[1]Изобретение относится к области мелиорации и охраны земельных и водных ресурсов, и может быть использовано для круглогодичной и непрерывной утилизация жидкой фракции навоза для повышения плодородия почв дождеванием.
[2]Из уровня техники известна система для утилизации отходов свиноводческих стоков, включающий сообщенные между собой общий накопитель для отходов свиноводческих стоков, насосную станцию, пресс для разделения отходов на жидкую и твердую фракции и накопители для этих фракций (патент РФ №2528024, кл. C05F 5/00, 2014 г.).
[3]Известна система для анаэробной переработки жидких органических отходов, содержащая метантенк, аппарат вихревого слоя, аппарат СВЧ нагрева снабженный теплообменником-подогревателем, при этом аппарат СВЧ нагрева гидравлически связан трубопроводом с реактором аппарата вихревого слоя через насос циркуляции жидких отходов и трехходовой клапан, образуя единый циркуляционный контур этих отходов (патент РФ №2687415,. кл. C02F 3/30, 2019 г.).
[4]Также известна система для утилизации навоза содержащая навозонакопитель, по меньшей мере два биореактора, насос, смеситель и воздуходувки (см. патент РФ №2577166, кл. C02F 3/00, 2015 г. - прототип)
[5]Общим недостатком известных технических решений являются сложные процессы переработки отходов для получения жидкой фракции к утилизации дождеванием, кроме того отсутствует возможность выполнять непрерывную переработку жидких отходов к круглогодичной утилизации дождеванием.
[6]Техническим результатом является - упрощение процессов переработки отходов для получения жидкой фракции к утилизации дождеванием и обеспечение возможности выполнять непрерывную переработку жидких отходов к круглогодичной утилизации дождеванием плодородных почв для сохранения их земельных и водных ресурсов.
[7]Технический результат достигается тем, что в системе для непрерывной утилизации жидкой фракции навоза крупного рогатого скота, включающей навозонакопитель, по меньшей мере два биореактора, насос, смеситель и воздуходувки, согласно изобретению имеет фильтровальные сита с ячейками от 2×2 см до 5×5 см для навоза с разной степенью загрязнения, карантинные площадки и резервуар, емкость для увлажнения навоза, приемную емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор, воздуходувки снабженные аэраторами, источник оросительной воды, инжекторы для дозированной подачи жидкой фракции навоза и трубопроводную сеть, состоящую из самотечных труб, через которые последовательно сообщены между собой приемная емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор для разделения навоза на твердую и жидкую фракции, карантинный резервуар, биореакторы, инжекторы для дозированной подачи жидкой фракции навоза и смеситель для смешивания жидкой фракции навоза с оросительной водой, при этом между навозонакопителем и фильтровальными ситами расположены каналы, выполненные с уклоном 5-10°, причем между карантинными площадками, выходом фильтровальных сит и входом емкости для увлажнения навоза выполнены такие же каналы; в каждом биореакторе установлены воздуходувки с аэраторами, подающие воздух под уровень жидкой фракции навоза, а источник оросительной воды сообщен через трубопроводы с входами приемной емкости с гомогенизатором и фекальным насосом и смесителя оросительной воды с жидкой фракцией навоза, который также через трубопровод сообщен с машинами дождевания оросительной системы.
[8]Новизна заявленной системы заключается в том, что за счет конструктивных особенностей, а именно использование нескольких биореакторов с вспомогательными элементами такими как: карантинные площадки и резервуар, емкость для увлажнения навоза, приемную емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор, воздуходувки снабженные аэраторами, источник оросительной воды, инжекторы для дозированной подачи жидкой фракции навоза и трубопроводную сеть, состоящую из самотечных труб обеспечивается упрощение процессов переработки отходов для получения жидкой фракции к утилизации дождеванием и возможность выполнять непрерывную переработку жидких отходов к круглогодичной утилизации дождеванием плодородных почв для сохранения их земельных и водных ресурсов.
[9]По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, обеспечивающая достижение технического результата, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.
[10]Поскольку заявляемая система для непрерывной утилизации жидкой фракции навоза крупного рогатого скота широко используется в хозяйствах Краснодарского края, то можно утверждать, что она отвечает критерию «промышленная применимость».
[11]Сущность изобретения поясняется чертежом, где на рис. 1. представлена блок-схема системы для непрерывной утилизация жидкой фракции навоза крупного рогатого скота.
[12]Система для непрерывной утилизации жидкой фракции навоза КРС дождеванием имеет элементы со следующими позициями: 1 - навозонакопитель; 2 - фильтровальные сита; 3 - карантинные площадки; 4 - емкость для увлажнения навоза; 5 - приемная емкость; 6 - фекальный насос с гомогенизатором; 7 - шнековый сепаратор; 8 - карантинный резервуар для жидкой фракции; 9 - биореакторы; 10 - воздуходувки с аэраторами; 11 - инжекторы для дозирования жидкой фракции; 12 - смеситель для смешивания жидкой фракции с оросительной водой; 13 - источник оросительной воды; 14 - дождевальные машины; 15 - оросительная система.
[13]Навозонакопитель 1 имеет каналы (на рис. 1 не показано) с уклоном 5-10°, такой уклон обеспечивает медленное самотечное движение навоза в сторону фильтровальных сит 2, которые имеют ячейки от 2×2 см или 5×5 см. Сита 2 с ячейками 2×2 см используют для очищения навоза, который не имеет крупные твердые включения и соответственно сита 2 с ячейками 5×5 см для навоза с крупным мусором. Для дезинфекции навоза использованы карантинные площадки 3, в случае если он имеет патогенную микрофлору. Очищенный навоз от твердых включений направляется по каналу (на рис. 1 не показано) под уклоном 5-10° самотеком в емкость 4, где навоз увлажняется водой до влажности 88-92% для подготовки к гомогенизации, если влажность навоза будет меньше или больше установленной влажности, то гомогенизация пройдет не качественно. Далее увлажненный навоз по каналу (на рис. 1 не показано) с уклоном 5-10° самотеком поступает в приемную емкость 5 с гомогенизатором и фекальным насосом 6, который подает увлажненный навоз на шнековый сепаратор 7 для дополнительной очистки от крупных твердых включений в навозе, разделяя его твердую и жидкую фракции. За сепаратором установлен карантинный резервуар 8 для дезинфекции жидкой фракции, которая подается по трубопроводной сети, состоящей из самотечных труб (на рис. 1 не показано) в биореакторы 9, при этом предусмотрено использование двух и более биореакторов. В каждом биореакторе 9 установлены воздуходувки 10 с аэраторами, подающие воздух под уровень жидкой фракции навоза, обеспечивая ее аэрацию. Из биореакторов 9 жидкая фракция навоза через инжекторы 11 дозированно поступает в смеситель 12 для смешивания с оросительной водой. Источник оросительной воды 13 сообщен через трубопроводы (да рис. 1 не показано) с входами приемной емкости 5 с гомогенизатором и фекальным насосом 6 и смесителя 12 оросительной воды с жидкой фракцией навоза, который также через трубопровод сообщен с машинами дождевания 14 для оросительной системы 15.
[14]Система для непрерывной утилизации жидкой фракции навоза КРС работает следующим образом
[15]Отходы жизнедеятельности животных в виде навоза накапливаются в навозонакопителе 1 (рис. 1), где выполняется его очистки от различных включений в виде твердых частиц и волокон шерсти фильтрованием на ситах 2, где устанавливается допустимый размер ситных отверстий, который определяет качество дальнейшей переработки навоза. Очищенный навоз поступает в емкость 4, если навоз содержит патогенную микрофлору, то он направляется на карантинную площадку 3. В емкости 4 навоз доводится до влажности 88-92% водой источника 13, что позволяет навоз превращать в полидисперсную систему и обеспечивать ее движение по уклону в сторону емкости 5, где выполняется гомогенизация фекальным насосом 6, гомогенизированный навоз подается на шнековый сепаратор 7, который разделяет полидисперсную систему на твердую и жидкую фракции. Твердая фракция идет на дальнейшую переработку, а жидкая фракция подается в карантинный резервуар 8 и оттуда самотеком по трубопроводам направляется в биореакторы 9, при обнаружении патогенной микрофлоры выполняется дезинфекция. Биореакторы 9 обеспечивают круглогодичную и непрерывную подготовку жидкой фракции к утилизации дождеванием, это достигается тем, что в начале жидкая фракция поступает от шнекового сепаратора 7 через емкость 8 в пустой биореактор 9 до полного его заполнения, при этом в биореакторе 9 постоянно и непрерывно производится подача воздуха с помощью воздуходувки с аэратором 10, для выполнения процесса аэробной ферментации жидкой фракции. Из наполненных биореакторов 9 жидкая фракция направляется к инжектору 11, где осуществляется дозированная подача ее в смеситель 12 для смешивания с водой источника 13, полученная удобрительная смесь воды с жидкой фракцией, направляется по трубам к дождевальным машинам 14 для утилизируется дождеванием на полях орошения 15.
[16]Таким образом, получают мелкодисперсную жидкую фракцию для поочередного заполнения объем двух и более биореакторов, в которых жидкая фракция выдерживается в течение 4-6 месяцев и непрерывно аэрируется. Применение двух и более биореакторов обеспечивает круглогодично накапливать и непрерывно утилизировать жидкую фракцию навоза КРС. Смешивание жидкой фракции с оросительной водой источника орошения позволяет получать необходимую концентрацию смеси для утилизации ее дождеванием на оросительной системе.
