Способ переработки твердых бытовых отходов

 

Предлагаемое изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам утилизации твердых бытовых отходов, и может найти применение при переработке городских отходов, утилизации бытового мусора. Способ включает приготовление компоста из твердых бытовых отходов, формирование ложа из компоста с заселением его червями и обеспечение условий жизнедеятельности и размножения червей по параметрам температуры, влажности и аэрации компоста. Затем наращивают слой компоста для обеспечения миграции червей вверх по мере переработки ими компоста, удаляют переработанный нижний слой. Переработку отходов осуществляют в бункере, расширяющемся книзу, а аэрацию компоста производят на глубине до 200 см, обеспечивающей оптимальное соотношение на выходе биогумуса и кормов. Изобретение позволяет повысить производительность процесса переработки органической части твердых бытовых отходов.

Предлагаемое изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам утилизации твердых бытовых отходов (ТБО), и может найти применение при переработке городских отходов, утилизации бытового мусора.

Для утилизации отходов широко применяется вермикомпостирование - компостирование с помощью дождевых червей. При этом получают животный белок и ценное органическое удобрение - биогумус [1].

Обычно вермикомпостирование осуществляется в ямах, ящиках, буртах и т.п. [2].

Известен способ приготовления органического удобрения из отходов [3], при котором заселяют порцию отходов червями и располагают ее первым горизонтальным слоем. Субстрат ежедневно поливают водой, по мере переработки червями отходов добавляют сверху новые слои отходов, а после накопления необходимого количества удобрения отбирают из него червей. Перед образованием первого горизонтального слоя насыпают слой органического наполнителя, проницаемого для воды и воздуха, после образования первого горизонтального слоя подают воздух снизу органического наполнителя вверх и удаляют снизу проходящую через органический наполнитель воду.

Ближайшим аналогом является способ переработки органических отходов в биогумус [4] с использованием красного калифорнийского червя. Способ состоит в приготовлении компоста из органических отходов, формировании ложа из компоста с заселением его червями. При этом производят постепенное наращивание необходимого для миграции червей слоя добавлением компоста непосредственно на поверхностный слой с сохранением ложа до периода полевого созревания червей, вышедших из отложенных в ложе коконов, и полной миграции из первоначального слоя как старых, так и молодых червей, удаляют лишь полностью переработанный нижний слой. Способ осуществляется на установке, включающей в себя многоярусный стеллаж с вертикальными стойками, ярусы которого снабжены поддонами, служащими основаниями для ложей с заселенным червями компостом. Вертикальные стойки снабжены направляющими для установки дополнительных поддонов для формирования новых ложей, заселяемых червями.

Недостатками данных способов являются:

1. Ограниченность производительности. Методы рассчитаны на небольшие фермерские хозяйства и сезонную работу только в теплый период.

2. Невозможность автоматизации производства. Реализация его возможна только при использовании ручного труда.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, позволяющего решить проблему переработки органической части твердых бытовых отходов населенных пунктов. Увеличение производительности метода до 200 тонн отходов в сутки требует качественно новых подходов к oрганизации производственного процесса. Процесс должен быть технологичен, обеспечивать полную автоматизацию, минимизировать ручной труд.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, включающем приготовление компоста из твердых бытовых отходов, формирование ложа из компоста с заселением его червями осуществляют в бункере, расширяющемся книзу, а аэрацию компоста производят на глубине не менее 200 см.

При этом обеспечиваются условия жизнедеятельности и размножения червей по параметрам температуры, влажности и аэрации компоста, наращивание слоя компоста для обеспечения миграции червей вверх по мере переработки ими компоста, удаление переработанного нижнего слоя.

Способ осуществляется следующим образом:

1. твердые бытовые отходы, подвергнутые сепарации, биотермической обработке, помещают в культиватор - бункер, рабочей площадью 630 м², расширяющийся внизу, высотой 5 метров, шириной - вверху 7 м, внизу - 8 м, длиной 90 м. Расширение внизу бункера препятствует уплотнению биогумуса. Высота бункера обусловлена стандартными размерами цехов, при этой высоте глубина аэрации 200 см обеспечивает наибольшую скорость прохождения компоста через бункер и оптимальное соотношение на выходе биогумуса и кормов;

2. в нижней части культиватора с одной стороны располагается разгрузочная щель высотой 1 м;

3. на глубину 200 см периодически подается воздух через рассеивающие аэраторы;

4. в верхний (активный) слой - 0-200 см - заселяют червей. Последние перерабатывают отходы в компост в течение 10-14 дней, после чего компост опускается в нижние горизонты и дозревает. При этом в нем из коконов вылупляются мальки и поднимаются в верхний активный слой;

5. из нижней части аппарата готовый биогумус вынимают с помощью передвижного шнека, смонтированного на рельсовой тележке. При этом происходит опускание всего слоя. На освободившееся место засыпают новый слой отходов.

Объем установки - 3375 м³, входящее количество отходов - 0,2 м³ (0,16 т) на 1 м² в сутки, готовый продукт - 80-100 кг на 1 м² в сутки.

Предлагаемый способ позволяет перерабатывать городские отходы, утилизировать бытовой мусор и получать органические удобрения и белковый корм.

Работа выполнялась при поддержке НТП "Государственная поддержка региональной научно-технической политики Высшей школы и развития ее потенциала", проект № 477.

Источники информации

1. Paes J., Csonka L., Pusas F. Szakaszem gilisztenyesztes [Производство биогумуса с помощью дождевых червей] //П-30381, 1989, 33(7).

2. Деревягин В.А., Деревягина Р.Н., Кравченко М.Е. Переработка органического сырья //Химизация с/х, 1989, № 7, с.25-27.

3. Патент № 2092469, C 05 F 3/06, А 01 К 67/033, 1992.

4. Патент РФ № 2108998, C 05 F 11/00, 11/06, 3/00, 3/06, А 01 К 67/033, 1998 г.

Формула изобретения

Способ переработки твердых бытовых отходов, включающий приготовление компоста из твердых бытовых отходов, формирование ложа из компоста с заселением его червями, обеспечение условий жизнедеятельности и размножения червей по параметрам температуры, влажности и аэрации компоста, наращивание слоя компоста для обеспечения миграции червей вверх по мере переработки ими компоста, удаление переработанного нижнего слоя, отличающийся тем, что переработку отходов осуществляют в бункере, расширяющемся книзу, а аэрацию компоста производят на глубине до 200 см, обеспечивающую оптимальное соотношение на выходе биогумуса и кормов.