ITBS20100033A1

ITBS20100033A1 - EQUIPMENT FOR DISPOSAL OF ZOOTECHNICAL LIQUAM

Info

Publication number: ITBS20100033A1
Application number: IT000033A
Authority: IT
Inventors: Angelo Portesi
Original assignee: Bioenergy Srl
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2011-08-19

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: of the PATENT FOR INDUSTRIAL INVENTION entitled:

“ATTREZZATURA PER LO SMALTIMENTO DI LIQUAMI “EQUIPMENT FOR THE DISPOSAL OF SEWAGE

ZOOTECNICI” ZOOTECHNICS "

Campo dell’Invenzione Field of the Invention

La presente invenzione riguarda un’attrezzatura per lo smaltimento di liquami zootecnici attraverso il loro impiego nel trattamento in particolare di materiali organici di origine vegetale per la 5 formazione di sostanze compostate, ovvero fertilizzanti. The present invention relates to equipment for the disposal of livestock sewage through their use in the treatment in particular of organic materials of plant origin for the formation of composted substances, or fertilizers.

Stato della Tecnica State of the art

Secondo la tecnica nota già è stato proposto l’uso di liquami zootecnici nel trattamento di decomposizione di biomasse vegetali per la formazione di sostanze di compostaggio da utilizzarsi poi come 10 fertilizzanti. Si tratta di un modo per lo smaltimento dei liquami provenienti da allevamenti di suini e/o bovini senza dover ricorrere ad impianti di accumulo, decantazione e depurazione e senza doverne spargere la parte liquida direttamente sul terreno in presenza di culture e superfici adeguate. According to the known technique, the use of zootechnical slurry has already been proposed in the decomposition treatment of vegetable biomass for the formation of composting substances to then be used as 10 fertilizers. It is a way to dispose of sewage from pig and / or cattle farms without having to resort to accumulation, decanting and purification systems and without having to spread the liquid part directly on the ground in the presence of suitable cultures and surfaces.

15 In pratica, i materiali vegetali di partenza, quali stocchi di mais, paglia, residui di mangimi, ecc. vengono collocati in una vasca di trattamento, bagnati periodicamente con liquame zootecnico, mescolati per consentirne impregnazione, aerazione e favorire la loro fermentazione e decomposizione fino ad ottenere una sostanza compostata, che viene poi rimossa dalla vasca e utilizzabile come ammendante almeno in campo agricolo. 15 In practice, the starting plant materials, such as corn stalks, straw, feed residues, etc. they are placed in a treatment tank, periodically wetted with livestock slurry, mixed to allow impregnation, aeration and facilitate their fermentation and decomposition until a composted substance is obtained, which is then removed from the tank and used as a soil improver at least in the agricultural field.

In impianti di tipo noto, al di sopra della vasca di trattamento che contiene il materiale vegetale da trattare è previsto un carroponte portante sia dei mezzi per la distribuzione del liquame sopra la biomassa sia dei mezzi agitatori per smuovere il materiale. Perciò, tanto la distribuzione del liquame quanto il sommovimento della biomassa richiede sempre lo spostamento del carroponte lungo la vasca. Inoltre, la distribuzione del liquame non avviene allo stesso tempo su tutta la superficie della biomassa nella vasca, ma gradatamente e solo attraverso l’avanzamento del carroponte, quindi con un assorbimento di energia da parte del carroponte per i suoi spostamenti. In plants of the known type, above the treatment tank which contains the plant material to be treated, an overhead crane is provided carrying both means for distributing the slurry over the biomass and agitating means for moving the material. Therefore, both the distribution of the sewage and the movement of the biomass always require the movement of the bridge crane along the tank. Furthermore, the distribution of the slurry does not occur at the same time over the entire surface of the biomass in the tank, but gradually and only through the advancement of the bridge crane, therefore with an absorption of energy by the bridge crane for its movements.

Inoltre, sono pure previsti dei mezzi aeratori per un’aerazione forzata della biomassa in profondità, anche questi mezzi posti a bordo e seguenti i movimenti del carroponte. Il fatto che i mezzi di distribuzione del liquame, di mescolamento della biomassa e di aerazione forzata del materiale siano tutti a bordo del carroponte contribuiscono quanto meno a complicare la struttura e la gestione dell’impianto. In addition, aerator means are also provided for forced aeration of the biomass in depth, also these means placed on board and following the movements of the bridge crane. The fact that the means of distributing the slurry, mixing the biomass and forced aeration of the material are all on board the bridge crane contributes at least to complicating the structure and management of the plant.

Obiettivo e Sommario dell’Invenzione Objective and Summary of the Invention

Obiettivo della presente invenzione è invece di proporre un’attrezzatura per lo smaltimento di liquami zootecnici nella produzione di sostanze compostate, ovvero fertilizzanti, a partire da biomasse vegetali che viene ad essere più semplice ed efficiente grazie a un’innovativa collocazione e combinazione di componenti. Inoltre e vantaggiosamente l’attrezzatura qui proposta consente un più intenso mescolamento del materiale, e permette di eliminare l’aerazione forzata di profondità della biomassa trattata, di collocare i mezzi di distribuzione del liquame in posizione stazionaria lontana dal carroponte e di lasciare su quest’ultimo i soli mezzi destinati al mescolamento della biomassa. The objective of the present invention is instead to propose equipment for the disposal of livestock sewage in the production of composted substances, or fertilizers, starting from plant biomass which becomes simpler and more efficient thanks to an innovative placement and combination of components. Furthermore and advantageously the equipment proposed here allows a more intense mixing of the material, and allows to eliminate the forced aeration of depth of the treated biomass, to place the means of distribution of the sewage in a stationary position far from the bridge crane and to leave on this lastly, only the means intended for mixing the biomass.

Un tale obiettivo è raggiunto con un’attrezzatura secondo la rivendicazione 1. Altri aspetti che caratterizzano l’invenzione sono riferiti nelle sottorivendicazioni. Such an objective is achieved with an equipment according to claim 1. Other aspects that characterize the invention are referred to in the sub-claims.

Pertanto, con l’attrezzatura secondo l’invenzione il materiale vegetale, o biomassa, di partenza, in particolare, ma non esclusivamente, stocchi di mais trinciati o simili, è collocato nella vasca di trattamento per formarvi un letto di altezza prestabilita; il liquame è distribuito periodicamente e contemporaneamente su tutta la superficie del materiale, senza bisogno di spostamenti del carroponte; ed il materiale impregnato di liquame è poi mescolato periodicamente mediante gli agitatori sul carroponte e a seguito degli spostamenti di quest’ultimo. Therefore, with the equipment according to the invention, the starting plant material, or biomass, in particular, but not exclusively, chopped corn stalks or the like, is placed in the treatment tank to form a bed of a predetermined height; the sewage is distributed periodically and simultaneously over the entire surface of the material, without the need to move the bridge crane; and the material impregnated with sewage is then mixed periodically by means of the agitators on the bridge crane and following the movements of the latter.

I mezzi di apporto e distribuzione del liquame sono posti almeno da un lato o, di preferenza, da due lati opposti della vasca e dotati di ugelli rivolti verso l’interno della vasca per spargere uniformemente il liquame sul materiale da trattare. Il liquame da distribuire può essere pescato con almeno una pompa da una canaletta associata alla vasca, oppure da un pozzetto di liquame o prelevato e canalizzato a partire direttamente da un allevamento di suini o bovini. The means of supply and distribution of the sewage are placed at least on one side or, preferably, on two opposite sides of the tank and equipped with nozzles facing the inside of the tank to spread the sewage evenly on the material to be treated. The sewage to be distributed can be fished with at least one pump from a channel associated with the tank, or from a sewage pit or taken and channeled directly from a pig or cattle farm.

Gli agitatori posti sul carroponte sono rivolti in basso e lavorano in profondità nel materiale da trattare. Di preferenza essi sono previsti per poter essere inclinati rispetto alla verticale, condizione che consente di migliorare l’azione di miscelazione della biomassa con il liquame apportatovi. The agitators placed on the bridge crane are turned downwards and work deep into the material to be treated. Preferably they are designed to be inclined with respect to the vertical, a condition that allows to improve the mixing action of the biomass with the sewage introduced.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Maggiori dettagli dell’invenzione risulteranno evidenti dal prosieguo della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni forniti a solo titolo indicativo e non limitativo. In detti disegni: More details of the invention will become clear from the continuation of the description made with reference to the attached drawings provided for indicative and non-limiting purposes only. In said drawings:

la Fig. 1 mostra, schematicamente, una vista dall’alto dell’attrezzatura; Fig. 1 schematically shows a top view of the equipment;

la Fig. 2 mostra una sezione trasversale secondo le frecce A-A in Fig. 1; Fig. 2 shows a cross section according to the arrows A-A in Fig. 1;

la Fig. 3 mostra una vista di dettaglio dei mezzi agitatori a bordo del carroponte; Fig. 3 shows a detail view of the stirring means on board the bridge crane;

le Figg. 4 e 5 mostrano una vista frontale del gruppo di agitatori in Fig. 3 in due diverse posizioni di inclinazione; Figs. 4 and 5 show a front view of the group of agitators in Fig. 3 in two different inclination positions;

la Fig. 6 mostra una vista di dettaglio dei mezzi di distribuzione del liquame cerchiati in Fig. 2. Fig. 6 shows a detail view of the liquid manure distribution means circled in Fig. 2.

Descrizione dettagliata dell’Invenzione Detailed description of the Invention

In detti disegni, con 11 è indicata una vasca di trattamento che si estende maggiormente in lunghezza che in larghezza, che di preferenza e benché non rappresentato, è sovrastata da un tetto di copertura e che è destinata a ricevere un materiale vegetale da trattare 12, in particolare ma non esclusivamente, stocchi di mais trinciati o simili. In said drawings, 11 indicates a treatment tank which extends more in length than in width, which preferably and although not shown, is surmounted by a covering roof and which is intended to receive a plant material to be treated 12, in particular, but not exclusively, chopped corn stalks or the like.

La vasca di trattamento 11 è almeno lateralmente delimitata da due pareti longitudinali parallele 13 sulle quali è montato e movibile un carroponte 14. Su tali pareti laterali sono riportati e fissati binari di guida 15 ed il carroponte è condotto e spostabile su detti binari secondo le frecce F comandato da due gruppi motore 16, uno per parte. The treatment tank 11 is at least laterally delimited by two parallel longitudinal walls 13 on which an overhead crane 14 is mounted and movable. Guide rails 15 are provided and fixed on said side walls and the overhead crane is driven and movable on said rails according to the arrows F driven by two motor units 16, one on each side.

L’attrezzatura comprende altresì dei mezzi 17 per un apporto ed una distribuzione di liquame zootecnico destinato ad impregnare e causare la decomposizione del materiale vegetale 12 collocato nella vasca di trattamento 11. Questi mezzi consistono in almeno una tubazione di distribuzione 18 collocata lungo le pareti 13 di detta vasca 11 e dotata di ugelli di spruzzatura 19 rivolti verso l’interno della vasca. The equipment also comprises means 17 for supplying and distributing livestock slurry intended to impregnate and cause decomposition of the plant material 12 placed in the treatment tank 11. These means consist of at least one distribution pipe 18 located along the walls 13 of said tank 11 and equipped with spraying nozzles 19 turned towards the inside of the tank.

Nell’esempio rappresentato –Figg. 1 e 2- la tubazione 18 ha di preferenza due rami che si estendono lungo entrambe le pareti laterali 13 della vasca, ciascuno munito di ugelli di spruzzatura 19 rivolti verso il centro della vasca per raggiungere e coprire con i rispettivi spruzzi almeno metà della sua larghezza. In alternativa, comunque, la tubazione di distribuzione potrebbe essere limitata ad un solo lato della vasca con gli ugelli di spruzzatura rivolti in una sola direzione e adatti a coprire con i rispettivi spruzzi l’intera larghezza della vasca. In the example shown - Fig. 1 and 2 - the pipe 18 has preferably two branches which extend along both side walls 13 of the tank, each equipped with spraying nozzles 19 facing the center of the tank to reach and cover with their respective sprays at least half of its width . Alternatively, however, the distribution piping could be limited to only one side of the tank with the spray nozzles facing in one direction only and suitable for covering the entire width of the tank with their respective sprays.

In ogni caso, la tubazione 18 rimane stazionaria e gli ugelli di spruzzatura 19 sono intervallati tra loro e, ove richiesto, brandeggianti almeno in un piano orizzontale per indirizzare e distribuire il liquame uniformemente su tutta la superficie del materiale 12 nella vasca 11. In any case, the pipe 18 remains stationary and the spraying nozzles 19 are spaced apart and, where required, pivoting at least in a horizontal plane to direct and distribute the sewage uniformly over the entire surface of the material 12 in the tank 11.

Il liquame zootecnico da distribuire viene alimentato a mezzo di almeno una pompa 20 e sotto il controllo di mezzi valvolari- non rappresentati. In particolare, la pompa è collegata alla tubazione di distribuzione 18 e che può pescare il liquame da una canaletta 21 corrente a lato della vasca 11 come mostrato a destra in Fig. 2, oppure e più semplicemente da un pozzetto di liquame. O addirittura il liquame può essere prelevato e canalizzato verso la tubazione di distribuzione 18 a partire direttamente da un serbatoio di raccolta del liquame presso un allevamento zootecnico, per esempio, come mostrato a sinistra in Fig. 2, almeno quando sito di allevamento e vasca di trattamento sono vicini. The zootechnical slurry to be distributed is fed by means of at least one pump 20 and under the control of valve means - not shown. In particular, the pump is connected to the distribution pipe 18 and which can draw the sewage from a channel 21 running alongside the tank 11 as shown on the right in Fig. 2, or more simply from a sewage sump. Or even the slurry can be withdrawn and channeled towards the distribution pipe 18 starting directly from a slurry collection tank at a livestock farm, for example, as shown on the left in Fig. 2, at least when breeding site and tank treatment are close.

Da parte sua, il carroponte 14 include una coppia di travi 22 orientate trasversalmente alla vasca 12, sulle quali travi è montato un carrello 23 spostabile alternativamente nella direzione della larghezza della vasca, vale a dire secondo le frecce G sulle Figg. 1 e 2. In particolare, per gli spostamenti del carrello 23, alle travi 22 sono associate due cremagliere parallele 24 e a bordo di detto carrello è predisposto, per ogni cremagliera, un motoriduttore 25 avente un pignone di uscita che ingranando con la rispettiva cremagliera causa traslazione del carrello stesso. For its part, the bridge crane 14 includes a pair of beams 22 oriented transversely to the tank 12, on which beams a trolley 23 is mounted which can be moved alternately in the direction of the width of the tank, that is to say according to the arrows G on Figs. 1 and 2. In particular, for the displacements of the carriage 23, two parallel racks 24 are associated with the beams 22 and on board of said carriage there is a gearmotor 25 for each rack having an output pinion which meshing with the respective rack causes translation of the trolley itself.

Il carrello 23 porta una barra di supporto 26 posta orientata in direzione trasversale alle travi del carroponte e suscettibile di oscillazioni attorno ad un asse orizzontale X. A sua volta, tale barra 26 porta degli agitatori/mescolatori 27, che nei disegni sono quattro ma che potrebbero essere anche in numero diverso, di preferenza allineati nella direzione della lunghezza della vasca, rivolti in basso verso il fondo di quest’ultima per operare in profondità nel senso di mescolare il materiale da trattare 12 con il liquame a mano a mano apportatovi. The trolley 23 carries a support bar 26 positioned transversely to the beams of the bridge crane and susceptible to oscillations around a horizontal axis X. In turn, this bar 26 carries agitators / mixers 27, which in the drawings are four but which they could also be in different numbers, preferably aligned in the direction of the length of the tank, facing downwards towards the bottom of the latter in order to operate in depth in the sense of mixing the material to be treated 12 with the slurry gradually added to it.

Vantaggiosamente, gli agitatori/mescolatori 27 sono predisposti per oscillare unitamente alla barra di supporto 26 tra due posizioni angolate rispetto ad un piano verticale Y –Figg. 4 e 5- alternativamente verso le due pareti laterali della vasca. Le oscillazioni della barra di supporto 26 e con essa degli agitatori/mescolatori 27 possono essere realizzate, per esempio, mediante un martinetto di tipo elettrico 28 collegato ad un braccio di leva 29 fissato alla barra stessa. Advantageously, the agitators / mixers 27 are arranged to oscillate together with the support bar 26 between two angled positions with respect to a vertical plane Y - Fig. 4 and 5 - alternately towards the two side walls of the tank. The oscillations of the support bar 26 and with it of the agitators / mixers 27 can be achieved, for example, by means of an electric jack 28 connected to a lever arm 29 fixed to the bar itself.

Ogni agitatore/mescolatore 27 è collegato ad un albero 30 montato girevole su detta barra di supporto 26 ed azionato in rotazione da un rispettivo motoriduttore 31. Inoltre ogni agitatore/mescolatore può essere del tipo a coclea con un’elica continua o discontinua che si estende per un tratto della sua altezza e al di sopra della quale è prevista una aletta 32 tale da interrompere o comunque limitare la risalita del materiale lungo l’agitatore/mescolatore. Anche se gli agitatori/mescolatori potrebbero essere tutti uguali, di preferenza e per migliorare la loro azione di mescolamento del materiale da trattare ogni due agitatori adiacenti hanno un’elica con un andamento opposto l’uno rispetto all’altro. Each agitator / mixer 27 is connected to a shaft 30 rotatably mounted on said support bar 26 and rotated by a respective gearmotor 31. Furthermore, each agitator / mixer can be of the screw type with a continuous or discontinuous propeller which extends for a portion of its height and above which a fin 32 is provided such as to interrupt or in any case limit the ascent of the material along the agitator / mixer. Although the agitators / mixers could all be the same, preferably and to improve their mixing action of the material to be treated, each two adjacent agitators have a propeller with an opposite trend to each other.

Nell’insieme sopra descritto il materiale vegetale di partenza 12 collocato nella vasca di trattamento 11 viene periodicamente bagnato e impregnato con il liquame zootecnico distribuito attraverso gli ugelli di spruzzatura 19 ai lati della vasca. Il materiale impregnato di liquame viene quindi miscelato, pure periodicamente, mediante gli agitatori/mescolatori 27 per l’aerazione e per favorire la biodegradazione della massa di materiale trattato. La miscelazione ad opera del materiale si realizza spostando gradatamente, passo-passo, il carroponte 14 sulle pareti laterali 13 della vasca, secondo la lunghezza di questa, e volta a volta il carrello portante gli agitatori/mescolatori, lungo le travi del carroponte, vale a dire in direzione trasversale alla vasca. Nel corso del mescolamento, gli agitatori/mescolatori potranno essere usati sia in verticale sia inclinati in modo da poter causare un effettivo sommovimento del materiale impregnato di liquame. In the whole described above, the starting plant material 12 placed in the treatment tank 11 is periodically wetted and impregnated with the livestock slurry distributed through the spraying nozzles 19 on the sides of the tank. The material impregnated with sewage is then mixed, also periodically, by means of the agitators / mixers 27 for aeration and to favor the biodegradation of the mass of treated material. The mixing by the material is carried out by gradually moving, step-by-step, the bridge crane 14 on the side walls 13 of the tank, according to the length of the latter, and from time to time the trolley carrying the agitators / mixers, along the beams of the bridge crane, is that is, in the direction transversal to the tank. During mixing, the agitators / mixers can be used both vertically and inclined in order to cause an effective movement of the material impregnated with sewage.

Il processo di distribuzione del liquame sul materiale nella vasca e di miscelazione si ripetono poi fino ad ottenere un prodotto ammendante sostanzialmente stabile ed utilizzabile proficuamente e senza impedimenti come fertilizzante. The process of distributing the slurry on the material in the tank and mixing is then repeated until a substantially stable soil conditioner is obtained and can be used profitably and without hindrance as a fertilizer.

Claims

“EQUIPMENT FOR THE DISPOSAL OF SEWAGE ZOOTECHNICS " R I V E N D I C A Z I O N I 1. Equipment for the disposal of livestock sewage through their use in the treatment in particular of organic materials of vegetable origin for the formation of a composted substance, comprising a treatment tank intended to contain the vegetable material to be treated, means for a periodic supply and distribution of sewage on the material in the tank to impregnate it and of the agitator / mixing means to stir and mix the material in the tank, characterized in that the means of supply and distribution of the sewage (17) are placed on at least one side of the treatment tank (11) and suitable for spraying the sewage on the entire surface of the material to be treated simultaneously, and in what the agitators / mixers (27) are mounted on an overhead crane (14), facing the material in the tank, susceptible of inclination with respect to a vertical plane and movable with and on the bridge crane both in 15 direction of length and in direction the width of the tank.

2. Equipment according to claim 1, wherein the means for supplying and distributing the sewage (17) comprise at least one distribution pipe (18) associated with the treatment tank, with spray nozzles (19) connected to said pipe and facing 20 the inside of said tank above the material to be treated, and at least one pump (20) connected to said pipe and intended to withdraw the livestock slurry from a supply source.

3. Equipment according to claims 1 and 2, wherein the distribution pipe (18) extends at least along the side of the treatment tank and has spraying nozzles (19) intended to deliver livestock slurry over the entire surface of the material in the tub at the same time.

4. Equipment according to claims 1 and 2, in which the distribution pipe (18) has two branches extending along two opposite sides of the treatment tank, and in which each branch of pipe is equipped with spray nozzles (19) intended to deliver overall livestock slurry over the entire surface of the material in the tank at the same time.

5. Equipment according to one of claims 2, 3 and 4, in which the spray nozzles can be pivoted at least in a horizontal plane and in which the pump (20) is arranged to draw the sewage to be distributed from a channel associated with the tank, to be a sewage sump or a holding tank at an animal farm.

6. Equipment according to any one of the preceding claims, in which the bridge crane (14) is mounted and movable on its opposite walls of the treatment tank (11), in which the agitators / mixers (27) are on board a trolley (23 ) positioned and movable with the bridge crane in the direction of the length of the tank and on the beams of said bridge crane in the direction of the width of said tank by means of guide and control means, said agitators / mixers (27) being two or more in number, arranged aligned in one direction and swinging in a second direction.

7. Equipment according to claim 6, wherein said agitators / mixers (27) are carried by a support bar (26) mounted on said trolley (23) in an oscillating form on a horizontal axis (X), said agitators / mixers being able to oscillating with said support bar with respect to a vertical plane and being driven in rotation by a respective gearmotor (31).

8. Equipment according to claims 6 and 7, in which each agitator / mixer (27) is of the screw type with a continuous or discontinuous helix and has a radial fin (32) in an area above said helix.

9. Equipment according to claim 8, in which the agitators / mixers (27) are all the same or two by two different at least as regards the propeller of the auger.