CN101448761A - 联运和生物转化双重用途的集装箱 - Google Patents

Abstract

也称作ISO海洋货物集装箱的联运集装箱，其适合于生物保存和联运航送的双重目的。其被制造成以便引入水、氧或者将在集装箱中处理的其他的液体或者气体、排出在集装箱中产生或者转化的液体或者气体以及监视发生在集装箱内(均在不能渗透液体的集装箱中)的生物过程。通过在底板中有计划安置的且相对比率的开口，提供改善的空气通路和流通路径，同时降低了收缩和沟道的影响。通过在直接接近集装箱侧壁的领域内消减或者大量减小在底板中的开口的比率从而实现空气分布的进一步改进。底板包括自清洁孔的设计，其随着距集装箱容量的距离的增加而增加直径。直径的增加可以通过平缓且连续的增加来实现或者通过不连续的增加来实现，无论采用何种方法，其目的均是使孔在集装箱填充有物质时或者在处理和运输过程中振动和摇晃时不堵塞。

Description

联运和生物转化双重用途的集装箱

技术领域

【0001】该发明一般涉及生物转化领域，并更具体地涉及可用于联运货物运输和可选择用于物质的生物转化的生物转化集装箱。

背景技术

【0002】虽然填埋空间缩小或变得更昂贵或者距离远，但是工业和城市废物在增加。此外，不断增加的各种物质产生并被引入到废水中。因此，安全地处理液体、淤泥和固体废物变得越来越困难和复杂。

【0003】为了披露的目的，将堆肥处理定义为“使用活性需氧的和或厌氧的微生物有机体将固体和液体转化为对环境更安全的和/或有益的副产品”，堆肥处理是处理来自几乎所有废水的有机物质的填埋的潜在可行的选择。堆肥处理可用于如处理城市污水生物固体、改变工业废水固体以及治理来自加工食物和农产品的废物和副产品。堆肥处理可以将有机废物量降低50％或者更多，并且产生可用作肥料或者改良土壤的稳定的、无味的物质。

【0004】在大约1970年之前，堆肥处理是堆积废物并允许其存在直到被分解的典型的简单处理。其非常普遍地以小规模执行而通常不作为工业规模的解决方式。磨碎将要施肥的物质被视作先进的技术。

【0005】堆肥处理技术的一个进步源于认识到将空气添加到堆肥处理混合物中可以提高堆肥处理的效率。产生堆肥的微生物需要空气并且闷藏在静态不通气的堆积物的内部。因此，通风的初始方法包含移动或者搅动堆肥从而允许空气进入堆叠物。

【0006】这种通风的典型示例是拾取堆肥并将其倾倒到一侧的堆料翻动器。虽然过程控制不幸地相当原始，但是很多城市堆肥处理场所普遍采取使用堆料翻动器。典型地根据操作者的便利而不是根据使堆肥处理过程最优化来翻动堆积物。典型的堆肥堆积物将在大约一个半小时内用尽它的所有的氧，所以这种堆料翻动很少与实际氧需求相关联。翻动很少能够足以使在堆积物中心的微生物迅速地耗尽，并且堆积物的中心停止堆肥处理。翻动堆积物仅将新的微生物重新灌输到中心物质中，堆肥处理在堆积物的中心继续再进行一个半小时直到氧供应再次耗尽。不幸的是，翻转所需的重复的机械动作毁坏了依赖于大型丝状增长的一些有益的真菌。除了堆料系统所引入的氧和机械的问题，堆料翻动器的堆肥处理典型地在开放、未遮盖的区域进行。难以预测的天气和降雨变化经常决定堆肥处理量的水含量。当雨水不够时，堆积物会过干。当雨水太多时，堆积物很湿并且需要频繁的翻转。太多的雨水也可能导致沥出液溢流的问题。

【0007】用于克服堆积物堆肥处理的其中一些缺点的一个方法是将堆肥处理堆积物封装在建筑中。使堆肥处理免受雨水的封装物允许更好地调节水量。但是，这种设施非常昂贵。此外，随着堆积物堆肥处理，有时产生各种刺激的和可能有毒的气体。由于操作者必须进入封装物进行堆肥处理，所以封装堆肥还包含将一定质量的大量的空气保持在建筑内。在没有高质量和高质量空气处理系统的情况下，封装物内的大气即使无毒也可能刺激操作者。

【0008】通过更先进的反应容器处理来克服堆积物堆肥处理的一些缺点。经过设计，反应容器典型地仅稍大于它容纳的堆肥。这减小了在堆肥处理过程中储存堆肥所需的地面面积。除了减少地面面积，也减小了容纳或者封装堆积物的总体积。更小的总体积意味着空气处理需求减小。此外，容器内反应也提供了收集可能有气味的排放物的机会。堆肥被封装，排出的气体可以路经过滤系统。这样将操作者与堆肥空气分离有益于所有操作者的健康和安全。反应容器除了具有地面容积和空气处理以外，还具有其他优点。所有的系统中所需的处理和混合也可以使用反应容器来机械化并且堆肥被封装。

【0009】容器内系统不仅可用于堆肥处理，也可以用于其他的生物转化处理。生物转化表述了使用生物学过程完全地或者至少部分地进行物质转化。但是不仅限于此，生物转化不仅包括这种如需氧和厌氧堆肥处理的过程，还包括生物过滤、生物修复以及其他的生物转化。

【0010】虽然可以在非常小的实验室集装箱中进行生物转化过程，但是由于经济价值这些过程需要大的容器或者集装箱。但是，仍在相对小的场所执行这些过程，所以对这种容器或者集装箱的要求是相对小的。因此，许多技工已设计出用户集装箱并以相对小的量制造这些用户集装箱。

【0011】不幸的是，许多容器系统是需要精确构建技术和持久、稳定基础的复杂系统。这些需要使得反应容器系统的成本达到甚至比建筑物型封装物所需成本更高的水平。在示例性现有技术系统中，有机废弃物被送入到在反应器一端的开口，从另一端排出堆肥。物质通过如复杂移动底板设备或者液压活塞来移动经过反应器。有时通过促使加压的空气从遍布整个移动设备的气孔经过有机废弃物来提供通风。

【0012】一些容器内系统也包括混合系统，典型地是在堆肥堆中的旋转桨或者耙。其他的容器内系统是静态的。用于容器内系统的搅动系统是昂贵的，易于磨损和失效，并且提供的搅动不易关于堆肥处理的进程来控制间隔。

【0013】目前，生物转化过程仅勉强有成本效益。对于基本上所有的生物转化过程，至少有一个机械的或者化学的对应物，并且这些机械或者化学的对应物通常需要较少的资本费或者较少的操作成本。但是，这些机械或者化学的对应物中有许多是更大、更高的规模系统或者操作的一部分。作为一个示例，在废物处理工业中大概有上百万的在被设计成使制造成本维持在最低水平的工厂内生产的辗制品(roll-off)和联运容器。虽然生物转化过程本身在成本降低和产生有价值的待售产品两方面被最优化，但是迄今非常困难的是，提供其成本可与基本辗制品、联运容器和填埋废物处理相竞争的容器。

【0014】一些技工之前将废物辗制集装箱和联运航运集装箱结合到生物转化系统的设计中。其中的示例是美国专利6,281,001；6,524,848和6,627,434；这些均出自本发明人并且各个专利的教义在此并入供参考。虽然随后以更加有竞争力的价格获得了基本集装箱并且处理器材可用于许多案例中，但是改进这些集装箱仍然相当昂贵。

【0015】在现有技术中，一种典型的改进步骤是应用如钢板或者其他的板或者层的实心副底板代替商业木制底板或者置于商业木制底板之上，或者在木制底板上应用密封涂层。接着，可以沿集装箱的长度提供一套隔离物，但是未完全延伸至入口端。可能在这些隔离物上提供底板，该底板典型地是相对开外的被打孔的金属或者类似物的栅格，流通空气可以经过这些栅格进入集装箱内部，而且沥出液可以经过这些栅格从集装箱内部排出。在集装箱的入口端和隔离物提供的副底板和底板之间的间隙随后成为流通空气可以通过的入口。由于隔离物未完全地延伸，所以入口空气可以在任意隔离物之间的这一端自由地通过。从入口端，空气随后将沿集装箱的长度通过，通常四十英尺的距离，并且在沿长度上的任何点处都可以通过底板内的开口并且进入集装箱内部。为了收集沥出液，可以在集装箱的一端、典型地邻近入口处提供排水器，为了示例的目的，如图4和图5所示，通过封装最后两根梁来形成沥出液可以汇入的蓄水池或者集水箱从而形成该排水器。最典型地，有机物质可以在集装箱内部，可以稍微加压周围的空气从而使空气从空隙经过有机物质。不期望的是，这种改进需要大量的现场劳动者和附加物质，而这些的结合大大增加了集装箱的成本。另外，由于新的底板必须比原来的底板加高几英寸，所以改进的集装箱将不再适合于航运目的。另外，加高的打孔底板不支持航运负载。

【0016】此外，由于现有技术集装箱被伸长到甚至是有助于节省加工成本的四十五和五十三英尺长度或者更长，并且典型地是平均二十到四十英尺的长度，所以在有机物质中通过的空气分布变得不符合期望地是不连续的。本发明人已证明，随着距入口的距离增加，通过堆的气流有规则地且有害地减少。二十和四十英尺的长度太长、不符合期望。

【0017】与该现有技术方法有关的一个领域是容器的底板。在现有技术联运集装箱中，这些底板典型地是使用螺杆或者螺钉附连到槽底板或者梁底板上的特殊夹板。梁支撑在底侧通常是敞开的，并且典型地施加含沥青的涂层从而使底板相对防水并由此符合ISO标准。

【0018】为了使这种集装箱可用于生物转化，底板被穿孔。这可以通过将第二“伪”底板加到如上所述的木制底板上或者通过直接穿孔木制底板来实现。随后集装箱可以填充有生物量和经过底板被引入到集装箱中的空气。沥出液将简单地经由穿孔排出，随后可被收集以便移出。不幸的是，木制底板不具有对生物转化产品的抵抗力。穿孔、钉眼和任何其他的表面损坏将导致底板的加速裂解或失效。虽然已知许多其他的过程将引起表面损坏(包括通过将货物钉到集装箱底板来将货物锚定在联运集装箱内的普通操作)，但是这种表面损坏可能仅是由生物量插入而造成的。

【0019】无论用于通风或者是被腐蚀，一旦集装箱底板被穿孔，那么底板不再防水或者是透气的。当包括伪底板时，具有很大的风险会损坏原始底板，例如，在焊接过程中的意外引燃。另外，在伪底板的安装过程中集装箱抗腐蚀涂层不可避免地被损坏。最后，伪底板需要内部空间，并且集装箱将不再符合ISO尺寸标准。无论是由穿孔多孔性、减小的尺寸还是集装箱的损坏而引起的，最终结果是一旦集装箱变得不再符合ISO需求，那么仅可用于生物转化并且可能具有非期望的、短的平均寿命。

【0020】现有技术的转变不但永久地改变集装箱的用途并危害集装箱的整体性，而且这种转变也包含通常在工作现场直接提供的长时间的高成本的劳动。因此，迄今不可能实现与工厂生产相关的成本利益。相反使得安装生物转化系统的资金成本高于所需。

【0021】与现有技术相关的另一个成本是生物转化过程所需的生物处理时间。如本发明人在并入在此供参考的专利中所述的位于工业最先进之列的堆肥处理过程仍然需要两到三周的初始高温阶段以发生堆肥处理。可能具有可能持续两到三个月的附加熟化阶段。在这个阶段中，集装箱被用于迄今不可用的其他的用途或者目的。结果，仍需要方便的、低成本的、有效的和可成比例化的改进的且经济的生物转化集装箱。

发明内容

【0022】在第一实施方式中，本发明是适合于航运和生物转化集装箱的联运集装箱，其包含副底盘，该副底盘具有限定长度、宽度和高度的副框架以及由所述高度分隔的顶部和底部。副框架具有穿过副框架外部的通风和排水孔。梁在副框架内跨越宽度横向延伸。梁具有通风和排水可以经过其中的孔。副底板被副底盘的底部密封并邻近副底盘的底部。穿孔的底板邻近副底盘的顶部。

【0023】在第二实施方式中，本发明是将联运集装箱转化为适合于航运和生物转化集装箱的联运集装箱的方法。根据该方法，适当的通风和排水孔被形成在副底盘中。邻近副底盘的第一表面的底板被穿孔。副底板被连结于邻近于远离第一表面的副底盘的第二表面。

【0024】在第三实施方式中，本发明是具有可替代的光滑侧壁的生物转化集装箱。

【0025】在第四实施方式中，本发明是联运集装箱的一个阵列，所述联运集装箱分别地形成不透液体的集装箱。提供将阵列中的一些连结到另一些上的手段。一些集装箱上提供通风。集装箱被定向成开口被各抬起的集装箱的开口内，并且不透液体的集装箱位于开口之下，适合容纳生物物质。

【0026】本发明的示例性实施例通过提供改良的副底盘和副底板以及现有技术联运集装箱的替代底板来解决现有技术的不足。特殊的锥形穿孔形成在替代底板中。依据应用，可以提供具有或者不具有附加隔热的特殊的侧壁。根据本发明的修改可用作对现有商业ISO标准联运集装箱的改进，或者可以在集装箱制造过程中进行根据本发明的修改。新颖的集装箱可用于生物转化和联运货物航运。

【0027】本发明的第一目的是以符合联运集装箱的ISO标准的方式改变集装箱从而准许集装箱用于生物转化和用作ISO标准联运集装箱。本发明的第二目的是提供在集装箱内的穿孔底板，该穿孔底板包含自清洁孔。本发明的另一个目的是确保当集装箱容纳生物量时在集装箱内充足和均匀的空气分布。本发明的进一步的目的是减少所需穿孔开口的比例。本发明的又一个目的是提供准许装载机和刮刀直接在其上添加或者移去物质而不损坏底板或者穿孔的底板。

附图说明

【0028】可以参考下面本发明的详细阐述并联系附图理解和认识本发明的前述的和其他的目的、优点以及新颖特征，其中：

图1图示了根据本发明教义设计的副底板梁框架的优选实施例的俯视图。

图2图示了图1的副底板梁框架的优选实施例的斜视图。

图3图示了在图1的副底板梁框架的优选实施例使用的一个独立梁的主视图，进一步示出了用于排水和通风的单独的“鼠洞(mouse-hole)”或者切口。

图4图示了根据本发明的教义设计的优选底板面板的俯视图。

图5图示了进一步与图1和图2的副底板梁框架的一部分结合的图4的底板面板。

图6图示了进一步与图1和图2的副底板梁框架结合的图4的底板面板的优选实施例的从一端看去的截面图。

图7图示了图6结合的侧截面图。

图8图示了根据本发明教义设计的联运和生物转化集装箱的优选结合的局部截面图，并进一步图示了提供副底盘通风的两个可选择的方法。

图9图示了根据本发明教义设计的并用于图4-8图示的优选底板面板中的自清洁孔的优选实施例，具体取自图8中图示的放大区域图9’。

图10图示了可与图9视图相比较的现有技术的穿孔的放大区域图。

图11图示了根据本发明教义设计的隔离壁的第一实施例，而图12图示了取自类似的局部截面图的隔离壁的第二实施例。

图13图示了根据本发明教义设计的处于打开状态的止回阀第一实施例。

图14图示了图13处于闭合状态的止回阀第一实施例。

图15图示了根据本发明教义设计的止回阀第二实施例。

图16图示了根据本发明教义设计的集装箱阵列的斜视图。

具体实施方式

【0029】以优选的实施例表述本发明，本发明提供适合于生物保存和联运航运双重目的的联运集装箱，也称作ISO海运运输集装箱。无需结构变化，最终用户可以选择两者中的任一目的，同时始终符合所有可适用的国内和国际标准。关于联运需要，这意味着集装箱必须在水上漂浮24小时，并且货物可以被钉在底板上以防止在操作和运输过程中不期望的移动。为了本公开内容的目的，假定阅览者熟悉现行ISO标准和现有技术集装箱，否则，在此转向很多关于相同内容的包括ISO标准本身的资料。关于生物集装箱，虽然任何适合的生物转化过程在此被构想，但在此仅阐述两种用途。一种优选的应用是用于半固体生物量，例如可能包括食品残余、肥料、林产品以及生物固体的堆肥处理的送料。另一优选的应用是用于液体或者半液体生物量，例如，将被治理的废水或者半液体废水、食物加工或者肥料固体。

【0030】现行联运集装箱仅勉强不漏水。典型的28mm夹板底板是由在其接缝或者抵靠集装箱壁处未完全密封以便水能够渗透或者泄漏的薄板制成。另外，典型的联运门垫圈设计被构建成用于防止水渗透而不是容纳水。根据本发明的教义设计的集装箱的优选实施例将不仅防止水渗透，而且除去有意排出或者释放之外也将水和气体保持在集装箱内。另外，供应品必须被制成用于将水、氧气或者将被治理的其他液体或者气体引入到集装箱内、排出在集装箱中产生或者转化的液体或者气体以及监视对发生在集装箱内的生物过程。

【0031】为了克服现有技术的缺陷，图1-3图示了根据本发明教义设计的副框架100的最优选实施例。从中可以观察到，可以保留底板的基本结构。可以使用现有配备首先制造副框架100。但是，将在C形槽130中提供附加的通风孔137和“鼠洞”135。

【0032】如果需要充足的强度，那么可以在C形槽130之间提供更小间隔或者为每个独立梁提供更重材料。但是在实践中，可以在不进一步改变C形槽130的重量或者设计的前提下进行本修改。更具体地，可以从图2看出，鼠洞135靠近梁的底部形成。鼠洞135(如此命名是因为它们的形体类似于卡通鼠洞)准许空气通路位于梁的侧面或者纵向通过集装箱。同时，沥出液也可以从其中通过。另外，当鼠洞以图2所图示的线性方式排列时，这些相同的鼠洞135可用于插入枝状棒或者类似物，其中，在外部副框架构件上提供相似几何结构的可再密封的进口。随后仅简单地通过将枝状棒经由每个连续的鼠洞向前插入并彻底地清洗，枝状棒可用于清除任何碎屑或者可能以其他方式堆积在副框架100内的残留物。

【0033】除了鼠洞135，在C形槽130上稍微更高的高度处提供辅助的通风孔137。在鼠洞135阻塞的情况下，这些辅助的通风孔137协助空气传导通过副框架100。

【0034】在围绕梁或者C形槽130的框架中，最优选的是提供典型用于空气进入的通风孔120和一组沥出液排水孔110的结合。优选地在排水孔110稍上方提供通风孔120，由此确保产生的任何沥出液经过设定的出口排出并且不污染或者以其他的方式妨碍入口。如前面关于枝状棒清除进口所阐述的，优选地，这些入口和出口是密封口，这样当不使用时，其被盖住以阻挡气体或者液体的通路，而当使用时类似的不透气体和液体的联结件被提供以起到相关的作用，例如，作为排水管或者吹气管。

【0035】由于存在鼠洞，所以围绕副框架100的通风孔120和沥出液排水孔110的具体数目对入口空气的适当传导并不至关重要。如图2所示，优选地，通风孔120和沥出液孔110被提供在集装箱的两侧。但是，为了示例的目的，可能仅在集装箱的一侧提供这些孔，由此使得在梁之间的每个其他的间隔仅通过鼠洞135。类似地，需要的是，将这些孔全部安置在一侧并且安置在梁之间的每个间隔内。在其他的情况中，将入口安置在一侧而将排水口安置在另一侧可能是期望的。在这种状况下，可以为集装箱提供微小的工作斜度并且降低或扩展通风孔120，以便它们邻近副底板，类似于排水孔110。其他的适当的结合太多而不能具体阐述，由前述内容将是显而易见。但是，使用现有梁，通过沿集装箱的一个(多个)侧面提供通风孔120，距入口的距离从现有技术的二十到四十英尺大大减小，由此改善了通过集装箱内部的通风的连续性。

【0036】在优选实施例中的可选底底板料、副底板以及弹性垫圈或其他适合的密封件替代了用于现行联运集装箱中的含沥青的有涂层夹板。现有技术的含沥青的有涂层夹板仅保持集装箱相对不透水，但是反复暴露于湿气、生物活性剂和生物转化的产品中会迅速地毁坏木材。此外，需要生物集装箱底板通风的要求防止当双重目的集装箱用作联运集装箱时底板充当唯一的防水层。

【0037】图4图示了优选的底板140，其在优选实施例中由聚合物制造并且优选地具有从一个主面延伸到另一个的大量相对小的穿孔142。这些穿孔准许空气、冷凝物和沥出液通过底板。这些穿孔的数目、位置和几何结构是不重要的，但是通常将考虑物质在任一方向上所需的物质流动。更具体地，本发明人认识到，随着生物量被堆肥处理，具有生物量从集装箱侧壁分离的普遍趋势。为了防止这种类型的气流沟槽被反向“短路”，适当的通风并取代在侧壁和生物量之间使空气通过，最优选地，优选实施例具有较少的(如果有的话)邻近集装箱侧壁的穿孔142。

【0038】由恰当材料制造将准许底板140不仅用于生物转化而且也用于支持和锚定货物。最优选地，底板140很容易清洁，这样集装箱可首先用于生物转化并随后进行简单的清洁用于货物。虽然由于前述原因优选如聚丙烯的塑料或者其他适合的材料，但是本发明不限于此。在此也构想了包括合成物、带涂层的钢或者不锈钢的其他的材料，或者任何其他的带涂层或无涂层且层压的或实心的适当材料。

【0039】如图5所示，底板140可以以相对小的片被制造，例如，在侧面几英尺长且近似一英寸和一又四分之一英寸的厚度。这种底板的尺寸随后被定制并可比得上在很多现有技术联运集装箱中存在的现有底板，但这种底板抗有机酸、微生物和普遍存在于生物转化集装箱中的类似物质的侵蚀。公知许多材料适合于本应用，包括所有密度和分子重量的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)以及很多其他的塑料，太多而不予阐述。用于安装的片的尺寸也可由设计者在设计时确定，并且将考虑不同尺寸的片的可用性和价格以及已可用的设备和经安装训练的劳动者。在工业中提供在集装箱内的不同尺寸的底板片是普遍的，通常仅为避免很昂贵并且随后可能削弱结构的接缝。

【0040】底板片140最优选使用不锈钢或者等效紧固件锚定从而确保抵抗有机酸和在生物转化集装箱中普遍产生或者存在的类似物的适当的抗腐蚀性。方头紧固件或凹头紧固件将降低可能在集装箱被用于生物转化过程之后以其他的方式发生的脱落的可能性。

【0041】在图6和图7中分别图示了主要由副框架100、底板140以及副底板150组成的优选副底盘的端视图和侧视图。其中显而易见的，副底板150密封集装箱防止沥出液或者加压流通空气的任何泄漏。由于底板140具有在其中的相对小的穿孔，一些不期望的物质将无疑地从其中通过，所以需要的是，底板140或者副底板150是可移除的。这可以通过如下方式来实现：用螺钉将副底板150栓到副框架100并随后提供用于副底板150的垫圈以实现需要的密封，或者通过提供一些其他类型的密封件。但是，最优选地，选择的密封件是可移除和可再次使用的，因为当集装箱用于生物转化时有时希望移除任一副底板150以便直接进入进行清洁。更理想的是，将副底板150焊接到副框架100从而以此形成不透水密封，并且小的临时点焊或者点焊用于将副底板150联结到C形槽腿134。通过使用焊接，副底板150将不可移除。取而代之，副底板150将成为副框架100结构整体的一部分并且平衡集装箱且将足够的强度加到其上。被适当设计、定尺寸且刚性附连的副底板150可以超量补偿由鼠洞135和通风孔137的形成所损失的任何强度。但是，如果期望的话，底板和副底板均可以被永久附连，因为在任何情况下可以经由通风孔137和鼠洞135实施清洁。

【0042】通过引入副底板150改进根据本教义设计的集装箱的结构整体。因此，在现有技术中用作关键结构部件的底板140不需要现有技术的大量紧固件。由此，在本发明中的底板140可被更容易地移除以准许清洁空气槽。紧固件的减少也减少了部件成本和组装时间。副底板150可以是平的，或者可选择地，可以是波状或者可由理智的技术设计者确定的其他的几何结构。另外，在一些案例中，副底板150也可以代替一些类型的集装箱所需的独立基底或者轨道。示例是需要特殊轨道的滚动式集装箱。适当设计的副底板将缓解对于这种独立轨道的需求。

【0043】底板140可以是塑料条板和木制条板的结合，并且不限于仅是其中一种条板。对于一些应用，例如，叉式升运机，其他的轮式车、甚至人员必须行驶轧过底板时，底板材料的结合可以提供很多优点。底板140也可以由穿孔的钢制成，具体地，来自其它集装箱的废料侧壁，该侧壁虽不能使生物集装箱用作ISO集装箱但仍能够使其用于运输。

【0044】通风鼠洞135对齐从而有利于清除。但是，使用底板和紧固件的优选结合，也可通过移除底板而完成清除。底板紧固件优选正方形驱动、凹头或者类似的部件以减小影响菲利普头紧固件(Phillips headfastener)的堵塞或者腐蚀导致的失效。

【0045】在制造时，期望的是，对每个通风孔120和排水孔110，提供带有在其中的塞的脱模件或者螺纹孔。脱模件可以被理解为预定的薄弱的界限或者区域，其可以被很容易地冲穿以形成开口。在这种示例中，安装者具有选择哪个孔以提供通过其中的连接的灵活性，不需要附加的劳动。更优选地，提供可移除盖(例如，可以螺纹连接在适当位置内或栓住)从而使集装箱在联运货物应用和生物转化应用之间转换。

【0046】许多集装箱(联运和其他方式)还提供在集装箱内的叉式升降机进入点170。这些叉式升降机进入点170是如图6所示的副框架100的普遍的简单的分隔部分(boxed off protion)。为了提供通过副框架100的所需的空气流动，还必须在其中形成鼠洞135和辅助的通风孔137。另外，由于副框架的这个部分通常制造有对外部的开口以便接纳叉式升降机叉，所以必须提供适合的盖以堵塞这些叉式升降机进入点。对于许多的ISO标准的集装箱，这些叉式升降机盖子可设计为包括到通风管的适合联结，例如，上文并入在此供参考的本发明人之前的专利所述，所以可以包括管联结或者类似物。最优选地，具有适当的管联结的盖具有恰当的垫圈从而在生物转化和联运使用过程中联结并密封开口，但是当需要叉式升降机进入时，垫圈也准许少量次数的移除。

【0047】图8图示了带有成比例放大的通风特征的副底盘。这些特征没有预定的成比例的尺寸，设计者将根据给定应用所需的空气或者其他气体的流动来确定最理想的比例。在最优选的实施例中，仅底板140的百分之二由穿孔142组成。相反，很多现有技术生物转化底板包含大于百分之三十的穿孔或者开口。

【0048】虽然可以如图2和图6所示提供通风孔120和排水孔110的大量联结，但是图8图示了联结到各个入口和排水孔的两种可选择的方法。在一个实施例中，可以使用适当尺寸的C形槽164简单地盖住在副框架100终端的普通的C形槽162从而形成封闭的矩形导管。普通的联运集装箱也包括优选的使其不受本发明干扰的在每个角部的联结166。随后将为C形槽162、164所形成的矩形导管的每一端提供附加锁闭，从而形成封闭的空气通路，适当的排水口或者入口可在任一点或者任意多点(但所需的是在一点)联结到该空气通路。第二可选择的联结由管170提供，管170制造有适当的联结管172以通入副框架100。对于多种联结选择，空气可从优选实施例集装箱的多侧或者多端传送。

【0049】图9是取自图8的线9’的放大的截面图，图9图示了并入(但并不特别限于)自清洁孔142的优选实施例。如其中所图示的，底板140具有形成于其中的穿孔142。穿孔142的顶侧144邻近集装箱的内部、货物或者生物量将抵靠处。穿孔142的底侧146远离并由此不直接支持货物或者生物量。最优选地，穿孔142从顶侧144到底侧146直径增加。这种锥形的目的是确保进入穿孔142的任何物质更有可能不被卡在其中并阻塞穿孔，而是在减小的阻力下通过穿孔142坠下。通过使锥形渐进并连续，物质具有极小的可能会堵塞在其中。

【0050】虽然这种锥形优选是如图9所示的渐进和连续的，在一些情况中，连续尺寸的制造可能比制造者倾向的具体形状更复杂。这种锥形可以可选择地由从底面朝向顶部部分地钻入的较大孔和从顶面朝向底部部分地钻入的较小孔而形成，这样这两个孔重叠。这种制造导致不连续或者在较小的和较大的直径之间的阶梯式过渡，但是这种制造利用标准的钻头并且在减小穿孔142堵塞的趋势方面仍然比直孔更有效。无论何种方法，目的是确保无论在集装箱充满物质时或者在操作和运输过程中振动和摇晃时孔均不阻塞。相反，图10图示了使用在两端44、46具有相等直径的孔42的现有技术堆肥处理底板40。现有技术孔42更容易堵塞，使增加底板140中的穿孔的比例要大于底板140中所需的穿孔成为必然。

【0051】当集装箱用作半固体生物集装箱时，不考虑集装箱的尺寸，空气平均分布于集装箱。通过在底板中的有计划安置的且相对比例的开口，提供了改进的空气输送管和流通路径，同时减小了收缩和槽的影响。与在紧邻集装箱侧壁的区域内的常规“冲压板”穿孔的金属的或者钢的或者塑料的栅相比，通过消减或者大量减小在底板中的开口的比例实现空气分布的进一步改进。

【0052】当集装箱主要用作液体处理生物集装箱时，例如，废水澄清器或者生物过滤器，生物过滤介质(如惰性石、塑料、泥炭、活性碳、处理了的混合肥料或者其他的半固体介质)可以放置在允许水从下面移除的穿孔的底板上。使用穿孔的底板或者与放置在穿孔底板的顶部的可移除的过滤织物相结合，穿孔的底板也可以用作重力分离箱。通过倾倒或者通过端部装载机可以随后移除稠化的固体。在保存水的选择中，集装箱的垫圈是双向密封，防止水从门泄漏。

【0053】生物集装箱壁必须经受生物转化的腐蚀性副产品和在填充和卸空过程中来自不同的材料和成份的磨损的共同作用。另外，现有集装箱侧壁的波曲状可能不利于生物集装箱通过倾倒来卸空，而是需要光滑的侧壁。根据本发明，优选实施例的壁将是光滑的、抗腐蚀的并且对于在较冷气候中应用或者对于要保持最适宜温度则是隔热的。优选地，它们还是可替换和可翻转使用的，这样可以由初始壁材料获得延长的寿命。在一个实施例中，带有泡沫绝缘聚合体芯或者聚合体气泡芯的镀过的面板用于形成壁。在很多案例中，现有的环氧涂层和Cor-Ten^TM钢壁可以是满足需要的腐蚀或者磨损的屏障。

【0054】图11和12图示了壁衬板和绝缘件的两个可选实施例。图11图示了普通的稍呈波纹状的Cor-Ten^TM集装箱壁，可移除的绝缘衬板180排列在其内部上。衬板180最优选是具有泡沫或者其他的绝缘芯186和两个面182、184的夹层板。面182、184最优选由涂层的抗腐蚀的钢、非常耐用的塑料或者其他的适合的材料制造。当制造芯186和面182、184以形成适合材料的单一固定附着的层压板时，最终的衬板180具有所示的这个应用所需的充分的强度。在使用过程中，这些衬板易于非常不均匀地磨损，且最大磨损和磨耗发生在集装箱内靠近底板并且也邻近门的位置。通过使这些衬板可移除，衬板可以前后和上下颠倒并且也可以里外翻转。最终结果使衬板的寿命延迟至现有技术的固定衬板的四倍。

【0055】图12图示了壁衬板和绝缘件的第二可选实施例。在这个实施例中，壁160直接覆盖有适合的绝缘件190，绝缘件190在这个实施例中可优选地包含镀在塑料泡沫包层196的两侧上包覆铝箔192、194，这个产品通常作为建材或者绝缘构造材料出售。由于最终的箔覆层192、194不是足够强到可以抵抗磨损，所以必须提供独立的衬板198。再次地，可以根据需要，移除并任意旋转或替换衬板198。

【0056】设计即便在活性生物转化集装箱的航运和运输过程中通过自然对流的被动通风。在必须符合联运漂浮需求时，可以在空气和排水路线内提供用于流动控制的止回阀或类似物并且可能需要充足动力的吹风系统。图13和14图示了可适合用于与前面的图所示的本发明设备结合的案例中的流量阀200的第一实施例。在这个实施例中，空气或者排水路线具有入口210、出口220和流动路线230所示的通常的流动方向。球240在入口210和出口220之间自由地移动并且由流动230通过摩擦和液体牵引使其动作，但为了示例的目的，球240由含铁的材料制造。邻近球240提供电磁体250，这样吸引力255用于将球240维持在流动阀200内大体中心的位置。如果联运集装箱下落或者从容器分离，电磁体250将失去能量，球240将被流动230运载到阻挡出口220的位置，则如联运标准所要求的有效地密封集装箱。

【0057】图15图示了流动阀300的第二可选实施例。如图所示，入口310运载流动330通过隔膜340到达出口320。隔膜340最优选为多微孔的憎水隔膜。虽然有很多从市场上可获得的可选材料，但是隔膜340的一种示例性材料为商业上公知的Core-Tex^TM。公知这些隔膜准许空气、蒸气和其他的气体流经，但阻挡液体流经。用这种方式，在根据本教义设计的联运集装箱将遵守ISO标准保持防水的同时，空气可从流动阀300被泵出。从在此关于流动阀200、300的公开内容显而易见的是，可以使用任何公知的适合的液体止回阀，并且这些实施例简单地作为在生物转化过程中提供通风同时仍遵守ISO要求的防水集装箱的许多适合方式中的两个示例。

【0058】当仅需一个熟化周期并且当航运过程不太长时或者如果集装箱用于发酵或者厌氧消化时，氧需求可能足够小到不需要附加的通风和排水。在这种场合下，可以使用被动通风或者集装箱可以被完全密封。底板设计也有利于温度控制，其为厌氧消化加热、在必要时除热并且将热空气从需氧消化交换到如厌氧消化的需要热的集装箱。

【0059】在一个构想的应用中，根据本发明教义设计的集装箱可用作消化或者处理箱。由于包括密封的副底板150和在门附近的双向止水的结合的、优选实施例的完全防水的构造，所以根据本发明教义设计的集装箱可以在任何适合的角度方向使用。图16图示了竖着放置的集装箱10阵列。根据这种概念，大量且不确定数目的集装箱10被联结在一起。在这种案例，门和门垫圈垂直放置在空气中水含量线的上方，集装箱用作液体保持箱。当集装箱竖着放置时，互锁联运集装箱的应用使得如此互锁的集装箱的整个层能够通过利用其他集装箱的质量和结构来实现结构整体性，从而通过可变网络和将重量分布于更大的表面积上来提供整体性，并由此实际上无限数目的集装箱可如此形成整体。

【0060】本发明优选的和可选择的实施例可以由多种材料制造，其包括金属、树脂和塑料、陶瓷或水泥材料，或者甚至以上材料的结合。使用的具体材料可以改变，若重视一些重要因素的话可获得具体的利益。首先，不受天气影响和抗腐蚀是至关重要的。集装箱和所有部件应该充分耐用从而对于预定的应用而抵挡特殊气候(包括可被施加以易于使集装箱内的任何部件破裂的任何力)。同时，集装箱应能抵挡集装箱将被暴露于其中的所有类型的化合物。通过本构造并使用适当的材料和/或涂层，集装箱内部、底板、副底板和梁将均是抗腐蚀的，并且该结合将被制造成防水且气密的从而容纳沥出液和冷凝物并且也确保通风气体从进口适当地通至出口。另外，需要的是，能够抵抗通常遇到的来自棒、石头和其他材料的磨损。最后，更优选的是使用在联运集装箱工业中已广泛使用的材料或者在集装箱上可能很容易采用的材料，从而维持所需的与这种集装箱的现存大量产品相容性。

【0061】最终的集装箱符合各种国际标准对联运航运集装箱的要求。在这些要求之中，要求在浸于水中时密封集装箱，并且内部尺寸适合标准负载。

【0062】使用这种类型的用于生物转化的联运集装箱的一个益处是内容物(在可应用时)可以在运到预定目的地的过程中进行生物转化。在典型的堆肥处理过程案例中，可以根据现有技术过程填充和监视集装箱，一旦经过监视和控制集装箱的关键阶段，可在随后航运集装箱，航运时间不仅起到递送内容物的作用，也起到完成或者进行生物转化过程的作用。厌氧消化可能是生物转化的一部分。将显而易见的是，除了将集装箱装载到车辆或者船上以外不需要附加装载或者处理内容物，通过在航运期间进行生物转化可减少使用集装箱所需的总时间。在某些情况中，甚至可能使航运容器或者车辆配备有执行整个生物转化过程的控制器和装置，虽然在很多案例中生物转化时间将大于航运时间，但是与现有的货运处理协作可适合于节省大量时间。

【0063】在上文未直接阐述本发明的另一个益处。本发明不仅准许集装箱在运送到目的地的期间被用于生物转化，而且本集装箱还可被简单地清洗并随后用于其他的货物。生物转化产品通常朝一个方向运输，从源地或者加工工厂运到许多其他的目的地。如果集装箱运输仅限于生物转化产品，那么货运的花费不仅包括到目的地的航运，还包括将空的集装箱运回到源工厂的费用和时间。通过将联运集装箱转变为适合于生物转化和航运的集装箱，同时保持符合航运集装箱的国际标准，本集装箱将不仅可用于生物转化物质的单程运输，还可以用于其他货物的航运。根据本发明的教义，实现这种转变或者OEM产品所需资金可以远不及迄今将集装箱转变为单一功能的生物转化集装箱所需的资金。

【0064】虽然前述内容被认为是本发明的优选实施例，但是不旨在限制被权利要求的本发明的范围。此外，本领域技术人员显而易见的特征和可选设计可并入在此。在所附权利要求中提出和具体地阐述本发明的范围。

Claims (40)

1.限定封闭容积的、适合于航运和生物转化的联运集装箱，其包括：

具有限定长度、宽度和高度的副框架、被所述高度分隔的顶部和底部的副底盘，穿过所述副框架的外部的通风和排水孔，以及在所述副框架内横向延伸跨过所述宽度的梁，所述梁具有通风和排水可以经过的孔；

被密封于并邻近所述副底盘的所述底部的副底板；以及

邻近所述副底盘的所述顶部并邻近所述封闭容积的穿孔底板。

2.如权利要求1所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述穿孔底板进一步包括塑料底板。

3.如权利要求2所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述穿孔底板进一步包括与塑料结合的木材。

4.如权利要求3所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述木底板直接邻近集装箱侧壁，所述集装箱侧壁至少部分地限定所述封闭容积，所述塑料底板在所述木底板之间形成刮擦表面并且比所述木底板更远离所述集装箱侧壁。

5.如权利要求4所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述木底板是实心的且无孔的，而所述塑料底板是穿孔的。

6.如权利要求2所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述塑料穿孔底板在中心区域具有比邻近的集装箱侧壁更大的孔密度，所述集装箱侧壁至少部分地限定所述封闭容积。

7.如权利要求1所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述穿孔底板包括至少一个孔，所述至少一个孔的邻近所述封闭容积的开口小于远离所述封闭容积的开口。

8.如权利要求1所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，进一步包括与所述副框架连结的通风系统，并进一步包括在所述通风系统内的至少一个止回阀，所述止回阀在运输过程中有效地防止水进入而准许空气流经。

9.如权利要求1所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述穿孔底板进一步包括带有非常小比率穿孔的表面，从而支持浆过滤，同时类似地用作有效地刮擦的表面。

10.如权利要求1所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，进一步包括在所述封闭内的可替换的光滑侧壁。

11.如权利要求10所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述可替换的光滑侧壁可绕每个轴线旋转以在倾倒过程中均匀磨损。

12.如权利要求10所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述可替换的光滑侧壁由绝缘芯层压板制造。

13.如权利要求10所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述可替换的光滑侧壁由泡沫层绝缘材料制造。

14.将联运集装箱转变为限定封闭容积的、适合于航运和生物转化的联运集装箱的方法，其包括步骤：

在副底盘中形成适合的通风和排水孔；

使邻近所述副底盘的第一表面且邻近所述封闭容积的底板穿孔；以及

连结副底板使其邻近所述副底盘的第二表面，该第二表面远离所述第一表面。

15.形成封闭空间的生物转化集装箱，在所述封闭空间中容纳有机物质，并且所述生物转换集装箱具有带有至少一个孔的穿孔底板，所述至少一个孔从邻近容纳所述有机物质的封闭空间的较小开口尺寸锥形过渡至远离封闭空间的较大开口尺寸。

16.如权利要求15所述的形成封闭空间的生物转化集装箱，其中，所述穿孔底板进一步包括塑料底板。

17.如权利要求16所述的形成封闭空间的生物转化集装箱，其中，所述穿孔底板进一步包括与塑料结合的木材。

18.如权利要求17所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述木底板直接邻近集装箱侧壁，所述集装箱侧壁至少部分地限定所述封闭空间，所述塑料底板在所述木底板之间形成刮擦表面并比所述木底板更远离所述集装箱侧壁。

19.如权利要求18所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述木底板是实心的且无孔的，而所述塑料底板是穿孔的。

20.如权利要求16所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述塑料穿孔的底板在中心区域具有比邻近的集装箱侧壁更大的孔密度，所述集装箱侧壁至少部分地限定所述封闭空间。

21.如权利要求15所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，进一步包括与所述穿孔的底板连结的通风系统，并进一步包括在所述通风系统内的至少一个止回阀，所述止回阀在运输过程中有效地防止水进入而准许空气流经。

22.如权利要求15所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述穿孔的底板进一步包括带有非常小比率穿孔的表面，从而支持浆过滤，同时类似地提供用作刮擦的表面。

23.如权利要求15所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，进一步包括在所述封闭空间内的可替换的光滑侧壁。

24.如权利要求23所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述可替换的光滑侧壁可绕每个轴线旋转以在倾倒过程中均匀磨损。

25.如权利要求23所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述可替换的光滑侧壁由绝缘芯层压板制造。

26.如权利要求23所述的适合于航运和生物转化的联运集装箱，其中，所述可替换的光滑侧壁由泡沫层绝缘材料制造。

27.封闭生物物质的生物转化集装箱，所述生物转化集装箱包括直接邻近所述生物物质的可替换的光滑侧壁。

28.如权利要求27所述的生物转化集装箱，其中，所述侧壁可绕每个轴线旋转以在倾倒过程中均匀磨损。

29.如权利要求27所述的生物转化集装箱，其中，所述侧壁由绝缘芯层压板制造。

30.如权利要求27所述的生物转化集装箱，其中，所述侧壁由泡沫层绝缘材料制造。

31.如权利要求27所述的生物转化集装箱，进一步包括包含邻近所述生物物质的塑料的穿孔的底板。

32.如权利要求31所述的生物转化集装箱，其中，所述穿孔的底板进一步包括与塑料结合的木材。

33.如权利要求32所述的生物转化集装箱，其中，所述木底板直接邻近所述可替换的光滑侧壁，所述可替换的光滑侧壁至少部分地限定封闭容积，所述塑料底板在所述木底底板料之间形成刮擦表面并比所述木底板更远离所述可替换的光滑侧壁。

34.如权利要求33所述的生物转化集装箱，其中，所述木底板是实心的且无孔的，而所述塑料底板是穿孔的。

35.如权利要求31所述的生物转化集装箱，其中，所述塑料穿孔的底板在中心区域具有比邻近的可替换的光滑侧壁更大的孔密度，所述可替换的光滑侧壁至少部分地限定封闭容积。

36.如权利要求27所述的生物转化集装箱，进一步包括具有至少一个孔，其邻近所述封闭的生物物质的开口小于远离所述封闭的生物物质的开口。

37.如权利要求27所述的生物转化集装箱，进一步包括与所述生物物质连结的通风系统，并进一步包括在所述通风系统内的至少一个止回阀，所述止回阀在运输过程中有效地防止水进入所述生物转化集装箱而准许空气流经。

38.如权利要求27所述的生物转化集装箱，进一步包括穿孔的底板，其具有带有非常小比率穿孔的表面，从而支持浆过滤，同时类似地提供用作有效地刮擦的表面。

39.均分别地形成不透液体的集装箱的联运集装箱阵列，其包括：

将所述联运集装箱阵列中的联运集装箱连结到所述联运集装箱阵列中的其他集装箱的设备；

进入所述联运集装箱阵列的通风；以及

所述阵列被定向成开口对着每个高位集装箱，并且所述不透液体的集装箱在所述开口之下以适合于容纳生物物质。

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