Téměř před 30 lety byly v USA poprvé předvedeny provzdušňovací stroje na kompost uložený v řadách. Byly tak respektovány biologické, mechanické i ekonomické požadavky na ošetřování kompostu, na jeho provzdušňování a udržení kvality.
Přehazování kompostu není snadná záležitost. Je třeba si uvědomit, co všechno překopávač musí dělat – prodírat se hromadou hustých heterogenních materiálů s částicemi různé velikosti a vlhkosti s tím, že tato hromada si má zachovat původní tvar. Tato hromada představuje velmi nepříjemné – abrasivní, vlhké, horké, prašné a korozívní prostředí pro stroj. A dále, toto prostředí se může změnit drasticky ze studeného, vlhkého na horké, suché nebo lehké. Kompost může obsahovat velké a nečekané předměty jako kameny nebo klády, kabely, lana, plasty aj. Stroj musí často přejíždět přes nerovný blátivý povrch. Uživatelé vyžadují stroj, pracující na velkých hromadách rychle a spolehlivě s minimálními požadavky na údržbu, ztrátové časy a s minimální spotřebou paliva.
Historie
Před 10 lety bylo ve Spojených státech sedm společností, zabývající se výrobou těchto překopávačů, zatímco v současné době jich je na seznamu již 18, z nichž 5 bylo založeno v Evropě. První z výrobců řádkovacích překopávačů (kompostérů) Scarab (1972), Wildcat (1973) a Resource Recovery Systems of Nebrasca (1975) mají kořeny v zemědělském sektoru. Brown Bear v roce 1977 kooperoval s Universitou v Nebrasce při výzkumu těchto strojů. Double T Equipment v roce 1978 vyráběl překopávače především pro žampionárny, na zemědělství se soustředili výrobci Doppstad, Frontier, HCL a Komptech. První stroj firmy Frontier byl určen pro farmy s chovem dojnic, další pro zpracovávání kompostovaných trav. Firmy Allu a Scat se dostaly na trh s překopávači na komunální pevný odpad. Midwest Bio-Systems a Sandberger (Autrusa) vyvinuly a zkonstruovaly stroj s ohledem na biologické parametry.
Typy překopávačů
Přednost se dává systému kompostování s uspořádáním hromad v řadách. Překopávače lze kategorizovat několika způsoby – např. podle pracovního orgánu, orientace hromady kompostu, energetického zdroje, programu jízdy. Ale nejdůležitějším ze všeho je aby stroj důkladně provzdušňoval kompost. Z toho důvodu uvádíme rozdělení vyráběných překopávačů do čtyř skupin: bubnové, šnekové, dopravníkové pracující čelně a trapezoidní nebo také lichoběžníkové.
Bubnové překopávače
Modely této kategorie mají vodorovně instalovaný rotor různého provedení s rameny o průměru od 0,3 do 0,9 m. Rotor se otáčí pár centimetrů nad zemí. Kryt nad rotorem usměrňuje materiál a napomáhá vytvářet tvar přehazovaného kompostu. Ramena, nože, zuby, radlice nebo kladívka jsou připevněny k rotoru tak, aby rozhazovaly materiál v požadovaném směru (dovnitř, ven nebo nahoru).Většina modelů odhazuje materiál směrem do středu řadu. Některé typy mají instalovaný šnek pro dosažení tohoto efektu. Mezi výrobce bubnových překopávačů patří firmy Allu, Bachus, Double-T, Frontier, HCL, Komptech, Midwest Bio-Systém, Resource Recovery Systems of Nebraska, Sandberger, Scarab a Wildcat. Některé typy rotorů při otáčení rozrušují a drtí materiál, jiné jsou méně agresivní. Většina překopávačů zanechává provzdušněný kompost na stejném místě jako před ošetřením.
Mnoho překopávačů obkračuje řad kompostu, jehož šířka musí být maximálně stejně velká jako délka rotoru překopávače. Provzdušnění nastane při jednom přejezdu stroje. Firma Wildcat Manufacturing nabízí překopávač, který provzdušní kompost při dvou přejezdech, když při jednotlivých přejezdech provzdušní vždy polovinu řadu.
Některé typy bubnových překopávačů odebírají z traktoru nebo nakládače nejen energii k pohonu bubnu, ale jsou tímto traktorem i taženy. Traktor se zapřaženým překopávačem potřebuje mezi jednotlivými řadami kompostu místo na projetí. Toto místo se stává neproduktivním prostorem a omezuje kapacitu složiště. Proto je mnoho modelů překopávačů samojízdných s vlastním pohonem bubnu.
Šnekové překopávače
Další typ provzdušňovacího mechanismu používá šnek nebo rotor s rameny upravenými do tvaru spirály (šneku), který zvedá a manipuluje se zpracovávanou hmotou. Některé typy provzdušňovacích strojů mají hřídel s rameny upravenými do šroubovice, jiné mají sadu velkých šikmých ramen upravených rovněž do šroubovice. Šnekový mechanismus je obvykle instalován vpředu na nakládačích řízených smykem kol. Rotor je u většiny překopávačů poháněn z traktoru hydrostaticky přes převodovku. Scat a Sandberger prodává tyto překopávače. Šnekové překopávače pracují jako metače sněhu. Pojíždějí podél hromady kompostu ve tvaru řady a přemisťují materiál na jednu stranu. Téměř vylučují potřebu prostoru mezi jednotlivými hromadami. Mohou provzdušňovat celou hromadu najednou nebo odebírat materiál postupně.
Dopravníkové překopávače
Třetím typem překopávače je dopravníkový typ s pracovním orgánem představovaným vynášecím dopravníkem instalovaným čelně. Tento dopravník se směrem nahoru sklání dozadu. Nabírá kompostovanou hmotu, vynáší ji nahoru a přehazuje přes sebe dozadu na příčný dopravník, který ji ukládá na požadované místo. Tak dochází k provzdušňování, ale ne k přílišnému drcení materiálu. Pryžový dopravník je opatřen hroty pomáhajícími nabírání a částečnému rozrušování ošetřovaného materiálu. Provzdušňovací systém je poháněn vlastním motorem. Některé modely vyžadují k tažení traktor nebo nakládač, jiné jsou samojízdné. Podobně jako některé šnekové překopávače potřebují minimální prostor mezi hromadami kompostu. Mohou zpracovávat celou šířku jednotlivých hromad nebo odřezávat jednotlivé vrstvy.
Trapezoidní překopávače
Tři výrobci – Backhus, Doppsatdt a Fecon mají překopávače, které pracují v různé orientaci. Tento typ pojíždí podél hromady kompostu a šikmo skloněným frézovacím mechanismem se zuby nebo rotujícími talíři odřezává bok hromady. Uvolněná hmota padá na druhý dopravník skloněný v obráceném směru, který ji vynáší na druhou stranu a tam vytváří novou hromadu. Oba pracovní orgány v pracovním nasazení vytvářejí strany pomyslného lichoběžníku (odtud název trapezoidní). Šikmý dopravník lze výškově nastavovat a tak vytvářet různě vysokou a různě širokou hromadu. Překopávač se připevňuje k závěsu traktoru nebo nakládače, který se pohybuje mezi dvěma hromadami kompostu. Talíře nebo zuby na fréze lze měnit za účelem dosažení různé intenzity drobení materiálu nebo podle druhu zpracovávaného materiálu.
Další vývoj
Změny a zdokonalování překopávačů kompostu ve Spojených státech neustále pokračují. V úvahu se berou potřeby a trendy v kompostárenském odvětví stejně tak jako úsilí výrobců zvyšovat výkonnost strojů. Překopávače mají delší životnost, jsou spolehlivější, vyžadují méně údržby nebo omezují úsilí vynakládané na jejich ovládání, jsou pohodlnější, přizpůsobují se velikosti kompostu, pojíždějí a přepravují se snadněji. Některé typy vykonávají ještě další pracovní operace jako zavlažování kompostu, zakrývání kompostu fólií atd. Některé firmy, aby vyhověly zákazníkům, nabízejí kromě svých tradičních velkých překopávačů i menší typy. Příkladem jsou výrobci Sandberger a Wildcat, které nabízejí modely o záběru menším než 2,7 m. Na druhé straně modely firmy Allu mají záběr až 7,8 m (při jednom přejezdu). Frontier, Komptech, Resource Recovery a Scarab ošetřují komposty široké 6 m nebo větší. Kromě přívěsných typů vyrábějí i samojízdné a naopak.
Rovněž ovládání a pohodlí řidičů se stávají prioritou pro konstruktéry. Kabiny samojízdných překopávačů jsou klimatizované a vyhřívané, některé jsou opatřeny systémy čištění vzduchu. Ovládací prvky jsou řešeny ergonomicky. Výrobci překopávačů se snaží rovněž o zvyšování výkonnosti svých strojů. Chtějí zpracovávat více materiálu na složišti. Tomu odpovídá způsob uložení hromad (jednotlivých řad). Některé typy při ošetřování kompostu vyžadují uličky mezi jednotlivými hromadami, jiné ne (typy, které obkračují hromadu). Aby se usnadnila jízda stroje v obtížných podmínkách, výrobci nabízejí pohon na všechna kola, popř. pásový podvozek nebo jejich kombinaci.
Mnoho novinek u překopávačů se týká mechaniky pracovních orgánů. Např. několik výrobců změnilo konstrukci ramen aby dosáhlo lepšího provzdušňování, menší intenzity rozdrobení, nižší spotřeby energie, menšího opotřebení ramen, zvýšení výkonnosti a kvalitnějšího ošetření (přemístění vnitřních vrstev na vnější místa hromady). Výrobci dále zlepšili ovládání těchto strojů a zvýšili kvalitu práce. Např. Allu, Backhus, Midwest Bio-Systems a Sandsberg jsou vybaveny postranní radlicí, která shrnuje materiál na okraj řádku, Komptech Topturn má skrejpr usměrňující materiál do základny řádku rovnou na buben stroje, Scarab má zařízení pro navádění pomocí systému GPS, Double-T má indikátor pomáhající řidiči při vytváření požadovaného tvaru hromady.
Někteří výrobci nahrazují hydraulické pohony bubnu na některých nebo na všech modelech řemenovými pohony (se zvyšujícími se výkony se hydraulické pohony stávají méně účinnými). Další typy mají zlepšené chladiče vybavené zařízením na odstraňování prachu a nečistot, automatické reverzační ventilátory, digitální snímače tlaku (nastavují rychlost v závislosti na tlaku na buben), uzavřený hydraulický okruh, automatický systém napínání řemenů, dokonalejší spojení převodovky s vývodovým hřídelem, konektory z nerezavějící ocele, těžší řetězy a dokonalejší krytá ložiska. Zlepšení provedená na rotoru se týkají zavedení variabilních otáček bubnu, reverzního smyslu otáčení a schopnosti zvedat buben z materiálu v jakémkoliv místě. Mnoho výrobců používá některé komponenty, které lze velmi rychle a snadno vyměnit.
Údržba je ohromným břemenem pro řidiče. Opotřebení a rozdrásání dílů překopávače je brutální. Nejdůležitější díly, jako např. ramena bubnu a buben byly zesíleny buď zvětšením jejich tloušťky nebo použitím kvalitnějších a trvanlivějších materiálů. Zmenšil se čas na servisní úkony, některé konstrukce umožňují opravy výměnou dílů. Např. stroj Brown Bear má některé komponenty dvoudílné a při opravě stačí vyměnit jen jeden opotřebovaný. Na překopávači Scarab jsou hřídele bubnu vyměnitelné.
Možná že nejvýznamnějším vývojem u překopávačů je možnost zavlažování překopávaného materiálu. V minulých deseti letech se tyto systémy poprvé staly součástí překopávačů. Téměř všechny výrobci nyní nabízejí trysky k postřiku vodou se systémem rozvodu vody potrubím. Voda se odebírá z hadice nebo připojené nádrže na podvozku taženém za strojem (u malých překopávačů). Větší typy mají hadici, která se odvíjí nebo navíjí na buben. Zavlažuje se k potlačení prachu vznikajícího při překopávání a ke zvlhčování hmoty, popř. k přidávání inoculantů. Pro jízdu po silnici se některé široké typy přestavují do přepravní polohy. Kola se otáčejí o 90 ° a překopávač se může táhnout bočně, nebo u některých typů se buben zvedá do vertikální polohy.
