Способ преобразования биологически разлагаемого гигиенически неустойчивого субстрата в гигиенически устойчивый продукт

Авторы патента:

C05F17 - Получение удобрений, отличающееся стадией компостирования

Владельцы патента RU 2378234:

АГРО-ЕКО СПУЛ. С Р.О. (CZ)

Изобретение относится к способу биологической переработки отходов, главным образом отходов, которые способны загрязнять окружающую среду, отходов, выделяющих запах, и гигиенически непригодных отходов. Массу, которая выполнена из биологически разлагаемого, гигиенически неустойчивого, например потенциально антисанитарного, субстрата помещают в полость, отделенную от окружающей атмосферы, и обрабатывают аэробной ферментацией, включая этап, на котором весь объем массы подвергают действию температуры 70-80°С в течение 30-60 мин. Преимущественно температуру массы регулируют на протяжении ферментации количеством доставляемого извне воздуха и интенсивностью переворачивания массы. Техническим результатом изобретения является преобразование биологических отходов в сырьевой материал, который является гигиенически устойчивым, т.е. приемлемым продуктом, подходящим для дополнительной переработки без потребности в любых специальных гигиенических средствах, таких как компостирование или переработка в топливо. 1 з.п. ф-лы.

Область изобретения

Изобретение касается способа биологической переработки отходов, главным образом отходов, которые способны загрязнять окружающую среду, отходов, выделяющих запах, и гигиенически непригодных отходов, и это решает проблему обеспечения гигиены для следующей манипуляции такими отходами. Впоследствии гигиенически устойчивый субстрат можно переработать без возникновения опасности экологического загрязнения, например компостированием или переработкой в топливо.

Описание предшествующего уровня техники

Известно, что отходы биологического происхождения хранят на свалках. Недостатком свалок является растущий спрос на пространство для них, в то время как правила эксплуатации мест захоронения отходов ужесточаются. Также известно, что отходы биологического происхождения компостируют без дополнительной проверки. Недостатком компостирования без предварительной проверки является то, что переработанный материал становится гигиенически безукоризненным только спустя несколько месяцев. Неудобство хранения, так же как и компостирования, заключается в том, что биологические отходы на свалках и в местах для компостирования обычно представляют собой повышенную опасность, прежде всего загрязняют грунтовую воду, испускают запах или из-за их условной патогенности являются потенциальным источником инфекции. Также известно, что биологические отходы могут быть сожжены, тогда как большой объем воды в сожженном материале является нежелательным, потому что тепловая мощность снижается с растущим объемом воды. При содержании большого объема воды топливо становится невоспламеняемым. Далее, известно, что биологические отходы могут быть аэробно ферментированными. Патент Чешской Республики CZ286614 относится к способу переработки смеси отбросов очистной установки и твердых биологических отходов, например древесных щепок, опилок или разделенных биологических отходов. Данную смесь, из которой производят массу, подвергают 2-4-дневной аэробной ферментации, после чего ее сушат до объема сухой массы 70 - 90% и впоследствии ее гранулируют или превращают в брикеты. Этим способом получают топливо. Недостатком данного способа является то, что не обеспечена переработка всего объема свалки в гигиенический продукт, поскольку данный способ не проводят в замкнутой окружающей среде, изолированной от окружения, таким образом, теряется тепло. Это проявляется низкой температурой возле поверхности массы, где способ ферментации не протекает достаточно эффективно, и, таким образом, общее время обработки становится дольше. Следующим недостатком является распространение патогенных организмов вместе с испаряющейся водой, аэрозолями и твердыми элементами при манипуляции с массой. Другим недостатком является потребность энергии для способа, так как существует необходимость источника тепла для сушки субстрата.

Описание изобретения

Упомянутые недостатки устраняют способом преобразования биологически разлагаемого гигиенически неустойчивого субстрата в гигиенически устойчивый продукт по данному изобретению, в котором главным является поместить массу в полость, отделенную от окружающей атмосферы, после чего ее подвергают аэробной ферментации. Аэробная ферментация включает этап, на котором весь объем массы подвергают действию температуры 70-80°С в течение 30-60 минут одновременно. Другая альтернатива заключается в регулировке температуры массы на протяжении ферментации объемом доставленного извне воздуха и интенсивностью переворачивания массы.

Преимуществом способа согласно данному изобретению является изменение биологических отходов в сырьевой материал, который не является биологически активным, не загрязняет окружающую среду и не является источником мешающего запаха. Другим преимуществом является короткое время переработки. Легкость осуществления способа не должна быть неадекватно большой, даже при высокой производительности. Преимуществом также является низкое потребление энергии для осуществления способа, отсутствует потребность во внешнем источнике теплоты.

Примеры осуществления изобретения

Пример 1

Массу, содержащую аэробные микроорганизмы, состоящую из смеси соломы зерновых культур, щепок и отбросов предприятия городской канализации в объемном соотношении 1:1:1, поместили в закрытый теплоизолированный ферментационный реактор, который оборудован устройством подачи воздуха и выпускания выделяемых газов.

Максимальный размер неотделимых элементов в массе составляет 50 мм. Температуру массы повышают способом аэробной ферментации так, чтобы температура в ферментационном реакторе достигла 40-50°С через 8 часов. В данной фазе водяной пар выпустили из реактора. Ферментация как таковая прошла в ходе переворачивания массы и регулирования количества доставляемого извне воздуха в данном диапазоне температуры на протяжении 36 часов. Интенсивность ферментации регулировали объемом доставляемого извне воздуха на основании измерения температуры и определения СО₂ в выделяющихся газах. После этого снизили количество доставляемого извне воздуха так, что температура плавно повышалась в течение 24 часов, пока не достигла диапазона 70-80°С. Массу хранили при данном диапазоне температуры в течение 35 минут. Следующей фазой является интенсивное вентилирование, которое закончили до достижения максимального значения влажности 10%.

Пример 2

Отличие между примером 2 и 1 заключается в том, что масса состоит из 40% отбросов текстильной промышленности и 60% соломы рапсовых.

Пример 3

Отличие между примером 3 и 1 заключается в том, что масса состоит из 35% отбросов от производства бумаги и целлюлозной массы, 15% древесных стружек и опилок, 20% зеленых щеп и 30% соломы рапсовых.

Пример 4

Отличие между примером 4 и 1 заключается в том, что масса состоит из 15% отбросов от производства крахмала, 25% соломы рапсовых, 25% древесных стружек и опилок, 25% зеленых щеп и 10% сосновой коры.

Пример 5

Отличие между примером 5 и 1 заключается в том, что масса состоит из 50% отбросов из предприятия городской канализации, 25% нетипичных отходов бумаги и 25% соломы рапсовых.

Для массы могут применяться кухонные отходы, энергетическая солома щавеля, дробленные муниципальные отходы, отходы пищевой промышленности или пластмассовый субстрат.

Все упомянутые % относятся к объемам.

1. Способ преобразования биологически разлагаемого гигиенически неустойчивого субстрата в гигиенический устойчивый продукт, где массу указанного субстрата помещают в полость, отделенную от окружающей атмосферы, и затем массу обрабатывают аэробной ферментацией, которая обусловлена доставляемым извне воздухом, где аэробная ферментация включает этап, на котором массу подвергают действию температуры 70-80°С, отличающийся тем, что этап, на котором массу подвергают действию температуры 70-80°С, протекает по всему объему массы одновременно и длится 30-60 мин, причем в процессе массу переворачивают в течение аэробной ферментации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру массы регулируют на протяжении ферментации количеством доставляемого извне воздуха и интенсивностью переворачивания массы.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к получению органических удобрений. .

Способ приготовления органического удобрения в виде компоста // 2294911

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для приготовления компоста и использования его в качестве удобрения сельскохозяйственных культур. .

Линия ускоренного компостирования твердых органических отходов (варианты) // 2271883

Изобретение относится к области переработки органической части твердых биологических отходов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве для переработки отходов городского хозяйства, а также в сельскохозяйственном производстве для экспресс-компостирования отходов животноводства и птицеводства.

Вермикомпостер для комплектной очистной установки // 2264372

Изобретение относится к устройствам проведения переработки осадков бытовых и близких к ним по составу промышленных сточных вод в компост с помощью вермикультуры и может быть использовано в коммунальном хозяйстве вахтовых поселков, сел, баз отдыха, в индивидуальном жилье при коттеджном строительстве на неканализованной территории.

Устройство для приготовления компоста // 2212392

Изобретение относится к области переработки органических отходов для обеспечения экологического состояния окружающей среды с одновременным получением полезных продуктов путем приготовления компоста из экскрементов и других подвергающихся биологическому разложению материалов.

Биореактор // 2208004

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при ферментативной переработке органических отходов растительного и животного происхождения, бытовых отходов, в том числе отходов лесной и деревообрабатывающей промышленности и т.п.

Устройство для приготовления компоста // 2192404

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для приготовления компоста. .

Способ получения соломисто-пометного компоста пролонгирующего действия // 2189369

Изобретение относится к агрохимии, а именно к способам получения органических удобрений. .

Устройство для приготовления компостов // 2181712

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технологии приготовления компостов. .

Удобрение из морских растений и способ его производства // 2161599

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к удобрениям и способу их производства. .

Среда и способ обработки отходов при горных разработках // 2389563

Изобретение относится к обработке отходов горных работ, обогащения руд и промышленных минералов

Способ получения дезинфицированного органического ила // 2410366

Способ получения биомассы красных дождевых червей, адаптированных к условиям нефтяного загрязнения // 2412593

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии размножения культуры дождевых червей в питательной среде и получения их специализированных популяций

Способ получения органического удобрения из осадка сточных вод // 2445297

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано при утилизации осадков сточных вод, образующихся на городских станциях аэрации

Способ получения органического удобрения // 2448931

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для переработки птичьего помета и свиного навоза

Способ получения техногенного почвогрунта и техногенный почвогрунт // 2497784

Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства и может быть использовано при получении почвогрунтов. Способ включает смешивание илового осадка с порошкообразным низинным торфом, введение природного грунта, твердофазную ферментацию и фракционирование. В качестве илового осадка используют иловый осадок станций водоподготовки влажностью не выше 75% и измельченный до фракции 5-7 мм. Такой иловый осадок предварительно смешивают с низинным торфом с влажностью не выше 50%. Массовое отношение иловый осадок: низинный торф составляет 1:(1,7-1,8). Затем осуществляют ферментацию смеси путем ее компостирования в буртах при периодическом ворошении и перемешивании с получением биокомпоста с влажностью 50-55%. Далее производят подсушку полученного биокомпоста до влажности 20-25% и смешивают его с котлованным грунтом на основе покровных и аллювиальных суглинков и флювиогляциальных песков. Массовое отношение котлованного грунта к введенному для получения биокомпоста иловому осадку станций водоподготовки составляет (2,2-2,3):1. Полученный данным способом техногенный почвогрунт содержит котлованный грунт в количестве 44-46 в мас.% и биокомпост. Биокопмост представляет собой ферментированную смесь низинного торфа и илового осадка станций водоподготовки. Использование данного почвогрунта обеспечивает высокую всхожесть травяных смесей на газонах. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Способ утилизации некондиционной полимеризованной карбамидоформальдегидной смолы с помощью компостирования // 2505561

Изобретение относится к биотехнологии защиты окружающей среды и, в частности, к области химической, деревообрабатывающей, мебельной и строительной промышленности, а также сельскому хозяйству и может быть использовано для утилизации некондиционной карбамидоформальдегидной смолы при ее производстве и использовании после окончания срока ее годности. Предлагаемый способ утилизации некондиционной карбамидоформальдегидной смолы после срока ее годности с помощью компостирования в смеси с осадком сточных вод и опилками может быть использован на предприятиях по производству смол химической, деревообрабатывающей, мебельной и строительной промышленности. Это позволяет утилизировать одновременно три вида отходов: осадок сточных вод, опилки, смола, образующиеся при производстве древесно-стружечной плиты, упростить, удешевить технологию получения органо-минеральных удобрений и повысить удобрительную ценность конечного целевого продукта. 3 табл.

Способ переработки осадков сточных вод // 2508253

Изобретение может быть использовано при переработке осадков сточных вод, в частности городских сточных вод, и их утилизации в качестве средства для повышения плодородия почвы. Для осуществления способа отферментированные в естественных условиях в течение не менее трех месяцев осадки с влажностью 20-40% смешивают со связующей добавкой и минеральными компонентами, гранулируют при температуре 45-95°С, затем гранулы сушат до влажности 8-16%. Связующую добавку - гумат натрия применяют в количестве 2-3% от сухой массы осадков, а минеральные компоненты источник азота - карбамид и источник калия - хлористый калий - в количестве 5-7% и 5-6% от сухой массы осадков соответственно. Полученные гранулы содержат сбалансированный набор питательных элементов в легкоусвояемой форме для широкого ряда сельскохозяйственных культур. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

Способ получения гумифицированной почвы // 2508281

Изобретение относится к области сельского хозяйства и биотехнологии, а также может быть использовано при переработке и утилизации целлюлозосодержащих промышленных отходов. Способ включает использование целлюлозосодержащих отходов и почвы, введение микроорганизмов, увлажнение и инкубацию. При этом отходы сортируют и измельчают до частиц 1-2 см, затем послойно укладывают их в ферментатор, чередуя с почвой, высота каждого слоя 2-3 см, после чего обрабатывают суспензией, полученной культивацией микроорганизмов препарата Тамир без доступа воздуха при температуре 20-30°С и перемешивании один раз в сутки в течение 1-2 мин с добавлением воды, сахара и препарата Ургаса в соотношении вода: концентрат Тамира:сахар:препарат Ургаса 30:0,3:1:0,5. Гумифицируют в мезофильных условиях при температуре 30-40°С в течение 120 дней. Способ позволяет упростить технологию и сократить сроки получения гумифицированной почвы. 1 ил.

Способ компостирования послеуборочных растительных остатков сельскохозяйственных культур // 2529174

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к области утилизации послеуборочных растительных остатков сельскохозяйственных культур и приготовлению компостов. Послеуборочные растительные остатки собирают и, послойно чередуя с органоминеральной смесью, состоящей из навоза КРС и фосфогипса, взятых в соотношении 10:1 соответственно, укладывают в бурт высотой до 3,0 м при следующей последовательности с соответственной высотой слоев, см: растительные остатки озимой пшеницы - 40-45; органоминеральная смесь - 30-35; растительные остатки кукурузы - 40-45; органоминеральная смесь - 30-35; растительные остатки подсолнечника - 40-45; органоминеральная смесь - 30-35; растительные остатки сахарной свеклы - 40-45; органоминеральная смесь - остальное. Сформированную кучу в позднеосенний период перемешивают и компостируют в течение 4 месяцев, с продолжением компостирования ранней весной до 2 месяцев, ежемесячно перемешивая. Изобретение обеспечивает получение эффективного органоминерального удобрения и улучшение экологической обстановки окружающей среды за счет утилизации отходов промышленности и сельского хозяйства. 3 ил., 1 пр.