CN1188219C - 垃圾处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种处理所收集垃圾的系统,包括一个垃圾接收坑(102);至少一个用来分离具有等于或小于水比重的第一废料和具有大于水的比重的第二废料的第一分离器(104);至少一个压碎机(106),用来接收上述第一废料,基本上将至少第一废料的颗粒部分压碎成更小的颗粒形式来获得处理后的废料,并产生一种包括携带处理后废料的水的液体产品;至少一个乙酰发酵罐(326)来接收上述液体产品并通过厌氧发酵来生产第一发酵流出物;至少一个甲烷发酵罐(328)来接收上述第一发酵流出物进行厌氧甲烷发酵以产生第二发酵流出物;至少一个液体输送管线(174)将至少上述第一或第二发酵流出物中的一种送入一个或多个子系统的系统装置中。本发明还提供用于上述系统的装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种未分拣垃圾的处理系统。本发明还涉及在该系统中使用的装置。
本发明所要处理的未分拣的垃圾包括主要由家庭、办公室等所产生的固体或半固体垃圾。大部分情况下,这些垃圾由人类消费所产生的固体垃圾构成。这些包括例如食物残渣、院落垃圾、有机物质和其他具有大不相同的物理特性的材料,例如纤维材料也就是纸、纸板和碎布、塑料材料玻璃、电线、轻型金属容器和相对较重材料例如重金属管和铸铁。这样的垃圾在下面称做“城市固体垃圾”(MSW)。
背景技术
对MSW的处理和/或处置是对城市安置(urban setting)的挑战。在近些年,随着人口增长和人均消费量的增加,这个问题越来越突出。处理和/或处置对市政当局是不断增加的挑战。
通常情况下,MSW是通过焚烧、填埋或回收等方法处理。回收需要居民将MSW初步分拣成主要成分,也就是金属、玻璃、有机垃圾等,然后在不同的容器中对每种垃圾进行处理。
在地面对MSW填埋是使MSW位于一个单独的地点。这样的垃圾处理方法对环境有很多不利的影响包括对地下水的污染、恶臭(maleodors)、会吸引很多害虫在垃圾上大肆生长等。
焚烧的主要问题是对空气的污染。此外,另一个问题是需要对所产生的灰烬进行处理,特别是其可能包含了相对高浓度的不易燃的有毒物质的时候,例如有毒金属。焚烧所需能量主要用来初步去除在垃圾中的液体并将垃圾按成分分离。
按照现有方法对某种废料回收也存在问题,它需要将废料分成不同成分,如上所述,需要约束居民使其将他们的垃圾按照成分丢弃。经验显示这从来没有完全令人满意过。
US1298577公开一种使用一种装置在沙子中分离金子的系统,该系统使得较重的金子从移动的水流中沉淀出来,而沙子仍然悬浮在其中。US5548971公开了一种从木屑中分离石头的装置,将木屑和杂粒例如石头和钉子的混合物投入到向上流动的水流中。使用水浮选技术(waterfloatation technique)分离MSW中的成分的技术参见US3568839、US3597308、US3897215、US4250023、US5387267和DE19507703。这些专利的目的是使有机物包括纸、纺织品、木头、塑料和食物从无机物中例如金属、玻璃、沙子和尘土中完全分离,以此产生低灰烬的燃料或混合材料。对集中的垃圾进行处理的系统也被描述过。例如,DE19749530描述了一种处理包括沙、石、金属、玻璃的垃圾和有机垃圾的分批处理法。
对有机物进行生物处理的系统也描述过。例如,US4722741说明了一种产生甲烷气体的厌氧消化工艺。
但是上面引用的这些专利都没有提供分离集中的、未分拣的垃圾和在拉圾被离拣后回收垃圾成分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理所收集的未分拣的垃圾的系统。
作为本发明的第一部分,本发明提供一种处理收集的未分拣垃圾的系统,包括一个垃圾接收坑;至少一个用来分离具有等于或小于水比重的第一废料和大于水的比重的第二废料的第一分离器;至少一个压碎机,用来接收上述第一废料,基本上将至少废料的颗粒部分压碎成更小的颗粒形式来获得处理后的废料,并产生一种包含携带处理后废料的水的液体产品;至少一个乙酰(acetogenic)发酵罐来接收上述液体产品并通过厌氧乙酰发酵来生产第一发酵流出物;至少一个甲烷(methanogenic)发酵罐来接收上述第一发酵流出物并进行厌氧甲烷发酵以产生第二发酵流出物;至少一个液体输送管线将至少上述第一或第二流出物中的一种送入一个或多个子系统的系统装置中。
本发明的其它部分还提供一种用来分离收集的未分拣的垃圾的装置和一种处理携带垃圾颗粒的液体的装置。根据优选实施例这两种装置可以用于上述系统中。
本发明的系统可以获取未分拣的生活垃圾并对其进行处理以便对垃圾组分(玻璃、有机废物、金属等)进行分离。本系统还通过发酵过程对有机废物进行处理以获取肥料和有机气体。
这样,本发明的第二个部分是提供一种用来分离收集的未分拣垃圾的装置,包括一个液体容器,该液体容器带有用来接收垃圾的开口的顶部和带有沉淀部分的底部,沉淀部分用来接收比水的比重大的第一废料;一个第一传送机,其底端位于所述沉淀部分中,其顶端伸出容器外,用来把第一废料从所述沉淀部分送到所述容器外的第一收集装置中;一个第二传送机,其底端在高于上述沉淀部分的容器的另一部分处,用来将比水的比重轻的第二废料传送到第二收集装置中;一个隔板限定部件,位于所述第一传送机上方,二者之间有间隙能允许上述第一废料从该间隙被第一传送机传送,并限定了一个隔板,使导入容器中的物品不与第一传送机直接接触而是在沉淀部分中;液体喷嘴设置在所述容器中,它们将液体流喷射到容器内的液体中,这样来使上述液体中的物品侧向运动。
根据第二部分的一个优选实施例,装置包括一个破碎装置,用来破碎分散在上述液体中的固体物质。破碎装置可以是带有弓形刀片的旋转圆筒形的大致形式,该圆筒通过旋转使刀片切割或破碎固体物质。这种装置当为了破碎塑料材料例如塑料袋、一次性尿布时特别重要,这些是生活垃圾的特征之一,这些材料提出了主要的生活垃圾处理问题。破碎装置也便于使封闭的塑料袋破裂。
这样根据本发明的第三部分,本发明还有处理带有废料的液体的装置,包括一个限定了在液体入口和液体出口之间流动通道的管体,管体有很多直管段,由流动通道中更接近入口的一个近端管段和一个远端管段组成的两个相邻管段,在它们的接触点处这些管段末端彼此连接起来形成带有它们之间的角度的转角;在所述管体的转角处在管体中设置有高压液体喷嘴,布置成使得它们将高压液体的轴向射流喷射到远端管段中。
在本说明书中,术语“收集的垃圾”、“MSW”、“生活垃圾”、“城市未分拣固体垃圾”和其它类似术语或其派生词可以互换使用。本发明对于多种不同来源的垃圾处理都是有用的。需要注意的是MSW的确切成分根据地点不同而不同,取决于它是来自住宅区还是办公区,等等,各不相同,并根据季节不同而不同,跟气候无关。本发明的特征在于不需要根据垃圾的成分进行垃圾的初步分离。而且根据本发明,各种不同的成分被单独收集,然后可以再利用。
根据本发明的一个实施例本系统具有一个分拣子系统,用来接收所述第二废料并根据预定的特性进行分拣。分拣子系统可以使用任何公知的分拣装置。根据优选实施例,分拣子系统连接到至少一个液体输送管线中,来清洗分拣的废料,然后清洗好的分离的材料可以进行再利用。这样的材料可以包括玻璃、黑色金属和有色金属。黑色金属和有色金属可以利用黑色金属的磁性来彼此分离。
根据本系统的优选实施例,第一分离器是本发明第二部分所述的装置。
在该分离器中,本发明第二部分所述的隔板限定部件最好是平面件,并基本与上述传送机平行。根据一个实施例,喷嘴可以设置或形成在上述隔板限定部件的上壁处。上述隔板限定部件一般在第一传送机两侧的容器两个相对的侧壁之间伸展。
上述第二废料首先要被送入能对垃圾进行破碎、研磨或者这二者一起的初步处理的一个或多个装置中,只在此之后处理过的垃圾产品被送入压碎机中。
根据本发明另一个优选实施例,系统还包括过滤分离子系统,用来接收液体废料并将具有大于预定尺寸的颗粒尺寸的颗粒从其中分离出来。而且,系统还可以包括将一个输送管线,用来将被分离的颗粒材料送回到压碎机中,压碎机还有另一个输送管线,用于将过滤液体容器中收集的分离好的液体送到乙酰发酵罐中。
根据本发明一个优选实施例,本系统中的压碎机是本发明第三部分所述的液压压碎机。在液压压碎机中的喷嘴一般连接一个高压泵并接收来自高压泵的高压液体,高压泵从装有被过滤分离子系统分离的液体的过滤液体容器中泵送液体。
根据该优选实施例,过滤分离子系统包括如下三个装置:一个第一过滤分离装置,用来接收包含液体垃圾的液体产品,并从其中过滤出具有大于预定尺寸的尺寸的颗粒材料,并用于从过滤液体中分离出包含沉淀物的部分,来获得第一过滤液体;一个第二分离装置,用来接收上述包含沉淀物的部分,分离沉淀物和液体来获得第二过滤液体;一个第三过滤装置,用来接收所述第一和第二过滤液体,从其中过滤出大于预定尺寸的颗粒材料,以形成过滤的液体容器和包含颗粒材料的部分。根据该实施例,系统最好还有一个能将上述包含颗粒材料的部分送回到上述压碎机中的输送管线。
本发明第三部分的装置中的管体最好是形成棱形螺旋。螺旋最好是直角的。这个部分中的装置最好是连接到能对液体进行预先处理以便压碎或破碎其中颗粒材料的第一处理装置连接;并且有时还连接有第二处理装置,第二处理装置连接到上述管体的出口,来去除从上述出口出来的液体中具有限定特征的物品,例如上述过滤分离装置。通过上面的说明,第二装置最好是连接到该第三部分的装置的入口来将分离后的颗粒的至少一部分送到该压碎装置进行再处理。
系统的其他实施例将通过下面对发明的详细描述来说明。
附图说明
为了理解本发明以及弄清它是如何工作的,下面将描述一个优选实施例,它仅走到非限定的示范作用,参照下列附图:
图1是本发明第一部分所述系统的整体示意图。
图2是系统的框图,表示的系统中材料的传送方向,以及再循环清洗液体的输送管线。
图3是本发明第二部分所述的装置,为了更好地说明,去除了侧壁。
图4是图3中所示的装置的纵截面图。
图5是图1中所示系统的分拣子系统的一个部分的实施例。
图6是图1中所示系统的一个部分的放大图,表示的是压碎机和过滤分离子系统。
图7是本发明第三部分所述液压压碎机螺旋管(spiraling tube)的局部轴测图。
图8A是压碎机的角部放大图,表示的是管子和喷嘴。
图8B是液压压碎机(hydro-crusher)的管体的一个螺旋回转(spiralturn)的水平截面图。
图9A是图6中过滤分离子系统中第一过滤分离装置的纵向截面图。
图9B是沿着图9A B-B线的截面图。
图10A是图6所示的子系统中第二分离装置的纵向截面图。
图10B是图6中第二分离装置子系统的俯视图。
图11是图6所示子系统中第三过滤装置的纵向截面图。
具体实施方式
首先参考附图1和2,本发明所述的第一方面的系统用100来表示。系统100包括一个垃圾接收坑(receiving pit)102、一个分离器104、一个压碎机106、一个过滤和分离子系统108和一个液体发酵子系统110,该液体发酵子系统包括一个或多个乙酰发酵罐(acetogenic fermentor)326、甲烷发酵罐(methanogenic fermentor)328和有氧发酵罐334。
第一分离子系统104包括一个在图3和4中详细表示的分离装置120和分拣子系统122。在图3和4中可以看到装置120有一个用来盛装液体132的水容器130,一般是倒转的金属伞(para-metal)形,并带有一个沉淀部分134。在容器130内有两个传送机,第一传送机136的底端位于沉淀部分134中,其顶端在容器130的一端伸出。传送机136将沉淀到沉淀部分134的物品138(第一废料)传送到容器外,当这些物品到达上述第一传送机顶端的时候,这些物品掉落到传送带140上,传送带140将物品传送到分拣子系统122中。
容器130中还有一个第二传送机144,其底端高于上述沉淀部分134的底端。
装置120还包括一个隔板限定部件(barrier defining member)150,在本实施例中是平面部件(板),其定位在与传送机136平行的位置上,并限定了一个间隙152,间隙152足够大能允许物品138被传送机136传送。隔板限定部件150通常在容器130两个侧壁之间伸展并被它们支撑。
在隔板限定部件150上装有很多液体喷嘴154,它们能连续地或断续地将液体156的加压流喷射到容器内的液体中。在隔板限定部件160中装喷嘴只是示范性的,如下所述,通过将这样的喷嘴设置在装置的其他部分例如装置120的侧壁上也可以获得相似的效果。
如图3和4所示,分离装置120还包括一个可选的破碎装置155,它大体是圆筒状,并能按照箭头155B所示方向绕着轴155A旋转。装置155包括数个(在本实施例中是三个)弓形刀片158。当刀片与液体132中的固体物质碰撞的时候,这样的固体物质例如塑料袋、尿布、颗粒状有机物等就可以被切割并减小到更小的尺寸。
被卡车160带来的MSW被倾倒在接收坑102中,然后从那里被传送机162传送到容器130中。在接收坑102的底部聚集的液体被(未示出)泵送通过一个管子103送到容器130中。比较好的是,在进入装置120的容器130中之前,垃圾经过破裂装置163进行过初步处理,破裂装置可以破裂MSW中的塑料袋。已知的有很多其它的破裂装置可以破裂或者断开塑料袋,例如图3和4中的可选的破碎装置155。但是需要注意的是,在本发明的实施例中,也可以把本系统设计成使得被卡车160运送的MSW可以被卡车直接倾倒到容器130中,这时,容器起到接收坑的作用。
当MSW(一般是在经过破裂口袋之后)进入容器130中时,它就与液体例如再循环水混合,这样比水重的垃圾物品(第一废料)就会沉淀到底部并聚集在沉淀部分134中,而比水轻的垃圾物品就会留在液体132的上部。被喷嘴154喷出的液体连续地补充液体132并在液体132中制造涡流来驱动更轻的物品向传送机144运动,所喷出的液体是从垃圾中提取出来的再循环水,如下所述,也是系统的一个产品。这样,用这种方法,较重的物品(也就是说具有比水大的比重的物品)沉淀到沉淀部分134中,然后被传送机136传送,最终掉落到传送带140上,较轻的物品通过传送机144向上传送随后如下所述那样被处理。
在传送带140上接收的较重的废料被以此传送到分拣机122中,分拣机包括一个传送带170,该传送带170将废料输送通过很多分离站,在本实施例中是三个即122A、122B和122C。当通过这些站中的每一个时,具体的垃圾就根据它们的不同特性被移送到不同的站。例如,含有磁铁金属的固体可以靠把废料拉离传送带170的磁性带被移走。这种对不同成分垃圾的分拣本身已经被公开(见US5387267和5341935)。而且,根据本发明的优选实施例,在这些站的每一个,分离后的废料被通过液体输送管线172输送的再循环水来清洗,液体输送管线172是主清洗液体输送管线174的分支。然后分离的废料可以被集中到不同的容器中(图1中未示出)。在传送带170上剩下的仍然没有分拣的废料就会到达该传送带的末端170A,然后掉落在另一个设在那里的容器(未示出)中。
垃圾分离系统122的一个具体实施例可以参见图5(从与图1视点的相反角度来看)。
传送带140将未初步分拣的固体垃圾送到漏斗装置141中,该漏斗装置将未分拣的垃圾送到传送带170上。站122A包括一个带123,带123设置在传送带170的上方,根据一个实施例,带123可以由磁性材料制成,以便从传送带170传送的未分拣垃圾中分拣铁磁性材料。带123沿着箭头123A的方向旋转,附着到带123底部的被吸取的磁性垃圾通过挡板123C(由一个未示出的单独支撑结构固定)的刮除动作在带123的末端123B处被卸下来。然后该垃圾就会落到垃圾容器123D中。
到达传送带170末端170A的未分拣垃圾被送入管道装置171中,该管道装置有一个靠近带170末端170A的顶部开口171A和两个开口171B、171C。在一般的工作条件下,出口171C是闭合的,所有的材料都通过出口171B排出送到传送带173上,传送带173将未分拣的垃圾送回到传送机144中。开口171B位于靠近传送带173的末端173A处,这样从开口171B中出来的液体和小的颗粒物质就会掉落到管子175的漏斗状开口175A中,该管子175将这些材料直接送入容器184中。
偶尔,开口171B也可以闭合而开口171C打开,这样,未分拣的废料就被收集到容器171D中。
较轻的垃圾物品176(第二废料)主要包括生物可降解的有机材料,例如食品残渣(例如蔬菜、水果、肉类等)、纸制品、木纸浆、纸板等,还有不可降解的有机材料例如塑料材料和其它等,第二废料从传送机144的上端落入子系统179中进行破碎、研磨/颗粒化或者这二者一起的预先处理。随后,废料被送入压碎机106中,然后在分离过滤子系统108中进一步处理,分离过滤子系统108的所有的部分在图6中可以更清楚地看出来,某些部件可以参见附图7-11。
子系统179一般包括破碎装置180和颗粒机或研磨机182。前者在后者上方。在这样子系统中的废料首先被破碎来缩少其颗粒的尺寸,然后被处理以便将它的一些成分,特别是不可生物降解的成分主要是塑料加工成颗粒来保证与可生物降解的垃圾(在压碎机106中进行处理之后——如下)进行更好的后续的分离。在经过子系统179处理之后,然后与液体混合的废料被输送到容器184,这种混有液体的初步处理过的垃圾从那里被输送通过输送管190进入压碎机106废料中混合的液体一部分随垃圾来自于装置120,一部分是可选择地被由从管子181出来的液体补充的,根据本发明的一个具体实施例压碎机106的操作过程将在图7、8A和8B中表示。
液压压碎机106包括很多直管段194,它们一起限定了在液体入口196和液体出口198之间的流动通道。每两个管段194在其末端彼此连接起来形成转角200。此外,每两个互相连接的管段194中都有一个相对于流动通道更接近入口196的管段和一个远端管段。在每个转角200中设置一个液体喷嘴202,用来将来自管子204的加压的液体输送到管子中,管子204通过一个或多个歧管结构(未示出)来连接到下面还要提到的高压输送管线206(见图6)中。喷嘴被布置成使它们可以把一个从最近的转角来的增压液体的射流210喷射到两个连接管子中远端的那个。这样,如图7的箭头212所示,通过入口196进入到液压压碎机中的废料就在流动通道中被这些高压液体射流推动,直到从出口198中排出去,如箭头214所示。这些高压液体射流,除了可以推动垃圾之外,还具有粉碎MSW(垃圾、食物残渣、纸、纸板等)中可降解的有机物的作用。
在本实施例中,不同管段194彼此成直角连接,并一起形成一个矩形螺旋形布置结构。需要注意的是这仅仅是个范例,也可以采用其他的布置。例如,除了矩形螺旋形布置,不同的管段还可以被布置得形成三角形、六边形或八边形螺旋形布置。此外,多个管段彼此连接形成转角,并使高压液体射流布置成使得它们就可以轴向喷射高压液体射流到远端管中的任何布置结构,都可以被采用作为本发明的系统中的液压压碎机,该布置结构也可以构成如上所述的单独部分。
流出液压压碎机106的处理后的废料通过管子220被送入过滤分离子系统108中,过滤分离子系统包括作为第一个的一个过滤分离装置222、作为第二个的一个分离装置224和作为第三个的一个过滤装置226。分别在图9A和9B中可以看到纵向和横向截面图,装置222有一个外部圆筒体230和一个内部旋转圆筒部件232。部件232的壁可以通过打孔来形成筛子,也可以是网状的。部件232壁上的开口是预定的网眼,只允许预定尺寸的颗粒从其通过。带有处理后废料的液体流过管子220,然后进入由部件232限定的内腔中。部件232有一个螺旋形刀片234,并且整个部件通过电动机(未示出)带动连续旋转。因此,大于部件232壁上网眼的有机物就被向上推动,如虚线箭头236所示,最后从开口238排出去,并滑过滑板240到传送带242上。
部件232的壁上的网眼被制成使得残留在从液压压碎机106中出来的液体中的大部分颗粒将过滤通过壁,这样,在内腔中只保留了大的颗粒。这些颗粒主要包括不能压碎的、不可降解材料例如塑料袋、瓶子等。
如图1所示,传送机242上接收的没有过滤掉的材料被送到吸气装置250,吸气装置将所有较轻的材料都吸上来,主要包括塑料物品和颗粒,然后通过管子252将它们吹入容器254中。在传送机242上的物质可能包括除了塑料外在压碎机中没有压碎的材料,该材料在压碎机中压得不够碎,传送机242将它传送回容器184中进入液压压碎机106的另一个处理循环。
过滤后的液体从在作为壁的外部圆筒体230和部件232之间的限定的外围环形部分260流出通过管子262流入过滤装置226中。
环形部分260的底部端还开口通向管子264,管子264可以将沉淀物包括沙子、小石头等送到分离装置224中。
如下所述,过滤分离装置222接受通过输送管线270的清洗液体,输送管线270是主清洗输送管线174的分支。它清洗被向上输送到出口238的物品,以此在容器254中的收集的塑料材料基本得到清洗。
分离装置224主要用来从废料中分离沉淀物,主要是沙子和石头。见图10A-10B中的截面图和俯视图,这个装置有一个圆筒体272,其顶部273带有一个开口,一个连接到管子264上的液体入口271和一个带有阀门281的出口280。在分离装置224中还包括一个伸缩管部件274,该伸缩管部件274包括两个可伸缩地连接的管子部件275和276,它们从顶部的开口277通向液体出口278。通过入口271进入的液体聚集在分离装置224中,直到液面到达开口277,而不能溶解的沉淀物例如石头和沙子沉淀到底部,不能溶解的沉淀物定期通过出口280排出进入容器282中(见附图1和6)。在圆筒体272中的液体液面可以通过相对管子部件276管子部件275的移动来控制。液体出口278连接到管子284上,管子284将装置224和装置226连接起来。
分离装置224的管子284接到过滤装置226的槽状部件290中,在图11中可以很好地看到槽状结构的截面图。槽状部件290作为另一种用于沙子或其它小沉淀物的接收器,这些小沉淀物可能留在从装置224出来的处理后的液体中。
过滤装置226包括一个盆292,盆292被一个倾斜滤网294分成了过滤部分296和非过滤部分298。收集在盆292中的液体300有一部分位于部分296中,后者基本上被过滤,还有包含在部分298中未被过滤部分。过滤部分构成被过滤液体的容器。未过滤液体的一部分中含有有机物质,液体流出通过出口302、管子304流出去,然后被泵306推动进入容器184中以便进入液压压碎机106进行另一个循环。
泵310从过滤液体容器中抽取清洗液体,通过管子206将高压液体送到液压压碎机106中,然后如上所述,管子206起为喷嘴输送的作用。通过这种方式,在液压压碎机中压碎用的整个液体就被再循环。
然后多余的过滤液体被泵送通过管子320到缓冲容器(bufferreservoir)322中,然后通过泵324从那里送到作为生物反应子系统110一部分的乙酰发酵罐326中。
子系统110除包括一个或多个乙酰和甲烷发酵罐326和328(本实施例中是一个乙酰发酵罐和两个甲烷发酵罐),在本实施例中是两个,还有一个混合容器330,混合容器330连接到一个或多个添加剂容器332(additive container)中,在本实施例中是三个(332A、332B和332C),一个或多个最后有氧发酵罐334,在本实施例中是两个,和流出水容器(effluent water reservior)336。子系统110还包括一个输送管线340,用来将液体从发酵罐326中送入罐330。在输送管线340中布置有一个过滤装置342,用来过滤出残留在液体中的颗粒,并将它们送回到装置226中。通过输送管线340的液体流被泵344推动,而泵344推动液体通过热交换器346进入甲烷发酵罐328中。热交换器用来接收反应器350所产生的热。反应器350被供给在甲烷发酵罐328所产生的甲烷,甲烷通过沼气管352流入反应器350中。从罐332A、332B、332C和332D中来的添加剂可控地连续加入罐330中,并与液体混合,然后液体流入甲烷发酵罐328。这些添加剂包括例如NaOH和/或其他控制PH值的基本化学品,柠檬酸和/或其他控制PH值的酸性化学品,微量元素溶液和适应水土的野生微生植物(acclimated wild-type microorganismal flora)。
在甲烷发酵罐中的发酵也可以产生出有机物,主要包括死细菌细胞,它们在容器底部聚集。这些有机材料被定期收集到肥料产生单元362中,如箭头360所示,这种技术本身也是公知的。
在发酵罐328中所产生的液体然后通过泵(未示出)被抽取通过管子370进入有氧发酵罐334中做最后的水净化处理。所获得的废水被收集起来,通过管子372进入流出物容器336中。废水容器用来装清洗液体,该液体被泵374送入主清洗液体输送管线174中,从该输送管线清洗液体分支到达各种不同的位置,包括在分离装置120中的喷嘴、在分拣系统122A-C中的清洗喷嘴,进入破碎和研磨装置180中等。多余的流出废水可以被抽出通过出口376,由阀门378控制用于灌溉等。
如本领域技术人员所熟知,上述特殊实施例仅仅起到对上述发明的很大范围内的示范性作用。更应该理解的是,对于本领域的普通技术人员来说,在下面所限定的发明的范围内也可以有很多常规变形和很多其他的实施例。
Claims (18)
1.一种处理所收集的未分拣的垃圾的系统,包括
一个垃圾接收坑;
至少一个第一分离器,用来在接收的垃圾中分离具有等于或小于水比重的第一废料和大于水的比重的第二废料,并将该废料移走;
至少一个压碎机,用来接收上述第一废料的,基本上将它的颗粒部分压碎成更小的颗粒形式来获得处理过的废料,并产生一种包括携带处理过的废料的水的液体产品;
至少一个乙酰发酵罐(acetogenic fermentor)来接收上述液体产品并通过该液体产品的厌氧乙酰发酵(anaerobic acetogenicfermentor)来生产第一发酵流出物;
至少一个甲烷发酵罐(methanogenic fermentor)来接收上述第一发酵流出物并进行上述第一发酵流出物的厌氧甲烷发酵(anaerobicmethanogenic fermentation)以产生第二发酵流出物;其特征在于
该系统包括至少一个液体输送管线,其用于将上述第一或第二发酵流出物中的至少一种送入一个或多个系统的装置或子系统中,该系统的装置或子系统包括所述第一分离器和所述压碎机中的一个,通过液体输送管线的流出物为所述系统的装置或子系统中的一个或多个提供所有需要的含水的液体;其中,所述第一和第二垃圾废料被连续地分离并从第一分离器移走,以便由系统的装置和子系统进行连续的进一步处理。
2.一种如权利要求1所述的处理所收集的未分拣的垃圾的系统,其特征在于:所述一个或多个系统的装置或子系统包括所述第一分离器和所述压碎机。
3.一种如权利要求1或2所述的处理所收集的未分拣的垃圾的系统,其特征在于:所述输送管线为所述的系统的装置和子系统提供所有需要的含水的液体。
4.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于上述至少一个分离器包括:
一个液体容器,其带有用来接收垃圾的开口顶部和带有沉淀部分的底部,沉淀部分用来接收具有大于水的比重的物品;
一个第一传送机,其底端位于所述沉淀部分中,其顶端伸出容器外以把上述第二废料从上述沉淀部分中送到所述容器外的第一收集装置中;一个第二传送机,其底端在高于上述沉淀部分的容器的另一部分处,以将所述的第一废料传送到第二收集装置中;
一个隔板限定部件,其定位在所述第一传送机上方,二者之间有间隙能允许所述第一废料被所述第一传送机传送,并限定了一个用于放入容器内的物品的隔板,使物品不直接接触所述第一传送机而是通过所述沉淀部分;
液体喷嘴设置在所述容器中,它们将液体流喷射到容器内的液体中,以便使上述液体中的物品侧向运动。
5.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于上述分离器包括一个破碎装置,用来破碎分散在上述液体中的固体物质。
6.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于具有一个分拣子系统,用来接收上述第二废料并根据预定的特性对其进行分拣。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于分拣子系统与至少一个所述液体输送管线连接,以便清洗分拣的废料。
8.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于有一个或多个装置用于接收上述第一废料并通过研磨、破碎或者这二者一起对上述第一废料进行处理,并将处理过的产品送入压碎机中。
9.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于上述压碎机包括:
一个限定了在液体入口和液体出口之间的流动通道的管体,该管体有多个直管管段、由更靠近入口的一个近端管段和一个远端管段组成的两个相邻管段,在它们之间的带有角度的转角处端部彼此连接起来;
在管体内的它们的转角处设置高压液体喷嘴,高压液体喷嘴被布置成使得它们将高压液体的轴向射流喷射到远端管段中,当上述第一废料被上述射流推动通过管体中的时候,就被压碎。
10.如权利要求9所述的系统,其特征在于上述喷嘴与高压泵连接并接收来自高压泵的高压液体,高压泵从装有在过滤分离子系统分离过的液体的过液液体容器中抽运液体。
11.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于包括:
从液体中分离尺寸大于预定尺寸的颗粒材料的过滤分离子系统;
将分离好的颗粒材料送回到所述压碎机中的输送管线;
将液体输送到乙酰发酵罐中的输送管线。
12.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于上述过滤分离子系统包括:
一个第一过滤分离装置,用来接收上述的液体产品,从该液体产品中过滤出具有大于一定尺寸的尺寸的颗粒材料,并用于从过滤液体中分离出包含沉淀物的部分,来获得第一过滤液体;
一个第二分离装置,用来接收上述包含沉淀物的部分,分离沉淀物和液体来获得第二过滤液体;
一个第三过滤装置,用来接收上述第一和第二过滤液体,从其中过滤出大于预定尺寸的颗粒材料,以形成过滤液体层和包含颗粒材料的部分。
13.如权利要求12所述的系统,其特征在于有一个输送管线用于将上述包含颗粒材料的部分送回到上述压碎机中。
14.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于包括:一个输送管线用来将发酵液体从乙酰发酵罐送到甲烷发酵罐中,该输送管线包括一个过滤器以过滤出大于一预定尺寸的颗粒材料,上述过滤器连接到上述过滤分离子系统以便过滤出的材料输送到该过滤分离子系统。
15.如权利要求14所述的系统,其特征在于所述输送管线连接一个或多个添加剂来源,以便将上述添加剂补充给送入甲烷发酵罐的上述第一发酵流出物,以产生第二发酵流出物。
16.如权利要求14所述的系统,其特征在于输送入甲烷发酵罐中的发酵流出物是热的。
17.如权利要求16所述的系统,其特征在于热量是由反应器提供的,该反应器是通过燃烧甲烷发酵罐中生产的甲烷来供给能量的。
18.如权利要求1或2所述的系统,其特征在于包括一个或多个有氧发酵罐来对从一个或多个甲烷发酵罐出来的上述第二发酵流出物进行最后的发酵处理。
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