RU2428403C2

RU2428403C2 - Apparatus for producing eco-black soil, concentrated soil solution and green product

Info

Publication number: RU2428403C2
Application number: RU2009141526/21A
Authority: RU
Inventors: Валерий Абрамович Шапиро (RU); Валерий Абрамович Шапиро; Александр Валентинович Жеребцов (RU); Александр Валентинович Жеребцов; Вячеслав Иванович Самойлов (RU); Вячеслав Иванович Самойлов; Олег Петрович Ефимов (RU); Олег Петрович Ефимов
Original assignee: Валерий Абрамович Шапиро; Александр Валентинович Жеребцов; Вячеслав Иванович Самойлов; Олег Петрович Ефимов
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-09-10
Also published as: RU2009141526A

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: apparatus for producing eco-black soil, concentrated soil solution and a green product has, inside a building, containers with a liquid-permeable bottom and apparatus for collecting the filtrate, filled with layers of an organomineral mixture populated with black soil processing organisms. On top of the containers, there are cells holding animals and a tray on which a green product grows using eco-black soil and/or soil solution.

EFFECT: invention enables to design a non-waste closed process cycle for manufactured products.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству средств повышения плодородия и улучшения экологии. Кроме того, изобретение уменьшает выбросы углекислого газа в окружающую среду и является одним из способов исполнения Киотского протокола и других международных соглашений.The invention relates to agriculture, in particular to the production of means of increasing fertility and improving the environment. In addition, the invention reduces the emissions of carbon dioxide into the environment and is one way of implementing the Kyoto Protocol and other international agreements.

Экочернозем (ЭЧ) - это почва с цветом от светлокоричневого до черного с кислотностью рН 6…8, структура которой образована мелкими 0,1…0,3 мм и крупными до 10 мм комками с содержанием гумуса 5…8% и более, заселенная дождевыми червями и микрофлорой, характерной для девственных черноземов и включающей целлюлозоразрушающие грибы, литотрофные микроорганизмы, молочнокислые бактерии, азотфиксирующие бактерии и деструкторы азотистых соединений. Экочернозем значительно превосходит по биологической активности лучшие типы естественных почв.Ecochernozem (ECH) is a soil with a light brown to black color with an acidity of pH 6 ... 8, the structure of which is formed by small 0.1 ... 0.3 mm and large up to 10 mm lumps with humus content of 5 ... 8% or more, inhabited by rain worms and microflora, characteristic of virgin chernozems and including cellulose-destroying fungi, lithotrophic microorganisms, lactic acid bacteria, nitrogen-fixing bacteria and nitrogen compounds destructors. Ecochernozem significantly exceeds the best types of natural soils in biological activity.

Концентрированный почвенный раствор (КНР) - это водная вытяжка из экочернозема, она достоверно повышает иммунитет растений к микробным и вирусным заболеваниям, ускоряет рост и развитие растений, сохраняет свойства положительного воздействия на растения и при значительном разбавлении, например 1 к 100.Concentrated soil solution (PRC) is an aqueous extract from eco-chernozem, it significantly increases the immunity of plants to microbial and viral diseases, accelerates plant growth and development, retains the properties of a positive effect on plants and with significant dilution, for example, 1 to 100.

Устройства для получения экочернозема и концентрированного почвенного раствора в опубликованных источниках не описаны. Наиболее близки по технической сущности устройства для приготовления органических удобрений.Devices for producing ecochernozem and concentrated soil solution are not described in published sources. The closest in technical essence of the device for the preparation of organic fertilizers.

Известно устройство для приготовления органического удобрения из отходов, содержащее размещенные в помещении емкости с проницаемым для жидкости дном, устройства для полива и сбора фильтрата, средства подачи и подогрева воздуха, причем внутри каждой емкости снизу вверх размещены дренирующий слой, слой органоминеральной смеси, заселенный черноземообразующими организмами, и перерабатываемый слой органоминеральной смеси (патент РФ на изобретение №2092469,1997 г., МПК С05F 3/06).A device is known for preparing organic fertilizer from waste containing containers located in the room with a liquid-permeable bottom, devices for watering and collecting the filtrate, means for supplying and heating air, and inside each container there is a drainage layer, a layer of an organomineral mixture populated by chernozem-forming organisms , and the processed layer of the organic-mineral mixture (RF patent for the invention No. 2092469,1997, IPC C05F 3/06).

Технический эффект, достигаемый изобретением, состоит в расширении функций устройства путем выработки новых продуктов и увеличения их числа за счет более полного использования отходов жизнедеятельности животных.The technical effect achieved by the invention consists in expanding the functions of the device by developing new products and increasing their number due to a more complete use of animal waste.

Для достижения этой цели устройство, содержащее размещенные в помещении емкости с проницаемым для жидкости дном и средством для сбора фильтрата, заполненные слоями органоминеральной смеси, заселенной черноземообразующими организмами (дождевыми червями и прочими организмами), дополнительно снабжено расположенными над емкостями клетками, в которых размещены животные, и лотками, на которых выращивается зеленная продукция с использованием экочерноземов и/или почвенных растворов.To achieve this, a device containing containers located in the room with a liquid-permeable bottom and means for collecting the filtrate, filled with layers of an organomineral mixture inhabited by chernozem-forming organisms (earthworms and other organisms), is additionally equipped with cells located above the containers in which animals are housed, and trays on which green products are grown using eco-chernozems and / or soil solutions.

Устройство позволяет использовать в едином цикле не только отходы жизнедеятельности животных в виде мочи и фекалий, но и использовать продукты обмена веществ, выделяемые при дыхании животных.The device allows you to use in a single cycle not only animal waste in the form of urine and feces, but also use metabolic products released during animal breathing.

Для упрощения конструкции емкости могут включать в себя опорные элементы для установки клеток и лотков, составляющие в совокупности модули.To simplify the design of the container may include support elements for installing cells and trays, which together constitute the modules.

В каждом модуле снизу вверх расположена емкость, заполненная органоминеральной смесью, клетка с животными и лотки с выращиваемой зеленью.In each module, from bottom to top, there is a container filled with an organomineral mixture, a cage with animals and trays with grown greens.

Опорные конструкции модулей и закрепленные на них емкости при сборке могут образовывать пространственный каркас здания, соединенный с металлоконструкциями фундамента, они могут исполнять функции несущих конструкций, к которым крепятся стены и крыша здания.The supporting structures of the modules and the containers attached to them during assembly can form the spatial frame of the building, connected to the base metal structures, they can perform the functions of load-bearing structures to which the walls and roof of the building are attached.

Один из вариантов устройства показан на чертеже, где приведен его разрез.One of the variants of the device shown in the drawing, which shows its section.

В здании 1 на фундаменте 2 установлены и закреплены к фундаменту 2 модули 3, в каждом из которых снизу вверх расположена емкость 4, заполненная органоминеральной смесью, клетка 5 с животными и лотки 6 с выращиваемой зеленью. На модули 3, образующие в совокупности каркас здания 1, навешиваются стены 7 и устанавливается крыша 8.In building 1, on the foundation 2, modules 3 are installed and fixed to the foundation 2, in each of which from the bottom up there is a tank 4 filled with an organic-mineral mixture, a cage 5 with animals and trays 6 with greenery grown. On modules 3, which together form the frame of building 1, walls 7 are hung and roof 8 is installed.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После размещения в емкости 4 органоминеральной смеси в эту смесь заселяются черноземообразующие организмы с дождевым червем, и начинается процесс переработки.After placement of the organic-mineral mixture in the tank 4, chernozem-forming organisms with an earthworm are populated in this mixture, and the processing process begins.

Когда процесс переработки завершен, поверхность субстрата присыпается слоем сорбента и над емкостями размещаются клетки 5 с животными и лотки 6 с выращиваемой зеленью. Животные содержатся в клетках 5 с решетчатым дном, и их испражнения падают на поверхность сорбента, как показано на фотографии. Клетки 5 периодически передвигаются, к примеру, раз в сутки, меняясь местами с лотками 6, поверхность фекалий опять присыпается сорбентом. Когда клетка достигает противоположной стенки емкости, ее перемещают в начало, процесс циклически продолжается до заполнения емкости 4, причем поверхность заполняющей емкость массы получается бугристой. После заполнения емкости 4 клетки 5 с животными снимаются, процесс переработки продолжается до полного выравнивания поверхности. Выравнивание поверхности является признаком окончания переработки. По завершении переработки вся органоминеральная смесь превращается в структурированную почву, после чего эта почва проливается, фильтрат собирается, это и есть концентрированный почвенный раствор.When the processing process is completed, the surface of the substrate is sprinkled with a layer of sorbent and cells 5 with animals and trays 6 with greenery are placed above the containers. Animals are kept in cages 5 with a trellised bottom, and their stools fall on the surface of the sorbent, as shown in the photograph. Cells 5 periodically move, for example, once a day, changing places with trays 6, the surface of the feces is again sprinkled with sorbent. When the cell reaches the opposite wall of the tank, it is moved to the beginning, the process continues cyclically until the tank 4 is filled, and the surface of the mass filling the tank turns out to be bumpy. After filling the tank 4, cages 5 with animals are removed, the processing continues until the surface is completely leveled. Alignment of the surface is a sign of completion of processing. Upon completion of processing, the entire organomineral mixture turns into a structured soil, after which this soil is spilled, the filtrate is collected, this is a concentrated soil solution.

В клетках 5 содержатся мелкие животные, приспособленные к содержанию в неволе, к примеру перепелки. Частью корма для них являются черви, выращенные в емкости 4. Черви являются не просто кормом, но также и биостимулятором. Перепелки кормятся, несут яйца, которые являются дополнительной продукцией устройства, производят помет и при дыхании выделяют углекислый газ.Cells 5 contain small animals adapted for captivity, for example, quail. Part of the feed for them are worms grown in tank 4. Worms are not just food, but also a biostimulant. Quail feeds, lays eggs, which are additional products of the device, produce droppings and emit carbon dioxide when breathing.

В лотках 6 размещают почву, к примеру экочернозем, и сажают растения, к примеру пшеницу, поливают ее почвенным раствором, полученном при разведении концентрированного почвенного раствора, к примеру 1:50. Такие растения, как пшеница, можно выращивать и без почвы, исключительно на почвенном растворе. Рост зелени продолжается от 3 до 10 дней при производительности 1-3 кг в сутки с 1 кв. м лотка. Часть зелени используется для кормления перепелок, остальное является дополнительной продукцией устройства. Во время роста зелени поглощается углекислый газ, выделяемый червем и перепелками, и выделяется кислород.In trays 6, soil is placed, for example, ecochernozem, and plants, for example wheat, are planted, watered with soil solution obtained by diluting a concentrated soil solution, for example 1:50. Plants such as wheat can be grown without soil, exclusively on soil solution. The growth of greens lasts from 3 to 10 days with a productivity of 1-3 kg per day from 1 sq. m tray. Some greens are used to feed quail, the rest is an additional product of the device. During the growth of greenery, carbon dioxide is absorbed by the worm and quail, and oxygen is released.

По данным исследований, потребление 50 г выращенной таким образом зелени покрывает суточную потребность человека в витаминах и микроэлементах. Выращивание зелени также происходит циклически.According to research, the consumption of 50 grams of greenery grown in this way covers a person's daily requirement for vitamins and minerals. Growing greens also occurs cyclically.

Таким образом, в заявленном устройстве, в пределах одного здания образована конструкция, в которой технологические элементы являются одновременно и частью здания, а вырабатываемые в одном процессе продукты являются исходными для других идущих параллельно процессов. Процессы образуют замкнутый безотходный цикл с выработкой дополнительных полезных продуктов. При этом потребность во внешних ресурсах, в частности в вентиляции, значительно снижается.Thus, in the claimed device, within the same building, a structure is formed in which the technological elements are simultaneously part of the building, and the products produced in one process are the source for other processes running in parallel. The processes form a closed waste-free cycle with the development of additional useful products. At the same time, the need for external resources, in particular for ventilation, is significantly reduced.

Claims

1. A device for producing ecochernozem, concentrated soil solution and green products, containing containers located in the room with a liquid-permeable bottom and a means for collecting the filtrate, filled with layers of an organomineral mixture inhabited by chernozem-forming organisms, cells containing animals are located above the containers, and trays on which green products are grown using eco-chernozems and / or soil solutions.

2. The device according to claim 1, characterized in that each container is equipped with supporting elements for installing cells and trays, making up a module in combination with them.

3. The device according to claim 2, characterized in that the modules are fixed on the foundation, together form a building frame and are equipped with wall and roof fasteners.