Устройство для утилизации и обеззараживания куриного помета

Название	Устройство для утилизации и обеззараживания куриного помета
Разработчик (Авторы)	Сухарев Юрий Иванович, Апаликов Виталий Олегович, Апаликова Инна Юрьевна
Вид объекта патентного права	Полезная модель
Регистрационный номер	191573
Дата регистрации	13.08.2019
Правообладатель	Сухарев Юрий Иванович, Апаликов Виталий Олегович
Область применения (класс МПК)	C05F 3/06 (2006.01)

Описание изобретения

Полезная модель относится к охране окружающей среды, в частности к способам обеззараживания и детоксикации птичьего помета при приготовлении органических удобрений из отходов птицеводства.

Известен патент на полезную модель России №90437, опубликованный 10.01.2010 г., в котором описана линия для переработки птичьего помета на кормовые добавки, содержащая последовательно расположенные загрузочный бункер, смеситель, снабженный дозатором добавок, нагревательный блок, экструдер и фасовочную машину, дополнительно введена измельчающее устройство, расположенное между экструдером и фасовочной машиной, загрузочный бункер выполнен с вибратором, а нагревательный блок выполнен с инфракрасным нагревателем.

Известна установка подготовки сырья для анаэробной переработки органических отходов описанная в патенте России №2535967, опубликованном 20.12.2014 г. Установка включает средства дозированной подачи сырья и жидкости, подогрева, обработки излучением и дозированной подачи субстрата в биореактор, снабжена герметичной емкостью, которая оснащена вакуумным насосом, а средство обработки смеси излучением выполнено в виде ультразвукового гидродинамического излучателя, камера которого подсоединена к емкости с образованием замкнутого контура, а средство подачи жидкости подсоединено к системе слива биореактора, при этом камера ультразвукового гидродинамического излучателя может быть оснащена средством подачи газа, не содержащего кислорода, а средство подачи газа может быть подсоединено к биореактору.

При достаточно сложной конструкции установка анаэробной переработки органических отходов подготовки сырья малоэффективна и не обеспечивает хорошего качества субстрата, требует больших материальных затрат и времени на переработку.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является патент России №2371425, опубликованный 27.10.2009 в котором описана установка приготовления удобрения из органических отходов животноводства, птицеводства и растениеводства

Установка содержит смеситель биомассы, сепаратор, емкость-накопитель жидкой фракции, мешалку, электролизер, емкость для обезвреженной жидкой фракции, засевной бак, ленточный транспортер твердой фракции, измельчитель, шнековое устройство с кожухом, озонатор, вибростол, ультрафиолетовые лампы, шнековый конвейер, ороситель, биобарабан, воздуходувку, ленточный транспортер-укладчик, бурты.

При достаточно сложной конструкции установка анаэробной переработки органических отходов подготовки сырья малоэффективна и не обеспечивает хорошего качества субстрата, требует больших материальных затрат и времени на переработку.

Технической задачей заявляемого устройства для утилизации и обеззараживания куриного помета является повышение эффективности его работы - снижение времени на переработку субстрата при высоком качестве.

Технический результат в устройство для утилизации и обеззараживания куриного помета достигается тем, что устройство содержит средства дозированной подачи сырья и жидкости в герметичную емкость, оснащенную мешалкой и насосом, по крайней мере, одно средство обеззараживания жидкой фракции, отличающаяся тем, что устройство выполнено с постом управления процессом с пульта, установленного на крышке герметичной емкости, связанного со средствами дозированной подачи сырья и жидкости, средства обеззараживания жидкой фракции равномерно установлены по периметру герметичной емкости в количестве двадцати штук, герметично связаны с герметичной емкостью и выполнены в виде туннельных параллелепипедов с плоскими углеграфитовыми пластинами, установленными вдоль длинных сторон параллелепипеда и соединенными медной шиной.

За счет того, что устройство выполнено с постом управления процессом с пульта, установленного на крышке герметичной емкости, связанного со средствами дозированной подачи сырья и жидкости, средства обеззараживания жидкой фракции равномерно установлены по периметру герметичной емкости в количестве двадцати штук, герметично связаны с герметичной емкостью и выполнены в виде туннельных параллелепипедов с плоскими углеграфитовыми пластинами, установленными вдоль длинных сторон параллелепипеда и соединенными медной шиной, повышается эффективность работы устройства - снижается время на переработку субстрата и повышается качество.

Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому полезная модель соответствует критерию «новизна».

Патентные исследования показали, что в изученном уровне техники отсутствуют аналогичные технические решения, т.е. заявляемое техническое решение не следует явным образом из изученного уровня техники и, таким образом, соответствует критерию «изобретательский уровень».

Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на котором показано устройство для утилизации и обеззараживания куриного помета:

На фиг. 1 - общий вид устройства для утилизации и обеззараживания куриного помета;

на фиг. 2 - то же вид сверху;

на фиг. 3 - то же вид на туннельный параллелепипед.

В устройства для утилизации и обеззараживанию куриного помета входят (Фиг. 1) герметичная емкость (навозоприемник) 1, с крышкой 2, на которой установлена ферма 3, на ферме 3 установлен пост 4 управления процессом с пультом, который управляет мешалкой 5, дозаторами 6, 7 соответственно для разбавлением помета водой, добавления азотной кислотой. Помет в герметичную емкость 1 подается транспортером 8, который так же управляется с поста 4 управления процессом.

Средство обеззараживания жидкой фракции выполнено в виде туннельных параллелепипедов 9 с плоскими углеграфитовыми пластинами 10 вдоль длинных сторон параллелепипеда 9, соединенными медной шиной 11. Количество таких параллелепипедов 9 до двадцати штук. (Фиг. 3) Параллелепипеды 9 сделаны из углепластика и соединены с герметичной емкостью 1 неподвижно с помощью формовочных деталей и клея (эпоксидной смолы) (врезают горловину и патрубки, которые выполняются под заказ в Учебно-научном центре «Строительство», который создан в рамках реализации Национального проекта «Образование» в ЮУрГУ на базе кафедр архитектурно-строительного факультета. Цель его возникновения - создание современной материально-технической базы для проведения комплексных учебно-исследовательских, научно-исследовательских, проектных и опытно-конструкторских работ в области приоритетных направлений развития строительной науки и технологии под руководством доцента, к.т.н. Мишнёва М.В., (Мишнев, М.В. Стеклопластиковые оболочки трехслойной структуры с легким заполнителем, изготавливаемые методом намотки / М.В. Мишнев, В.М. Асташкин //Инженерный вестник Дона. - 2017. - Том 2).

Обеззараживание происходит в параллелепипедах 9 с модулями пластинами 10 из углеграфита, расположенными вдоль стен параллепипедов 9 параллельно друг другу (Фигура 3). Поступление помета в параллепипеды 9 и выгрузка его из параллелепипедов 9 ограничивается соответственно задвижками 12, 13.

Углеграфитовые пластины 10 заказывают в г. Снежинске Челябинской области (40 штук). Толщина плоских углеграфитовых пластин 10 - 2-3 мм, длина 3 м, расстояние в параллелепипеде между пластинами 10 - 5 см, замыкают их медной шиной 11. Параллелепипеды 9 располагается к герметичному резервуару 1 под углом 45°, чтобы помет самотеком перетекал для обеззараживания. Когда параллелепипед 9 заполняется пометом, ограничивается доступ помета с помощью параллельной задвижки 12. Тип задвижки 11 - 30ч914Бр (стр. 137, Усаковский, В.М. Водоснабжение и водоотведение в сельской хозяйстве: учебное пособие / В.М. Усаковский. - М.: Колос, 2002. - 328 с.) и начинается воздействие нанотоков в течение 7 часов. С другого конца параллелепипед 9 закрыт аналогичной задвижкой 13. После семи часов обеззараживания задвижка 13 открывается, обеззараженный помет перемещается самотеком в накопительную емкость 14, откуда его специальным автомобилем вывезут на сельскохозяйственные поля.

Устройство для утилизации и обеззараживания куриного помета работает следующим образом. Для гомогенизации навозной массы используют мешалку 5 с насосом НШ-50, выпускаемую в стационарном и мобильном вариантах. Напор насоса 15 м при подаче 70 м³/ч и глубине забора жидкого навоза до 3 м. При мобильном варианте насос приводится в действие от вала отбора мощности трактора МТЗ, при стационарном варианте - от электродвигателя мощностью 10 кВт. (В.М. Водоснабжение и водоотведение в сельском хозяйстве: учебное пособие / В.М. Усаковский. - М.: Колос, 2002. - 328 с.)

Герметичная емкость (навозоприемник) 1 представляет собой стеклопластиковую емкость. Размеры V=4000 м³; R=20 м; Н=3 м (Фиг. 1, фиг. 2). Герметичная емкость 1 принимает помет возможно с транспортера 8, сверху закрывается крышкой 2. Пост 4 управления процессом находится на ферме 3, управляет включением мешалки 5 с насосом, добавлением воды дозатором 6 (разбавление помета в 20 раз), добавлением азотной кислоты дозатором 7. Дозатор 6 воды (тип: БВГ-04М, Производитель Ареопаг завод дозировочной техники. Дозатор 7 азотной кислоты (тип Т-1000) Производитель Ареопаг завод дозировочной техники (описаны на стр. 140, Усаковский, В.М. Водоснабжение и водоотведение в сельской хозяйстве: учебное пособие / В.М. Усаковский. - М.: Колос, 2002. - 328 с.) Автоматизированный пост управления (производитель: автоматизированные стенды НПК "Крона", Пенза).

Происходит гомогенизация с помощью мешалки 5 с насосом разбавление смеси в 20 раз водой, добавление азотной кислоты для удаления запаха и удаления аммиака с целью получения удобрения для сельского хозяйства.

Обеззараживание в устройстве для утилизации и обеззараживания куриного помета происходит в ответвлениях от герметичной емкости 1 - туннельных параллелепипедах 9 с плоскими углеграфитовыми пластинами 10, расположенными вдоль длинных сторон параллелепипедов 9, соединенных между собой медной шиной 11, (Фиг. 3). Куриный помет обеззараживается под воздействием нанотоков в течении 7 часов. После семи часов нанокластерного воздействия (обеззараживания) задвижки 13 открываются обеззараженный помет перемещается самотеком в накопительные емкости 14, (количество емкостей 14 соответствует количеству туннельных параллелепипедов 9) откуда его специальным автомобилем вывезут на сельскохозяйственные поля.

Обеззараживание происходит за счет того, что под воздействием нанотоков на клетки яиц паразитов, разрушаются оболочки этих паразитических червей и полной остановки их дальнейшего размножения.

«Обезвреженные», нанотоком растворы были направлены в в «Центр гигиены и эпидемиологии по Челябинской области», где применяя специальные методики для обнаружения гельминтов, было выявлено:

- полное разрушение оболочки паразитических микроорганизмов лямблий, и как следствие - полная очистка от них;

- разрушение внутреннего слоя яиц описторходов, аскариды.

По итогам проделанной работы, можно сделать вывод, что воздействие нанотоков на коллоидные органические жидкости, в составе которых имеются круглые паразитические черви, приводит к образованию пикообразных выплесков тока. Можно предположить, что при наличии таких графических изображений зависимости тока от времени происходит разрушение внешней оболочки микроорганизмов и, как следствие, их полное уничтожение.

Пробы для модельных испытаний отбирались на выходе с горизонтального отстойника. Анализы для определения физико-химических показателей выполнялись в лаборатории ОСК г. Челябинска.

Наноток в системе устанавливливался самопроизвольно. Прибор отмечал и положительные значении и отрицательные значения электротока. Зависимость силы электротока от времени воздействия на яйца описторходов сохранялись.

Начиная с величины нанотока 40 нА и время воздействия 7,5 часов патогенная микрофлора не обнаружена.

Воздействие нанотоков на коллоидные органические жидкости, в составе которых имеются круглые паразитические черви, приводит к разрушению внешней оболочки микроорганизмов и, как следствие, их полное уничтожение. На основании анализа экспериментальных данных установили оптимальную силу тока 40 нА и воздействие на патогенную микрофлору в течении 7.5 часов. Начиная с 40 нА происходит уничтожение яиц лямблий, описторход, аскарид. Через 7.5 часов воздействия нанотоков на коллоидные органические жидкости, в составе которых имеются круглые паразитические черви, при анализе морфофизиологического состояния паразитарных патогенов было выявлено: яйца гельминтов имели признаки разрушения: разрывы оболочек, сморщивание, инвазинацию наружной оболочки, деструктуризацию внутреннего содержимого, разрывы яиц на отдельные фрагменты, что свидетельствует об их полной нежизнеспособности.

В органической жидкости постоянно происходят структурная самоорганизация оксигидратных систем - диссоциативно-диспропорциональные толчковые структрообразующие явления с выбросом третьих кластерных (в основном нанокластерных) частиц в окружающую среду, которые отвечают за диссипацию энергии системы. Отщепление отдельных частиц геля, которые могут быть заряженными, либо их присоединение к крупным фрагментам макромолекул, от которых ранее они отщепились, инициируют токовые периодические пульсации. Все эти явления происходят в условиях далеких от равновесных при внесении в гель углеграфитовых электродов.

В заявляемом устройстве для утилизации и обеззараживания куриного помета повышается эффективность работы устройства - снижается время на переработку субстрата и повышается его качество, за счет того, что устройство выполнено с постом управления процессом с пульта, установленного на крышке герметичной емкости, связанного со средствами дозированной подачи сырья и жидкости, средства обеззараживания жидкой фракции равномерно установлены по периметру герметичной емкости в количестве до двадцати штук, герметично связаны с герметичной емкостью и выполнены в виде туннельных параллелепипедов с плоскими углеграфитовыми пластинами, установленными вдоль длинных сторон параллелепипеда и соединенными медной шиной.

Формула полезной модели

Устройство для утилизации и обеззараживания куриного помета, содержащее средства дозированной подачи сырья и жидкости в герметичную емкость, оснащенную мешалкой и насосом, по крайней мере, одно средство обеззараживания жидкой фракции, отличающееся тем, что устройство выполнено с постом управления процессом с пульта, установленным на крышке герметичной емкости, связанным со средствами дозированной подачи сырья и жидкости, средства обеззараживания жидкой фракции равномерно установлены по периметру герметичной емкости в количестве до 20 штук, герметично связаны с герметичной емкостью и выполнены в виде туннельных параллелепипедов с плоскими углеграфитовыми пластинами, установленными вдоль длинных сторон параллелепипеда и соединенными медной шиной.

Изобретение "Устройство для утилизации и обеззараживания куриного помета" (Сухарев Юрий Иванович, Апаликов Виталий Олегович, Апаликова Инна Юрьевна) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога