Система збору відходів (варіанти) з відділенням рідких відходів від твердих та спосіб її реалізації

1. Система збору відходів, яка призначена для відділення рідких відходів від твердих відходів, що включає: конвеєр для відходів тварин; конвеєр для відходів тварин, що включає верхній ролик, нижній ролик і нескінченну конвеєрну стрічку, що огинає верхній і нижній ролики конвеєра; конвеєрну стрічку, що має увігнуту вгору гілку, яка подовжньо нахилена від верхнього ролика конвеєра до нижнього ролика, яка відрізняється тим, що увігнута вгору гілка має найнижчу секцію і формує подовжньо нахилений дренажний канал для рідких відходів, що проходить уздовж верхньої гілки, і бічні секції, що розходяться в сторони і вгору від подовжньо нахиленого дренажного каналу для рідких відходів; дефлектор відходів, що розміщений над найнижчою секцією верхньої гілки і що проходить уздовж неї; колектор для рідких відходів, що розміщується під нижнім роликом конвеєра; колектор для твердих відходів, що розміщується під верхнім або під нижнім роликом конвеєра; та 2 (19) 1 3 11. Система збору відходів по п. 1, яка відрізняється тим, що колектори для рідких і твердих відходів розміщені в безпосередній близькості від нижнього ролика конвеєра. 12. Система збору відходів по п. 11, яка відрізняється тим, що колектор для рідких відходів складається з контейнера, який відкривається зверху, і нахиленої відділяючої заслінки, що розміщена над контейнером, який відкривається зверху. 13. Система збору відходів по п. 1, яка відрізняється тим, що включає скребачки, що торкаються конвеєра. 14. Система збору відходів по п. 1, яка відрізняється тим, що включає жолоб, що містить конвеєр, жолоб має протилежні стінки, і конвеєр розміщений між протилежними стінками, а також ущільнювач, що служить для ущільнення зазору між протилежними стінками і краями верхньої гілки. 15. Система збору відходів по п. 1, яка відрізняється тим, що включає гідроізоляцію, що запобігає попаданню рідких і твердих відходів вниз за протилежні краї верхньої гілки. 16. Система збору відходів по п. 15, яка відрізняється тим, що включає повітровідвід для відкачування повітря, що сполучається з верхньою гілкою конвеєра. 17. Система збору відходів, призначена для відділення рідких відходів від твердих відходів, що включає: підлогу приміщення, де розміщуються тварини; випускні отвори для відходів тварин, які розташовані в підлозі приміщення для тварин; конвеєр для відходів тварин, який розташований під випускними отворами для відходів тварин; конвеєр для відходів тварин, що складається з верхнього ролика, нижнього ролика і нескінченної конвеєрної стрічки, що огинає верхній і нижній ролики конвеєра; конвеєрну стрічку, що має увігнуту вгору гілку, яка має ухил; колектор для рідких відходів, що розміщений під нижнім роликом конвеєра; колектор для твердих відходів, що розміщений під верхнім або під нижнім роликом конвеєра, яка відрізняється тим, що увігнута вгору гілка має ухил від 0,1 до 2 % і має найнижчу секцію, і формує подовжньо нахилений дренажний канал для рідких відходів, що проходить уздовж верхньої гілки, і бічні секції, що розходяться в сторони і вгору від подовжньо нахиленого дренажного каналу для рідких відходів в поперечному напрямі з ухилом від 2 до 6 % відносно верхньої гілки; дефлектор відходів, що розміщений над найнижчою секцією верхньої гілки і що проходить уздовж неї; привід конвеєра, підключений до верхнього або нижнього ролика конвеєра. 18. Система збору відходів по п. 17, яка відрізняється тим, що дефлектор відходів є ділянкою підлоги, що не містить отворів і розміщена над найнижчою секцією верхньої гілки стрічки конвеєра і що проходить уздовж неї. 95249 4 19. Система збору відходів по п. 17, яка відрізняється тим, що опора розміщена під верхньою гілкою стрічки конвеєра, підтримуючи пересічну конструкцію верхньої гілки. 20. Система збору відходів по п. 17, яка відрізняється тим, що деталь подовженої форми розміщена на найнижчій секції верхньої гілки стрічки конвеєра і проходить уздовж неї. 21. Система збору відходів по п. 17, яка відрізняється тим, що деталь подовженої форми є кабелем. 22. Система збору відходів по п. 17, яка відрізняється тим, що колектор для твердих відходів розміщений в безпосередній близькості від верхнього ролика, і колектор для рідких відходів розміщений в безпосередній близькості від нижнього ролика. 23. Система збору відходів по п. 17, яка відрізняється тим, що колектори для рідких і твердих відходів розміщуються в безпосередній близькості від нижнього ролика. 24. Система збору відходів по п. 17, яка відрізняється тим, що включає жолоб, що містить конвеєр, жолоб має протилежні стінки, конвеєр розміщений між протилежними стінками, і ущільнювач, що служить для ущільнення зазору між протилежними стінками і краями верхньої гілки. 25. Система збору відходів по п. 24, яка відрізняється тим, що включає гідроізоляцію, що запобігає попаданню рідких і твердих відходів вниз за краї верхньої гілки. 26. Спосіб відділення рідких відходів від твердих відходів, що включає наступні дії: надання конвеєра для відходів тварин, що має нижній кінець, верхній кінець і нескінченну конвеєрну стрічку з нахиленою подовжньо верхньою гілкою, яка увігнута вгору, вивантаження відходів на верхню гілку конвеєра з одночасним відділенням твердих відходів, що не дозволяє їм потрапляти на найнижчу секцію верхньої гілки; забезпечення можливості рідким відходам потрапляти під впливом сили тяжіння на найнижчу секцію верхньої гілки і текти по ній; збір рідких відходів в безпосередній близькості від нижнього кінця конвеєра; запуск конвеєра для вивантаження з нього твердих відходів; збір твердих відходів, що вивантажують з конвеєра, який відрізняється тим, що верхня гілка має нижню секцію і формує подовжньо нахилений дренажний канал для рідких відходів, що проходить уздовж верхньої гілки, і бічні секції, що розходяться в сторони і вгору від подовжньо нахиленого дренажного каналу для рідких відходів; а дефлектор відходів, що розміщений над найнижчою секцією верхньої гілки і що проходить уздовж неї; змінює потоки відходів. 27. Спосіб по п. 26, який відрізняється тим, що додатково включає використовування деталі подовженої форми для напрямляння потоку рідких відходів уподовж по найнижчій секції верхньої гілки. 5 95249 6 28. Спосіб по п. 26, який відрізняється тим, що в ньому дія по збору твердих відходів включає збір твердих відходів в безпосередній близькості від нижнього ролика конвеєра. 29. Спосіб по п. 26, який відрізняється тим, що дія по збору твердих відходів включає збір твер дих відходів в безпосередній близькості від верхнього ролика конвеєра. 30. Спосіб по п. 26, який відрізняється тим, що додатково включає дію в напрямку потоку повітря уздовж верхньої гілки конвеєра для відходів тварин. Винахід відноситься до системи збору відходів, що призначена для відділення рідких відходів від твердих відходів. У сучасному сільськогосподарському виробництві вже стало нормою використовування сільськогосподарських підприємств в трудомісткому процесі вирощування в одному місці сотень, а то і тисяч домашніх тварин, наприклад свиней, молочної худоби, птахів, великої рогатої худоби. Внаслідок цього на таких підприємствах виникає велика кількість відходів, вироблюваних тваринами, а гігієнічне і нешкідливе знищення таких відходів стає проблематичним. Наприклад, заплановано реалізувати свинарське господарство, що містить 2000000 голів свиней, яке виробляє об'єм відходів, еквівалентний об'єму, вироблюваному містом Лос-Анджелес. Поточна популяція свиней в Північній Кароліні в чотири рази перевищує це число. Недавні події в Північній Кароліні, під час яких сотні галонів випорожнень свиней були викинуті в сільській місцевості, привернули увагу до проблем утилізації таких відходів. Заявки, що потребують дозволи на споруду великих свинарників, відхилялися через проблеми, що пов'язані з неприємним запахом таких підприємств і утилізацією відходів. Відходи тваринництва, включаючи свинячий гній, традиційно використовується в сільському господарстві як рідке добриво, шляхом розподілу по оброблюваній землі. Такий метод утилізації відходів може бути безпечним при використовуванні на великих сільськогосподарських земельних площах. Проте, в густонаселених місцях, а також в місцях з щільним розташуванням безлічі фермерських господарств, де є відносно невеликі земельні ділянки, виникають проблеми. Наприклад, надлишки живильних речовин не поглинаються зерновими культурами і потрапляють в ґрунтові і поверхневі води. Коли видалення стічних вод на ґрунт неможливе, наприклад через те, що ґрунт замерзнув або ж просочений водою або/і корисними речовинами, відходи доводиться зберігати. Як правило, відходи зберігають у великих ямах, що спричиняє за собою додаткові витрати і екологічні ризики. Як альтернатива поховання відходів в землю поширена також процедура компостування відходів. При цьому відходи розділяються на рідкі і тверді за допомогою похилих сит, вслід за якими часто використовуються стрічкові або фільтрпреси. В результаті використовування таких методів виходить в кращому разі близько 45 % твердих матеріалів, які потім змішуються з наповнювачем, що сприяє аерації і досягненню відповідного відно шення С: N, а після цього укладаються в компостні ряди для стабілізації протягом 45-60 днів шляхом ферментації компосту. Цей процес не гарантує знищення патогенних мікроорганізмів, що містяться у відходах. Крім того, компостні ряди часто виділяють запах, що привертає птахів, гризунів і хижих тварин. А рідка частина відходів все також повинна бути видалена на ґрунт. Тому компостування не знижує потреби у виведенні стічних вод на ґрунт і в земельних площах. Задачі, залучені в процес переробки тваринних відходів, включають знищення патогенних мікроорганізмів, регульований вихід амонію і живильних речовин для рослин, і утилізацію органічних речовин. Відомий спосіб збору відходів з приміщень для тварин (стаєнь, корівників і т.п.) шляхом відведення відходів через отвори в підлозі приміщення на стрічку конвеєра, розміщену в жолобі під підлогою приміщення. Стрічка конвеєра доставляє відходи в місце їх збору, звідки відходи можуть забиратися на підприємство по переробці відходів, або ж перероблятися на місці. Проте, при цьому рідкі і тверді відходи не розділяються, і з часом їх змішання ускладнює процес переробки відходів. Більш того, змішання твердих і рідких відходів може привести до виділення газів, шкідливих для людини, тварин і навколишнього середовища. У відповідності з патентною заявкою США, що знаходиться на розгляді, № 10/119,719, поданої 11.04.2002, опис якої додається як посилальний матеріал, був оприлюднений винахід, заснований на оцінці переваг того факту, що екстракція азоту, калію і фосфору з відходів тварин значно підвищується, якщо переробка здійснюється безпосередньо після виробництва відходів тваринами. Крім того, у вищезазначеній заявці № 10/119, 719, був розкритий метод обробки відходів тваринних, при якому відділення рідких відходів від твердих виконується переважно протягом 12 годин після виробництва відходів тваринами, а переробка рідких відходів здійснюється протягом 24 годин після виробництва цих відходів тваринами. Крім того, у відходах тварин присутній калій у формі нерозчинної калієвої солі сечової кислоти. Було знайдено, що значний об'єм калію у відходах тварин можна одержувати в твердій формі, у вигляді калієвої солі сечової кислоти, до того, як ця сіль під дією мікроорганізмів буде перетворена в розчин калію і амонію. Після цього одержані солі сечової кислоти можна додавати до добрив. Якщо добриво використовується на місці, мікроорганізми, що знаходяться в ґрунті, руйнують солі сечової 7 кислоти, вивільняючи калій і амоній, але з меншою швидкістю, ніж, якби ці живильні речовини вивільнялися в ґрунті, якщо вони розчинені у воді. Таким чином, екстракція амонійного азоту і калію у вигляді солей сечової кислоти і/або інших з'єднань з відходів, що знаходяться в твердій формі, наприклад в кристалічній, тобто до їх руйнування і вивільнення цих речовин, дозволяє значно збільшити об'єм одержуваних речовин. Тому необхідно відділяти рідину від твердих речовин якнайскоріше після виробництва відходів тваринами. Таким чином, метою даного винаходу є створення системи збору відходів, в якій рідкі відходи можна б було відділяти від твердих набагато швидше і збирати зразу ж після виробництва рідких і твердих відходів тваринами. Відповідно до однієї з особливостей винаходу пропонується система збору відходів, призначена для відділення рідких відходів від твердих відходів, що включає конвеєр, що має верхній ролик, нижній ролик і нескінченну конвеєрну стрічку, що огинає ролики конвеєра. Верхня гілка конвеєрної стрічки увігнута вгору. На поперечному розрізі показано, що верхня гілка має саму нижню секцію і бічні секції, що розходяться убік і вгору від самої нижньої секції. Верхня гілка конвеєра подовжньо нахилена від верхнього ролика до нижнього ролика. Дефлектор відходів розташовується над самою нижньою секцією верхньої гілки і проходить уздовж неї. Окремі колектори збору рідких і твердих відходів розташовуються в безпосередній близькості від верхнього ролика або нижнього ролика. Привід конвеєра підключений до одного з роликів конвеєра. У робочому становищі системи відходи тварин потрапляють на бічні секції верхньої гілки. Рідкі відходи, наприклад сеча тварин, потрапляють на саму нижню секцію верхньої гілки, тоді як тверді відходи розміщуються на бічних секціях. Рідкі відходи стікають по самій нижній секції подовжньо нахиленій верхній гілці конвеєра до нижнього кінця конвеєра, де збираються. Тверді відходи залишаються на бічних секціях конвеєрної стрічки до тих пір, поки не запускається привід, після чого тверді відходи доставляються в кінець конвеєрної стрічки, де збираються. Також, уздовж верхньої гілки може подаватися потік повітря, сприяючий висиханню твердих відходів. Переважний варіант здійснення даного винаходу включає спосіб відділення рідких відходів від твердих відходів з використанням конвеєра для відходів тварин. Конвеєр складається з нижнього кінця, верхнього кінця, нескінченної конвеєрної стрічки з увігнутою вгору подовжньо нахиленою верхньою гілкою. Верхня гілка має, як показано на поперечному розрізі, саму нижню секцію і бічні секції, що розходяться в сторони і вгору від самої нижньої секції. Даний спосіб включає наступні дії: подача відходів на верхню гілку з одночасним відділенням твердих відходів, що не дозволяє їм потрапляти на саму нижню секцію верхньої гілки, але в той же час дозволяє рідким відходам під впливом сили тяжіння стікати на саму нижню секцію верхньої гілки і текти по ній. Рідкі відходи збираються в без 95249 8 посередній близькості від нижнього кінця конвеєра. Після цього конвеєр приводиться в рух, тверді відходи вивантажуються і збираються. Суть винаходу може стати набагато яснішою після розгляду вказаного нижче опису варіантів здійснення винаходу з використанням графічних матеріалів, на яких представлені фігури, що додаються: Фіг.1 - схематичний вид подовжнього розрізу системи збору відходів відповідно до одного з варіантів здійснення винаходу; Фіг.2 - схематичний вид подовжнього розрізу системи збору відходів відповідно до іншого варіанту здійснення винаходу; Фіг.3 - збільшений схематичний вигляд збоку, частково в поперечному розрізі, де показаний нижній кінець конвеєра системи збору відходів по фіг.2; фіг.4 - поперечний розріз системи збору відходів по фіг.1; фіг.5 - фрагмент поперечного розрізу системи збору відходів відповідно до ще одного варіанту здійснення винаходу. Опис переважного варіанту здійснення винаходу На фіг.1 показана система збору відходів, переважно позначена позицією 10. В цьому варіанті винаходу система збору відходів 10 включає конвеєр для відходів 12, переважно позначений позицією 12. Конвеєр 12, складається з нижнього ролика 14, верхнього ролика 16 і нескінченної конвеєрної стрічки 13, що огинає ролики конвеєра 14 і 16. Конвеєрна стрічка 13 має увігнуту вгору верхню гілку 18, яка подовжньо нахилена до нижнього ролика 14. Колектор для рідких відходів 20 розміщується під нижнім кінцем 27 конвеєра в безпосередній близькості від нижнього ролика 14. Колектор твердих відходів 22 розміщується під верхнім кінцем 29 конвеєра 12 в безпосередній близькості від верхнього ролика 16. В цьому варіанті винаходу колектор для твердих відходів 22 є контейнером або резервуаром, що відкривається зверху. Проте в інших варіантах винаходу як колектор твердих відходів може виступати, наприклад, другий конвеєр. Як показано на фіг.4 в цьому варіанті винаходу конвеєр 12 розташований в жолобі 30 під підлогою приміщення, де розміщуються тварини, переважно позначеним позицією 70. Верхня гілка 18 перекриває жолоб 30 по ширині W і розділяє жолоб 30 на верхню секцію 38 і нижню секцію 39. Перший ущільнювач 40 тягнеться по всій довжині першої стінки жолоба 35, а другий ущільнювач 45 тягнеться по всій довжині другої стінки жолоба 37, яка протилежна першій стінці жолоба 35. Ущільнювачі 40 і 45 мають верхні кромки 42 і 47, нижні кромки 43 і 48 і пази 44 і 49, розташовані між верхніми кромками 42 і 47 і нижніми кромками 43 і 48 відповідно. Протилежні подовжні краї 26 і 28 верхньої гілки 18 входять в ці пази 44 і 49 відповідно, таким чином, відбувається суттєве герметичне ущільнення зазору між верхньою гілкою 18 і стінками жолоба 35 і 37, що запобігає попаданню рідини і повітря між верхньою секцією 38 і нижньою секцією 39 жолоба 30. Верхня гілка 18 спирається на опору у вигляді сітки, яка сформована з пересічних нерухомих 9 опорних елементів 50 і подовжніх підтримуючих стержнів 51. Підтримуючі стержні 51 рознесені таким чином, що верхня гілка 18 увігнута вгору, що показане на поперечному розрізі у вигляді vподібної форми. Верхня гілка 18 має першу і другу поперечно-похилі бічні секції, позначені переважно позиціями 60 і 62, які рознесені під кутом і проходять в протилежних бічних напрямах від самої нижньої секції 64 верхньої гілки 18. Деталь подовженої форми 52 у вигляді кабелю розміщується на самій нижній секції 64 верхньої гілки 18 і тягнеться по всій довжині самої нижньої секції 64 верхньої гілки. Деталь подовженої форми 52 спрямовує потік рідких відходів по самій нижній секції 64. Повітровідвід для відкачування повітря 80 сполучається з верхньою гілкою 18 і має витяжний вентилятор 81, який протягує потік повітря над конвеєрною стрічкою і з жолоба 30, як показано стрілками 82 і 84. Підлога приміщення для тварин 70 має безліч випускних отворів для відходів тварин, представлених у вигляді прорізів 71, розділених суцільними ділянками підлоги 73 і 74. Ці прорізи 71 відкривають прямий доступ до ділянок верхньої гілки 18 з приміщення. Суцільні ділянки підлоги 73 і 74 закривають ділянки верхньої гілки 18 від повного доступу з приміщення. Цей варіант здійснення винаходу здійснюється таким чином: Як показано на фіг.4 відходи потрапляють з приміщення для тварин на верхню гілку 18 через прорізи 71, розташовані в підлозі приміщення 70, як показано стрілкою 75. Ділянка підлоги 74, яка ширше, ніж ділянка підлоги 73, є дефлектором відходів 74, що тягнеться по довжині верхньої гілки 18 над самою нижньою секцією 64. Ділянка підлоги 74 закриває саму нижню секцію 64 верхньої гілки 18 і відділяє відходи, не даючи їм падати крізь підлогу 70 на саму нижню секцію 64 верхньої гілки. Таким чином, відходи потрапляють виключно на бічні секції 60 і 62 верхньої гілки 18. Відповідно до цього варіанту здійснення винаходу верхні кромки 42 і 47 ущільнювачів 40 і 45 значно запобігають протіканню відходів вниз через краї 26 і 28 верхньої гілки 18. Для людей, досвідчених в цій області техніки буде очевидним той факт, що як альтернативу в інших варіантах здійснення винаходу можна використовувати гідроізоляцію, наприклад, гідроізоляція 61, яка показана на фіг.5, для запобігання попадання відходів вниз через краї верхньої гілки 18. Як показано на фіг.4, бічні секції 60 і 62 верхньої гілки 18 направлені в сторони під нахилом вгору щодо самої нижньої секції 18 з ухилом від 2 % до 6 %, переважно 4 %. Цей ухил призводить до того, що рідкі відходи потрапляють через бічні секції 60 і 62 на саму нижню секцію 64, як показано стрілкою 77. Тверді відходи розподіляються на бічних секціях 60 і 62 верхньої гілки 18. В результаті даний варіант здійснення винаходу забезпечує швидке відділення рідких відходів від твердих відходів. Як показано на фіг.1, оскільки верхня гілка 18 конвеєра 12 подовжньо нахилена, переважно з подовжнім ухилом від 0,1 % до 2 %, рідкі відходи 95249 10 стікають по самій нижній секції 64 верхньої гілки 18 до самого нижнього кінця 27 конвеєра 12, як показано стрілкою 91. На нижньому кінці 27 конвеєра 12 рідкі відходи вивантажуються з конвеєра 12, як показано стрілкою 93, і збираються в колекторі для рідких відходів 20. В результаті цей варіант здійснення винаходу забезпечує швидке і негайне відділення рідких відходів від твердих відходів, а також безперервний збір рідких відходів. Конвеєр 12 в основному залишається нерухомим в процесі збору рідких відходів, дозволяючи твердим відходам висихати в нерухомому положенні протягом необхідного періоду часу. В цьому варіанті здійснення винаходу потік повітря, спрямований витяжним вентилятором 81 упоперек верхньої гілки 18, прискорює процес висихання. Після того, як тверді відходи висихали протягом необхідного періоду часу, конвеєр 12 запускається приводним двигуном 100, який за допомогою шківа і ремінної передачі 101 з'єднується з верхнім роликом 16 біля самого верхнього кінця 29 конвеєра 12 і рухає конвеєр 12 в напрямі, показаному стрілкою 110. Таким чином, тверді відходи рухаються по конвеєру 12 до самого верхнього кінця конвеєра 29, де вивантажуються в колектор для твердих відходів 22. Напрям руху твердих відходів по конвеєру 12 і з конвеєра вказано стрілками 95 і 97. На фіг.2 показаний ще один варіант здійснення винаходу. Слід замітити, що тут нумерація частин системи відповідає нумерації частин системи, які вказані на фіг.1 і 4, але має додаткове позначення "1". Система збору відходів, позначена переважно позицією 10.1, включає конвеєр 12.1, має самий нижній кінець 27.1, самий верхній кінець 29.1, безперервну стрічку 13.1, має верхню гілку 18.1, яка подовжньо нахилена вниз від верхнього ролика 16.1, розміщеного біля самого верхнього кінця конвеєра 29.1, до нижнього ролика 14.1, розміщеному біля самого нижнього кінця конвеєра. Як показано на фіг.3, в цьому варіанті здійснення винаходу колектор для рідких відходів 20.1. і колектор для твердих відходів 22.1 розміщуються під нижнім кінцем 27.1 конвеєри 12.1. Колектор для рідких відходів 20.1 розміщується усередині колектора для твердих відходів 22.1. Біля нижнього кінця 27.1. конвеєрної стрічки 12.1 встановлена скребачка 15. Приводний двигун 100.1, сполучений за допомогою шківа і ремінної передачі 101 з нижнім роликом 14.1, розміщеним біля самого нижнього кінця 27.1 конвеєри 12.1, приводить конвеєр 12.1 в рух, напрям якого показаний стрілкою 109. У цьому варіанті здійснення винаходу як рідкі відходи 25, так і тверді відходи 23 доставляються до самого нижнього кінця 27.1 конвеєри 12.1. Рідкі відходи 25 обтікають самий нижній кінець 27.1 конвеєра 12.1, як показано стрілкою 107, і відділяються в колектор для рідких відходів 20.1 за допомогою скребачки 15. Коли приводний двигун 100.1 періодично запускає конвеєр 12.1, тверді відходи падають з верхнього кінця конвеєра 27.1 в колектор для твердих відходів 22.1, як показано стрілкою 105. Для людей, досвідчених в цій області техніки буде очевидним той факт, що можлива також реа 11 лізація інших модифікацій вищезгаданого варіанту здійснення винаходу в межах вказаних пунктів 95249 формули винаходу. 12 13 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 95249 Підписне 14 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601