專利名稱：設有加工區(qū)的立式堆肥生產設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于裝入生物可降解廢料、把生物可降解材料制成堆肥和減少生物可降解廢料的方法和設備，尤其涉及設有分立加工區(qū)的立式堆肥生產設備和通過發(fā)明的設備把生物可降解材料制成堆肥的方法。
現(xiàn)有技術使用堆肥制造設備來加工并系統(tǒng)地分解有機廢料是公知的。在迅速增長的毫無消費節(jié)制的人口壓力之下，堆肥生產系統(tǒng)和設備的開發(fā)及使用在不斷發(fā)展并迅速成熟；所以也對分解的過程有了理解。非常適合于分解有機廢物的需氧菌的嗜熱物種只在有限的環(huán)境條件范圍內生長，這在目前已為大家所公知。本領域一般技術人員都知道控制兒個條件從而在不適氣味最少的情況下為快速分解過程提供最佳環(huán)境的重要性。這樣的條件包括孔隙率、溫度、氧氣濃度、堆肥的濕度和周圍氣氛。
奇怪的是，強迫開發(fā)和使用堆肥生產系統(tǒng)的動機，即減少有機廢物，卻沒能減少堆肥生產系統(tǒng)自身所需要物理空間的浪費。因此，在商業(yè)條件的環(huán)境中，根據(jù)分解過程中廢物水平移動的模型，通常就要提供大型的堆肥生產系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)具有很大的基底面積，需要使用大量具有潛在價值的土地。通常，這種系統(tǒng)設在偏僻的鄉(xiāng)村農業(yè)區(qū)，如果利用這些區(qū)域用來制造堆肥，就需要從城區(qū)運出大量的生物可降解廢物。目前，本領域中仍然沒有能夠提供大型立式堆肥生產設備的公知系統(tǒng)。下面討論的專利所披露的內容對公知系統(tǒng)做了舉例說明。
在Burklin的專利號為4,326,874的美國專利中披露了一種早期的方法和設備。該系統(tǒng)要求在一個儲存表面上準備堆肥材料，其中，分層的堆肥材料片沿相鄰邊緣并排放置，并且至少其它的一層堆肥材料片設置在相鄰堆肥材料片上。將堅硬的物質去掉，然后通過耙型輸送構件來堆積堆肥材料，耙型輸送構件能夠上升和降低。通氣系統(tǒng)包括通氣槍，通氣槍能夠移動進入和退出堆肥材料。材料在帶式水平輸送機上移動穿過系統(tǒng)。
在住宅環(huán)境中，提供采用水平堆疊單元的堆肥生產設備來改善熱密封和通氣，從而簡化堆肥的手動翻動和混合。例如，在Long的專利號為5,190,572的美國專利中，披露了設有多個可堆疊矩形箱的堆肥處理器，每個箱子設有四個連鎖的雙壁形塑料板。每個箱子都能被固定在其它箱子的上方或者下方，以便箱子可以堆放到任何高度，而且能夠很容易地改變堆放次序。該裝置包括用來蓋住箱堆最上面那個箱子的蓋子。在使用中，箱子被堆放在露地第一區(qū)域中初始底層箱子和頂層箱子之間，以形成第一堆垛。生物可降解物質被加入到堆肥處理器中，然后開始分解。當分解發(fā)生以后，箱子的堆疊次序就顛倒過來了，從而對材料進行混合和通風，促進均勻分解。重新堆疊過程還提供了進入堆肥物質內部的通道。
在Faul的專利號為4,683,674的美國專利中披露了一種早期的裝置，顯示了一種在花園堆肥箱中使用的面板。面板制造的形狀能夠與同樣的面板一起進行水平和垂直嵌套，以形成一種圓桶型模塊面板結構。如同可以看到的那樣，F(xiàn)aul和Long都沒有公開適合于大規(guī)模、高產出的生產堆肥的自動化系統(tǒng)。
更適合于商業(yè)用途的系統(tǒng)包括Kerouac的專利號為6,352,855的美國專利中披露的系統(tǒng)，該專利披露了容器堆肥生產設備和工藝，該設備和工藝用于連續(xù)將廢棄食品處理成兩種成分的最終產品，最終產品包括散裝有機堆肥材料以及一種富含堆肥的液體三辛胺。該設備包括切碎機/粒子分粒器，切碎機/粒子分粒器通過半徑逐漸增加的連接通道給設有至少三個室的水平滾筒供料，連接通道一直連接到散料收集箱。裝有電動機的滾筒旋轉，液體流入到第一室中，并在高溫下在一段時間內保持批量體積，然后在第三室或者最后一個室通過完成的堆肥產品進行過濾，以生產營養(yǎng)豐富的液態(tài)堆肥三辛胺。該設備專用于連續(xù)加入未加工的廢料，并使加工的材料在四個處理步驟和三個星期的生產周期水平移動。
對連續(xù)制造堆肥現(xiàn)有技術有積極貢獻的人是加拿大人Jack Wright，他的專利包括專利號為5,846,815；5,551,969和5,409,831的美國專利。在831專利中，Wright公開了一種連續(xù)堆肥制造器，該制造器包括封閉的細長水平管道，該管道設有帶混合漏斗的垃圾入口端，和用于排出堆肥的出口端。抬高的輸送機軌道包括帶滾筒的平行鐵軌，鐵軌設在管道底板上并延伸到管道的整個長度上。輸送溜槽列車在軌道上運動以移動處理的材料。每個溜槽都有分流框架和有孔的底座，有孔底座用于堆肥材料的通氣。推桿驅動最上游溜槽緊靠在它前面的輸送溜槽列車向下游運動，從而移動整個溜槽列車。通氣裝置向管道底部和輸送溜槽之間提供空氣，以便空氣穿過溜槽底部和材料上升。在管道頂部設有排氣裝置。帶攪料槳的混合滾筒從管道的兩個側面延伸以混合廢物。管道出口設有一個依靠壓力閉合的鉸鏈門，鉸鏈門通過前進的輸送溜槽的推動來打開。
969號專利披露了831號專利系統(tǒng)的改進版本，包括在廢物入口上增加混合槽，以及增加水輸入裝置以便在混合滾筒進行混合后立即加水。
815號專利的設備改進了969號專利和831號專利中披露的設備。設有相同的水平管道，管道具有相同的基底面，同時設有一樣的機械裝置以移動堆肥材料，它提出將堆肥設備隔出多個加工區(qū)，每個加工區(qū)都設有自備的通氣設備，能夠將加工區(qū)之間的空氣交換降低到最小。如果設備只包括兩個加工區(qū)，第一個自備通氣裝置向上游堆肥加工區(qū)通入空氣，并在上游加工區(qū)內循環(huán)部分通風氣體；第二個自備通氣裝置向下游的堆肥加工區(qū)通入空氣，在下游加工區(qū)內循環(huán)部分通風氣體。可以提供多室系統(tǒng)，使每個加工區(qū)都有自備的通氣裝置。上游加工區(qū)和下游加工區(qū)可以通過與上游和下游加工區(qū)結合在一起的過渡區(qū)來隔開，使各加工區(qū)之間的空氣交換降低到最小。每個Wright的系統(tǒng)都是大型的綜合水平系統(tǒng)，制造成本高。此外，最新系統(tǒng)中的通氣系統(tǒng)遠不是最佳的，因為它只向堆肥材料的下側提供空氣，而不是將空氣噴射到材料堆中；因此，很大一部分廢物只能得到不足的氣流空氣量，從而降低好氧菌的活性。
最后，Bright的專利號為6,171,852的美國專利披露了設有水平堆肥生產間的堆肥生產系統(tǒng)，堆肥生產間設有入口端和出口端。生產間底部上的輸送系統(tǒng)接收廢物材料并沿生產間的長度方向把材料從入口端輸送到出口端。系統(tǒng)還包括可移動的流體分配元件，流體分配元件包括噴射器，當材料通過系統(tǒng)移動時，噴射器將水和空氣噴射到廢物材料中。
前述的專利反映了目前現(xiàn)有技術的情況，本發(fā)明人對此非常了解。參考并討論這些專利是為了在披露與審查本發(fā)明權利要求相關的信息時，為履行申請人的公正責任而提供幫助。但是，不論是上面指出的單個專利或者其組合，都沒有披露、公開、建議、展示、或者明顯的提出了本發(fā)明中描述的發(fā)明和其中的權利要求書。

發(fā)明內容
本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有工藝的缺點，通過提供全新改進的自動化立式堆肥生產設備和分解廢物材料的方法，其采用隔開的加工區(qū)立式裝置用于可降解廢物的活塞式流動處理工藝。
本發(fā)明的目的是提供全新改進的容器堆肥生產設備，該設備設有按照可堆疊方式設計的加工區(qū)。
本發(fā)明的另一目標是提供全新改進的堆肥生產系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠將大型堆肥生產系統(tǒng)需要的土地面積降低到最小。
本發(fā)明的又一目的或者特點是全新改進的堆肥生產設備，該設備能夠為了最佳快速分解可降解有機廢物，并保證高質堆肥可靠性和連續(xù)產出，對環(huán)境條件進行全面控制。
本發(fā)明的再一目的是提供新穎的堆肥生產設備，該堆肥生產設備在立式裝置中設有多個加工區(qū)，從而只在重力作用下，就可以使材料從一個加工區(qū)移動到下一個加工區(qū)。
本發(fā)明的又一個目的是提供全新改進的堆肥生產設備，該堆肥生產設備利用攪拌裝置來隔開加工區(qū)，攪拌裝置用來對攪拌器上方的材料堆進行攪拌并粉碎結塊，同時讓預選的堆肥材料量從中通過，移動到更低的加工區(qū)。
本發(fā)明的其它目的是提供全新改進的非靜態(tài)的、活塞式流動型堆肥生產設備，該設備設有立式外殼，以及一個或者多個控制裝置，用于嚴格控制堆肥加工的環(huán)境條件。
本發(fā)明的另外目的是提供堆肥生產設備，該堆肥生產設備利用了立式分段堆肥加工塔，以防止不斷增加的廢物材料密實度，從而防止由于廢物混合物中氧氣供應不足造成的臭味并減少厭氧分解。
本發(fā)明的其它目標是提供新穎的堆肥生產設備，該堆肥生產設備含有生物過濾裝置并通過生物過濾裝置處理廢氣。
本發(fā)明的其它目的是提供立式堆肥生產設備，該堆肥生產設備對堆疊生產過程中產生的所有瀝出液進行收集和處理，以防止地面和地表水污染，以及防止臭味的產生。
因此，本發(fā)明的堆肥生產設備一般包括立式堆肥生產設備的外殼，外殼設有在物理上和功能上都分立的至少兩個加工區(qū)。加工區(qū)要么通過底板要么通過攪拌裝置隔開，或者同時通過底板和攪拌裝置隔開，每個加工區(qū)優(yōu)選地包括用于監(jiān)控和控制氧氣濃度、濕度、堆肥溫度的設備。還有此處披露采用發(fā)明的設備把可降解廢物制成堆肥的方法。
在本發(fā)明的第一實施例中，在大多數(shù)情況下都設有立式堆肥生產設備，該堆肥生產設備包括(a)外殼，外殼包括壁和廢物入口；(b)位于外殼中的上部加工區(qū)；(c)位于上部加工區(qū)下方的下部加工區(qū)；(d)至少一臺分隔上下部加工區(qū)的裝置；(e)位于上部加工區(qū)上方的廢物入口；(f)位于下部加工區(qū)下面的出口。分隔上部加工區(qū)和下部加工區(qū)的裝置優(yōu)選地包括一臺或者多臺攪拌器。
本發(fā)明更多的精巧實施例包括輸送裝置，該輸送裝置用于將廢物輸送到廢物入口并將廢物添加到第一加工區(qū)中；環(huán)境監(jiān)控和控制裝置，包括水、溫度、氧氣濃度傳感器，設有相應的水合作用、通氣、加熱、冷卻和通風系統(tǒng)；可編程邏輯裝置，用于控制和協(xié)調環(huán)境系統(tǒng)；輸送裝置，輸送裝置用于在堆肥生產完成后從容器中將廢物輸送出去。此外，更大的系統(tǒng)還包括一個或者多個設在上下部加工區(qū)之間的中間加工區(qū)。
本發(fā)明還涉及利用前述的堆肥生產設備來把材料堆肥的方法，該方法包括以下步驟(a)通過設備外殼上的入口加入生物可降解廢物材料；(b)在上部加工區(qū)處理可堆肥材料；(c)移動設在上部加工區(qū)下面的至少一個攪拌裝置，從而在上部加工區(qū)對堆肥材料進行結塊破碎并混合，同時讓預定數(shù)量的加工過的堆肥材料進入下部加工區(qū)；(d)在下部加工區(qū)對可堆肥材料進行加工，以形成制造成堆肥的材料；(e)通過下部加工區(qū)下面的出口排出加工成堆肥的材料。
結合附圖及以下描述，結構和操作方法上的其它新穎特點以及本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將更加顯而易見，其中，本發(fā)明優(yōu)選實施例將通過例子進行描述。
顯然可以理解，圖紙只用于描述和說明，并不能把圖紙作為本發(fā)明界限的定義。表明本發(fā)明特征的各種新穎性特點在本披露內容所附的權利要求書中進行了詳細指明，這些新穎性特點也構成了本披露內容的一部分。本發(fā)明并不存在于任何一個單獨發(fā)生的這些特點中，而是存在于用來實現(xiàn)規(guī)定功能的全部結構的具體組合中。
為了更好地了解本發(fā)明后面的詳細描述，以及為了更好地理解本發(fā)明對本領域的貢獻，對本發(fā)明的更多重要特點進行了概括地論述。當然，還有將要在下面進行描述的其它優(yōu)點，這些特點將形成附錄權利要求書中的其它要點。本領域一般技術人員將很容易理解，本發(fā)明披露內容所基于的概念可以用做其它結構、方法和系統(tǒng)設計的基礎，這些結構、方法和系統(tǒng)用于實現(xiàn)本發(fā)明的幾個目的。因此，應當認為權利要求包括了這樣的等同結構，只要它們沒有脫離本發(fā)明的精神和范圍，這一點非常重要。
此外，摘要的目的是讓適合的國家專利辦公室以及它們各自的公眾，尤其是不熟悉專利或者法律條款或者措詞的本領域科學家、工程師和從業(yè)者能夠很快從匆忙的檢查中確定申請書披露的技術內容的本質和精髓。摘要既不能定義本申請書的發(fā)明，也不能以任何方式限定本發(fā)明的范圍，本中請書中的發(fā)明由權利要求書來進行確定。
在以下的描述中將使用某些術語和術語的派生詞，這僅僅是為了參考方便，這些術語并不是限定性的。例如，單詞“向上的”，“向下的”，“左”，和“右”都表示圖中的方向，除非單獨進行說明，類似地，單詞如“向內”和“向外”表示朝向和離開設備或者面積以及設備指定零件的幾何中心，單數(shù)的索引號包括復數(shù)，反過來也是這樣，除非單獨標明。
附圖簡述當對以下詳細描述進行仔細思考后，本發(fā)明將得到更好地理解，本發(fā)明的目的將變得更加顯而易見。對制造和使用本發(fā)明最佳方式的描述引用了附圖，其中


圖1是本發(fā)明立式堆肥生產設備第一優(yōu)選實施例的局部剖開的左前方透視圖；圖2是在正視
圖1中設備的后視圖；圖3是正視
圖1和圖2中設備的側視圖；圖4是
圖1-3中設備的沿圖2中剖面線4-4的軸向剖面圖，未包括出口螺桿輸送機或者廢物輸入傳送系統(tǒng)；圖5是正視本發(fā)明立式堆肥生產設備第二優(yōu)選實施例的主視圖；圖6是圖5中設備的側視圖；圖7是圖5和圖6中設備沿圖5中剖面線7-7軸向剖面圖，未包括出口螺桿輸送機或者廢物入口傳送系統(tǒng)；圖8是本發(fā)明立式堆肥生產設備第三優(yōu)選實施例的透視圖。
索引數(shù)字圖例
圖1-8中元件符號圖例如下100本發(fā)明設備的第一實施例110容器外殼120外殼壁130框架140廢物入口150上部加工區(qū)160下部加工區(qū)170平整裝置/鉆孔螺絲
180馬達190上攪拌裝置200滾筒210滾筒220滾筒攪料槳230馬達240隔板250下攪拌裝置260滾筒270滾筒280馬達290向內錐形器壁300卸料口310排出傳送系統(tǒng)/螺旋鉆320廢物輸入傳送系統(tǒng)/立式設置帶式運輸機330廢物裝料口340立式管道350馬達驅動鏟斗輸送機電纜360材料出口370彌霧噴嘴400本發(fā)明第二優(yōu)選實施例410中間加工區(qū)420中間攪拌裝置430滾筒440滾筒450第三馬達系統(tǒng)460氣體輸出管道470生物過濾裝置480空氣入口490空氣加熱和冷卻單元
500可編程邏輯裝置/PLC500或者計算機600本發(fā)明第三優(yōu)選實施例610圓筒型外殼620上部加工區(qū)630下部加工區(qū)640廢物入口650廢物傳送系統(tǒng)660排料出口670排料傳送系統(tǒng)680生物過濾裝置690空氣入口管道700空氣出口管道710底板710a-b底板開口720底板720a-b底板開口730滑門740滑門750門驅動裝置/液壓或者氣動缸760門驅動裝置/液壓或者氣動缸具體實施方式
參考
圖1到圖8，其中，在不同視圖中，相同的索引數(shù)字表示同樣的零件。
圖1是本發(fā)明立式堆肥生產設備第一優(yōu)選實施例的局部剖開的左前方透視圖，而圖2，3，4分別是本發(fā)明堆肥生產設備第一優(yōu)選實施例透視圖的后視圖、軸向剖面圖和剖面圖。這些視圖表明發(fā)明的設備100在大多數(shù)情況下都包括容器外殼110，外殼包括至少一個外殼壁120。為了按照本發(fā)明將廢物加工為堆肥，容器優(yōu)選地為圓筒型或者立方體型壁，圓筒型的壁為單個或鄰接的，立方體型的壁設有4個包括側邊的器壁。在第一優(yōu)選實施例中，容器外殼為立方體型，支撐在框架130上。容器尺寸可以根據(jù)堆肥生產操作的規(guī)模進行變化，已經證明高度從大約9米到18米(30英尺到60英尺)最好使用，對于活塞式流動系統(tǒng)中按照典型共振時間進行加工的材料能夠進行很好的操作。
廢物入口140設在上部加工區(qū)150以上的外殼頂部。入口可以直接設在上部加工區(qū)上面也可以設在側面，這要取決于在把材料加入到第一加工區(qū)之前用來分配廢物的裝置。設在第一加工區(qū)下面的是下部加工區(qū)160。
通過廢物入口加入到外殼中的廢物由平整裝置170進行平整，然后均勻地分配在上部加工區(qū)中，優(yōu)選地，至少包括一個鉆孔螺絲，鉆孔螺絲具有連續(xù)的實刮板或者帶式刮板(continuous solid or ribbonflight)。可以理解的是，還可以使用其它許多適合的裝置，比如，包括旋轉平整機(如圖8所示)。至少一個鉆孔螺絲是通過可逆馬達180驅動的，這樣可以使廢物材料沿著鉆孔螺絲長度上的各個方向做周期運動和規(guī)則運動。
至少一個上攪拌裝置190設在上攪拌區(qū)150和下攪拌區(qū)160之間。優(yōu)選地，攪拌裝置包括第一套并排處理滾筒200，210，每一個滾筒都包括多個表面攪料槳或者擋板220。滾筒由一臺或者更多臺馬達230驅動。操作時，滾筒優(yōu)選地沿彼此相反的方向旋轉，當從任意末端觀察時，左側滾筒朝右側滾筒做順時針方向旋轉，而右側滾筒朝左側滾筒做逆時針方向旋轉。然而，每個滾筒都可以沿著另一方向旋轉，只要兩個滾筒不同時沿相同的方向旋轉。
在其它的實施例中，攪拌裝置可以用不同的非攪拌裝置來代替，比如固定柵格、擋板、移動底板、滑門或者閘門。在這些實施例中，在設備中將不同加工區(qū)隔開的裝置使得堆肥生產設備上部區(qū)域中堆肥材料的重量不會擠壓位于堆肥生產設備下部區(qū)域中的堆肥材料。本實施例中仍然保留了在立式裝置分立加工區(qū)中加工堆肥的基本概念。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，下攪拌裝置250設在下部加工區(qū)160的底座上。優(yōu)選地，攪拌裝置包括第二套并排滾筒260、270，滾筒260、270的操作方式與上面所述的方式一樣。第二套滾筒由至少一個第二馬達280驅動。
在整個堆肥周期中，攪拌裝置按照預定的時間間隔進行操作。攪拌器對容器內堆肥材料進行混合、破碎結塊、通氣和翻動。攪拌裝置還對位于其上面的堆肥材料進行支撐，這樣堆肥的整個重量不會擠壓下面的堆肥材料，從而限定對堆肥里面材料的氧氣供應。通過在容器壁內部表面上設置一個或者多個擋板240，可以增強有效攪拌?？蛇x地，容器器壁設有形狀像漏斗的向內的錐形壁290，將材料直接加入到攪拌器，然后通過加工區(qū)下部的開口。
卸料口300直接設在下攪拌裝置下面。容器外殼的這一部分設置為能夠直接將生產的堆肥送到卸料傳送系統(tǒng)310上，優(yōu)選地輸送到螺旋鉆上，螺旋鉆將富含養(yǎng)料的植物生長基從設備上輸送到裝盛箱或者其它容器中，等待使用。
為了生物可降解廢物的大規(guī)模處理，發(fā)明系統(tǒng)優(yōu)選地包括廢物輸入傳送系統(tǒng)320，優(yōu)選地為立式斗式運輸機。優(yōu)選的輸送機類型由系統(tǒng)的角或定向驅動，定位是要達到減少發(fā)明設備體積的目的，雖然定位對于實現(xiàn)有效的功能并不是關鍵的。因此，如果輸送機水平設置，就可以使用另外的系統(tǒng)。廢物輸入傳送系統(tǒng)320包括廢物裝入口330，立式設置管道340，馬達驅動的斗式運輸機電纜350，材料出口360，所有這些都是本領域所公知的。
彌霧噴嘴380可以設置在任何加工區(qū)，以增加空氣濕度和堆肥中的水分。在上部加工區(qū)最好不需要添加水分。
圖5到圖7顯示了本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例400。相同的索引數(shù)字表示
圖1到圖4中同樣的元件，這些視圖顯示了在上部加工區(qū)150和下部加工區(qū)160之間設有額外的中間加工區(qū)410的發(fā)明設備。設置一個或者多個中間加工區(qū)需要同時設置一個或者多個中間攪拌裝置420，優(yōu)選地，設置第三套滾筒430，440以及第三臺馬達系統(tǒng)450。
設置環(huán)境控制系統(tǒng)以嚴格控制在共振期間加工材料的環(huán)境條件。如指出的那樣，可以設置彌霧噴嘴給選擇的加工區(qū)添加水分。此外，在一個或者多個加工區(qū)設置溫度、氧氣濃度和濕度傳感器，以迅速糾正不利的條件。因為傳感器非常普通，在本領域已為大家所公知，所以圖中未顯示傳感器。系統(tǒng)可以還包括氣體輸出管道460，用于通風并排出堆肥生產中產生的廢氣。從系統(tǒng)中排出的空氣將在生物過濾裝置470中進行處理，然后直接排放到大氣中去(如果合適并且允許)，或者直接排放到地面的排水溝中。新鮮空氣或者循環(huán)空氣都可以直接通過空氣入口480輸送到容器外殼中，而這些空氣需要通過加熱和冷卻裝置490進行加熱或者冷卻。所有的環(huán)境系統(tǒng)都優(yōu)選地通過可編程邏輯裝置彼此協(xié)調，并與攪拌系統(tǒng)進行協(xié)調，可編程邏輯系統(tǒng)為PLC500或者計算機。
圖8是本發(fā)明立式堆肥生產設備第三優(yōu)選實施例600的透視圖。該圖顯示，系統(tǒng)包括圓筒形外殼610；上部加工區(qū)620和下部加工區(qū)630；廢物入口640，廢物傳送系統(tǒng)650通過廢物入口640將生物可降解廢物輸送到上部加工區(qū)中；一個或者多個卸料出口660，堆肥通過這個卸料出口660被直接排出到卸料傳送系統(tǒng)670上。系統(tǒng)可以包括水合作用裝置(圖中未顯示)，溫度控制和調節(jié)裝置(圖中未顯示)，排氣及空氣調節(jié)裝置，優(yōu)選地生物過濾裝置680分別通過空氣輸入管道690和輸出管道700與容器內部流體連通。
與上面討論的第一和第二實施例不一樣，第三優(yōu)選實施例將上部加工區(qū)和下部加工區(qū)隔開，帶有底板710，720的下部加工區(qū)和卸料出口設有開口710a、710b、720a、720b，這些開口710a、710b、720a、720b分別被滑門730，740打開或者關閉?；T通過門驅動裝置750，760進行驅動，優(yōu)選地通過液壓或者風動缸進行驅動，如本領域公知的那樣。設有攪拌裝置，攪拌裝置優(yōu)選的包括垂直設在加工區(qū)的軸770，軸770設有多個臂780，臂780從軸開始沿徑向延伸插入到每個加工區(qū)的堆肥中，在操作開始后，臂780打碎廢物并粉碎結塊，給堆肥通氣。軸通過馬達進行驅動(圖中未顯示)，馬達與軸的末端790相連。
方法步驟以下的步驟包括在使用本發(fā)明立式堆肥生產設備時的基本加工順序(1)有機廢物(生物可降解廢物)與填充劑(木屑、鋸屑等)結合在一起，以達到適當?shù)奶?氮比例和正確的廢物材料混合物孔隙度。
(2)充分混合有機廢物和填充劑(通常是在4臺螺旋混合器來進行，雖然利用前端裝載機或者等同的方法也可以完成混合)(3)混合后的有機廢物和填充劑被裝入鏈斗升降機接收漏斗。雖然這個工作也可以利用前端裝載機或者等同的方法來完成，但是一般通過輸送機來進行。
(4)廢物混合物被鏈斗升降機垂直輸送到堆肥生產設備的頂部。
(5)廢物混合物被堆積到堆肥生產設備的頂部。
(6)廢物混合物通過平整螺桿在水平面上均勻分配到堆肥生產設備的上部加工區(qū)。
(7)廢物混合物在上部加工區(qū)保持約7天，由于堆肥被卸下并加入新的廢物，廢物混合物每天都在往下降。
(8)廢物混合物大約在第7天到達攪拌系統(tǒng)滾筒。
(9)廢物混合物通過攪拌系統(tǒng)滾筒被翻轉、攪拌、破碎結塊，然后被推入到下部加工區(qū)。
(10)當廢物系統(tǒng)通過攪拌系統(tǒng)滾筒后，如果需要保持足夠的濕度，可以將水添加到廢物混合物中。
(11)廢物混合物被保留在下部加工區(qū)大約7天，當堆肥被卸下并加入新的廢物，廢物混合物每天都在逐漸往下降。
(12)大約14天以后，保持在堆肥生產設備中的廢物混合物被穩(wěn)定下來，以滿足病菌破壞和矢量引力的規(guī)定，廢物混合物中包括富含營養(yǎng)的植物生長基。
(13)植物生長基通過螺旋輸送器或等同方法從堆肥生產設備的底部卸下，用于后加工(比如風干、干燥、篩分、裝袋等等)。
監(jiān)控/控制使用以下控制和監(jiān)控系統(tǒng)以確保維持最佳堆肥條件(1)將垂直定向的溫度探頭永久固定在堆肥的中心，將連續(xù)反饋值送到控制面板，控制面板開動風機或者送風機以便有效的控制堆肥中的溫度和氧氣濃度。溫度應當控制到不超過71℃(160華氏度)，同時不低于54℃(131華氏度)，通過送風機將正壓空氣送到堆肥的底部，然后在堆肥的頂部施加一個負空氣壓，將空氣從堆肥的頂部推入到生物過濾裝置中。為了防止堆肥中的臭氣發(fā)散到周圍環(huán)境中，生物過濾裝置包括穩(wěn)定成熟堆肥，木屑和其它過濾介質組成的特殊混合物以凈化廢氣。其它的空氣過濾裝置能夠用來代替生物過濾裝置凈化或者清潔空氣。
(2)濕度傳感器能夠設在整個堆肥中，把連續(xù)反饋值送到控制面板，控制面板開動沖洗發(fā)射器來控制堆肥材料的濕度。堆肥的濕度保持在大約60％左右，使堆肥生產過程最優(yōu)化。
(3)將堆肥生產過程中產生的所有瀝出液(廢棄液體)收集并改變流道，以便于適當?shù)奶幚?，瀝出液可以再循環(huán)用于沖洗，或者改道排水溝或者流到容器進行處理。
上述披露內容足以使本領域一般技術人員在不用進行其它實驗的情況下就能夠實踐本發(fā)明，并且能夠提供實現(xiàn)本發(fā)明者當前發(fā)明的最佳操作模式。同時，這里提供了本發(fā)明優(yōu)選實施例的全部完整披露資料，但是并不能將發(fā)明限定于顯示和描述的精確結構、尺寸關系和操作方式。本領域一般技術人員可以對本發(fā)明進行各種修改、提出其它結構、進行改變、提出等效設備，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這種改變可以包括其它材料、成分、結構布置、尺寸、外形、形狀、功能、操作特點或者類似的改變。
因此，本發(fā)明的準確范圍只能由附錄權利要求書最廣泛的詮釋來確定，從而將所有的這些改變以及與圖紙和說明書中描述的內容等效的所有關系包括在內。
權利要求
1.立式堆肥生產設備包括包括至少一個壁的外殼；位于外殼中的上部加工區(qū)；位于所述上部加工區(qū)下面的至少一個下部加工區(qū)；至少一個分隔裝置，該分隔裝置有選擇地將所述上部加工區(qū)和所述的至少一個下部加工區(qū)分隔開；位于所述上部加工區(qū)上面的廢物入口；位于所述至少一個下部加工區(qū)中最下面一個的下面的廢物出口。
2.如權利要求1所述的立式堆肥生產設備，其中，所述至少一個分隔裝置包括至少一個攪拌裝置，該攪拌裝置有選擇地使堆肥材料從所述的上部加工區(qū)移動到所述的下部加工區(qū)，同時在所述上部加工區(qū)攪拌堆肥材料。
3.如權利要2所述的立式堆肥生產設備，其中，所述至少一個攪拌裝置包括兩個或者更多攪拌裝置，每個攪拌裝置包括馬達和由該馬達驅動的旋轉構件。
4.如權利要求3所述的立式堆肥生產設備，其中，所述旋轉構件包括具有表面攪料槳的滾筒。
5.如權利要求1所述的立式堆肥生產設備，還包括至少一個擋板，該擋板從所述至少一個壁向內成一定角度。
6.如權利要求1所述的立式堆肥生產設備，還包括傳送系統(tǒng)，以向所述廢物入口輸送可生產堆肥的材料。
7.如權利要求1所述的立式堆肥生產設備，還包括傳送系統(tǒng)，以從所述廢物出口輸送堆肥材料。
8.如權利要求1所述的立式堆肥生產設備，其中，位于所述上部加工區(qū)下面的所述的至少一個加工區(qū)包括緊接在所述上部加工區(qū)下面的中間加工區(qū)，和緊接在所述中間加工區(qū)下面的下部加工區(qū)。
9.如權利要求8所述的立式堆肥生產裝置，其中，所述至少一個分隔裝置包括至少兩個攪拌裝置。
10.如權利要求9所述的立式堆肥生產裝置，其中，所述至少兩個攪拌裝置包括兩個或者多個攪拌裝置，攪拌裝置包括馬達和馬達驅動的旋轉構件。
11.將材料制成堆肥的方法包括(a)通過設在帶有外殼的堆肥生產設備上的廢物入口將生物可降解材料加入；(b)在上部加工區(qū)加工可生產堆肥的材料，上部加工區(qū)設在位于外殼中的加工區(qū)上方，該部分外殼設在上部加工區(qū)的下方；(c)移動位于上部加工區(qū)下方的至少一個攪拌裝置，從而使加工完畢的生物可降解材料移動到下部加工區(qū)；(d)在下部加工區(qū)加工可生產堆肥的材料，以產生做成堆肥的材料；(e)通過位于下部加工區(qū)下面的出口卸下制造成堆肥的材料。
12.如權利要求11所述的方法，其中，(e)包括通過卸料口自動卸下制造成堆肥的材料。
13.如權利要求11所述的方法，其中，步驟(c)包括移動設有旋轉構件和馬達的攪拌裝置，其中旋轉構件由馬達驅動。
14.如權利要求11所述的方法，其中，步驟(c)包括移動攪拌裝置，該攪拌裝置包括兩個或者更多相互間隔的攪拌裝置。
15.立式堆肥生產設備包括包括壁的立式外殼；外殼中的上部加工區(qū)；位于第一加工區(qū)下的至少一個下部加工區(qū)；至少一個將上部加工區(qū)與第二加工區(qū)隔開的裝置；位于上部加工區(qū)上面的入口；位于至少一個下部加工區(qū)下面的出口。
16.如權利要求15所述的立式堆肥生產設備，其中，所述至少一個將上部加工區(qū)與至少一個下部加工區(qū)隔開的裝置是從由下面組中選擇的設備固定柵格、擋板、移動底板、滑門、攪拌裝置和閘門。
17.如權利要求15所述的立式堆肥生產設備，其中，所述壁大體是圓筒型。
18.如權利要求15所述的立式堆肥生產設備，還包括攪拌裝置。
19.如權利要求18所述的立式堆肥生產設備，其中，所述攪拌裝置包括垂直設在所述上部加工區(qū)和所述至少一個下部加工區(qū)中的軸，所述軸具有多個從所述軸沿徑向延伸的臂，還包括按操作方式與所述軸相連的軸驅動裝置。
全文摘要
立式堆肥生產設備(100)設有外殼(110)，外殼(110)包括至少一個壁(120)；位于外殼(110)中的上部加工區(qū)(150)；至少一個位于上部加工區(qū)(150)下方的下部加工區(qū)(160)；至少一臺將上攪拌區(qū)(150)和至少一個下攪拌區(qū)(160)隔開的攪拌裝置(190)；位于上部加工區(qū)(150)上面的廢物入口(40)；位于至少一個下部加工區(qū)(160)的最低一個的下面的廢物出口(300)。
文檔編號C05F17/02GK1681749SQ03821392
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月9日 優(yōu)先權日2002年9月9日
發(fā)明者布賴恩·吉特, 普拉卡什·阿斯瓦尼 申請人:生物系統(tǒng)解決方案公司