通过厌生物生物转化的有机垃圾的接收和包装装置

申请号 CN201380050533.4 申请日 2013-07-30 公开(公告)号 CN104704105A 公开(公告)日 2015-06-10
申请人 弗朗索瓦-雷吉斯·马雷尔; 发明人 弗朗索瓦-雷吉斯·马雷尔;
摘要 接收有机垃圾并通过厌 氧 微 生物 生物转化对其处理的装置,该装置具有为生物转化场所的封闭池体(1),池体在其上部分设有气体定量罩(4),用于贮存所产生的 生物气 体并对其 增压 ,装置的外部构件围绕罩分布在座舱(6)上,座舱还构成装置壳身的支承件。在优选变型中,池体(1)具有为生物转化场所的主围壳和称为嗉囊件(2)的中央副围壳,嗉囊件用于在有机垃圾定量分配在主围壳中以完成生物转化前接收和贮存待处理的有机垃圾。嗉囊件(2)与嗉囊件固定与其上的循环和分配装置(3)以及置于嗉囊件之上的固液分相器(2.2)一起形成能够构造不同的可拆卸子组件。子组件与池体(1)中包含的 发酵 介质的机械搅拌器(2.3)配合,搅拌器由气体定量罩(4)驱动,罩通过动 力 装置被定中和驱动转动,动力装置例如由置于罩之上的伸缩 支架 (5)的臂(5.1)支承或由驱动环冠(5.41)支承。
权利要求

1.一种用于接收有机垃圾并通过厌生物生物转化对有机垃圾进行处理的接收和处理装置,所述接收和处理装置具有作为生物转化场所的封闭的池体(1),池体在该池体的上部分设置有气体定量罩(4),气体定量罩用于贮存所产生的生物气体并对生物气体增压,所述接收和处理装置的外部构件围绕气体定量罩分布在座舱(6)上,所述座舱还构成所述接收和处理装置的壳身的支承件;
其特征在于,
-池体(1)形成主围壳,该主围壳容纳被称为嗉囊件(2)的中央内部副围壳,所述接收和处理装置被构造用于以下面两种操作方式进行操作:
-在第一种操作方式中,主围壳的物位是稳定的,而嗉囊件的物位是可变的,用以接收并贮存用待处理的有机垃圾制备成的基质,而基质后面会被定量供给到主围壳中以为生物转化供料;
-在第二种操作方式中,主围壳的物位根据对主围壳的基质供给而变化,而嗉囊件的物位保持稳定;
-或者,在第一种情况下,嗉囊件(2)与嗉囊件固定于其上的循环和分配装置(3)以及置于嗉囊件之上的固液分相器(2.2)形成一个子组件,所述子组件同时构成包含在池体(1)的主隔间中的发酵介质的机械搅拌器(2.3)的支承件以及转动托架,所述机械搅拌器由气体定量罩(4)驱动,所述气体定量罩由动装置(5.41)定中并驱动转动,所述动力装置或者由置于气体定量罩之上的伸缩支架(5)的臂(5.1)支承、或者由驱动环冠支承,-或者,在第二种情况下,嗉囊件(2)与位于池体(1)外并由座舱(6)支承的循环和分配装置(3)相连,同时还与置于嗉囊件之上的固液分相器(2.2)构成机械搅拌器(2.3)的支承件和转动托架。
2.根据权利要求1所述的接收和处理装置,其特征在于,气体定量罩(4)具有由环形壁分隔的两个同心的隔间,其中,位于外部的隔间(4.1)置于池体(1)的主隔间之上,而位于中央的隔间(4.2)置于嗉囊件(2)之上,以便当将接收和处理装置减压时,气体定量罩(4)贴靠在布置于固液分相器(2.2)的廓围上的密封圈(2.23)上,所述固液分相器置于嗉囊件(2)之上并以密封的方式将其与池体(1)的主围壳隔离。
3.根据权利要求2所述的接收和处理装置,其特征在于,气体定量罩的中央隔间(4.2)的上部分由小构成,在当伸缩支架(5)的臂(5.1)支承驱动系统(5.41)时将该驱动系统断开且伸缩支架枢转后,小门的开口能通达嗉囊件(2)的内部构件,而不破坏池体(1)的主围壳的密闭性,也不影响在主围壳中进行的厌氧微生物生物转化过程。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的接收和处理装置,其特征在于,
-或者,在第一种情况下,分配和循环装置(3)具有与循环基质回路相连的被分成数格的壳体(3.1),在壳体的内部容置有容量测定(3.3)和例如具有四个通路和四个位置的多路分配器(3.2),所述多路分配器本身由分度器(3.4)控制,所述分度器能位于分配和循环装置(3)以及池体(1)本身的内部或外部;
-或者,在第二种情况下,分配和循环装置(3)被布置在所述接收和处理装置的座舱(6)部分上,座舱部分置于池体(1)之上并与嗉囊件(2)相连。
5.根据权利要求4所述的接收和处理装置,其特征在于,多路分配器(3.2)具有中心部分,中心部分以具有转动的可拆卸套筒(3.21)的形式实施,以便能够通过简单地插入在其槽座中而同时进行定位和连接。
6.根据权利要求4或5所述的接收和处理装置,其特征在于,
-当容量测定泵(3.3)位于嗉囊件子组件的内部时,容量测定泵能通过转动轴从池体(1)的外部被驱动,所述转动轴与由小门(4.2)的盖支承的液压密封圈(4.21)相联接,或者容量测定泵能通过集成在嗉囊件子组件中的达从内部被驱动;
-在第一种情况下,容量测定泵(3.3)或者通过由伸缩支架(5.1)支承的马达(5.4)被驱动,或者通过环冠被驱动;
-在第二种情况下,容量测定泵(3.3)、多路分配器的可拆卸套筒(3.21)及分度器(3.4)构成这样的子组件:其在安装时自动地自行连接到动力能量装置,反之在拆卸时,从嗉囊件的内部自动地与动力能量装置自行分离;以及
-嗉囊件的由一个或多个叶片(3.33)构成的内部搅拌装置被附接到容量测定泵的马达的贯通轴的第二端部。
7.根据前述权利要求中任一项所述的接收和处理装置,其特征在于,
-在第一变型中,池体被实现为一个整体,池体支承在所附加的座舱(6)上的机器的全部外部构件,所述座舱位于液压密封圈的廓围并与液压密封圈一起构成接收和处理装置的头部;
-在第二变型中,池体被实现为能分离的两个部分,这两个部分中的下部分能被安装于地中,而由配备有相同座舱的盖构成的上部分是能拆卸的;或者
-在第三变型中,所述接收和处理装置的由气体定量罩(4)的液压密封圈构成的部分是可拆卸的并且本身构成座舱(6),该座舱将接收和处理装置的外部构件集中在一壳身下。
8.根据前述权利要求中任一项所述的接收和处理装置,其特征在于,所述接收和处理装置被连接到一个或多个外围设备,每个外围设备都具有确保引入到嗉囊件(2)中的物料具有相同的粒径缩小度的搅碎机。
9.根据权利要求8所述的接收和处理装置,其特征在于,
-接收和处理装置及其外围设备的自动运行以及其远距离电子监控由程控器或者直接地或者通过例如搅碎机的外围设备的控制部件确保;
-所述程控器被布置为用以确保对在接收和处理装置内循环或通过接收和处理装置与环境进行交换的流体流和物料流进行总体计量,以及确保监控和调整会干扰其运行的参数;
-计量包括计算与分别由搅碎机引入的垃圾量有关的、与化污器连接的每个搅碎机的耗量,以控制其稀释率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的接收和处理装置的使用方法,其特征在于:
-在第一运行方式中,待处理的基质被引入到嗉囊件(2)中,在嗉囊件中,所述基质首先通过自身循环被搅拌和/或均化;
-然后,从嗉囊件向消解隔间进行系列供料;
-对主围壳的供料使主围壳的物位上升并导致基质从固液分相器(2.2)的溢流口的上方溢出,所述分相器会过滤沉清液部分并将未被消解的物料再输送到嗉囊件中,在嗉囊件中,未被消解的物料会与正在搅拌中的物料混合;
-中断嗉囊件的内部搅拌,以有利于通过搅拌器(2.3)对主围壳的内容物进行系列搅拌,同时用以将进料分配到整个发酵介质中并匀化其内容物,继之一段息止时间直至下一个周期;以及
-从一个周期到另一个周期,随着时间推移,嗉囊件被排空以为来自安装在生产工位上的搅碎机的新的垃圾留出空间。
11.根据权利要求10所述的使用方法,其特征在于,根据基质的成分,需要进行差不多频繁的排放,以避免重的残余物沉积在池体的底部和避免轻的不希望有的物料的积聚,所述轻的不希望有的物料趋向于积聚在漂浮物料区域中;或者必要时,通过嗉囊件中漂浮物料的溢出以及随后相续地排空嗉囊件,来将上述物料去除。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的接收和处理装置的使用方法,其特征在于:
-根据第二种运行方式,在对垃圾进行搅碎、稀释以及可能的补充加工后获得的待处理的基质被引入到池体(1)的主围壳中,在该主围壳中,进行利用有机物大量液化的第一水解生化工序;
-然后,液相物料在置于嗉囊件之上的栅板上过滤,而惰性的或仍未水解的未通过部分返回到池体(1)的主隔间中,或者在由机械装置脱水后从化污器中取出;
-如此获得的液相物料构成其持久覆盖的固定且浓缩的产甲烷生物量的基质,且其通过所述产甲烷生物量循环;以及
-根据嗉囊件中固定且浓缩的生物量的产率调节过程,对嗉囊件定量供料,而不受输入物料处可能突然出现的变化的影响。

说明书全文

通过厌生物生物转化的有机垃圾的接收和包装装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种通过厌氧微生物生物转化运行的有机垃圾的接收和包装装置、以及一种在该装置中处理有机垃圾流的方法。
[0002] 本发明主要应用于对来自食品行业的有机垃圾的处理,例如对易变质的食品、特别是饭店的垃圾的手工或工业转化和分配。本发明正是就后一个度加以说明,但是,这种技术是多用途的并且也可以有其他应用。

背景技术

[0003] 过去,食品剩余物最通常地是被再加工用作动物饲料
[0004] 然后,面对食品剩余物被防腐化学产品和包装残余物逐渐污染,这种传统的回收再利用方式于是被昂贵得多的设置垃圾场或焚毁的做法替代,而目前由于这些做法对能源和环境的影响过于负面,因而人们试图重新考虑这些做法。
[0005] 另外,历史上由垃圾场和焚毁设备的工业性质所产生的环境危害使垃圾场和焚毁设备需要远离城市中心,这必然需要发展成本始终更高的垃圾收集网络。
[0006] 这种情况的后果在于,有延长食品垃圾的中间贮存时间以拉长拾取的间隔时间的趋势,其代价是增加了卫生险。在清除成本不断增加的经济压下,城市食品垃圾通过盥洗室冲入下道的比例还可能也不断增加。
[0007] 直到如今所想到的抑制在拾取之间由食品垃圾产生的卫生风险的方法分别是用化学产品进行冷却或部分灭菌;即暂时且高成本地减缓垃圾箱的非受控生物活动,以便能够在收集周期之间不对环境有过大危害地保存这些食品垃圾。
[0008] 因此,目前在市场上没有任何用于对食品行业的易腐烂垃圾源进行生物处理及能源再利用的相近解决方案,仅提出旨于使发生环境危害的时间延期并将其推迟到更远久以后为目的的权宜之计。

发明内容

[0009] 因此,本发明提出一种对目前采取的垃圾完全混合的做法的可替代解决方案,其在于通过从垃圾源中去除垃圾的还未被污染的有机部分并在专设计的化污器中就地且即时地对其进行处理。
[0010] 化污器不同于例如在中国或印度农村存在的设备,而是首次构成一种如同其他专业设备一样来批量制造、交付、安装、连接和使用的机器。在专利US6059972以及在文献WO96/02469中描述了这种产品的原型并提出了对其进行保护。
[0011] 不同于该原型,本发明涉及一种相对于效率、成本、集成化和技术维护而言,完全重新思考过的功能性方法和创造性设计,以便以饭店行业的条件着手适应最具强制性的条件。此外,新的实施方式具有明显改善的能量平衡,这是由于对今后在化污器的恒定温度下、在与化污器隔离的围壳中工作的构件、尤其是动力构件进行了简化和重新定位,以及通过引入污水热回收装置,用于预热输入物料。
[0012] 排在卫生之后,餐饮企业面对的第二个限制条件是相对于专留给顾客的空间来说工作场所的狭小,更不谈其位置
[0013] 本发明的特征完全解答了这种问题:
[0014] 本发明的第一个特征在于对垃圾包装构件的给定限定,其中所述构件在尺寸上和工效学的优点允许其集成到小型餐饮企业的厨房的工作平面和较大型餐饮企业的厨房的工作间中。
[0015] 在第一种情况下,化污器通过单一的垃圾输送管道被连接到搅碎机,在第二种情况下,化污器通过双管道被连接到搅碎机,所述双管道通过部分闭合的回路与典型的、通常预设的用于输送和搅碎处于悬浮液状态的垃圾的输送和搅碎系统相连。
[0016] 本发明的第二个特征在于,化污器可以同时被连接到一个或多个垃圾生产工位,并且具有对所述垃圾生产工位并行控制的能力。
[0017] 本发明的第三个特征在于,化污器可以位于与一个或多个所述搅碎机相距数十米的位置,在建筑物之内或之外,在地面上或地下在一个适当的室中、例如在饱和的城市环境中位于停车场之下。
[0018] 本发明的第四个特征在于机器及其外围设备根据用户维护进行设计的概念,这允许最短时间进行所有有效操作,而对活性生物学没有危险并且即使在全负荷工作时也不干扰使用者。
[0019] 最后,本发明所提出的特征汇总使得,本发明实现一种对有机垃圾箱系统及其众多经济卫生缺陷的确实有效的替代系统,该系统同时在工作场所占地较少。
[0020] 本发明的其他方面在权利要求书中提出。
[0021] 因此,本发明提出一种有机垃圾的接收及厌氧微生物生物转化处理有机垃圾的接收和处理装置,该装置具有作为生物转化场所的封闭的池体,池体在其上部分设置有贮存所产生的生物气体并对生物气体增压的气体定量罩,所述装置的外部构件围绕该气体定量罩分布在座舱上,所述座舱还构成所述装置的壳身的支承件;
[0022] 根据本发明,所述池体形成主围壳,在主围壳中包含有被称为“嗉囊件”的内部中央副围壳,嗉囊件的内部构形和连接件可适于响应消解条件(多种消解方式,尤其是无限混合的单相消解方式和固定生物量式的双相消解方式),所述装置被构造用于以两种操作方式进行操作:
[0023] -在第一种操作方式中,主围壳的物位是稳定的,而嗉囊件的物位是可变的,用以接收并贮存用待处理的有机垃圾制备成的基质,而基质后面会被定量供给到主围壳中以为生物转化供料;
[0024] -在第二种操作方式中,主围壳的物位根据对主围壳的基质供给而变化,而在容置于嗉囊件内部的活性生物量的承载和集中元件的上方,嗉囊件的物位保持稳定。
[0025] 在第一种情况下,嗉囊件与嗉囊件固定于其上的循环和分配装置以及置于嗉囊件之上的固液分相器形成一个子组件,所述子组件同时构成包含在池体的主隔间中的发酵介质的机械搅拌器的支承件以及转动托架,所述机械搅拌器由气体定量罩驱动,所述气体定量罩由动力装置定中并驱动转动,所述动力装置或者由置于气体定量罩之上的伸缩支架的臂支承、或者由驱动环冠支承。
[0026] 在第二种情况下,嗉囊件与位于池体外并由座舱支承的循环和分配装置相连,同时还与置于嗉囊件之上的固液分相器一起构成机械搅拌器的支承件和转动托架。
[0027] 优选地,气体定量罩具有由环形壁分隔的两个同心的隔间,其中,位于外部的隔间置于池体的主隔间之上,而位于中央的隔间置于嗉囊件之上,以便当将接收和处理装置减压时,气体定量罩贴靠在布置于固液分相器的廓围上的密封圈上,所述固液分相器置于嗉囊件之上并以密封的方式将其与池体的主围壳隔离。
[0028] 在该实施例中,气体定量罩的中央隔间的上部分由小门构成,在当伸缩支架的臂支承驱动系统时将该驱动系统断开且伸缩支架枢转后,小门的开口能到达嗉囊件的内部构件,而不破坏池体的主围壳的密闭性,也不影响在主围壳中进行的厌氧微生物生物转化过程。
[0029] 根据该实施例,气体定量罩的外围隔间的上部分在其壁的两侧具有双组套管,该双组套管被对称地布置并且分别在一侧构成用于通过支架的活动系统驱动罩的驱动爪的阴部、在另一侧构成消解隔间的搅拌器的驱动装置的阴部。
[0030] 转动圆顶的驱动臂的作用点以及由该驱动臂驱动的搅拌器的臂的作用点例如位于相同的高度,以允许气体定量罩具有竖直游间且不形成趋向于会限制其自由间隙的寄生力矩。
[0031] 伸缩支架可以被布置为用于允许从其液压密封圈完全取出气体定量罩、允许气体定量罩的枢转、气体定量罩的拆卸,从而允许触达池体的全部内部构件。
[0032] 一般来说,在第一种情况下,分配和循环装置具有与循环基质回路相连的被分成数格的壳体,在壳体的内部容置有容量测定和例如具有四个通路和四个位置的多路分配器,所述多路分配器本身由分度器控制,所述分度器能位于分配和循环装置以及池体本身的内部或外部;而在第二种情况下,分配和循环装置被布置在所述接收和处理装置的座舱部分上,座舱部分置于池体之上,并通过座架的构成空心体、和/或通到其内部的管道与嗉囊件相连。
[0033] 多路分配器可具有中心部分,中心部分以包括可以是球形的转动阀座、托架和有效静态密封圈的可拆卸套筒的形式实现,以便能够通过简单地插入其槽座中而同时进行定位和连接。
[0034] 所涉及的多路分配器具有如下四个位置:
[0035] -在第一位置P1,分配器直接建立基质从搅碎机通过一导管至嗉囊件主体的输送回路;
[0036] -分配器的第二位置P2通过壳体的第一室建立基质搅拌回路,其中通过基质在位于嗉囊件底部的泵的入口及嗉囊件的自由面之间的循环对该基质进行搅拌;
[0037] -分配器的第三位置P3通过壳体的第二室在嗉囊件主体和池体之间建立回路,用于对池体持久地供料并确保均匀化功能和/或在激活或不激活分相器的情况下通过从一个隔间溢出到另一个隔间中确保基质增稠;
[0038] -分配器的第四位置P4直接建立基质在嗉囊件主体与接收和处理装置外部之间通过导管的输送回路。
[0039] 在该实施例中,所述壳体被两个同心隔板分成数格,这两个隔板与壳体限定三个室,所述三个室分别进行下述连接:
[0040] a)将嗉囊件主体连接到其本身,用于允许通过基质循环进行搅拌,[0041] b)将嗉囊件主体连接到池体,以对池体供料,以及
[0042] c)将分相器连接到分离的液体部分的排出口。
[0043] 壳体的第三室构成来自分相器的液体部分在重力作用下排放的排放回路的一段部。
[0044] 优选地,嗉囊件由一个具有双层壁的圆柱形中央主体组成,在其上置有可拆卸分相器,该分相器配备有能够通过气体定量罩的小门进行更换的水化酶栅板。
[0045] 布置在嗉囊件主体的双层壁内的通道分别允许在重力作用下排放由置于嗉囊件之上的分相器过滤的沉清液,和允许嗉囊件的内容物自身反向地通过设置在其内壁的上部分中、分相器紧下方的孔以闭合回路循环。
[0046] 嗉囊件主体以可拆卸地方式与分配和循环装置的壳体相连并固定于该壳体,所述壳体用作嗉囊件的底座并且与嗉囊件配合,用于容置和固定泵及其分配外围设备。
[0047] 嗉囊件主体的底部可以由中央泵的固定法兰及其供料孔构成,同分配外围设备一样,其能够从气体定量罩的小门触达或进行更换。
[0048] 在这种情况下,嗉囊件主体构成消解隔间的由气体定量罩驱动转动的机械搅拌器的主要或全部托架。
[0049] 依然根据该实施例,分相器以可拆卸的方式固定在分相器主体的上部分上,分相器的环冠同时构成在水化酶栅板上的发酵介质的溢流口和底座,其中气体定量罩的中央隔间的廓围贴靠在所述底座上,以使嗉囊件的内容物暂时不受消解条件的影响。
[0050] 另外,所述分相器与嗉囊件主体配合,用于将消解隔间的机械搅拌器容置并定在其工作位置。
[0051] 所述分相器以同样的方式与嗉囊件主体配合,用于容置和锁定同样可拆卸的可选子组件,所述可选子组件由机械搅拌器和封装在一个或多个过滤装置中的固定生物量区域组成。
[0052] 最后,由搅拌器和固定生物量区域形成的部件副构成能够随时取代单个搅拌器的子组件,且该部件副构成消解区域的能够预消毒和发展的构件,在对消解区域通风并通过支架取下气体定量罩后可将所述构件引入其中。
[0053] 当容量测定泵位于嗉囊件子组件的内部时,容量测定泵能通过转动轴从池体的外部被驱动,所述转动轴与由小门的盖支承的液压密封圈相联接,或者容量测定泵能通过集成在嗉囊件子组件中的达从内部被驱动。
[0054] 在第一种情况下,容量测定泵或者通过由伸缩支架支承的马达被驱动,或者通过环冠被驱动。
[0055] 在第二种情况下,容量测定泵、多路分配器的可拆卸套筒及分度器构成这样的子组件:其在安装时自动地自行连接到动力能量装置,反之在拆卸时,从嗉囊件的内部自动地与动力能量装置自行分离。
[0056] 嗉囊件的由一个或多个叶片构成的内部搅拌装置被附接到容量测定泵的马达的贯通轴的第二端部。
[0057] 在接收和处理装置的第一变型中,池体被实现为一个整体,池体支承在所附加的座舱上的机器的全部外部构件,所述座舱位于液压密封圈的廓围并与液压密封圈一起构成接收和处理装置的头部。
[0058] 在第二变型中,池体被实现为能分离的两个部分,这两个部分中的下部分能被安装于地中,而由配备有相同座舱的盖构成的上部分是能拆卸的。
[0059] 在第三变型中,所述接收和处理装置的由气体定量罩的液压密封圈构成的部分是可拆卸的并且本身构成座舱,该座舱将接收和处理装置的外部构件集中在一壳身下。
[0060] 根据本发明的所述接收和处理装置被连接到一个或多个外围设备,每个外围设备具有搅碎机,所述搅碎机确保进入到嗉囊件中的物料具有相同的粒径缩小度。
[0061] 根据一实施方式,化污器的构件的动力源由液压组产生的带压油路构成,所述液压组在与接收和处理装置隔热下以其运行温度运行,并且这样有助于加热所述接收和处理装置。由该能量装置供给的构件分别为:中央泵、分度器、气体定量罩、伸缩支架的缸以及将用于内部自动顺序清洁装置的某些部位所需的水施加高压的小组件。
[0062] 围绕池体的上部孔定位并承载其外部构件的座舱可与其壳身元件一起构成结构上独立的子组件,该子组件用于适应池体的不同的结构变型和所遇到的工作条件。在这种情况下,壳身元件与座舱构件的内隔间重合,它们分别构成其进入部件,座舱包括四个隔间,其中:
[0063] -第一隔间控制所产生的生物气体的保持条件及控制对其的处理直至耗量计量器,该隔间分别容置:
[0064] ·缓冲水箱,其带有将可选地气体定量罩的液压保持高度保持在其规定值的中央装置、以及将来自分相器和可选地来自固定生物量套筒的排出液排放的可调节虹吸管状系统的装置;
[0065] ·传感器和有效安全装置;
[0067] ·隔水器;
[0068] ·隔间的通风装置以及适于化污器安装条件的安全部件。
[0069] 第二隔间容置通过化污器自动消耗生物气体和/或向外部消耗设备输送生物气体的装置,其包括:
[0070] ·用于消耗由化污器产生的生物气体的锅炉
[0071] ·耗量计量器;
[0072] ·调节化污器内部温度的恒温阀或恒温套筒;
[0073] ·内部环流器;
[0074] ·使余热和/或多余的生物气体向化污器的外部消耗设备分流的装置(能源再利用);
[0075] ·安全警报装置,在出现锅炉故障、小火苗等情况下,该装置向适当的排出口分流生物气体而不会有危险;以及
[0076] ·隔间通风及烟气排放构件,以及适当的安全探测器。
[0077] 第三隔间容置有液压组和伸缩支架系统,包括所有循环液压流体调节组成件和允许测量发酵介质抵抗对施加给它的运动的抵抗力的传感器。
[0078] 第四隔间将化污器的电气部分集中在两个单独的配电箱中:
[0079] -强电流配电箱,其容纳有将化污器连接到输电网端子接线板、液压组的起动继电器和熔断器、环流器和其他单相或三相的外围设备。
[0080] -弱电流配电箱,其将程控器连接到其所有的用于测量、操纵和远程传输的外围设备;和
[0081] -带有字母数字显示器、报警器和用于维护的信息连接部件的运行控制界面。
[0082] 优选地,第一隔间还集中有通过以其底座预装和埋置的专门管将化污器连接到其周围环境的所有连接件,该专门管另外收集并排放来自维护的清洗液和多余的处理流泻水。
[0083] 优选地,接收和处理装置及其外围设备的自动运行以及对其远距离电子监控由程控器或者直接地或者通过例如搅碎机的外围设备的控制部件确保。所述程控器被布置为用以确保对在接收和处理装置内循环或通过接收和处理装置与环境进行交换的流体流和物料流进行总体计量,以及确保监控和调整会影响其运行的参数。此外,计量包括计算与分别由搅碎机引入的垃圾量有关的、与化污器连接的每个搅碎机的耗水量,以控制其稀释率。
[0084] 可以通过使搅碎机的程控器服从于化污器的程控器来控制所述接收和处理装置,以调节可能干扰装置运行的功能,例如稀释输入物料。
[0085] 接收和处理装置可以具有缓冲池体,该缓冲池体用于临时地贮存暂时超出化污器装载能力的被搅碎垃圾量,化污器的物位通过化污器和逐渐装载的内容物来探测。
[0086] 本发明还涉及接收和处理装置的使用方法,在被称为“无限混合”的所述第一运行方式中,待处理基质被引入到嗉囊件中,在该嗉囊件中,基质首先通过利用泵进行自身循环而被搅拌和/或由机械搅拌器的叶片均质化;接着,起动泵,分配器定位用于从嗉囊件向消解隔间进行系列供料,其中供料定量由泵的转数测定,然后,分配器重新定位为嗉囊件搅拌模式。接着,对主围壳的供料使其物位上升并导致基质从分相器的溢流口的上方溢出,所述分相器会过滤沉清液部分并将未被消解的物料送回到嗉囊件中,在嗉囊件中未被消解的物料会与正在搅拌中的物料混合。
[0087] 随着泵停止工作,中断嗉囊件的内部搅拌,以有利于通过搅拌器对主围壳的内容物进行系列搅拌,同时用以将进料分配到整个发酵介质中并匀化其内容物,继之一段息止时间直至下一个周期;从一个周期到另一个周期,随着时间推移,嗉囊件被排空以为来自安装在生产工位上的搅碎机的新的垃圾留出空间。
[0088] 根据基质的成分,需要进行或多或少频繁的排放,以避免重的残余物沉积在池体的底部和避免轻的不希望有的物料的积聚,所述轻的不希望有的物料趋向于积聚在漂浮物料区域中;或者必要时,通过嗉囊件中漂浮物料的溢出以及其后由分配器的位置P3相继地排空嗉囊件,将上述物料去除。
[0089] 本发明还涉及根据被称为“固定生物量式”的第二工作方式的装置使用方法,其中,在对垃圾进行搅碎、稀释以及可能的补充加工后获得的待处理的基质被引入到池体的主围壳中,在该主围壳中,进行利用有机物大量液化的第一水解生化工序,该工序通过化污器中随产甲烷物而确定的温度和搅拌被加速;接着,液相物料在置于嗉囊件之上的水化酶栅板上过滤,而未通过的惰性或仍未水解的部分返回到池体的主隔间中,或者在由机械装置脱水后从化污器中取出。接着,根据不同的工况,如此获得的所述液相物料构成在嗉囊件中容纳的衬垫元件上浓缩和固定的产甲烷生物量的基质,其中液相物料持久地覆盖所述生物量,且液相物料穿过该生物量通过独立回路循环,其中一些工况是用于清除多余生物量衬垫,没有该工况,系统则会最终被堵塞;以及根据嗉囊件中固定且浓缩的生物量的产率来调节所述过程,其中对供料的定量不受在输入物料处可能出现的变化的限制。
[0090] 本发明的其他方面在下文说明和附图中进行描述。

附图说明

[0091] 作为实例,将在后文中对连接到两个不同的包装构件的化污器的两个主要的实施方式、几个结构变型、以及所述方法的实施方式进行描述。为此,参照附图加以描述,附图中:
[0092] 图1A是在基本实施方式中处于使用状态的化污器的局部剖面示意图;
[0093] 图1B示出了细部A和B以及剖面AA和BB;
[0094] 图2是在一实施变型中处于维护状态的化污器的局部剖面示意图,在所述实施变型中,化污器直接布置在地中、露天,且具有可选的固定生物量区域;
[0095] 图3是示出了与其外围设备相关联的化污器的原理示意图;
[0096] 图4示出了用于在餐厅的厨房中工作的搅碎装置;
[0097] 图5示出了用于在工业制备流水线上工作的搅碎装置;
[0098] 图6包括第二实施方式的多种视图;
[0099] 图7包括第二实施方式的三个补充的视图。

具体实施方式

[0100] 本说明书涉及在两个非穷举性的结构变型中所述化污器及其用于包装输入垃圾的主要外围设备的主要元件。
[0101] 所选实例示出一种设备,该设备适合于基于日均约百餐的容量、每日在备餐和餐余之间生成约25千克的有机垃圾的普通餐饮企业的需求。这些垃圾被浓缩为悬浮液以形成大约50升基质,需要池体具有500升的有效容积,以便在准连续状态工作的嗜热类化污器中进行10日的处理,如这里所涉及的。这种化污器的包括用于气体的合理空间的容积,不应超过具有相同有效容积的热水器的容积的两倍,并且不应基于产生的生物气体提供直至为洗涤餐厅餐具所需的热水的双倍。
[0102] 在每餐约10升厨房垃圾的指示性基数上,可看到,一个专门用于就地处理餐厅垃圾的化污器的尺寸本质上与表现相关餐饮企业特征的设备的尺寸相符。
[0103] 化污器的主要子组件包括池体1,在所述池体1内,嗉囊件2固定在分配装置3上。同时与池体和嗉囊件配合的气体定量罩4以密封的方式闭合化污器,并以其使用压力积聚生物气体。伸缩枢转的支架5使化污器的转动构件产生转动并使该转动定中,座舱6在也构成其上部分的壳身的隔间中,使机器的外部构件围绕气体定量装置集中(图1和2)。
[0104] 化污器的外围子组件是例如被限定成用于在化污器自动装置的监控下工作的搅碎装置7a和7b、以及可以通过待处理垃圾列表的性质、具有共基质的益处等加以调整的不同的保持池体8.1至8.n(图3、4和5)。
[0105] 池体1支承整个化污器。该池体被加热且在其整个表面上隔热,根据情况,池体直接放置在地面上、或放置在集中并合理布置有其所有连接件的“预安装”底座上,以便易于安装池体,方便可能的热交换及避免热桥
[0106] 在图1所示的变型中,池体通过其下部分被连接到输入垃圾和共基质的回路及排放管道。
[0107] 在图2所示的变型中,上述连接件由池体的形成盖的上部分支承,以便能够将池体的下部分容置在地中,和/或能够基于在形状和材料方面更多样化的池体来实现化污器。
[0108] 为了适应其所有安装情况,池体具有标准的脚和横档系统,该脚和横档系统由适合于其用途的可拆卸部分补充完整(图1和2)。
[0109] 嗉囊件2接收输入垃圾,并限制池体中基质的物位。
[0110] 嗉囊件的上部分由物相分离器构成,该分离器允许提取沉清液并通过溢出将未液化的部分与输入物料一起返回到嗉囊件中。
[0111] 嗉囊件的下部分由泵的压紧法兰构成,该压紧法兰具有供料孔。根据结构变型,所述法兰支承整个泵,或在泵从外部通过轴致动时,所述法兰仅支承其单独的保持架(轴承座)。
[0112] 嗉囊件的中央部分由双层壁构成,在该双层壁的内部,通道允许在重力作用下排放被过滤过的沉清层,并且通道允许朝另一方向通过泵使嗉囊件的内容物自身再循环的功能:图1,细部A和剖面A-A。
[0113] 嗉囊件2以可拆卸的方式固定在分配和循环装置上,所述分配和循环装置用作嗉囊件的底座:图1,细部B。
[0114] 分配和循环装置3是一种子组件,该子组件是固定的,或者,该子组件根据所考虑的选择、通过其与外部连接用的连接管道可拆卸地附接到基座(图1)或形成池体盖的部分(图2)。
[0115] 该分配和循环装置包括多路分配器主体,多路分配器主体之上置有分成数格的壳体,壳体允许使基质的循环部分进行循环并容置中央容量测定泵。所述壳体由共同固定容量测定泵和嗉囊件的连接板闭合。分配和循环装置控制输入、输出和再循环于化污器内的全部基质流。
[0116] 根据结构变型,泵、多路分配器及其致动器构成单一的可拆卸子组件,该子组件在安装时自动地自行连接,反之在拆卸时自动地自行分离(未示出)。
[0117] 在所示的实例中,连接到分配器主体的管道的数量是三个,其中某一个管道或某些管道具有双层壁,因此由分配器控制的通路的数量是四个(图1,细部B,剖面B-B)。
[0118] 气体定量罩4具有两个同心的隔间。
[0119] 外部隔间通过滑动的爪形联接器装置双重地连接到驱动轴承和机械搅拌器,其中驱动轴承固定在位于其上方的支架上,机械搅拌器浸入到消解区域中,所述爪形联接器装置允许其驱动搅拌器而不阻碍其轴向游间。外部隔间与池体的密封性通过液压密封圈保证,所述液压密封圈保护池体不受任何意外的超压或减压。
[0120] 所述气体定量罩的中央隔间具有双重特性即:当使化污器减压时中央隔间以气密的方式贴靠在嗉囊件的孔的廓围上,以及随后允许由一个将其封闭的小门通达嗉囊件及分配装置的所有内部构件,其中央由一个第二液压密封圈构成,在从外部致动泵的变型中,第二液压密封圈确保泵的驱动轴通过的密封性。
[0121] 在使用中(图1,细部A):
[0122] -气体定量罩将生物气体压缩到其使用压力,从而允许几乎随生物气体的产出而将其消耗。
[0123] -气体定量罩驱动消解隔间的机械搅拌器穿过漂浮物料区域,阻止漂浮物料堆积形成渣壳,无此,渣壳则可能变硬且可能使化污器处于危险中。
[0124] -气体定量罩的一个或多个液压密封圈保护生物反应器免受任何意外的超压或减压。
[0125] 在维护中(图2):
[0126] -气体定量罩在减压后靠置在构成嗉囊件上部分的分相器的廓围上,从而使活性生物量禁闭在位于嗉囊件外壁和池体之间的消解区域中,因而允许由嗉囊件通达可触及的内部构件而不扰乱化污器的生物运行。
[0127] -在有需要的情况下,在采用使用注意事项的情况下仍然可以完全移除气体定量罩,从而允许通达化污器的全部内部构件。
[0128] 伸缩枢转的支架5.1是由化污器上部被致动的化污器内部构件的整个传动链的支撑件:
[0129] -伸缩部分由竖直液压缸的操纵杆构成,所述液压缸由附接到池体的上部分的液压机组致动。
[0130] -支架本身被固定到所述操纵杆的端部,并支承驱动部件,驱动部件通过气体定量罩驱动消解隔间的搅拌器转动。
[0131] -在从化污器的外部驱动泵的情况下,伸缩枢转支架具有驱动部件,驱动部件驱动搅拌器与泵轴同心转动。
[0132] 在使用中:
[0133] -伸缩枢转支架使用于以所希望的速度和方向驱动化污器的转动元件的驱动部件定位,
[0134] -伸缩枢转支架参与测量发酵介质抵抗对其施加的运动而施加的反作用力,其中通过浸入在消解区域中的搅拌器以及在必要时通过中央泵而对发酵介质施加的运动。
[0135] 在维护中:
[0136] -伸缩枢转支架与气体定量罩分开,在必要时与泵分开。一旦被抬起并枢转,伸缩枢转支架就使得能够自由地到达气体定量罩的中央小门。
[0137] -在进行繁重的维护的情况下,伸缩枢转支架可抬起并取下整个气体定量罩,以使得能够容易触达化污器的所有内部构件。
[0138] -伸缩枢转支架可以支承压力洗涤工具、取出或重装化污器的内部构件的工具。
[0139] 在其所有变型中,座舱6是集中化污器的外部构件及能量连接部件的子组件。
[0140] 座舱被布置在化污器的上部上,由与罩相联以一起形成壳身的预配备隔间构成,该壳身允许其如同在内部一样地在外部运作,防止未经许可的操作。
[0141] 这些隔间及其进入部件的构造随化污器的安装情况而变化。
[0142] 运行
[0143] 机器中的基质流完全由分配和循环装置管理,所述分配和循环装置本身由化污器的程控器控制,程控器的程序序列以选定的持续时间或转数和速度、以及由多个参数影响的停顿时间,相继地控制分配器的定位、和使容量测定泵沿一方向或另一方向的运作。
[0144] 具体描述
[0145] 在其所有变型中,池体1支承化污器的全部构件,根据情况,池体本身直接靠置在地面上、或靠置在集中并合理布置有其所有连接件的预装底座上,以方便池体安装、可能的更换及避免热桥。
[0146] 所述底座例如可以如图2所示,呈安置并连接到地中的腔室的形式。
[0147] 为了适应所有安装情况,池体具有标准脚和横档系统1.4,该脚和横档系统由适合于其用途的可拆卸部分补充完整。
[0148] 在图1所示的变型中,池体1通过用于将也构成嗉囊件底座的循环装置3连接并固定到池体的管道,与在池体下部分的一个或多个输入垃圾和输出液回路相连。在该实施方式中,池体被实施成单一整体件,其全部内部构件穿过布置在其上部分中、由气体定量罩4闭合的孔被引入其中。
[0149] 在图2所示的变型中,化污器以两部分实现,化污器的所有连接件被附接在其形成盖的上部分1.1,以便例如允许将其安装在地中而无需用于维护的入口,和/或以便方便基于具有多变的性质和形状的池体1.2来实现它。
[0150] 在第一种情况下,池体1具有一个双层罩壳1.3,用以同时确保其自身加热以及输入物料加热。
[0151] 在第二种情况下,输入物料的加热装置被附接到所述池体的形成盖的部分1.1。
[0152] 在所有情况下,池体具有锥形底部,用以将沉积物集中在一点,在该点,沉积物可以通过排放孔1.16被容易地排出,需要时,所述排放孔可以采用从座舱形成的抽吸管的形式。
[0153] 仍然在所有情况下,无论其是可拆卸或不可拆卸的,都是池体的上部分支承化污器的外部构件,这些外部构件聚集在连接到能量装置的座舱6中,所述座舱6被分隔成数格、隔离并配以壳身以允许其在外部和在内部运行。
[0154] 嗉囊件2包括中央主体2.1,在中央主体之上放置有可拆卸分相器2.2。嗉囊件固定在分配及循环装置3的壳体3.1上,所述分配和循环装置3用作嗉囊件的底座。
[0155] 嗉囊件的中央主体2.1为一带双层壁的圆柱形围壳,在双层壁之间,通道2.11和2.12分别允许在重力作用下排出由分相器2.2过滤过的沉清液,以及允许通过设置在中央主体的内壁上部分且在分相器2.2的紧邻下方的孔2.13,以闭合回路反向再泵送嗉囊件的内容物于自身上。
[0156] 在嗉囊件的上部分中,嗉囊件容置并固定分相器2.2的主体,分相器的环冠2.21构成在水化酶栅板2.22上的发酵介质的溢流口以及同时构成底座,其中气体定量罩的中央隔间的廓围会贴靠在该底座上,使得嗉囊件的内容物暂时不受消解条件影响。
[0157] 在嗉囊件的下部分中,嗉囊件的中央主体2.1以可拆卸的方式附接到分配和循环装置3的壳体3.1,以便连接在这两个元件之间流通的液流的各自导管并固定容量测定泵3.3,其中在容量测定泵的壳体3.31中的天窗(lucarne)或马达部分地构成其底部。
[0158] 根据所考虑的第一结构变型,嗉囊件由所述泵的驱动轴3.32穿过,所述驱动轴也构成多个功能件及配件的支撑件,所述功能件及配件例如是有助于搅拌嗉囊件内容物的叶片3.33、以及通过喷射热水或高压蒸汽进行自动清洁的喷嘴
[0159] 轴3.31被由支架5.1支承的外电动轴承5.4驱动,轴3.31通过位于气体定量罩的中央隔间的小门4.2上的液压密封圈4.21以密封的方式穿过气体定量罩。
[0160] 根据第二结构变型,泵、多路分配器及其致动器构成单一的可拆卸子组件,该子组件在安装时自动地自行连接,反之在拆卸时自动地自行分离。通过这种设计,对化污器中基质的所有内部分配和循环构件的全面检修通过简单地更换所述子组件而被确保,而不会影响其内部生物学的运行。
[0161] 根据同一变型,嗉囊件的由一个或多个叶片构成的内部搅拌装置根据一优选实施例被附接到泵的液压马达的轴的第二端部,且嗉囊件的自动清洁构件由气体定量罩支承并由气体定量罩进行供给。
[0162] 嗉囊件的主体2.1构成消解隔间的由气体定量罩4驱动转动的机械搅拌器2.3的托架的主要部分。可选地,嗉囊件的主体也是封装在一个或多个过滤装置2.4中的固定生物量区域的支承件,所述固定生物量区域允许积聚对消解有用的活性生物量,且同时能确保对在排放之前需通过该区域的排出物进行加强的后处理。
[0163] 在图2所示的一优选实施变型中,固定的生物量区域2.4被限制在套筒中,该套筒与机械搅拌器2.3形成能够更换的可拆卸子组件,理由在于所述子组件构成可预消毒部分,用于加速、并且可能渐进地加速化污器的起动或再起动,从而可能从生物量载体的持续性发展(衬垫元件的材料的结构表面和/或纳米结构表面的尺寸、形状、状态)获益,理由还在于,在附图所示的一些情况下,搅拌器的动态配合可被看作是用于确保或改善固定的生物量的运行,例如用以机械地对抗自动堵塞的倾向。
[0164] 所述固定的生物量的套筒3.21通过孔1.16与分配装置的带有双层壁的管道1.15相连,以便使从其中排出的净化的排出液与来自分相器2.2的液体部分平行地向容置在座舱6的隔间6.1中的同一个流量及物位调节装置6.12汇聚。
[0165] 分配及循环装置3是这样的子组件:其包括与流动的垃圾及基质的回路相连的分成数格的壳体3.1,在所述子组件的内部容置有容量测定泵3.3以及此处具有四个通路和四个位置、自身被分度器3.4控制的分配器3.2,根据所考虑的结构变型,所述分度器3.4可在循环装置和池体本身的内部或外部。
[0166] 四路分配器的中心部分在这里优选地也以可拆卸套筒3.21的形式实现,所述可拆卸套筒根据上述情况可以与泵和分度器一起取出或单独地取出。所述套筒3.21包括可以是球形的转动阀、阀座、托架和有效静态密封圈。由于套筒集中了机构的所有易损件,因而对套筒的简单更换就等效于对分配器的全面检修。
[0167] 此外,循环装置3的壳体3.1是多个特有的功能件和/或配件的座槽和支承件,其中功能件和/或配件有径向分配装置3.6和生物气体循环装置3.5,径向分配装置3.6用于将进料负载径向地分配到池体1的消解隔间中,生物气体循环装置3.5作为发酵介质搅拌部件并与管道1.14的双层壁的孔1.17相连。
[0168] 在本设计中:
[0169] -天窗、或在变型中的泵的壳体3.31,容置其万向轴的轴承并固定其定子3.34。该实施例及该另一实施例具有构成嗉囊件的底部并具有基质进入孔的法兰状部分。
[0170] -所述法兰状部分具有围绕泵快速固定构成子组件的快速固定部件,在变型中所述的情况下,板状部分具有其马达的连接件。
[0171] -一旦气体定量罩4下陷并且活性生物量区域因而被隔离,则化污器的整个传动链变得可接近以进行维护,可以借助于伸缩支架5.1以从中取出可拆卸构件,如有需要,可在高压下清洗嗉囊件内部并将残余物和洗涤水直接排放到下水道或合适的保持池体中。
[0172] 分配器的运行
[0173] -分配器3.2的第一分度位置P1建立基质在搅碎机和嗉囊件之间通过管道1.11的输送回路。
[0174] -分配器3.2的第二分度位置P2建立基质通过分配器3.2的孔1.12、导向嗉囊件2双层壁的孔2.13进行自身再循环实现的基质均化回路。
[0175] -分配器3.2的第三分度位置P3通过连通基质的混合及分配室3.13的管道1.13建立基质从嗉囊件到消解隔间中的混合和分配。相同的分度位置还允许主要通过调整泵的转动方向和消解隔间与嗉囊件的相对物位,建立发酵介质的通过自身再循环的均化回路,并且其能从嗉囊件溢出以及可以借助分相器2.2缓和其干燥状态。
[0176] -使用中,分配器的第四分度位置P4通过管道1.14,沿一个方向建立从容器8.2向嗉囊件配量引入共基质的回路,沿另一方向建立将暂时多余的被搅碎的垃圾过渡贮存在缓冲池体8.1中的回路。第四分度位置还允许向随从于第一消解池体工作的第二消解池体供料。
[0177] -在维护时,分配器的位置P3允许向机器的外部临时地排出嗉囊件的内容物,例如如果发现不能降解的残余物在机器中积聚。
[0178] 气体定量罩4由两部分4.1和4.2组成,这两个部分4.1和4.2通过附接到部分4.1的圆柱壁将气体定量罩分为两个环状且同心的容积,其直径与放置在嗉囊件上方的分相器2.2的溢流口的直径相同,使得当所述气体定量罩不再被气压抬起时,罩重新落下并以密封的方式贴靠在密封圈2.23上,使嗉囊件与消解隔间隔离,其中密封圈在分相器2.2的廓围上延伸。
[0179] 罩的外部隔间4.1在其周边上具有液压密封圈4.11,该液压密封圈允许使之在高度上和转动时有气密游间。所述外部隔间还在一侧具有通过支架5的活动系统5.3驱动罩的驱动爪5.31的阴部4.12,并在另一侧具有驱动消解隔间的搅拌器2.3的套管的阴部4.13。
[0180] 气体定量罩同时通过驱动气体定量罩的活动系统5.3、通过搅拌器2.3、以及如有需要通过由液压密封圈4.11的壁导向的三个等距离的滑滑轮定中。
[0181] 罩的中央隔间4.2被布置成可拆卸的小门,在结构变型中的至少一个中,小门在其中央具有液压密封圈4.21,从而允许位于嗉囊件2底部的容量测定泵3.3的驱动轴3.32气密地经过和转动。
[0182] 因此:
[0183] -气体定量罩的密封性向外通过一个或两个液压密封圈4.11和4.21加以保证,调节其保持高度以在生物气体的工作压力下确保这种密封性。
[0184] -如果在生物反应器中出现意外的压力偏差,气体定量罩还起安全阀的作用。
[0185] -由于气体定量罩的转动,气体定量罩还带动消解隔间的机械搅拌器2.3,从而保证对漂浮物料区域的持久扫查。
[0186] -由于气体定量罩的竖直游间,气体定量罩非常简单地允许传递对生物气体的生产和消耗的连续指示。
[0187] 围绕伸缩及枢转支架5.1被铰接的液压装置5同时是能量中心和整个化污器内部构件传动链的支撑件。在此处所示的变型中,唯一的电动机沉入液压组5.2的油箱中,分别用于其消音和回收其运行热量,以有利于加热化污器。由于液压装置位于与机器隔离且恒温的围壳的内部,液压装置因而不受外部气象条件影响。
[0188] 根据结构变型,液压装置可附接到池体或与池体成一整体,或甚至附接到座舱6。
[0189] 化污器的传动链从其上部被致动:
[0190] -支架的伸缩部分由集成于液压组5.2的液压缸5.11的操纵杆构成。
[0191] -支架5.1被固定到该操纵杆的端部,并且根据所考虑的结构变型,支架支承单一个驱动轴承或两个同心的驱动轴承5.41和5.42,它们分别为在中央是泵的驱动轴的驱动轴承和在外部是气体定量罩的驱动爪5.31的驱动轴承,所述气体定量罩继而通过相同的部件对称地驱动消解隔间的机械搅拌器。
[0192] -在使用低位,支架及其活动系统引导泵和气体定量罩沿两个方向以所希望的速度转动。另外,支架具有共同地测定运行参数和安全参数所需的部件和传感器,所述参数例如是工作介质所阻碍的与反作用转矩有关的转动方向以及速度。
[0193] -在维护高位,支架分离并使用于进入气体定量罩的中央隔间的小门4.2畅通。
[0194] -附带地,支架可以支承嗉囊件的压力清洁工具和/或通过小门可触达的可拆卸构件的取出工具。
[0195] -仍附带地,如果进行需要打开或排空机器的消解区域的繁重维护,支架可以抬起、枢转并取下气体定量罩4,如同化污器的所有内部构件一样将其放置在例如维护台架的应急支承件上。
[0196] 座舱6支承化污器的所有没有直接附接到池体的外部构件和封装其他构件。座舱由围绕气体定量罩的装置布置的密封或不密封的隔间构成,以形成耐恶劣天气和/或防任何未经许可的操作的壳身。根据机器的实施变型及其工作条件,座舱是不同壳身的载体,此处仅示出其一个实例。
[0197] 座舱6是使化污器适应其周围环境及其工作条件的区域。这涉及一种可适应所有池体变型的结构上独立的子组件。
[0198] 隔间6.1控制生产的生物气体的保持条件及控制对生物气体的处理,直至耗量计量器。为此,所述隔间容置有:
[0199] -缓冲水箱6.11,其带有将气体定量罩的液压保持高度保持在其规定值的中央装置、以及调节装置6.12,用于调节将来自分相器2.2和固定生物量套筒2.31的排出液排放的可调节虹吸管状系统,其排出口取决于是否能够就地进行能源再利用。
[0200] -硫化氢过滤器,隔水器,有效传感器,和装配在通风分隔间6.13中的回路的其他功能件。
[0201] -适应于化污器的安装条件的安全部件。
[0202] 在图2的变型中,相同的隔间还集中有通过利用化污器底座1.5预装和埋置的专门管将化污器连接到其周围环境的所有连接件,该专门管另外收集并排放来自维护的清洗液和多余的处理流泻水。
[0203] 隔间6.2基于耗量计量器控制生物气体的使用和/或输出。为此,该隔间容置有:
[0204] -通过化污器自动消耗生物气体的自动消耗装置,该装置具有耗量计量器、锅炉、环流器及其供热回路的恒温筒或恒温阀。
[0205] -使余热和/或多余的生物气体向化污器的外部消耗设备分流的装置(能源再利用)。
[0206] -安全警报装置,在出现锅炉故障、小火苗等情况下,该装置向适当的排出口分流生物气体而不会有危险。
[0207] -隔间通风构件及烟气排放构件,以及适当的安全探测器、尤其是隔间的内部温度的探测器。
[0208] 隔间6.3容置液压组5.2,该液压组保证液压能的生产、分配以及差分调节,液压能分别用于分配和循环装置3的机动化、使气体定量罩4转动、伸缩支架5.1的运行以及机器的清洁与自洁装置的给水加压。
[0209] 其运行时所耗散的热量被回收,用于加热化污器。
[0210] 隔间6.4将化污器的整个电气部分集中在两个单独的配电箱中:
[0211] -强电流配电箱6.41容纳有将化污器连接到输电网的端子接线板、液压组的起动继电器和熔断器、环流器和其他单相或三相的外围设备。
[0212] -弱电流配电箱6.42将程控器连接到其所有的用于测量、操纵和远程传输的外围设备。
[0213] -带有字母数字显示器、报警器和用于维护的信息连接部件的运行控制界面。
[0214] 结构变型
[0215] 在可以摆脱池体的几何形状、和/或可以摆脱需要在池体下部分进行维护操作——尤其当池体下部分可能有利地埋藏在地下时——所证明的该结构变型中(图2),所述池体被实现成其全部连接件被附加在其上部分,并且在此处提出的变型中,所述池体被实现成能够容易地分离的两个部分,以便必要时能够运转直至进行上部分的快速更换而无需排空池体的内容物。
[0216] 在这种情况下:
[0217] -对输入物料的加热不再与池体本身的下部分1.2相关联,而是与形成盖的池体上部分1.1相关联。
[0218] -分配和循环装置3始终由其供给管道支承,但是供给管道此后被附接到池体的盖部分1.1。
[0219] -根据实施变型及安装情况,池体1的下部分1.2的底部保持为锥形或倾斜以集中沉积物,沉积物的排泄在重力作用下或通过泵送经由排放孔1.18进行。
[0220] -在化污器的一定尺寸以下,池体的形成盖的部分可以被容易地拆卸,并且可以由熟练的操作人员、根据符合所有安全条件的程序在对发酵介质最小干扰的情况下从一组件取下。
[0221] -也同样可以容易地替换整个化污器,在必要时,可以例如借助配备有吊车的卡车如配备有吊车的标准集装箱货车,用已经运行的机器代替化污器。
[0222] 第二实施方式
[0223] 图6示出一实施方式,该实施方式示出了用于驱动气体定量罩4转动的驱动装置的一变型以及示出该驱动装置与化污器的座舱部分6的集成,以共同形成如同嗉囊件2那样的单独并可拆卸的结构子组件。
[0224] 图7示出将化污器分成三个单独的功能子组件的这种新颖的划分,以及其作为用于工业批量生产的机器的总理念。这与目前可以看到的设备的集装箱化实施方式相反。
[0225] 在本实施方式中,要提醒的是,化污器的可拆卸头部5.4靠置在嗉囊件2的座架3.7的上部分的构成管道3.72的端部上,其同时构成机械承载元件以及机器的封闭空间与外部空间之间的过渡元件。
[0226] 与池体具有沿布置在其廓围上的周沿密封圈的螺栓连接的盖的图2所示变型相反,本实施方式将可分开的部分的固定与其密封区域脱离开。
[0227] 此处,密封性的机械保持功能通过化污器的头部5.4的支承点及固定点来保证,其中头部通过集成其座舱和液压密封圈部分而构成。
[0228] 还如图6和图7所示,化污器的活动系统的驱动装置由与滑轮5.42相连的环冠5.41构成,其中滑轮的滚道沿外部液压密封圈的顶部布置。
[0229] 在所述结构变型中,支架的简洁性有利于通过气体定量罩的小门4.2触达机器内部构件的可达性,其中气体定量罩的小门4.2用以触达嗉囊件2的内部,或者在拆除驱动环冠5.41之后在取下嗉囊件2后触达池体1本身。
[0230] 嗉囊件2通过简单地插入到其座架的板3.71中来连接到其座架、并因此连接到机械的其余部分,其中,一旦水化酶栅板被取下,嗉囊件在此处通过能够从其中央隔间的内部触及的螺钉固定。
[0231] 如同池体1的主隔间的(通过生物气体循环)搅拌装置和有效探测器及传感器,嗉囊件2的不同的隔间分别地通过其座架3.74的构成导管连接到化污器的外部构件。
[0232] 座架的板还将嗉囊件2的中央隔间连接到排放口,所述排放口允许将其直接排空,或通过布置在座架和池体底部之间的内部构件(未示出)或外部构件排空,所述内部或外部构件用于分离不可降解的非所需物料并且使液体部分在化污器中再循环。
[0233] 在池体下方有可用空间的情况下,这些连接件被设置在池体1的中心轴线上,或在相反的情况下,这些连接件通过同心管道垂直于池体1的中心轴线设置,同心管道分别与池体1(则管道为外管道)和嗉囊件2(则管道相对前者为内管道)相连。
[0234] 外围设备
[0235] 本发明的目的在于首次提供对于垃圾桶的使用及垃圾桶对食物或食品的加工场所的不利的一种真正的可替代方案。
[0236] 达到上述目的的条件是为操作人员提供这样一种方法:随着有机垃圾的产生,即时、如将其扔进垃圾箱那般简便地、对环境污染较小地清除有机垃圾。
[0237] 通过将化污器与一个或多个直接集成到工位或集成在其周围环境中的卫生、极小噪音、自动化的搅碎装置智能化连接来实现所述方法。
[0238] 因此,垃圾搅碎装置7构成待处理物料的输入点,并且该装置理想地位于与生产所述物料的场所相同的场所上。
[0239] 基于相当大的待处理量,可发现性能较好的搅碎机通常使用在这样的系统中:垃圾在液态下被收集和搅碎,然后通过管道被一直输送到垃圾箱的位置,在此处垃圾被脱水,随后液体部分返回到输送这些垃圾的近乎闭合的回路中,而其中使用杀菌剂进行中和以避免在所述垃圾箱的内部自发成堆肥的成浆部分通过管道系统被清除。
[0240] 对于较少的待处理量,回到洗涤槽搅碎机的范围,这类搅碎机一般为法规所禁止,因为其向下水道倾倒很多有机物并且为此需大量消耗饮用水
[0241] 在本发明中,根据生物甲烷化作用的特定方法,用于所述方法的水量根据化污器入口处基质的所需干燥状态加以确定,因此需要自搅碎程度起就控制其消耗。
[0242] 在总体记录所需水量中的包括搅碎工序的所述特定方法在化污器及其搅碎机之间形成持久的补充功能性连接,而不管化污器和搅碎机之间的分隔距离如何。
[0243] 在作为例子用于说明本发明的餐厅的规模内,所述方法不仅具有已经提到的能够使化污器相对于垃圾产生场所迁移的优点,还具有直接将搅碎构件集成到有关工作平面使得垃圾经过任何一个垃圾箱是无用并且这样可立即感受到的可能性。
[0244] 为了在遵守完美的使用安全和卫生条件的同时满足上述条件,搅碎装置配备有针对某些功能的固有的自动化部件,例如安全或自动清洁部件,但其相对会干扰搅碎装置工作的部件,以随动于化污器自动装置的方式工作,例如稀释输入物料。
[0245] 在后文中将描述所述搅碎装置的两个变型7a和7b,所述两个变型均设计成集成到工作平面,第一个变型是在餐厅的情形中,搅碎装置如同烤箱洗碗机一样由翻转门打开,第二变型是在工业环境的情形中,其中流水线工作要求不中断地装载垃圾。
[0246] 显然,所述原理可以应用于更广泛的情况,并且可以外推出许多变型而不超出本发明的范围。
[0247] 图4构成搅碎装置7a位于工作位置的示意图,其中可看出,翻转部分7.1由门板组成,该门板包括有效控制装置7.2,其中有电子控制盒7.21、漏斗形装料槽7.3和搅碎机7.4。
[0248] 在这种特殊情况下,在搅碎周期结束时,翻转门7.1以允许使漏斗形装料槽内部完全排空的倾斜度,带动其底部定位有搅碎机的孔7.5的漏斗形装料槽7.3。
[0249] 这里使用的搅碎机是市场检验过的产品,有时由于其运行原理也被称为粉碎机,该粉碎机将在其周边上呈齿形环冠状的定子与同样呈齿状的转子相结合,转子与定子的配合兼有搅碎的作用与泵的作用,从而将垃圾吸附到上游搅碎区域并将残余物压送到下游排放管道中。
[0250] 搅碎机一般设计用于在线工作,这里,搅碎机以不同的方式用于利用漏斗形装料槽、通过使其与排放口7.7连接的管道7.6以闭合回路来制备基质进料。
[0251] 这些进料随后根据自动化周期被一次性地泵送到化污器的嗉囊件2中,所述自动化周期通过布置在箱形结构7.8中的喷嘴7.81使搅拌装置的漏斗形装料槽恢复为空的并为冲洗过的,所述箱形结构7.8在搅碎周期中盖住漏斗形装料槽,并且在漏斗形装料槽打开时通过孔7.82抽吸其流出物。
[0252] 在本实施例中,为了确保限制在搅碎和通过所述喷嘴清洗漏斗形装料槽的期间所产生的物料溅射的功能以及为了确保抽吸流出物的功能,箱形结构7.8通过轴7.83固定在其支架7.7上,该轴允许箱形结构有轻微的游间,箱形结构由同样锚定在支架7.7上的致动器7.13控制,支架还锚定搅碎装置的门的致动装置7.14,这里致动装置是缸式致动装置。
[0253] 通过该装置,在门7.1被解锁时箱形结构被抬起数毫米,这一方面在打开时设置漏斗形装料槽7.3的密封圈7.31,另一方面形成稍微抽吸周围空气所需的空间,这种抽吸用于在漏斗形装料槽含有垃圾时驱动其从漏斗形装料槽流出。根据装置的使用场所,该功能通过搅碎装置的特定装置、或通过连接到建筑物的总通风装置用的连接件来确保。当需要进行搅碎周期时,相同的装置在门被闭锁时将箱形结构紧靠在漏斗形装料槽上,从而确保在完全封闭下展开循环。箱形结构7.8还包括对漏斗形装料槽的清洗水的加热构件7.85和增压构件7.84。
[0254] 在本实施例中,由漏斗形装料槽7.3和搅碎机7.4形成的子组件被铰接在管道7.6的两个同轴侧分支部7.61和7.62上,所述两个同轴侧分支部7.61和7.62以贯穿的形式被安装在两个托架7.63上,所述托架7.63被附接到在导轨7.91上滑动的悬挂支架7.7,所述导轨7.91由机柜的支架7.9支承,机柜容置并罩覆搅碎装置本身。
[0255] 管道7.61和7.62的端部以密封并转动的方式与两个阀门7.71和7.72相连,所述两个阀门与支架7.7连为一体并且分别以可插入的方式与两个管道7.92和7.93相连,两个管道中的一个管道通向化污器而另一个管道通向下水道。所述两个管道配备有由支架7.9支承的截止阀7.94和7.95,可以从搅碎机的前部关闭所述截止阀。
[0256] 如果进行维护,总体由漏斗形装料槽7.3、搅碎机7.4、支架7.7和箱形结构7.8形成的可拆卸子组件可以首先与其槽座隔离、从其槽座解锁并从其槽座取下,以便在几分钟内对其现场操作或更换。
[0257] 位于可插入装置下方的抽屉式部件7.96允许适当地回收在断开管道时被迫流出的液体部分。
[0258] 在大多数情况下,在餐饮领域中,是不希望有的物件导致搅碎机发生故障,所述物件通常是餐具。
[0259] 当发生故障时,通常在垃圾堆之下、卡在搅碎机口的物件只有排空漏斗形装料槽后方才可以获取。
[0260] 在本设计中,为了简化这种操作,当故障发生在过程开始、即垃圾还是固体或糊状状态时,在门7.1中正对搅碎机口布置有小门7.11,以便能够触达不希望有的物件,甚至松开所述搅碎机的转子而不必完全清空漏斗形装料槽。
[0261] 在正常使用情况中,装置的门可以不加区别地保持为打开或闭合并且其漏斗形装料槽暂时地装有垃圾,其流出物会被抽吸走。
[0262] 搅碎装置的门的运动由其驱动装置辅助,使得操作人员仅需通过构成同样多的选择的不同部件(按钮、踏板、接近检测器、声音等)控制门的打开或闭合。搅碎装置的门及其小门都设置有锁紧装置7.12,锁紧装置仅在被激活后才允许起动任一周期。
[0263] 搅碎装置在化污器的程控器的控制下工作,该程控器根据所安装的外围设备的选择,在某些情况下可以禁止使用搅碎装置或可以向专门或应急的缓冲容器8.1分流被搅碎的垃圾流。亮起的指示信号代表出现故障。
[0264] 外围设备的运行
[0265] 为了实现其功能,搅碎装置的门7.1应该是闭合的并且其小门7.11应该被正确地放置在合适的位置。当需要排放垃圾时,在箱形结构7.8贴靠在漏斗形装料槽7.3的密封圈7.31上的同时,门及其小门通过电动致动器7.12被锁紧。
[0266] 少量的水通过一些喷嘴被定量喷出,用以确保触发搅碎机,并且该搅碎机在程控的期间内被起动。垃圾从漏斗形装料槽7.3被抽吸到搅碎机7.4中,以通过管道7.6由闭合回路返回其中,直至形成能够容易地被泵送的均质的“料汤”。
[0267] 然后,将被搅碎的物料向化污器输送的回路的阀门7.71打开,从而允许化污器的泵抽吸并计量漏斗形装料槽的内容物,直至搅碎机停止工作。此时,通过喷嘴7.81将第二沸水量以小流量但高压地注入到搅碎机的漏斗形装料槽中,用于清洗功能。所述沸水然后再次被抽吸到通向化污器的管道中,用于同样清洗该通道管道。然后,阀门7.71关闭且搅碎装置随时可以使用。
[0268] 在适当的时间间隔,使用去污剂的消毒周期被插在化污器的供给周期之间。当这些周期被程控以连贯时,包装装置的门的自动锁紧相应地延长,所选消毒周期开始,与化污器的供给的差别在于:这一次通过阀门7.72朝下水道的方向进行排放。
[0269] 结构变型和扩展例
[0270] 所述搅碎装置7a的实例表示出本发明能够被集成在餐厅的厨房的环境例如油炸锅中,即其最大限度地代替小垃圾箱。
[0271] 在对这类设备要求有几乎持久的运行条件的农产食品加工业环境中,本设计也可应用在预备流水线中。
[0272] 为了说明,图5示出了结合两个子组件的结构7b,其由搅碎机、搅碎机的漏斗形装料槽和放置在漏斗形装料槽上的箱形结构组成,它们的使用交替进行,以便能够一方面向化污器供料而不中断工作流程,另一方面,对工作平面的消毒过程可以与搅碎机的消毒过程相结合。
[0273] 在该变型中,第一变型的门7.1由安全及清洁架8.1替代,该安全及清洁架通过贴靠在接收垃圾的漏斗形装料槽的密封圈上确保系统在每个工作位置的锁紧。这样,其防止垃圾渗入支架8.2中。
[0274] 可选地,所述安全及清洁架8.1可具有安全装置,该安全装置禁止两个连结的漏斗形装料槽8.3翻转,每个漏斗形装料槽8.3都配备有在驱动装置8.5的作用下工作的搅碎机8.4。
[0275] 除此以外,工作原理仍是相同的,仍配备有箱形结构7.8,管道7.6、7.92、7.93,分别将被搅碎的物料向化污器及将洗涤水向下水道输送的回路的阀门7.71和7.72,或甚至截止阀7.94和7.95,以及两个设备通用的所有提到或未提到的常用装置和组成件例如电气的或电子的连接和控制盒。
[0276] 显然,参考图3至图5所描述的搅碎机/外围设备有利地可与图1或图2的装置一起使用;但是,所述的搅碎机/外围设备也可以与其他类型的具有封闭池体的有机垃圾的接收及厌氧微生物生物转化处理装置一起使用。
[0277] 一般方法
[0278] 在化污器处,被引入到嗉囊件中的基质首先通过泵和其机械搅拌器的叶片进行自身搅拌。然后,泵起动,分配器定位成用于从嗉囊件向消解隔间进行系列供料,其中供料定量由泵的转数测定。然后,分配器重新定位为嗉囊件的搅拌模式。
[0279] 对消解隔间的供料使其物位上升并导致基质从分相器的溢流口的上方溢出,所述分相器会过滤沉清液部分并将未被消解的物料送回到嗉囊件中,在嗉囊件中,未被消解的物料会与正在搅拌的物料混合。
[0280] 然后,嗉囊件的内部搅拌中断,以通过搅拌器在消解隔间进行系列搅拌,同时用以将进料分配到整个发酵介质中并匀化其内容物,继之一段息止时间直至下一个周期。
[0281] 从一个周期到另一个周期,随着时间推移,嗉囊件被排空以为来自安装在生产工位上的一个或多个搅碎机的新的垃圾留出空间。
[0282] 根据基质的成分,需要进行或多或少频繁的排放,以避免重的残余物沉积在池体的底部及避免不太可能发生的轻的不希望有的物料的积聚,其中所述轻的不希望有的物料趋向于积聚在漂浮物料区域中。必要时,通过嗉囊件中漂浮物料的溢出以及通过分配器的位置P3相继地排空嗉囊件,而将上述物料去除。
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