RU2617573C1 - Method for processing solid organic wastes by technological earthworms - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method of processing solid organic wastes by technological earthworms includes loosening the organic waste mass of a formed dump or a landfill exhausted its resource, restricting the mass by vertical shaft-forming perforated cages for retaining the waste mass from crumbling, in which an elastic sleeve is laid alternately with skipping one row, which is filled with an inert carrier mixed with nutrient substrate and populated with technological earthworms Eisena fetida. After complete migration of the worm in the waste mass, the sleeve is removed from the shaft and is sent to filling with another nutrient mixture portion and populating with the worm. After processing the waste mass, the sleeve with a nutritional bait, which serves as a trap for transferring the worms to new sites, is lowered into the shaft, with repeating this operation until complete removal of the worms from the resulting vermicompost, the sign of which is the height reduction of the laid substrate up to 60% of the initial volume. Thereinafter the vermicompost is separated and transported to the consumer, and the MSW mineral component remainder is sent to crushing and sorting.

EFFECT: use of said invention excludes the costs for manual labour, heating and aeration.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к охране окружающей среды, сельскому хозяйству, перерабатывающей промышленности, коммунальному хозяйству и может быть использовано для ликвидации исчерпавших ресурс свалок твердых бытовых отходов, хранилищ осадков сточных вод, отвалов органических отходов промышленных предприятий, в крестьянских фермерских хозяйствах.The invention relates to environmental protection, agriculture, processing industry, utilities and can be used to eliminate exhausted landfills of solid household waste, sewage sludge storages, organic waste dumps of industrial enterprises, in peasant farms.

Известен способ производства биогумуса и устройство для его осуществления по патенту RU №2228920, МПК C05F3/00, C05F3/06, опубликовано 20/05/2004, который включает подготовку основания лотка, укладку субстрата органического состава в гряды, высадку в субстрат популяции червей. Формирование гряд осуществляют продольным распределением свежей подкормки и непрессованного субстрата органического состава. Готовый биогумус убирают, а на его месте распределяют свежую подкорму, обеспечивая непрерывность процесса. Устройство содержит размещенные на самоходной тележке бункер с мешалкой и рабочий орган для распределения субстрата. Рабочий орган выполнен в виде транспортера-распределителя на передвижной платформе, которая установлена на направляющих с возможностью возвратно-поступательного движения для продольного распределения субстрата. На обоих концах транспортера установлены формообразующие элементы, выполненные в виде двух металлических щитов. Недостатками описанного способа служит малая производительность, необходимость установки обслуживающих гряду механизмов и малая рабочая поверхность жизнедеятельности червя.A known method for the production of vermicompost and a device for its implementation according to the patent RU No. 2228920, IPC C05F3 / 00, C05F3 / 06, published on 05/20/2004, which includes preparing the base of the tray, laying the substrate of organic composition in ridges, planting the worm population in the substrate. Formation of ridges is carried out by the longitudinal distribution of fresh top dressing and an unpressed substrate of organic composition. Ready biohumus is removed, and fresh feed is distributed in its place, ensuring the continuity of the process. The device comprises a hopper with a stirrer and a working body for distributing a substrate placed on a self-propelled cart. The working body is made in the form of a conveyor-distributor on a mobile platform, which is mounted on rails with the possibility of reciprocating motion for longitudinal distribution of the substrate. At both ends of the conveyor are installed forming elements made in the form of two metal shields. The disadvantages of the described method is the low productivity, the need to install mechanisms serving the ridge, and the small working surface of the worm's life.

Известен шахтный способ вермокультивирования патент №2034460, МПК A01K67/033, C05F3/06, дата публикации 10.05.1995. Установка для выращивания дождевых червей содержит полые перегородки - шахтообразователи-аэраторы, расположенные параллельными рядами. Причем четные ряды при помощи полых труб соединены с камерой пониженного давления и снабжены вакуум-насосом, а нечетные ряды при помощи труб соединены с камерой избыточного давления и снабжены вентилятором с электрическим нагревом.Known mine method of vermoculture patent No. 2034460, IPC A01K67 / 033, C05F3 / 06, publication date 05/10/1995. Installation for growing earthworms contains hollow partitions - mine-forming aerators located in parallel rows. Moreover, the even rows with the help of hollow pipes are connected to the reduced pressure chamber and are equipped with a vacuum pump, and the odd rows with the help of pipes are connected to the overpressure chamber and are equipped with an electrically heated fan.

Недостатком известного способа является невысокая эффективность и производительность, а установка имеет сложную конструкцию, требующую больших материальных затрат и квалифицированного обслуживания.The disadvantage of this method is the low efficiency and productivity, and the installation has a complex structure that requires large material costs and qualified maintenance.

Известен способ обеззараживания свалки (патент RU 2155107, МПК B09B1/00, D09D3/00, C05F3/06, опубликован 27.08.2000). По поверхности свалки прокапывают траншеи с небольшим уклоном для дренажа избыточной влаги. Траншеи заполняют пищевыми и органическими отходами, добавляют в них ил и закрывают траншеи полиэтиленовой пленкой. Через 2-4 месяца в траншеи под пленку высаживают адаптированную культуру красного калифорнийского червя. Через 4-6 месяцев в траншеях получен биогумус. С помощью ящиков-ловушек основную массу червей вылавливают и пересаживают в новые траншеи. Затем траншеи дополняют, межтраншейное пространство засыпают растительным грунтом и производят посадку растений. Недостатками способа являются отсутствие аэрации массива отходов, что может служить причиной неполной переработки отходов дождевым червем, низкая производительность и невозможность применения способа для переработки больших массивов органических отходов, а также наличие ручного труда.A known method of disinfecting landfills (patent RU 2155107, IPC B09B1 / 00, D09D3 / 00, C05F3 / 06, published on 08.27.2000). Trenches are dug along the surface of the landfill with a slight slope to drain excess moisture. The trenches are filled with food and organic waste, sludge is added to them and the trenches are closed with a plastic wrap. After 2-4 months, an adapted culture of the California red worm is planted in trenches under the film. After 4-6 months, biohumus was obtained in trenches. Using trap boxes, the bulk of the worms are caught and transplanted into new trenches. Then the trenches are supplemented, the trench space is covered with plant soil and plants are planted. The disadvantages of the method are the lack of aeration of the waste array, which can cause incomplete processing of the waste by the earthworm, low productivity and the inability to use the method for processing large amounts of organic waste, as well as the presence of manual labor.

Наиболее близким к заявляемому является известный способ получения гумуса на свалках отходов по патенту RU №2407725, МПК C05F9/00, опубликованному  27.12.2010. Способ включает образование траншеи в верхнем слое свалки, ее заполнение пищевыми и органическими отходами, укрывание пленкой и внесение в субстрат адаптированной культуры красного калифорнийского червя. Перед заполнением на дне траншеи прокладывают трубу замкнутого цикла подачи теплоносителя. После заполнения траншеи отходами в верхней части ее содержимого с помощью удерживающего приспособления прокладывают горизонтально ориентированные перфорированные трубы аэрации и газоотвода, а также вертикально ориентированные и выступающие над траншеей трубки взятия проб температурного режима, влажности и объема газа.Closest to the claimed is a known method for producing humus in landfills according to patent RU No. 2407725, IPC C05F9 / 00, published on 12/27/2010. The method includes the formation of a trench in the upper layer of the landfill, its filling with food and organic waste, covering with a film and introducing into the substrate an adapted culture of a red California worm. Before filling at the bottom of the trench, a pipe is laid in a closed cycle for supplying coolant. After filling the trench with waste, horizontally oriented perforated aeration and gas pipes, as well as vertically oriented and protruding above the trench pipes for sampling temperature, humidity and gas volume, are laid in the upper part of its contents with the help of a holding device.

Недостатками описанного способа, взятого за прототип, являются необходимость прокладки в траншеях коммуникаций для обогрева и аэрации массива отходов, сложность выборки биогумуса и отделение его от остальных составляющих ТБО, а также затраты на обогрев и аэрацию.The disadvantages of the described method, taken as a prototype, are the need for laying in the trenches of communications for heating and aeration of the waste array, the complexity of the selection of vermicompost and its separation from the other components of the MSW, as well as the cost of heating and aeration.

Предлагаемый способ промышленной технологии переработки органических отходов позволяет избавиться от недостатков прототипа.The proposed method of industrial technology for processing organic waste eliminates the disadvantages of the prototype.

Задачей изобретения является создание технологии, способной без применения ручного труда перерабатывать органические отходы на производстве, непосредственно в местах захоронения ТБО, на площадках складирования осадков сточных вод с минимальными капитальными вложениями, создание поточного, непрерывного круглогодичного способа утилизации органических отходов, а также возможность низкотемпературной переработки органической составляющей твердых бытовых отходов и снижение расходов на транспортировку и утилизацию отходов.The objective of the invention is to create a technology capable of recycling organic waste at the production site, directly in the landfill, at the sites for storing sewage sludge with minimal capital investment, creating an in-line, continuous year-round method of disposing of organic waste, as well as the possibility of low-temperature processing of organic component of municipal solid waste and reducing the cost of transportation and disposal of waste.

Задача решается за счет того, что в массе отходов формируется вертикальная выростная поверхность путем применения ограждения из вертикально расположенных шахтообразующих каркасов, что создает возможность дождевым (компостным) червям перерабатывать массив органических отходов, сформированный на большую высоту. В перфорированные каркасы (шахты) через ряд закладывают эластичный рукав, заполненный инертным наполнителем, смешанным с питательным субстратом, и заселенный технологическим дождевым червем, что обеспечивает возможность непрерывной круглогодичной утилизации отходов без затрат на аэрацию.The problem is solved due to the fact that a vertical growth surface is formed in the waste mass by using fencing from vertically arranged shaft-forming frames, which makes it possible for rain (compost) worms to process an array of organic waste formed to a great height. An elastic sleeve filled with an inert filler mixed with a nutrient substrate and populated by a technological earthworm is placed through perforated frames (shafts) through a row, which provides the possibility of continuous year-round waste disposal without the cost of aeration.

Технический результат заключается в том, что при реализации способа созданы условия, соответствующие природным, при которых площадь аэрации и глубина обитания червя увеличиваются в несколько раз. Способ не требует многократного перемещения больших масс перерабатываемой органики, постоянного ухода, пополнения кормом и полностью механизирован. Пригоден для организации как в любом удобном помещении, так и на открытых площадках и не требует затрат на аэрацию и обогрев.The technical result consists in the fact that when the method is implemented, conditions corresponding to natural conditions are created under which the aeration area and the depth of the worm’s habitat increase several times. The method does not require multiple movements of large masses of processed organics, constant care, replenishment of feed and is fully mechanized. It is suitable for organization in any convenient room, as well as in open areas and does not require the cost of aeration and heating.

Сущностью изобретения является то, что способ переработки массива органических отходов технологическим дождевым червем включает рыхление массы органических отходов сформированного отвала или исчерпавшей ресурс свалки, в котором массу ограничивают шахтообразующими, перфорированными каркасами для удержания массива отходов от осыпания. Шахты при этом выполняют одновременно несколько функций: через них происходит запуск червя в субстрат, его выгонка, вентиляция массива и поддержание влажности Eisenia Fetida, который после полной миграции червя в массив отходов вынимают из шахты и направляют для заполнения новой порцией питательной смеси и заселения червем. После переработки массива отходов в нее опускают рукав с питательной приманкой, служащий ловушкой для переноса червя на новые участки массива, с повторением этой операции до полной выгонки червя из образовавшегося биогумуса. Признаком полной выгонки червя служит уменьшение высоты заложенного субстрата до 60% от первоначального объемаThe essence of the invention is that a method of processing an array of organic waste by a technological earthworm includes loosening the mass of organic waste of a formed dump or exhausted landfill, in which the mass is limited by shaft-forming, perforated frames to keep the waste mass from shedding. At the same time, the mines perform several functions: through them, the worm is launched into the substrate, it is expelled, the array is ventilated, and Eisenia Fetida is maintained moist, which, after the worm has completely migrated to the waste mass, is removed from the mine and sent to fill the worm with a new portion. After processing the waste array, a sleeve with a nutrient bait is lowered into it, which serves as a trap for transferring the worm to new parts of the array, with the repetition of this operation until the worm is completely expelled from the biohumus formed. A sign of complete worm distillation is a decrease in the height of the laid substrate to 60% of the initial volume

Изобретение иллюстрируется графическими материалами:The invention is illustrated by graphic materials:

На фиг. 1 изображена схема расположения шахтообразующих, перфорированных каркасов (шахт).In FIG. 1 shows a layout of shaft-forming, perforated frames (shafts).

На фиг. 2 изображен перфорированный каркас шахты.In FIG. 2 shows a perforated shaft structure.

На фиг. 3 изображен эластичный рукав с перегородками.In FIG. 3 shows an elastic sleeve with partitions.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Массу органических отходов, сформированного отвала на любой (открытой или закрытой) территории или на исчерпавшей ресурс свалке предварительно разрыхляют при помощи известных средств и ограничивают перфорированным ограждением, которое устанавливают вертикально, с образованием в массе вертикальных шахт. На иллюстрации показано, как на отвале (или на свалке) массы органических отходов установлены перфорированные шахты и показана схема расположения заполнения шахт червем: шахты, не заселенные червем, - 1, шахты, изначально заселенные червем, – 2, т.е. заполнение шахт осуществляют через ряд (фиг.1). Сформированный массив органических отходов обозначен поз.3. Для заполнения шахты технологическим червем и для аэрации используют эластичный загрузочный рукав (фиг.3). Рукав выполнен из эластичного перфорированного материала (например, пластикового или иного прочного, не поддающегося коррозии) и разделен на секции перегородками 4, в верхней части рукава расположено монтажное кольцо 5 для транспортировки. В нижней части размещен груз 6 для придания правильной формы в подвешенном состоянии. В разрыхленном слое сформированного отвала или свалки отходов вертикально устанавливают шахтообразующие, перфорированные каркасы (ФИГ.2), препятствующие осыпанию субстрата. Шахты располагают рядами в шахматном порядке. Расстояние между ними должно быть достаточным для аэрации по всей толщине массива отходов (Фиг.1). Каждый последующий ряд смещен относительно предыдущего на половину расстояния между шахтами. Для этого используют приспособление в виде эластичного рукава (Фиг.3). Эластичный рукав, заполненный инертным наполнителем, смешанным с питательным субстратом, и заселенный технологичным дождевым червем Eisenia Fetida, погружают в шахту через ряд. По мере переработки питательной составляющей эластичного рукава червь мигрирует из шахт 2 в массив органических отходов и движется в сторону непереработанных отходов, и, таким образом, заполняет весь объем. Освобожденный от червя эластичный рукав вынимают из шахты, пополняют новой порцией субстрата и направляют на повторное заселение червем. Червь по мере переработки отходов мигрирует в сторону незаселенных шахт 1. Признаком окончательной переработки отходов служит уменьшение объема массива до 60% от первоначального. После завершения процесса переработки для выгонки червя в шахты помещают эластичные рукава, заполненные субстратом-приманкой. Эта операция повторяется несколько раз, до полной выгонки червя из биогумуса. Выбранного из основной массы червя направляют на заселение других участков массива. Каркасы шахт вынимают из массива переработанных отходов и используют повторно. The mass of organic waste formed in the dump in any (open or closed) territory or in a landfill that has exhausted its resources is first loosened using known means and limited by a perforated fence that is installed vertically, with the formation of a mass of vertical shafts. The illustration shows how perforated mines were installed on the dump (or dump) of the mass of organic waste and the location scheme for filling the mines with a worm was shown: mines not populated by the worm - 1, mines originally populated by the worm - 2, i.e. filling the mines is carried out through a series (figure 1). The formed array of organic waste is indicated by pos. 3. To fill the shaft with a technological worm and for aeration, an elastic loading sleeve is used (Fig. 3). The sleeve is made of elastic perforated material (for example, plastic or other durable, not susceptible to corrosion) and is divided into sections by partitions 4, in the upper part of the sleeve there is a mounting ring 5 for transportation. At the bottom there is a load 6 for shaping in a suspended state. In the loosened layer of the formed waste dump or landfill, shaft-forming, perforated frames (FIG. 2) are installed vertically to prevent the substrate from shedding. The mines are staggered in rows. The distance between them should be sufficient for aeration over the entire thickness of the waste array (Figure 1). Each subsequent row is offset from the previous one by half the distance between the shafts. To do this, use the device in the form of an elastic sleeve (Figure 3). An elastic sleeve filled with an inert filler mixed with a nutrient substrate and populated by the technologically advanced Eisenia Fetida earthworm is immersed in a shaft through a row. As the nutrient component of the elastic sleeve is processed, the worm migrates from mines 2 to an array of organic waste and moves towards unprocessed waste, and thus fills the entire volume. The elastic sleeve freed from the worm is removed from the shaft, replenished with a new portion of the substrate and sent for re-colonization of the worm. As the waste is processed, the worm migrates toward uninhabited mines 1. A sign of the final processing of the waste is a reduction in the volume of the array to 60% of the initial one. After the processing is completed, elastic sleeves filled with a bait substrate are placed in the mines to expel the worm. This operation is repeated several times until the worm is completely expelled from vermicompost. The worm selected from the bulk of the worm is sent to populate other parts of the array. Shafts of mines are removed from the array of recycled waste and reused.

После этого полученный биогумус методом сепарации отделяют от минеральных примесей и используют как биологическое удобрение. Не переработанную червем минеральную составляющую ТБО дробят шредером и сортируют на инерционном сепараторе.After that, the obtained biohumus is separated by separation method from mineral impurities and used as biological fertilizer. The mineral component of solid household waste not processed by the worm is crushed by a shredder and sorted on an inertial separator.

Технический результат заключается в том, что реализация способа не требует многократного перемещения больших масс перерабатываемой органики, постоянного ухода, пополнения кормом, при этом способ полностью механизирован, не требует установки энергогенерирующих мощностей и аспирационных систем, т.е. затрат на обогрев и аэрацию. Предлагаемый способ пригоден для организации как в закрытом помещении, так и на открытых площадках.The technical result consists in the fact that the implementation of the method does not require multiple movements of large masses of processed organics, constant care, replenishment of feed, while the method is fully mechanized, does not require the installation of energy-generating capacities and aspiration systems, i.e. heating and aeration costs. The proposed method is suitable for organization both indoors and outdoors.

Таким образом, задача изобретения решена. Thus, the objective of the invention is solved.

Claims (3)

1. Способ переработки массива органических отходов технологическим дождевым червем, включает рыхление массы органических отходов сформированного отвала или исчерпавшей ресурс свалки, отличающийся тем, что массу ограничивают вертикальными шахтообразующими, перфорированными каркасами для удержания массива отходов от осыпания, в которые через ряд закладывают эластичный рукав, заполненный инертным наполнителем, смешанным с питательным субстратом, и заселенный технологическим дождевым червем Eisenia Fetida, который после полной миграции червя в массив отходов вынимают из шахты и направляют для заполнения новой порцией питательной смеси и заселения червем, а после переработки массива отходов в шахту опускают рукав с питательной приманкой, служащий ловушкой для переноса червя на новые участки массива, с повторением этой операции до полной выгонки червя из образовавшегося биогумуса, признаком чего служит уменьшение высоты заложенного субстрата до 60% от первоначального объема, после этого биогумус сепарируют и транспортируют потребителю, а остатки минеральной составляющей ТБО направляют на дробление и сортировку.1. A method of processing an organic waste mass using a technological earthworm includes loosening the organic waste mass of a formed dump or exhausted landfill resource, characterized in that the mass is limited by vertical shaft-forming, perforated frames to keep the waste mass from shedding, into which an elastic sleeve filled through an inert filler mixed with a nutrient substrate, and populated by the technological earthworm Eisenia Fetida, which after complete migration of the worm I remove it from the mine and send it to fill the worm with a new portion of the nutrient mixture, and after processing the waste mass, put the sleeve with the nutrient bait into the mine, which serves as a trap for transferring the worm to new parts of the array, repeating this operation until the worm is completely expelled from the biohumus formed, a sign of which is a decrease in the height of the laid substrate to 60% of the initial volume, after which the biohumus is separated and transported to the consumer, and the remnants of the TB mineral component About direct on crushing and sorting. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в массиве органических отходов установлены вертикально каркасы шахт из коррозийно-устойчивого, прочного, перфорированного материала в шахматном порядке на расстоянии, достаточном для аэрации по всей толщине массива.2. The method according to p. 1, characterized in that in the array of organic waste vertically mounted mine frames of corrosion-resistant, durable, perforated material in a checkerboard pattern at a distance sufficient for aeration over the entire thickness of the array. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для заселения и выгонки технологического червя используют перфорированный, эластичный рукав, заполненный легким инертным наполнителем с субстратом-приманкой, разделенный на секции перегородками.3. The method according to p. 1, characterized in that for the settlement and forcing of the technological worm, a perforated, elastic sleeve is used, filled with a light inert filler with a bait substrate, divided into sections by partitions.

Images