通過厭氧微生物生物轉(zhuǎn)化的有機(jī)垃圾的接收和包裝裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過厭氧微生物生物轉(zhuǎn)化運行的有機(jī)垃圾的接收和包裝裝置、以及一種在該裝置中處理有機(jī)垃圾流的方法。
[0002]本發(fā)明主要應(yīng)用于對來自食品行業(yè)的有機(jī)垃圾的處理，例如對易變質(zhì)的食品、特別是飯店的垃圾的手工或工業(yè)轉(zhuǎn)化和分配。本發(fā)明正是就后一個角度加以說明，但是，這種技術(shù)是多用途的并且也可以有其他應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0003]過去，食品剩余物最通常地是被再加工用作動物飼料。
[0004]然后，面對食品剩余物被防腐化學(xué)產(chǎn)品和包裝殘余物逐漸污染，這種傳統(tǒng)的回收再利用方式于是被昂貴得多的設(shè)置垃圾場或焚毀的做法替代，而目前由于這些做法對能源和環(huán)境的影響過于負(fù)面，因而人們試圖重新考慮這些做法。
[0005]另外，歷史上由垃圾場和焚毀設(shè)備的工業(yè)性質(zhì)所產(chǎn)生的環(huán)境危害使垃圾場和焚毀設(shè)備需要遠(yuǎn)離城市中心，這必然需要發(fā)展成本始終更高的垃圾收集網(wǎng)絡(luò)。
[0006]這種情況的后果在于，有延長食品垃圾的中間貯存時間以拉長拾取的間隔時間的趨勢，其代價是增加了衛(wèi)生風(fēng)險。在清除成本不斷增加的經(jīng)濟(jì)壓力下，城市食品垃圾通過盥洗室沖入下水道的比例還可能也不斷增加。
[0007]直到如今所想到的抑制在拾取之間由食品垃圾產(chǎn)生的衛(wèi)生風(fēng)險的方法分別是用化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行冷卻或部分滅菌；即暫時且高成本地減緩垃圾箱的非受控生物活動，以便能夠在收集周期之間不對環(huán)境有過大危害地保存這些食品垃圾。
[0008]因此，目前在市場上沒有任何用于對食品行業(yè)的易腐爛垃圾源進(jìn)行生物處理及能源再利用的相近解決方案，僅提出旨于使發(fā)生環(huán)境危害的時間延期并將其推遲到更遠(yuǎn)久以后為目的的權(quán)宜之計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明提出一種對目前采取的垃圾完全混合的做法的可替代解決方案，其在于通過從垃圾源中去除垃圾的還未被污染的有機(jī)部分并在專門設(shè)計的化污器中就地且即時地對其進(jìn)行處理。
[0010]化污器不同于例如在中國或印度農(nóng)村存在的設(shè)備，而是首次構(gòu)成一種如同其他專業(yè)設(shè)備一樣來批量制造、交付、安裝、連接和使用的機(jī)器。在專利US6059972以及在文獻(xiàn)W096/02469中描述了這種產(chǎn)品的原型并提出了對其進(jìn)行保護(hù)。
[0011]不同于該原型，本發(fā)明涉及一種相對于效率、成本、集成化和技術(shù)維護(hù)而言，完全重新思考過的功能性方法和創(chuàng)造性設(shè)計，以便以飯店行業(yè)的條件著手適應(yīng)最具強制性的條件。此外，新的實施方式具有明顯改善的能量平衡，這是由于對今后在化污器的恒定溫度下、在與化污器隔離的圍殼中工作的構(gòu)件、尤其是動力構(gòu)件進(jìn)行了簡化和重新定位，以及通過引入污水熱回收裝置，用于預(yù)熱輸入物料。
[0012]排在衛(wèi)生之后，餐飲企業(yè)面對的第二個限制條件是相對于專留給顧客的空間來說工作場所的狹小，更不談其位置。
[0013]本發(fā)明的特征完全解答了這種問題:
[0014]本發(fā)明的第一個特征在于對垃圾包裝構(gòu)件的給定限定，其中所述構(gòu)件在尺寸上和工效學(xué)的優(yōu)點允許其集成到小型餐飲企業(yè)的廚房的工作平面和較大型餐飲企業(yè)的廚房的工作間中。
[0015]在第一種情況下，化污器通過單一的垃圾輸送管道被連接到攪碎機(jī)，在第二種情況下，化污器通過雙管道被連接到攪碎機(jī)，所述雙管道通過部分閉合的回路與典型的、通常預(yù)設(shè)的用于輸送和攪碎處于懸浮液狀態(tài)的垃圾的輸送和攪碎系統(tǒng)相連。
[0016]本發(fā)明的第二個特征在于，化污器可以同時被連接到一個或多個垃圾生產(chǎn)工位，并且具有對所述垃圾生產(chǎn)工位并行控制的能力。
[0017]本發(fā)明的第三個特征在于，化污器可以位于與一個或多個所述攪碎機(jī)相距數(shù)十米的位置，在建筑物之內(nèi)或之外，在地面上或地下在一個適當(dāng)?shù)氖抑?、例如在飽和的城市環(huán)境中位于停車場之下。
[0018]本發(fā)明的第四個特征在于機(jī)器及其外圍設(shè)備根據(jù)用戶維護(hù)進(jìn)行設(shè)計的概念，這允許最短時間進(jìn)行所有有效操作，而對活性生物學(xué)沒有危險并且即使在全負(fù)荷工作時也不干擾使用者。
[0019]最后，本發(fā)明所提出的特征匯總使得，本發(fā)明實現(xiàn)一種對有機(jī)垃圾箱系統(tǒng)及其眾多經(jīng)濟(jì)衛(wèi)生缺陷的確實有效的替代系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時在工作場所占地較少。
[0020]本發(fā)明的其他方面在權(quán)利要求書中提出。
[0021]因此，本發(fā)明提出一種有機(jī)垃圾的接收及厭氧微生物生物轉(zhuǎn)化處理有機(jī)垃圾的接收和處理裝置，該裝置具有作為生物轉(zhuǎn)化場所的封閉的池體，池體在其上部分設(shè)置有貯存所產(chǎn)生的生物氣體并對生物氣體增壓的氣體定量罩，所述裝置的外部構(gòu)件圍繞該氣體定量罩分布在座艙上，所述座艙還構(gòu)成所述裝置的殼身的支承件；
[0022]根據(jù)本發(fā)明，所述池體形成主圍殼，在主圍殼中包含有被稱為“嗉囊件”的內(nèi)部中央副圍殼，嗉囊件的內(nèi)部構(gòu)形和連接件可適于響應(yīng)消解條件(多種消解方式，尤其是無限混合的單相消解方式和固定生物量式的雙相消解方式)，所述裝置被構(gòu)造用于以兩種操作方式進(jìn)行操作:
[0023]-在第一種操作方式中，主圍殼的物位是穩(wěn)定的，而嗉囊件的物位是可變的，用以接收并貯存用待處理的有機(jī)垃圾制備成的基質(zhì)，而基質(zhì)后面會被定量供給到主圍殼中以為生物轉(zhuǎn)化供料；
[0024]-在第二種操作方式中，主圍殼的物位根據(jù)對主圍殼的基質(zhì)供給而變化，而在容置于嗉囊件內(nèi)部的活性生物量的承載和集中元件的上方，嗉囊件的物位保持穩(wěn)定。
[0025]在第一種情況下，嗉囊件與嗉囊件固定于其上的循環(huán)和分配裝置以及置于嗉囊件之上的固液分相器形成一個子組件，所述子組件同時構(gòu)成包含在池體的主隔間中的發(fā)酵介質(zhì)的機(jī)械攪拌器的支承件以及轉(zhuǎn)動托架，所述機(jī)械攪拌器由氣體定量罩驅(qū)動，所述氣體定量罩由動力裝置定中并驅(qū)動轉(zhuǎn)動，所述動力裝置或者由置于氣體定量罩之上的伸縮支架的臂支承、或者由驅(qū)動環(huán)冠支承。
[0026]在第二種情況下，嗉囊件與位于池體外并由座艙支承的循環(huán)和分配裝置相連，同時還與置于嗉囊件之上的固液分相器一起構(gòu)成機(jī)械攪拌器的支承件和轉(zhuǎn)動托架。
[0027]優(yōu)選地，氣體定量罩具有由環(huán)形壁分隔的兩個同心的隔間，其中，位于外部的隔間置于池體的主隔間之上，而位于中央的隔間置于嗉囊件之上，以便當(dāng)將接收和處理裝置減壓時，氣體定量罩貼靠在布置于固液分相器的廓圍上的密封圈上，所述固液分相器置于嗉囊件之上并以密封的方式將其與池體的主圍殼隔離。
[0028]在該實施例中，氣體定量罩的中央隔間的上部分由小門構(gòu)成，在當(dāng)伸縮支架的臂支承驅(qū)動系統(tǒng)時將該驅(qū)動系統(tǒng)斷開且伸縮支架樞轉(zhuǎn)后，小門的開口能到達(dá)嗉囊件的內(nèi)部構(gòu)件，而不破壞池體的主圍殼的密閉性，也不影響在主圍殼中進(jìn)行的厭氧微生物生物轉(zhuǎn)化過程。
[0029]根據(jù)該實施例，氣體定量罩的外圍隔間的上部分在其壁的兩側(cè)具有雙組套管，該雙組套管被對稱地布置并且分別在一側(cè)構(gòu)成用于通過支架的活動系統(tǒng)驅(qū)動罩的驅(qū)動爪的陰部、在另一側(cè)構(gòu)成消解隔間的攪拌器的驅(qū)動裝置的陰部。
[0030]轉(zhuǎn)動圓頂?shù)尿?qū)動臂的作用點以及由該驅(qū)動臂驅(qū)動的攪拌器的臂的作用點例如位于相同的高度，以允許氣體定量罩具有豎直游間且不形成趨向于會限制其自由間隙的寄生力矩。
[0031]伸縮支架可以被布置為用于允許從其液壓密封圈完全取出氣體定量罩、允許氣體定量罩的樞轉(zhuǎn)、氣體定量罩的拆卸，從而允許觸達(dá)池體的全部內(nèi)部構(gòu)件。
[0032]一般來說，在第一種情況下，分配和循環(huán)裝置具有與循環(huán)基質(zhì)回路相連的被分成數(shù)格的殼體，在殼體的內(nèi)部容置有容量測定泵和例如具有四個通路和四個位置的多路分配器，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環(huán)裝置以及池體本身的內(nèi)部或外部；而在第二種情況下，分配和循環(huán)裝置被布置在所述接收和處理裝置的座艙部分上，座艙部分置于池體之上，并通過座架的構(gòu)成空心體、和/或通到其內(nèi)部的管道與嗉囊件相連。
[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轉(zhuǎn)動閥、閥座、托架和有效靜態(tài)密封圈的可拆卸套筒的形式實現(xiàn)，以便能夠通過簡單地插入其槽座中而同時進(jìn)行定位和連接。
[0034]所涉及的多路分配器具有如下四個位置:
[0035]-在第一位置P1，分配器直接建立基質(zhì)從攪碎機(jī)通過一導(dǎo)管至嗉囊件主體的輸送回路；
[0036]-分配器的第二位置P2通過殼體的第一室建立基質(zhì)攪拌回路，其中通過基質(zhì)在位于嗉囊件底部的泵的入口及嗉囊件的自由面之間的循環(huán)對該基質(zhì)進(jìn)行攪拌；
[0037]-分配器的第三位置P3通過殼體的第二室在嗉囊件主體和池體之間建立回路，用于對池體持久地供料并確保均勻化功能和/或在激活或不激活分相器的情況下通過從一個隔間溢出到另一個隔間中確?；|(zhì)增稠；
[0038]-分配器的第四位置P4直接建立基質(zhì)在嗉囊件主體與接收和處理裝置外部之間通過導(dǎo)管的輸送回路。
[0039]在該實施例中，所述殼體被兩個同心隔板分成數(shù)格，這兩個隔板與殼體限定三個室，所述三個室分別進(jìn)行下述連接:
[0040]a)將嗉囊件主體連接到其本身，用于允許通過基質(zhì)循環(huán)進(jìn)行攪拌，
[0041]b)將嗉囊件主體連接到池體，以對池體供料，以及
[0042]c)將分相器連接到分離的液體部分的排出口。
[0043]殼體的第三室構(gòu)成來自分相器的液體部分在重力作用下排放的排放回路的一段部。
[0044]優(yōu)選地，嗉囊件由一個具有雙層壁的圓柱形中央主體組成，在其上置有可拆卸分相器，該分相器配備有能夠通過氣體定量罩的小門進(jìn)行更換的水化酶柵板。
[0045]布置在嗉囊件主體的雙層壁內(nèi)的通道分別允許在重力作用下排放由置于嗉囊件之上的分相器過濾的沉清液，和允許嗉囊件的內(nèi)容物自身反向地通過設(shè)置在其內(nèi)壁的上部分中、分相器緊下方的孔以閉合回路循環(huán)。
[0046]嗉囊件主體以可拆卸地方式與分配和循環(huán)裝置的殼體相連并固定于該殼體，所述殼體用作嗉囊件的底座并且與嗉囊件配合，用于容置和固定泵及其分配外圍設(shè)備。
[0047]嗉囊件主體的底部可以由中央泵的固定法蘭及其供料孔構(gòu)成，同分配外圍設(shè)備一樣，其能夠從氣體定量罩的小門觸達(dá)或進(jìn)行更換。
[0048]在這種情況下，嗉囊件主體構(gòu)成消解隔間的由氣體定量罩驅(qū)動轉(zhuǎn)動的機(jī)械攪拌器的主要或全部托架。
[0049]依然根據(jù)該實施例，分相器以可拆卸的方式固定在分相器主體的上部分上，分相器的環(huán)冠同時構(gòu)成在水化酶柵板上的發(fā)酵介質(zhì)的溢流口和底座，其中氣體定量罩的中央隔間的廓圍貼靠在所述底座上，以使嗉囊件的內(nèi)容物暫時不受消解條件的影響。
[0050]另外，所述分相器與嗉囊件主體配合，用于將消解隔間的機(jī)械攪拌器容置并鎖定在其工作位置。
[0051]所述分相器以同樣的方式與嗉囊件主體配合，用于容置和鎖定同樣可拆卸的可選子組件，所述可選子組件由機(jī)械攪拌器和封裝在一個或多個過濾裝置中的固定生物量區(qū)域組成。
[0052]最后，由攪拌器和固定生物量區(qū)域形成的部件副構(gòu)成能夠隨時取代單個攪拌器的子組件，且該部件副構(gòu)成消解區(qū)域的能夠預(yù)消毒和發(fā)展的構(gòu)件，在