CN103108734A - 废物处理装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于处理废物的装置和方法，涉及到减小的废料体积。存在用于处理废料的装置，包括用于接收废料的压实隔室，所述压实隔室具有用于通过所述压实隔室处理废料的螺旋叶片(19)以及废料出口。所述装置包括加热区域(30)，所述加热区域(30)包含用于加热从所述废料出口接收的废料的布置，所述装置还包括冷却区域(70)，所述冷却区域(70)包含用于冷却从所述加热区域接收的废料的冷却布置。

Description

废物处理装置以及方法

本发明涉及用于处理和加工废物的装置和方法，且尤其涉及包含减小废料体积的处理。

增加消费带来的问题是废品的相关增加。尽管持续努力减小产生的不必要的废物的量，或再循环废物流内的较高价值的成分，但是一直具有不能有效再利用的废物的比例。

各种形式的废料的问题在于它们是庞大的且占据较大的空间量，如果不被处理的话。这对于塑料例如广泛用作包装材料的聚乙烯尤其正确。存在多种用于处理废料的方法。塑料诸如热塑性泡沫树脂可在焚化炉中燃烧。实际上，废料的焚烧将废物转化成热、气体释放和残留的固体灰烬。该方法的问题在于焚化者往往会被在燃烧塑料时产生的高热量伤害，且有害气体诸如二噁英和氯气被产生，以及还有其他污染物。

将废物放到填埋场是废物处理的最传统方法之一，且其在大部分国家仍然是常规手段。但是，旧的、缺乏管理的填埋场可产生多种不利的环境影响，诸如风刮起的废物以及凋落物、寄生虫的附着、可污染地下水和地面水的称为浸出液的有毒废物的产生，以及填埋场气体的产生，填埋场气体主要由二氧化碳和甲烷构成，其作为有机废物分解物厌氧地产生。为了克服这些问题，许多填埋场用土覆盖以防止吸引寄生虫，并减小风吹的凋落物的量。此外，填埋场的空间售价很高，且倾倒废料的成本基于重量计算。

压实设备(compacting device)可用于减少由废料占据的体积。压实机的已知类型在PCT/GB2008/001560中公开。这样的压实机包括具有定位在圆锥腔室中的螺旋叶片的旋转轴，其中废料通过旋转轴被驱动通过腔室，且在最后释放到加热器且通过喷嘴之前被变形和压实。

EP0662043公开了使用压实腔室和叶片且包括出口喷嘴的可替换的压实方法和装置，该叶片用于将废料传送通过通道，该出口喷嘴限定响应于增加和减小材料压力而分别放大和减小的内部横截面面积。有效地，多个指状物设置在出口以控制压出物的尺寸。但是这样的装置将很大的力和应力施加在轴中，此外，废物在其移动通过喷嘴时会再膨胀。

本发明的多个方面提供改进的废物处理装置。

根据本发明的第一方面，提供用于处理废料的装置，包括用于接收废料的压实隔室，所述压实隔室具有通过所述压实隔室处理废料的螺旋叶片以及废料出口，所述装置还包括加热区域，所述加热区域包含用于加热从废物出口接收的废料的布置，所述装置还包括冷却区域，所述冷却区域包含用于冷却从所述加热区域接收的废料的冷却布置。

在加热之后对废料进行冷却的显著益处在于压出物以合适的方式固化以允许其被切到一定长度且安全处理。压出物将不会变形，且液体废物的形成压出物的外表面的任何有效部分不会泄漏，导致压出物因为压缩的废料而可能的突然膨胀。将要理解的是，加热循环在压出物的周边产生废聚合物的流动，且就其本身而论，立刻的冷却或变冷确保了该流体和加热的周边废聚合物立刻冷却和固化，确保了其余废物的封闭。这样确保了离开冷却区域的废物压出物的结构整体性。该冷却区域还关于优化压实处理和使用最小能量需求以确保由于将废料陷于压出物中所产生的压实来说是特别有益的。

有益地，废料连续地穿过所述压实隔室、加热区域以及冷却区域。加热区域和冷却区域限定从压实隔室到装置的离开孔口的废料传送路径。传送路径由导管或通道限定，该导管或通道有益地是连续的，意味着没有阻止废品沿着传送路径运动的障碍物。将要理解的是，导管或通道的截面轮廓可整体地或逐渐地改变，优选在加热区域中改变，以提供如所期望地成形压出物。所述冷却布置有益地包括用于接收废料的导管，所述导管具有配置成至少部分围绕所述导管延伸的多个冷却通道，废料被布置以移动通过导管。

所述冷却通道有益地延伸穿过限定所述导管的壁。在一个实施方式中，所述导管包括至少部分地设置在冷却套管中的冷却通道，所述冷却套管至少部分地围绕限定所述导管的所述壁。这样的构型是有益的，因为由于冷却套管可设置在导管周围，这样提供了更加容易制造的产品。所述冷却套管有益地以布置成围绕限定所述导管的壁定位的两个或更多个节段(section)的方式设置。以两个大体半圆形部分提供冷却套管改善了组装的容易性同时还提供了有效的冷却。将要理解，包括实质上圆形的套管的单一节段可提供在导管上，然而组装却不复杂。通过提供两个节段，但是为了再次容易制造，应该提供用于冷却剂流体流的两个入口和两个出口。

单一的入口和单一的出口可被提供，但是在这样的构型中，冷却剂流体流通道应该在组装中有益地匹配以确保最优的流体流。

有益地提供中断元件(blocking element)，用于阻止废料从所述装置且优选地从所述冷却区域的运动。所述中断元件优选地定位在所述冷却区域的下游且被布置以能够阻止离开所述装置的废料且优选地中断离开所述装置的废料。将要理解的是，所述中断元件可以可撤回地定位以中断在加热区域和冷却区域之间的运动。提供中断元件或门的益处在于，可实现改进的从废料提取水，从而增加压出物的密度和质量。有益地，中断元件是在中断构型和打开构型之间可撤回的，且有益地包括切断刀片。所以，切断刀片自身形成中断元件或门。

优选提供控制布置，包括包含用于接收来自压力传感器的信号的接收器的控制布置，其中所述控制布置响应于来自所述压力传感器的所述信号的接收而激活所述螺旋叶片。

一旦在中断元件处实现预定压力值，控制布置可引起螺旋叶片的旋转暂停。

该装置还优选地包括用于从所述装置排出气体的排气通风布置(exhaust vent arrangement)。所述排气通风布置优选地定位在所述冷却区域的下游。所述排气通风布置优选地被布置以接收来自冷却区域的出口的气体，且包括被布置以抽吸排气通过过滤器的风扇布置。合适的过滤器可以是碳、高效空气过滤器(Hepa)、沸石或者是静电的。当该装置特别适合于压实因为可导致难闻气味的食物材料和其它有机物而被污染的废物时提供这样的排气通风布置是有益的。

根据本发明第二方面，提供用于处理废料的装置，所述装置包括：压实隔室，其由壁限定，用于接收废料；螺旋叶片，其用于通过所述压实隔室处理废料；以及废料出口，其中所述螺旋叶片或壁中的至少一个包括在其中的一个或多个孔口，所述一个或多个孔口用于从废料中输送液体，所述一个或多个孔口具有孔口入口和孔口出口，其中由所述孔口入口限定的开口的面积不同于由所述孔口出口限定的开口的面积。

本发明的这一方面具有显著的益处。从孔口入口处的较小开口到孔口出口的较大开口通过该孔口的压降意味着压力下降且因此减小阻塞发生的可能性。通过从入口到出口增加有效的开口侧改善了液体的流路。所以，液体可有效地逃离通过该孔口，同时减小废料堵塞该孔口的机会。

由所述孔口入口限定的开口的面积优选地小于由所述孔口出口限定的开口的面积。由所述孔口入口和所述孔口出口所限定的面积上的改变可在所述孔口入口和所述孔口出口之间逐步发生。在一个实施方式中，所述孔口入口是实质上圆柱形，但是可替换的形状是可设想的，例如槽。所述孔口出口也有益地是实质上圆柱形，但是也可以是不同的形状。

所述孔口入口的直径优选在2mm和10mm之间，假定该孔口入口是圆柱形的。所述孔口出口的直径有益地在6mm和30mm之间。

所述螺旋叶片有益地包括轴，所述轴具有从其延伸的刀片，并且所述一个或多个孔口限定在所述轴中，所述轴还包括延伸穿过所述轴的纵向长度的一部分的通道。所以，液体可进入设置在轴中的通道，且沿着轴远离加热区域移动。

所述轴有益地包括具有在其中的开口的头部或末端，其中所述开口实质上横向于所述轴的纵向长度。在一个实施方式中，液体可从轴的邻近所述加热区域的末端释放。该液体然后可移动穿过压出物的中心。

优选地提供排气通风布置，用于从所述装置的出口排出气体。

在本发明的另外示例性实施方式中，提供用于处理废料的装置，包括：

压实隔室，其用于接收废料，所述压实隔室具有用于通过所述压实隔室处理废料的螺旋叶片以及废料出口；

加热区域，其用于从所述废料出口接收废料，所述加热区域包含用于在所述加热区域中加热废料的布置；以及

中断元件，其用于阻止废料从所述加热区域运动。

本发明这一方面的益处在于增加液体从废料和压出物的去除。增加废料和压出物上的压力确保了去除很大体积的多余液体。对于安全的目的而且对于压出物的质量重要的是在处理过程中尽早地去除可在加热区域转化成气相的同样的液体。

所述中断元件有益地是在中断构型和打开构型之间可撤回的。这使得一旦发生压缩就使压出物从所述装置释放。优选的是，所述中断元件包括切断元件，所述切断元件包含切断刀片。所以，所述中断元件用于用作离开所述装置的压出物的门且还用作切断刀片。

有益地提供了用于确定所述中断元件处的压力的布置。有益地提供了控制布置，所述控制布置包含用于接收来自所述压力传感器的信号的接收器，其中所述控制布置控制所述螺旋叶片的激活。一旦所述中断元件处的预定压力值被实现，则暂停所述螺旋叶片且撤回所述中断元件。所述控制布置有益地控制所述螺旋叶片的运动。

所述装置还有益地包括冷却区域，所述冷却区域包含用于冷却来自所述加热区域的废料的冷却布置。所以，所述冷却区域定位在所述加热区域的下游，且所述中断元件优选定位在所压缩的废料从所述冷却区域出来的出口的下游。

所述螺旋叶片或限定所述压实隔室的壁中的至少一个优选包括在其中的一个或多个孔口，所述一个或多个孔口用于从废料中输送液体，所述一个或多个孔口具有孔口入口和孔口出口，其中由所述孔口入口限定的开口的面积不同于由所述孔口出口限定的开口的面积。

优选地提供排气通风布置，用于从所述装置排出气体。

根据本发明的一个方面，提供用于处理废料的方法，包括以下步骤：

向在其中具有螺旋叶片的压实隔室添加废料；

通过所述螺旋叶片的旋转将废料运送和压实通过所述压实隔室到加热区域；

在所述加热区域加热所压实的废料；

将所压实的废料运送通过所述加热区域的出口；

通过提供中断元件阻止所压实的废料从所述加热区域的所述出口的运动，而同时旋转所述螺旋叶片以压缩所压实的废料。

所述方法还包括在所压实的材料的压缩之后暂停所述螺旋叶片的激活的步骤。另外的步骤可包括撤回所述中断元件以不阻止所压实的废料的步骤。进一步的方法步骤可包括激活所述螺旋叶片使得所压实的废料通过所述中断元件，且优选地随后暂停所述螺旋叶片的激活且切断或以其他方式分离所压实的废料。优选地通过将所述中断元件变成与压出的废料相通来切断废料。所述方法还可包括在废料离开所述加热区域的所述出口之后在冷却区域中冷却废料的步骤。

还根据本发明的多个方面是：

一种处理废料的方法，包括：

提供在其中具有螺旋叶片的压实隔室且向所述压实隔室添加废料；

将废料传送且压实通过所述压实隔室到加热区域；

加热废料且随后传送到冷却区域并冷却废料。

一种处理废料的方法，包括：

提供由壁限定的压实隔室和在所述压实隔室中的螺旋叶片，且向所述压实隔室添加废料；

将废料传送且压实通过所述压实隔室到加热区域；

加热废料；

其中，至少一个或多个孔口设置在所述螺旋叶片和所述壁中的一个或两者中，所述一个或多个孔口具有孔口入口和孔口出口，其中由所述孔口入口限定的开口的面积不同于由所述孔口出口限定的开口的面积。

现在将以示例的方式参照附图，在附图中：

图1为并入本发明的多个方面的装置的切断侧视图。

图2为并入本发明的多个方面的示例性实施方式的装置的示意性侧视图，其示出了另外的特征。

图3a-c为如在本发明一方面的示例性实施方式中发现的设置于轴或筒管中的任一个或两者中的孔口的示意性图示。

图4a和4b分别是在本发明的多个方面的示意性实施方式中所使用的冷却系统的构件的示意性侧截面图和横截面图。

图1中示出了本发明的示意性实施方式。装置10包括壳体11，该壳体11通常为金属的或金属合金的，例如钢的。壳体11包围压实隔室19。该压实隔室19是实质上圆柱形的截面并且就其本身而言限定沿着壳体11的长度纵向延伸的筒管12。筒管12实质上包围隔室19，除了定位在筒管12的最上部分的且允许引入待被处理到隔室19中的废料的开口11a之外。筒管12合适地由表面硬化的双金属钢形成，但是其他类型的耐磨材料也是合适的。

为了澄清的目的，术语“前方”和“后方”将用于定义装置10的纵向终端，且反映废物在装置内沿着从进入点(后方)到出口点(前方)延伸的轴线的运动。螺旋叶片20定位在隔室19内，该螺旋叶片20适于适当地用于切断和破碎废料且将其运输且压实穿过隔室19。螺旋叶片20包括轴20b，围绕该轴20b定位刮板20a，该刮板20a以围绕轴20b从隔室19的后方部分向隔室19的前方部分延伸的螺旋形脊部/螺纹的形式向外径向延伸。轴20b是实质上圆柱形的且围绕定位在壳体的后方端部的轴承21旋转。在前方基板14处不需要提供轴承，因为在使用时加热区域中的增塑材料用于维持和支撑轴。

螺旋叶片20的刮板20a沿着轴20b的长度在直径上变化。轴20b和刮板20a的直径相对于螺旋叶片20的旋转中心轴线定义。朝向轴20b的后方端部，刮板20a可具有直到大于轴20b的直径4倍的直径。刮板20a的直径沿着轴的长度变小，直到实质上小到1.5倍于轴20b的直径的直径。大体在尖端或出口处或邻近于尖端或出口，压实腔室还可采取其他形式。这使得最后的压出物可如期望地成形，且就其本身而言，可例如是正方形的或矩形的截面。

应理解，加热区域31的出口34可如所期望地包括压出喷嘴，其取决于压出物的具体需要。将要理解的是，如果压出物用于建筑目的，则通过提供合适截面的喷嘴或出口34，可提供正方形、矩形或甚至星形的压出物，或者可选择地，加热区域的出口和冷却区域的截面可具有该构型。在废料用于燃料记录(fuel log)的情况下，加速剂可添加到废料例如苯乙烯。

有益的是提供邻近于出口33的布置成从装置去除不期望的烟雾的罩。因为有机物质诸如废食品可存在于废料中，因此通气的帽/罩有益地包括用于将烟雾吸过过滤器的吸引工具，该过滤器包括碳、高效空气过滤器(Hepa)、沸石或者是静电的。

在本发明的实施方式中，筒管12包括多个孔12a，孔12a使得能够在隔室19和邻近的排出隔室16之间实现流体相通。孔12a允许包含在压实的废物流内的液体离开隔室19进入排出隔室16。排出隔室16可沿着到壳体的整个长度延伸，或占据壳体的仅一部分。聚集在定位在排出隔室16中的贮槽内的液体能够经由排出孔口17排出装置，用于进一步处理。可选择地，液体可通过泵(未示出)强制排出装置。泵可定位在排出孔口17内或邻近于排出孔口17，且可用于在排出隔室内产生负压。在本发明优选的实施方式中，排出隔室16的下表面朝向排出孔口17倾斜。排出隔室16的下表面由装置13的基部限定。孔12a可在筒管12内按均匀间隔排列。可替换地，孔12a间隔的密度可沿着筒管变化，以控制液体沿着废物压实路径在各个位置的排出。典型地，孔12a以具有非一致的截面直径的长形槽或实质上圆形孔的形式。

有益地，孔还被设置在轴20b和筒管12中，且孔还可以例如就间隔而言是变化的。轴20b具有中空芯部(未示出)，并且从废料排出的液体可穿过芯部，且，或者朝向马达驱动部分或装置的后方部分远离加热区域31被穿过孔抽出，或者可替换地，可远离轴20b的末端通过孔12b。这将自然地发生，因为压实材料的压力朝向筒管12的靠近加热区域21的末端增加，且因此压实隔室中的以及进入轴的芯部的液体的压力也是如此。所以，任何进入轴20b的液体将处于来自邻近于轴20b的末端的压力之下，且就其本身而言将被迫使在轴20b内沿导管而下且通过邻近于或靠近轴20b的驱动侧的一个或多个孔或槽离开。

轴20b或筒管20b中的孔12a和12b可以是槽，例如或者可以是圆形的。这些孔限定孔口，且被有效地提供，具有孔口入口和孔口出口，其中孔口入口和孔口出口相对于废液的运动限定。为了避免怀疑，液体首先移动穿过入口。由孔口入口限定的开口的区域不同于由孔口出口限定的开口的区域。这提供了重要的益处：在孔口截面区域上的这种改变意味着减少阻塞的有效性被增加。所以，这样的配置使得孔口保持畅通，从而提高液体去除的有效性。直孔很快会被废料堵塞，然而有益的是在废液出口处提供较大的区域，以便显著地减小流体的压力，剩下废物流且因此保持开孔畅通。重要的是在处理期间通风流体或蒸汽自由地发生，因为这确保了离开机器的压出物的质量比如密度被提高。所以，如果压出物被送到填埋场，例如，因为没有液体存在或存在很少液体，废料的整体重量被减少。如果材料用于其他用途，则材料的质量被提高。

参照图3，是可在筒管12或轴12b中找到的孔口的示意性图示。孔口入口101和孔口出口103被呈现，且清楚的是孔口出口相对孔口入口的截面面积的增加。在图3a中，截面面积的减小以单一台阶的方式发生，而在图3b中，截面面积的增加是更逐渐的。在图3b中，截面面积的减小还是台阶的形式，但是具有恒定截面面积的组合，该恒定截面面积之后是逐渐增加的部分，该逐渐增加的部分之后是另一个恒定截面面积的部分。如果孔口入口是实质上圆形的话，则孔口入口的直径近似在2mm和10mm之间。出口的直径有益地在6mm和30mm之间。但是将理解的是，相对的直径可根据废物流例如而改变。筒管12的限定压实隔室19的内表面还可包括通道或槽，其引导从废物流释放的液体朝向多个孔12a。

在压实废物流并压出压实材料穿过基板14中的孔口15之后，所压实的废物流被推到由长形导管30限定的加热区域31中。导管适合地由耐磨材料诸如表面硬化的双金属钢制成。

在本发明的具体实施方式中，导管30由加热单元32遮盖，该加热单元32允许将加热区域31中的温度升高到帮助使位于压实废物流内的聚合材料的至少一部分熔化的温度，但是该温度低于废物流内的聚合物或有机物质的碳化温度。低熔点的聚合物包括例如含有聚对苯二甲酸乙酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯和聚氯乙烯(PVC)的膜废料以及瓶子。位于压实废物流内的低熔点聚合物熔化且进一步与废料的残留物混合，以便形成半液化的废物的压实浆，该压实浆由于经由通过孔口15进入加热区域31的另外的废物导致的位移而被沿着加热区域31推动。

可利用各种机构以向加热区域31施加热能。在图1所示的本发明的具体实施方式中，电导加热器32被包括在导管30内，允许沿着导管30的长度进行受控的加热。电阻加热器特别适合于陶瓷的、铸铝或青铜的构造，包括集成的冷却回路且由热电偶控制以调节温度用于精确温度控制。其他类型的加热源也是可能的，包括电磁感应、热交换器和微波。在本发明具体的实施方式中，可从加热区域31的后方端部朝向加热区域31的前方端部施加温度梯度。在本发明可替换的实施方式中，温度梯度可在加热区域31的中心区域增加到最大，然后朝向压出喷嘴33减小。在本发明多个方面的又一实施方式中，加热区域可被延长以加热在螺旋叶片所定位的压实腔室中找到的废料。这帮助将螺旋叶片支撑在压实腔室内，从而意味着不需要邻近轴20b的末端的轴承，改善了压实材料的流动特性。

可旋转轴20b经由轴22的部分与驱动组件接合，该轴22从壳体11的后方端部向外延伸。图2示出了驱动马达50，该驱动马达50提供驱动力以驱动螺旋叶片20在向前方向的旋转。在堵塞的情况下，为了防止对螺旋叶片20以及马达50造成损害，驱动马达50可调节速度，且还可包括推力轴承。另外，输出处理过的废物的最后密度可通过改变轴的旋转速度而改变。典型地，轴以2-8rpm范围的速度进行旋转。在本发明的具体实施方式中，驱动马达50包括允许螺旋叶片20被在向后的方向上驱动以进一步帮助清除潜在堵塞的逆向齿轮传动布置。

本发明的装置适合于处理多种废物流，或者是异质的或者是同质的。特别的优势在于，废物可包括被逐渐防止包含在填埋物中的含有液体的材料，因此该装置允许从废物流中提取液体成分。在本发明具体的实施方式中，装置适合于从固体废物分离液体废物，例如在处理包含高液体成分的废物的过程中，这种废物包括过期的食物产品、含有废蔬菜物质的包装、汽车油过滤料以及位于金属滚筒或塑料筒内的液体化学或生物危害性废物。

通过本发明的过程进行处理的异质废物可因为加热、重型压实和废物流的聚合成分内的封闭而被消毒。对于废物流，诸如家庭废物，压出材料大部分被封闭在包含在废物流内的塑料和聚合物材料内。本发明的装置特别用于处理高度污染的废物，诸如含有血液的医院废物或食品包装，因为压实过程的温度曲线和持续时间可被调节以超过诸如医院高压灭菌法的标准消毒过程。所产生的材料可被允许冷却且适于根据国内规程而丢弃到填埋场中。消毒材料的优势在于其实际上是无气味的且可长时间地安全存储。

在本发明具体的实施方式中，喷嘴或出口33可被成形以使压出且密封的材料形成为更适合输送的构型。可替换地，压出材料的构型可使得其适合于可选择的用途，诸如在建筑行业，例如作为适于构造硬面层或用于地下电缆导管覆盖物的建筑块。

返回参照图1，具有冷却区域70，其冷却从加热区域31接收的压出物。从加热区域接收的材料将开始立即冷却至少部分熔化的材料。在加热区域31中的停留时间可调节以向材料提供足够的热。有益的是，足够的热被提供以熔化移动通过加热区域31的材料的外表面的至少一部分。这具有使废物的外表面消毒的作用以减小污染的机会、寄生虫的招致等等。将要理解的是，较高的温度和/或较长的停留时间可被利用以对废物进行消毒，从而使装置用于医疗废物或食品废物。在冷却循环之后，压出物是固体材料，其实际上具有固化的外皮，然而外皮内部的材料不必熔化。这减小与加热相关的成本且仍然保持压出物的构型。但是，如果需要压出物的后续的特性以及使用，则提供到加热区域31中的废料的停留时间和/或热量可被相应地操作。但是，通常有益的是提供尽可能少的热，以确保废料由外表皮封闭。在切割压出物的过程中，且对于后续使用有益的是，废料可以再膨胀，这在对于过程优选大表面积的化学热解中，以及在向锅炉和壁炉(其中再膨胀的材料可非常快地转化)供能的废物中具有显著的益处。

在加热材料移动到冷却区域70时，压出物在其固结上受控制，以使其能够被切到一定长度且安全地操作。但是，为了确保有效的冷却，冷却水套管72被有益地提供，其可以是铸铝的。冷却套管有益地含有传输冷却剂例如水或甘醇的多个管74，其通过热传输冷却废料。因为不锈钢和铝之间的膨胀系数太相似以致不能使用不锈钢管，有益的是使用具有高镍含量诸如铬镍铁合金600的管。冷却剂流管的示例性构型提供在图4a和4b中，其中图4a是冷却套管的一段内的冷却构型的示意性侧视图，而图4b是根据本发明示例性实施方式的冷却套管的一段的示意性横截面图。参照图4a，冷却套管72被示意性示出，其如在图4b中所清楚呈现地为半圆形，且形成水冷却套管72的半部。冷却套管72的第二半部以易于组装和制造的这种方式提供。如关于图4a所看到的，具有冷却剂入口76和冷却剂出口78。图4a中的管74呈现在“使用”构型，其中示出了管的顶部74a和管的底部74b。冷却剂流路从入口76穿过管74在由箭头80指示的方向上延伸。这意味着返回流路在重力作用下在纵向方向延伸穿过冷却套管。

再次参照图4b，冷却剂流路的端部视图被示出，其有益地示出了冷却套管的半圆形特性以及示出了管74中的冷却剂流的入口76和出口78。

一旦实现冷却，压出物经由出口或喷嘴33离开冷却区域70。有益地提供刀片82以能够将压出物切到一定长度，其有益地被电动致动器或液压致动器推进。典型地，用于切断电缆等的常规液压刀片具有厚的外形，但是压出物可被宽的刀片撕裂，且就其本身而论，刀片是窄的且由两个侧部(未示出)支撑以加强强度和刚度。为了足够地处理一些材料，刀片可被碳化物涂覆或涂覆有陶瓷或不锈钢浸渍的特氟隆材料。在现有技术的布置中，这种切断典型地通过使用圆形或带锯来实现，但是这样的设备产生噪音和灰尘污染，且因此存在潜在火灾危险。所以，在本发明示例性的实施方式中，切断通过用作剪断机刀片的刀片来实现。在图1中，刀片呈现在升高的构型，且通过电动致动器84致动。电动致动器因为其可靠性而被有益地使用。所以如在图1中所呈现的，刀片被升高且处于准备切断压出物的构型。但是，当压出物从冷却区域70释放时，刀片82处于降低的构型，从而对压出物移动通过装置提供屏障或阻断。在该时间期间，螺旋叶片是可操作的，在定位在加热区域31内的压出物的后方端部上增加压力。这还增加了经过该螺旋叶片前进通过装置的材料上的压力，这增加了液体从废料去除的有效性。刀片82还包括压力传感器(未示出)，且控制布置71监控压出物在刀片82上的压力。一旦实现预定压力从而确保改进的脱水，中止螺旋叶片的致动且刀片被打开到如图1所示出且由箭头83标识的撤回构型。螺旋叶片被再次再激活以迫使压出物到达预定长度，在该点，压出物激活传感器(未示出)以关闭切断刀片82从而将压出物切断到一定长度。切断刀片然后被维持在降低的构型，且重复机器过程循环。收集器可被设置在剪断机刀片下方以接收切断长度的废料。被排出的废物的压实无菌块可安全地储存、运输、进一步处理或处置。

参照图2，在本发明的一实施方式中，装置10包括漏斗40，该漏斗40具有可接收废料的上部开口以及可直接通向壳体11中的开口11a(见图1)的下部开口。

收集器可设置在剪断机下方以接收切断长度的废料。排出的废物的压实无菌块可然后被安全地储存、运输、进一步处理或处置。

装置10可设置有控制面板71，控制面71包括微处理器/可编程逻辑控制器，其在装置安装之被编程且集成有驱动组件以控制可旋转轴的旋转速度、加热布置的温度和，可选择地，模具的温度以及用于剪断机每个循环的时间段。不同的程序可用于不同类型的废料。控制面板使非不熟练的操作人员能够成功地使用本发明的装置。此外，控制面板允许装置的安全操作，且如果在接合驱动器之前通过软化残留废物来起动时固化残留废物存在于装置的加热区域中，则防止装置被破坏。

将理解的是，为装置提供监测设备以用于在可能需要维护时监测性能和记录。该信息可传输到远程位置。例如，可将扭矩驱动传感器设置在驱动器上，通过测量电流量，且如果堵塞发生则电流量将增加。一旦电流量超过预定值，则驱动器切断。该信息经由信号中转到可能远离装置的操作人员。第二安全特征是有益地提供推力轴承且第三安全特征是有益地提供牺牲性的开口销。

该装置有益地以两半的方式提供到滑轨上以快速安装。

本发明仅以示例的方式描述，且技术人员将理解，在不偏离通过所附权利要求所限定的保护范围的情况下可进行改变和变型。

Claims (42)

1.用于处理废料的装置，包括用于接收废料的压实隔室，所述压实隔室具有用于通过所述压实隔室处理废料的螺旋叶片以及废料出口，所述装置还包括加热区域，所述加热区域包含用于加热从所述废物出口接收的废料的布置，所述装置还包括冷却区域，所述冷却区域包含用于冷却从所述加热区域接收的废料的冷却布置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中废料连续地穿过所述压实隔室、所述加热区域以及所述冷却区域。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的装置，其中所述冷却布置包括用于接收废料的导管，所述导管具有配置成至少部分围绕所述导管延伸的多个冷却通道，废料被布置以移动通过所述导管。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述冷却通道延伸穿过限定所述导管的壁。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述导管包括至少部分地设置在冷却套管中的冷却通道，所述冷却套管至少部分地围绕限定所述导管的所述壁。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述冷却套管以布置成围绕限定所述导管的壁定位的两个或更多个节段的方式设置。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述两个或更多个节段的内表面是实质上圆柱形的。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的装置，其中所述节段是实质上半圆形的。

9.根据任一前述权利要求所述的装置，还包括用于阻止废料运动通过所述装置的中断元件。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述中断元件定位在所述冷却区域的下游且被布置以使得能够中断离开所述装置的废料。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述中断元件是在中断构型和打开构型之间可撤回的。

12.根据权利要求10-11中任一项所述的装置，其中所述中断元件包括切断刀片。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的装置，包括用于确定所述中断元件处的压力的压力传感器。

14.根据权利要求13所述的装置，包括控制布置，所述控制布置包含用于接收来自所述压力传感器的信号的接收器，其中所述控制布置响应于来自所述压力传感器的所述信号的接收而控制所述螺旋叶片的激活。

15.根据任一前述权利要求所述的装置，还包括用于从所述装置排出气体的排气通风布置。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述排气通风布置定位在所述冷却区域的下游。

17.用于处理废料的装置，所述装置包括：压实隔室，其由壁限定，用于接收废料；螺旋叶片，其用于通过所述压实隔室处理废料；以及废料出口，其中所述螺旋叶片或壁中的至少一个包括在其中的一个或多个孔口，所述一个或多个孔口用于从废料中输送液体，所述一个或多个孔口具有孔口入口和孔口出口，其中由所述孔口入口限定的开口的面积不同于由所述孔口出口限定的开口的面积。

18.根据权利要求16所述的装置，其中由所述孔口入口限定的开口的面积小于由所述孔口出口限定的开口的面积。

19.根据权利要求16-17中任一项所述的装置，其中由所述孔口入口和所述孔口出口所限定的面积上的改变在所述孔口入口和所述孔口出口之间逐步发生。

20.根据权利要求16-18中任一项所述的装置，其中所述孔口入口是实质上圆柱形。

21.根据权利要求16-19中任一项所述的装置，其中所述孔口出口是实质上圆柱形。

22.根据权利要求19所述的装置，其中所述孔口入口的直径在2mm和10mm之间。

23.根据权利要求20所述的装置，其中所述孔口出口的直径在6mm和30mm之间。

24.根据权利要求16-22中任一项所述的装置，其中所述螺旋叶片包括轴，所述轴具有从其延伸的刀片，并且所述一个或多个孔口限定在所述轴中，所述轴还包括延伸穿过所述轴的纵向长度的一部分的通道。

25.根据权利要求23所述的装置，其中所述轴包括具有在其中的开口的头部，其中所述开口实质上横向于所述轴的纵向长度。

26.用于处理废料的装置，包括：

压实隔室，其用于接收废料，所述压实隔室具有用于通过所述压实隔室处理废料的螺旋叶片以及废料出口；

加热区域，其用于从所述废料出口接收废料，所述加热区域包含用于在所述加热区域中加热废料的布置；

中断元件，其用于阻止废料从所述加热区域运动。

27.根据权利要求26所述的装置，其中所述中断元件是在中断构型和打开构型之间可撤回的。

28.根据权利要求26-27中任一项所述的装置，其中所述中断元件包括切断元件，所述切断元件包含切断刀片。

29.根据权利要求26-28中任一项所述的装置，包括用于确定所述中断元件处的压力的压力传感器。

30.根据权利要求29所述的装置，包括控制布置，所述控制布置包含用于接收来自所述压力传感器的信号的接收器，其中所述控制布置控制所述螺旋叶片的激活。

31.根据权利要求26-30中任一项所述的装置，其中所述装置还包括冷却区域，所述冷却区域包含用于冷却来自所述加热区域的废料的冷却布置。

32.根据权利要求31所述的装置，其中所述中断元件定位在所述冷却区域的下游。

33.根据权利要求26-32中任一项所述的装置，其中所述螺旋叶片或限定所述压实隔室的壁中的至少一个包括在其中的一个或多个孔口，所述一个或多个孔口用于从废料中输送液体，所述一个或多个孔口具有孔口入口和孔口出口，其中由所述孔口入口限定的开口的面积不同于由所述孔口出口限定的开口的面积。

34.一种用于处理废料的方法，包括：

向在其中具有螺旋叶片的压实隔室添加废料；

通过所述螺旋叶片的旋转将废料运送和压实通过所述压实隔室到加热区域；

在所述加热区域加热所压实的废料；

将所压实的废料运送通过所述加热区域的出口；

通过提供中断元件阻止所压实的废料从所述加热区域的所述出口的运动，而同时旋转所述螺旋叶片以压缩所压实的废料。

35.根据权利要求34所述的方法，还包括在所压实的材料的压缩之后暂停所述螺旋叶片的激活的步骤。

36.根据权利要求35所述的方法，还包括撤回所述中断元件以不阻止所压实的废料的步骤。

37.根据权利要求36所述的方法，还包括激活所述螺旋叶片使得所压实的废料通过所述中断元件的步骤。

38.根据权利要求34-37中任一项所述的方法，还包括暂停所述螺旋叶片的激活且切断或以其他方式分离所压实的废料的步骤。

39.根据权利要求38所述的方法，包括通过将所述中断元件变成与压出的废料相通来切断所压实的废料的步骤。

40.根据权利要求34-39中任一项所述的方法，还包括在废料离开所述加热区域的所述出口之后在冷却区域中冷却废料的步骤。

41.一种处理废料的方法，包括：

提供在其中具有螺旋叶片的压实隔室且向所述压实隔室添加废料；

将废料运送且压实通过所述压实隔室到加热区域；

加热废料且随后运送到冷却区域并冷却废料。

42.一种处理废料的方法，包括：

提供由壁限定的压实隔室和在所述压实隔室中的螺旋叶片，且向所述压实隔室添加废料；

将废料运送且压实通过所述压实隔室到加热区域；

加热废料；

其中，至少一个或多个孔口设置在所述螺旋叶片和所述壁中的一个或两者中，所述一个或多个孔口具有孔口入口和孔口出口，其中由所述孔口入口限定的开口的面积不同于由所述孔口出口限定的开口的面积。

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