materi vermiUPedited

8/13/2019 materi vermiUPedited

1/8

DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

FIG. 1 is a diagram of a vermicomposting process using a thin layer biomass.

FIGS. 2a and 2b depict one embodiment of the invention using a single horizontal bed.

FIG. 3 is an embodiment of the invention having multiple beds in a vertical stacked configuration.

FIG. 4 is an alternative configuration in which two stacked bed assemblies are arranged back-to-back tofacilitate loading.

DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

The present invention is an apparatus and process for composting organic wastes in a highly efficientmanner. In particular, the invention utilizes the great capacity of vermicomposting. The term"vermicomposting" as used here is understood to be the breakdown of organic matter by the ingestionand digestion of the matter by worms. As well, vermicomposting also includes the collateral

biotransformation of such organic matter from the bacterial action inherent in such systems. Thepresent invention has the capacity to cultivate a large number of worms--as excess over that needed forcomposting purpose. As such the present invention is also an apparatus and process for wormproduction. There is believed to be at least hundreds of species of what are commonly known as "red"worms in the vermicomposting technology. One example being the Lumbricus rubellus. Generally,species of red worm are regarded equally in vermicomposting and while the red worm is the type usedto demonstrate the present invention, other types will work equally, depending somewhat upon thetype of organic matter and environment.

The present vermicomposting invention utilizes a relatively thin bed, or layer, of organic matter in whichthe worm mass does its job. This process can be effectively used to transform or compost any number ofwaste materials such as restaurant food wastes; farmyard wastes such as chicken, pig, or bovinemanure; vegetation; crop residues; sewage solids and similar organic-containing wastes. The organic-containing matter is collected, possibly pretreated, and then formed into a thin layer biomass.Pretreating may consist of grinding to reduce size and increase homogeneity and inoculation withbeneficial bacteria. Biomass as used here means the general flow of organic-containing matter as it is


2/8

introduced to the worms, the partially digested organic-containing matter infiltrated with worms, aswell as the worm castings and undigested organic-containing matter that flows from the worm mass asvermicomposting.

In order to create a highly efficient vermicomposting system it is necessary to create a biomass is whichworm mass stratification is minimized and where worm movement into undigested material isencouraged. A principal step in accomplishing this is to form a sufficiently thin biomass layer. Typically,where thick beds are used for vermicomposting--for instance beds 2 to 5 feet thick--worm massstratification results in areas of high worm density along with areas of compacted matter. When asufficiently thin biomass layer is provided and introduced to a worm mass, the worms will move moreuniformly through the biomass creating an uniformly digested compost. How this may be done in aefficient and effective way is provided below.

FIG. 1 is a functional diagram of a thin layer biomass vermicomposting system. An active portion 1 of thebiomass is infiltrated with worms 3 effectively through its entire thickness. The vertical thickness of thebiomass is from 2 (two) inches to 8 (eight) inches. When the biomass is cow manure the preferredthickness is about 4 (four) inches. Greater thickness may result in stratification of the worm mass orregions of the biomass which are bypassed by the worm mass. The term "worm mass" is used toindicate the collective worms active within the biomass. While a stationary bed may be used in thinlayer vermicomposting, problems exist with loading and unloading of the biomass and separation of theworms from the digested biomass. What is preferred is to provide a conveying device having a movingbed surface 4 which slowly moves the thin layer from a loading point 5 at which the thin layer is formed

from newly introduced undigested biomass 6, to an unloading point 7 at which the digested biomass 8 iswithdrawn. As the worms consume the limited food supply in the thin layer they are forced to traveltoward the undigested biomass. In the figure, the worm motion is from right to left. If the speed of thebed surface 4 movement matches, in the opposite direction, that of the worms, the worms will be heldrespectively stationary while a digested portion of the biomass is withdrawn, substantially free ofworms. The digested biomass 8 is shown crumbling and falling, by gravity, off the end of the biomasslayer as it reaches the unloading point at an end of the bed surface and the biomass is no longersupported from beneath. Because the worms will naturally avoid the free surface 10, the portion of thebiomass exposed is generally free of worms. A worm incentive device, in this case a light source 9 suchas fluorescent light may also be employed. The function of the incentive device is to drive the worm

from the digested biomass and deeper into the undigested biomass. The presence of the light source 9will drive the worms deeper into the biomass making it easier to withdraw the digested portion free ofworms. Other incentives include moving air, electrical currents, radiant heat, and vibration directed atthe exposed surface 10. A fan blowing air on the exposed surface 10 also will encourage worms deeperinto the biomass. Withdrawal of the digested biomass can be effected by other means as well, such asmechanical devices able to remove small portions of the biomass at a time. Of course, the speed of theworms within the biomass is dependent on many factors including the nature of the biomass and the


3/8

environmental conditions. Worm activity is particularly dependent on temperature. In order that theworms are enabled to travel through all portions of the thin layer biomass, it is necessary that thebiomass be loaded at a rate to form a substantially contiguous layer. If breaks, interruptions or islandsoccur, the worms will be either cut off or greatly slowed. The function of the conveying device and bedsurface may be satisfied by many different structures. In addition to those shown in the following

examples, other structures which provide the same function of moving and maintaining a contiguousthin layer of the particular biomass in a manner controllable to the rate of worm motion may beemployed. Although in FIG. 1, the surface bed is shown horizontal and flat other configurations areemployed as well.

In FIGS. 2a and 2b, an example apparatus is shown for establishing a thin layer biomass. A conveyingdevice 12 is shown in cross-section. This horizontal conveying device includes a support structure 14 onwhich is supported a continuous loop belt 15. The belt loops over rollers 20 at both ends of the supportstructure thereby allowing motion. A drive mechanism 25 such as an electrical motor is linked to therollers or to other drive devices for moving the belt. A drive mechanism for extremely low speeds isrequired to provide the low linear belt speeds necessary in this device. A stepper motor with reductionor similar mechanisms well known in the arts may be used to obtain these low speeds. Some typicalconveyor speeds are given in the example below. A bed pan 30 is provided secured rigidly to the supportstructure to form a foundation supporting the belt. In this configuration, the bed pan 30 is a fabricstretched between the individual members of the support structure 14. The width of the entireassembly is arbitrary and is determined from the particulars of the site. In operation, a feed hopper ortrough 35 is filled with undigested biomass 40 which is then introduced onto the belt 15. The beltprovides a bed surface 16 on which the biomass remains as it is composted. A leveler 45 is provided as

necessary to provide an even distribution and thickness. Alternatively, a gate or weir may be providedthe appropriate distance above the belt at the loading point. The biomass is then effectively extrudedonto the belt by forcing the biomass between the belt and gate, the gate regulating the thickness of thelayer. The belt 15 is driven at a speed which closely matches the worm mass progression through thethin layer biomass. The digested biomass 50 falls from the belt and is withdrawn from the site by asecond conveyor 55. In the expanded view, the thin layer biomass is shown infiltrated by worms 60.While the various elements such as the feed hopper and conveyor may be structurally connected theymay also be only functionally connected by being located in sufficient proximity and in properorientation to function effectively together.

An example of a space and cost effective design for implementing the invention is shown in FIG. 3.Multiple inclined conveyors 100 are supported in a vertically stacked configuration to form a conveyorassembly 101. Each conveyor includes a loop conveyor belt 112 which is captured between rollers 114as similarly described. A support structure 116 is provided to support the weight of the loaded belts. Thetop surface of each belt 112 forms bed surface which is loaded with undigested biomass by means of asingle box feeder 105. The feeder box is formed of a broad back 106 which spans the full width of the


4/8

conveyor belts 100. Sides 107 and a bottom 108 extend toward the conveyor belts and capture thebiomass introduced. The near side of the feeder box 105 is cut away in the view to expose the conveyorloading ends. The fourth, open, side of the feeder box is effectively filled by the loading ends of theconveyors. The sides 107 are snug to the conveyor sides to reduce leakage. Biomass to be loaded isintroduced into the feeder box mouth 109 and allowed to accumulate in the box. The weight of the

biomass will force it to flow between the individual conveyors and onto the belts 112. The gap betweenrollers at the loaded end of the conveyors determines the thickness of the biomass layer formed. Thisspacing is exaggerated in the figure for clarity. Other devices and methods for loading such a materialstream onto a conveying surface are within the knowledge of those skilled in materials transportation.Each conveyor 100 is inclined at a downward angle from the loading end to the unloading end as shown.Because the weight of the biomass on the bed surfaces may be extreme, the frictional resistance to beltmovement may be great. The incline allows the weight of the biomass drawing the belt down to counterthe frictional forces and reduce the motor power required to drive the belts. The exact angle isdependent on the construction materials and the density of the biomass. The belt material and bed panmaterial greatly influence the friction forces as the contact surface area is great. A reduced speed drive110 similar to that in the previous figure is provided, linked either directly or indirectly to each belt. Aspeed and timing control 115 is provided on the drive 110. These components are but one way in whichthe belt motion may be controlled. Alternative methods such as independent drives for each belt arealso available. While motion of the conveyor belts and bed surfaces has been discussed as continuous,noncontinuous motion will also be satisfactory. Short duration motions with long intervening stationaryperiods will effect the same result so long as the motions are short enough that large portions of thedigested biomass are not withdrawn at a single time carrying along worms.

A screen tumbler 120 is shown, for convenience, placed at the unloading end of the conveyor assembly101 such that digested biomass will fall into the open end of tumbler. The function of the screentumbler is to separate the larger undigested lumps of biomass 125, and incidental worms, from themore fine worm castings material 130 which has been digested. The screen size is again dependentupon the particular biomass. For cow manure vermicomposting, a 1/8 inch screen followed by a 1/4 inchscreen has been found to work well. Preferably, all but the material passing through the 1/8 inch screenis returned to the undigested biomass to be reloaded and form the thin layer. It has been found that inthis manner a large quantity of worm egg casings will be returned to hatch within the worm massthereby supporting the worm population. Alternatively, the egg casing containing portion may beremoved to allow for incubation of the worm eggs and production of worms.


5/8

GAMBARAN GAMBAR

FIG. 1 adalah sebuah diagram dari proses vermicomposting menggunakan lapisan tipis biomas.

Ara. 2a dan 2b menggambarkan salah satu perwujudan dari penemuan menggunakan satu tempat tidur

horisontal.

FIG. 3 adalah perwujudan dari penemuan memiliki banyak tempat tidur di konfigurasi ditumpuk vertikal.

FIG. 4 adalah alternatif konfigurasi di mana dua tempat tidur ditumpuk majelis disusun kembali-ke-kembali untuk memfasilitasi loading.

DESCRIPTION OF THE PREFERRED pengejawantahan

Penemuan yang sekarang adalah alat dan proses pengomposan limbah organik yang sangat efisien.Secara khusus, penemuan memanfaatkan kapasitas besar vermicomposting. Istilah "vermicomposting"seperti yang digunakan di sini adalah dipahami sebagai rincian materi organik oleh konsumsi danmasalah pencernaan oleh cacing. Selain itu, juga mencakup vermicomposting jaminanbiotransformation bahan organik tersebut dari aksi bakteri yang melekat pada sistem seperti ini.Penemuan yang sekarang memiliki kapasitas untuk mengembangkan sejumlah besar cacing - sebagaikelebihan atas yang diperlukan untuk tujuan kompos. Dengan demikian penemuan masa kini jugamerupakan alat dan proses produksi cacing. Ada diyakini setidaknya ratusan jenis apa yang biasa dikenalsebagai "merah" cacing di vermicomposting teknologi. Satu contoh menjadi Lumbricus rubellus.Umumnya, spesies cacing merah dianggap sama dalam vermicomposting dan sementara cacing merahadalah jenis yang digunakan untuk menunjukkan penemuan sekarang, jenis lainnya akan bekerja sama,agak tergantung pada jenis bahan organik dan lingkungan.

Vermicomposting penemuan yang sekarang menggunakan tempat tidur yang relatif tipis, atau lapisan,bahan organik di mana cacing massa melakukan pekerjaannya. Proses ini dapat secara efektif digunakanuntuk mengubah atau kompos sejumlah bahan limbah seperti limbah makanan restoran; limbahpeternakan seperti ayam, babi, atau kotoran sapi; vegetasi; tanaman residu; limbah padat dan yangsejenis yang mengandung limbah organik. Organik yang mengandung materi yang dikumpulkan,mungkin pretreated, dan kemudian dibentuk menjadi lapisan tipis biomas. Pretreating dapat terdiri daripenggilingan untuk mengurangi ukuran dan meningkatkan homogenitas dan inokulasi dengan bakterimenguntungkan. Biomassa seperti yang digunakan di sini berarti aliran umum yang mengandung materiorganik seperti yang diperkenalkan pada cacing, yang sebagian dicerna yang mengandung materiorganik disusupi dengan cacing, juga cacing dan tercerna coran organik yang mengandung materi yangmengalir dari massa cacing sebagai vermicomposting.

Dalam rangka untuk menciptakan sistem vermicomposting sangat efisien maka perlu untuk menciptakansebuah biomas adalah cacing yang diminimalkan stratifikasi massa dan di mana gerakan cacing menjadibahan tercerna didorong. Sebuah langkah utama dalam menyelesaikan ini adalah untuk membentuk


6/8

suatu lapisan biomassa cukup tipis. Biasanya, di mana tempat tidur tebal digunakan untukvermicomposting - misalnya tempat tidur 2-5 kaki tebal - cacing hasil stratifikasi massa di daerah-daerahyang tinggi kepadatan cacing bersama bidang materi dipadatkan. Ketika yang cukup tipis lapisanbiomassa disediakan dan diperkenalkan kepada massa cacing, cacing akan bergerak lebih merata melaluibiomas menciptakan dicerna seragam kompos. Bagaimana hal ini dapat dilakukan dengan cara yang

efisien dan efektif tersedia di bawah ini.

FIG. 1 adalah diagram fungsional lapisan tipis sistem vermicomposting biomas. Bagian aktif 1 daribiomassa adalah menyusup dengan cacing 3 efektif melalui seluruh ketebalan. Vertikal ketebalanbiomassa adalah dari 2 (dua) inci sampai 8 (delapan) inci. Ketika biomas adalah kotoran sapi ketebalanyang lebih disukai adalah sekitar 4 (empat) inci. Ketebalan yang lebih besar dapat mengakibatkanstratifikasi dari worm massa atau wilayah dari biomassa yang dilewati oleh massa cacing. Istilah "massacacing" digunakan untuk menunjukkan cacing kolektif aktif di dalam biomassa. Sementara tempat tidurtempat yang dapat digunakan dalam lapisan tipis vermicomposting, ada masalah dengan bongkar muatdari dan pemisahan biomassa cacing dari biomassa dicerna. Apa yang lebih disukai adalah untukmenyediakan sebuah perangkat menyampaikan memiliki tempat tidur yang bergerak perlahan-lahanpermukaan yang bergerak 4 lapisan tipis dari "loading butir 5 di mana lapisan tipis terbentuk dari barudiperkenalkan tercerna biomas 6, ke suatu titik pembongkaran 7 di mana biomas dicerna 8 adalahditarik. Seperti mengkonsumsi cacing terbatasnya pasokan makanan di lapisan tipis mereka dipaksauntuk melakukan perjalanan menuju tercerna biomas. Dalam gambar, gerakan cacing adalah dari kananke kiri. Jika kecepatan permukaan ranjang gerakan 4 pertandingan, dalam arah yang berlawanan, bahwadari cacing, cacing masing-masing akan diselenggarakan dicerna diam sementara sebagian dari biomasditarik, secara substansial bebas dari cacing. The dicerna biomas 8 adalah ditampilkan runtuh dan jatuh,oleh gravitasi, dari akhir lapisan biomassa saat mencapai titik bongkar pada ujung tempat tidur biomaspermukaan dan tidak lagi didukung dari bawah. Karena cacing secara alami akan menghindaripermukaan bebas 10, bagian dari biomas terpapar pada umumnya bebas dari cacing. Sebuah perangkatinsentif cacing, dalam hal ini 9 sumber cahaya seperti lampu neon juga dapat digunakan. Fungsiperangkat insentif untuk mengusir cacing dari biomassa dicerna dan lebih dalam tercerna biomas.Kehadiran sumber cahaya 9 akan mendorong cacing lebih dalam ke dalam biomassa sehingga lebihmudah dicerna menarik bagian bebas dari cacing. Insentif lain termasuk bergerak udara, arus listrikpanas pancaran, dan getaran diarahkan pada permukaan yang terbuka 10. Sebuah kipas meniup udarapada permukaan yang terbuka 10 cacing juga akan mendorong lebih dalam biomassa. Penarikan dicernabiomassa dapat dilakukan dengan cara lain juga, seperti perangkat mekanik mampu menghilangkanporsi kecil dari biomassa pada satu waktu. Tentu saja, kecepatan dalam biomassa cacing tergantungpada banyak faktor termasuk sifat biomassa dan kondisi lingkungan. Aktivitas cacing ini terutamabergantung pada suhu. Agar cacing dan diaktifkan untuk perjalanan melalui semua bagian dari lapisantipis biomassa, perlu bahwa biomas dimuat dengan laju untuk membentuk lapisan bersebelahan yangsecara substansial. Jika istirahat, interupsi atau pulau-pulau terjadi, cacing akan terputus baik atausangat melambat. Fungsi perangkat dan tempat tidur menyampaikan permukaan dapat dipenuhi olehbanyak struktur yang berbeda. Selain yang ditunjukkan pada contoh berikut, struktur lain yangmenyediakan fungsi yang sama bergerak dan memelihara bersebelahan lapisan tipis biomassa tertentudengan cara yang terkontrol dengan laju gerakan cacing dapat digunakan. Meskipun di FIG. 1, tempat


7/8

tidur permukaan ditampilkan horizontal dan rata dipekerjakan konfigurasi lainnya juga.

Dalam buah ara. 2a dan 2b, contoh aparatur ditampilkan untuk membentuk suatu lapisan tipis biomas.Sebuah perangkat menyampaikan 12 adalah ditunjukkan pada penampang. Perangkat menyampaikanhorizontal ini mencakup struktur pendukung 14 on yang didukung sabuk loop yang terus-menerus 15.

Sabuk loop lebih dari 20 rol di kedua ujung struktur pendukung sehingga memungkinkan gerak. Sebuahdrive 25 mekanisme seperti motor listrik terkait dengan rol atau drive lain untuk memindahkan sabuk.Sebuah drive mekanisme untuk kecepatan rendah sangat diperlukan untuk menyediakan sabuk linierkecepatan rendah diperlukan pada perangkat ini. Sebuah motor langkah dengan pengurangan ataumekanisme serupa yang terkenal dalam seni dapat digunakan untuk memperoleh kecepatan rendah.Beberapa jenis kecepatan konveyor diberikan dalam contoh di bawah ini. Sebuah tempat tidur panci 30adalah aman disediakan secara kaku ke struktur pendukung untuk membentuk sebuah yayasan yangmendukung sabuk. Dalam konfigurasi ini, tempat tidur panci 30 adalah kain terbentang antara individuanggota struktur pendukung 14. Lebar seluruh perakitan yang sewenang-wenang dan ditentukan darisitus khusus. Dalam operasi, gerbong feed atau palung 35 adalah penuh dengan biomas tercerna 40yang kemudian diperkenalkan ke sabuk 15. Sabuk permukaan menyediakan 16 tempat tidur di manabiomassa tetap seperti yang kompos. Sebuah 45 menyamaratakan disediakan yang diperlukan untukmemberikan pemerataan dan ketebalan. Atau, sebuah gerbang atau bendung dapat diberikan jarakyang tepat di atas sabuk pada titik pemuatan. Biomassa ini kemudian secara efektif diekstrusi ke sabukdengan memaksa biomassa antara sabuk dan gerbang, gerbang yang mengatur ketebalan lapisan. 15sabuk digerakkan dengan kecepatan yang erat sesuai dengan perkembangan massa cacing melaluilapisan tipis biomas. 50 biomassa yang dicerna jatuh dari sabuk dan ditarik dari situs dengan konveyorkedua 55. Dalam pandangan diperluas, lapisan tipis biomassa ditunjukkan disusupi oleh cacing 60.Sementara berbagai elemen seperti pakan dan konveyor gerbong dapat dihubungkan secara strukturalmereka juga mungkin hanya secara fungsional dihubungkan dengan cukup sedang berada di dekat dandalam orientasi yang tepat untuk berfungsi secara efektif bersama-sama.

Contoh dari ruang dan biaya desain yang efektif untuk menerapkan penemuan ditampilkan di FIG. 3.Beberapa cenderung Konveyor 100 diantaranya didukung dalam konfigurasi ditumpuk secara vertikaluntuk membentuk majelis konveyor 101. Setiap ban termasuk ban 112 loop yang ditangkap antara rol114 seperti juga dijelaskan. Sebuah struktur pendukung 116 disediakan untuk mendukung berat sabukdimuat. Permukaan bagian atas setiap sabuk 112 tempat tidur bentuk permukaan yang sarat denganbiomassa tercerna melalui kotak satu pengumpan 105. Kotak pengumpan dibentuk kembali yang luasyang meliputi 106 lebar penuh dari ban berjalan 100. Sisi 107 dan dasar memperluas ke arah 108 banberjalan dan menangkap biomas diperkenalkan. Sisi dekat dari kotak pengumpan 105 dipotong jauh dipandangan untuk mengekspos loading ban berakhir. Keempat, terbuka, sisi kotak pengumpan efektifdiisi oleh pemuatan ujung Konveyor. 107 sisi yang nyaman untuk sisi ban untuk mengurangi kebocoran.Biomas yang akan diambil adalah dimasukkan ke dalam mulut kotak pengumpan 109 dan dibiarkanmenumpuk di dalam kotak. Berat biomassa akan memaksa itu mengalir antara individu Konveyor danikat pinggang ke 112. Kesenjangan antara rol di akhir dimuat Konveyor menentukan ketebalan lapisanbiomassa terbentuk. Jarak ini berlebihan pada gambar untuk memperjelas. Perangkat lain dan metodeuntuk memuat material seperti sungai ke permukaan yang menyampaikan berada dalam pengetahuan


8/8

tentang bahan-bahan yang terampil dalam transportasi. Setiap ban 100 adalah cenderung pada sudutbawah dari ujung ke ujung pemuatan akhir pembongkaran sebagaimana ditunjukkan. Karena beratbiomassa di ranjang permukaan mungkin ekstrem, gesek perlawanan terhadap gerakan ikat pinggangdapat menjadi besar. Lereng memungkinkan berat biomassa menarik sabuk bawah untuk melawan gayagesek dan mengurangi daya motor yang diperlukan untuk mendorong ikat pinggang. Sudut yang tepat

tergantung pada bahan-bahan bangunan dan kepadatan biomassa. Sabuk material dan bahan pancitempat tidur sangat mempengaruhi gaya gesekan sebagai luas permukaan kontak yang besar. Sebuahmengurangi kecepatan 110 drive mirip dengan yang di gambar sebelumnya disediakan, terkait baiksecara langsung atau tidak langsung untuk masing-masing sabuk. Sebuah kontrol kecepatan dan waktudisediakan 115 pada drive 110. Komponen ini adalah satu cara di mana gerakan sabuk dapatdikendalikan. Metode alternatif seperti drive independen untuk masing-masing sabuk juga tersedia.Sementara gerakan dari ban berjalan dan tidur permukaan telah dibahas sebagai kontinu, gerakannoncontinuous juga akan memuaskan. Mosi berdurasi pendek dengan jangka panjang stasionerintervensi efek akan hasil yang sama selama gerakan yang cukup pendek bahwa sebagian besar daribiomassa dicerna tidak ditarik pada satu waktu membawa bersama cacing.

Sebuah layar gelas 120 adalah ditampilkan, untuk kenyamanan, ditempatkan pada akhir pembongkaranperakitan ban 101 dicerna sehingga biomassa akan jatuh ke ujung terbuka dari gelas. Fungsi layar gelasadalah untuk memisahkan gumpalan tercerna lebih besar biomas 125, dan insidental cacing, dari cacingyang lebih baik coran 130 bahan yang telah dicerna. Ukuran layar lagi tergantung pada biomas tertentu.Untuk kotoran sapi vermicomposting, 1 / 8 inci layar diikuti oleh 1 / 4 inch layar telah ditemukan untukbekerja dengan baik. Lebih baik, semua kecuali materi melewati 1 / 8 inci layar dikembalikan ke biomastercerna akan mengisi dan membentuk lapisan tipis. Telah ditemukan bahwa dengan cara ini dalam jumlah besar telur cacing casing akan dikembalikan untuk menetas dalam massa cacing sehinggamendukung populasi cacing. Atau, casing berisi telur bagian dapat diberhentikan untuk memungkinkaninkubasi dari worm dan produksi telur cacing.

materi vermiUPedited

Documents

Transcript of materi vermiUPedited