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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Systeme zum Kultivieren und Verteilen
von Bakterien, und insbesondere ein automatisiertes System zum Kultivieren
und Verteilen von Bakterien, das brauchbar ist zum Inkubieren von
Bakterien aus einer Starterpopulation zu einer Nutzpopulation innerhalb
eines vorbestimmten Zeitraums und zum danach Verteilen von genügend Bakterien,
um eine gewünschte
Nutzanwendung durchzuführen.
Eine bevorzugte Nutzanwendung für
das offenbarte System ist die Entfernung von Fett aus Fettabscheidern
in kommerziellen Nahrungszubereitungs-Betrieben.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
der Umwelt arbeiten Bakterien andauernd, um organische Materialien
auf natürliche
Weise abzubauen. Dieser natürliche
Prozeß veranlaßt im Allgemeinen
einige organische Materialien, sich schließlich zu Kohlendioxid und Wasser
zu zersetzen. Unter normalen Umständen können der Wettbewerb um Ressourcen,
ein begrenzter Vorrat an Nährstoffen
und natürliche
Feinde eine Kombination zur Hemmung eines schnellen Bakterienwachstums
bilden. Durch Isolieren ausgewählter
Bakterienstämme und
Bereitstellen einer Nahrungsquelle, die sie bevorzugen, können Bakterien
zu einer Vermehrung mit einer sehr schnellen Geschwindigkeit gebracht
werden. Eine große
Menge an Bakterien kann auf diese Weise innerhalb einer relativ
kurzen Zeit erzeugt werden. Die Bakterien können dann in einer breiten
Vielfalt von Anwendungen, wo der Abbau organischer Materialien wünschenswert
ist, verwendet werden.
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Eine
Anwendung, bei der der Abbau organischer Materialien besonders nützlich ist,
ist die Instandhaltung von Fettabscheidern. Fettabscheider werden
bei praktisch allen kommerziellen Anlagen, die flüssiges oder
festes Fett in ein Abwasser system abgeben, gebraucht. Fettabscheider
haben im allgemeinen einen Kapazitätsbereich von etwa 5 Gallonen bis über mehrere
tausend Gallonen. Die Mehrheit der Fast Food-Küchen sind mit Fettabscheidern
von etwa 1000 Gallonen ausgestattet. Das System von Abflüssen, das
für Fettabscheider
verwendet wird, ist im allgemeinen getrennt von den Abflüssen, die
Abfallprodukte aus Toiletten, verbrauchtes Trinkwasser, etc., wegführen. Fettabscheider
neigen dazu, nicht nur Öle
und Fette, sondern auch verschiedene organische Abfallmaterialien
wie Stärken
und pflanzliche Abfallprodukte zu sammeln. Normalerweise wird auch
ein signifikanter Abwasserstrom in das getrennte Fettabscheider-Ableitungssystem
von Küchenabflüssen eingeleitet,
wo man oft Fett findet. Um das Abwasser daran zu hindern, Fett in
das städtische Abwassersystem
zu spülen,
werden Fettabscheider mit einer Reihe von Wehren konstruiert, die
das Fett in dem Behälterkessel
festhalten und es dem Abwasser erlauben, durch den Kessel hindurch
zugehen zu einer städtischen
Behandlungsanlage.
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Unvermeidbarerweise
geht jedoch einiges von dem Fett in dem Fettabscheider in das städtische Abwassersystem
stromab von dem Restaurant. Dies erzeugt keine Probleme, wenn die
Menge an Fett, die in das Abwassersystem hinein geht, auf einem
niedrigen Niveau gehalten wird. Die meisten städtischen Normen beschränken die
Freisetzung von Fett in Abwasserleitungen auf näherungsweise 250 ppm oder weniger.
Wenn beträchtliche
Mengen an Fett in das Abwassersystem hineingehen, kann das Fett
eine Blockade der städtischen
Rohre verursachen. Wenn dies stattfindet, kann der Fettabscheider
in die Straße überfließen, was
Gesundheitsprobleme verursacht. Städtische Wartungstrupps müssen oft
die Rohre unter der Straße
ausgraben, um die Blockade zu entfernen. Die Kosten für diese
Prozedur werden typischerweise an das Restaurant weitergeleitet,
das das Fett freisetzte. Das Restaurant muß üblicherweise auch ein Bußgeld zahlen.
Für Wiederholungstäter kann
die Blockade zu einem Schließen
der Anlage führen.
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Zur
Vermeidung solcher Probleme ist es gängige Praxis, das feste Fett,
das oben auf dem Fettabscheider schwimmt, periodisch zu sammeln.
Zusätzlich
sollte alle vier bis acht Wochen eine Servicegesellschaft Fett und
anderes festes Material, das sich am Boden des Fettabscheiders abgesetzt
und angesammelt hat, entfernen und eine Dampfablösung an den Wänden und
Wehren durchführen.
Die Kosten für
diesen Service hängen
von dem geographischen Gebiet und dem Vertrag ab, den der Restaurantbesitzer
und die Servicegesellschaft ausgehandelt haben, sind aber auf Dauer
wesentlich höher,
als es bei Verwendung des Systems und des Verfahrens, die hierin offenbart
sind, erforderlich ist. Wenn der Fettabscheider nicht regelmäßig ausgepumpt
wird, kann die Fettschicht eine so dicke Kruste bilden, dass sie
die Einlaßleitung
in den Fettabscheider blockiert und bewirkt, dass sich Abwasser
in die Anlage zurück
staut. Ein solcher Rückstau
kann die Schließung
des Restaurants oder der Anlage erfordern, bis das Problem gelöst ist.
Wegen der eventuellen Bußgelder
und der Möglichkeit
der zeitweiligen oder dauerhaften Schließung ist die Wartung von Fettabscheidern
für die
Besitzer kommerzieller Nahrungszubereitungs- Betriebe von großer Wichtigkeit.
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Es
gibt gegenwärtig
mehrere Produkte auf dem Markt, die angeblich die Anzahl erforderlicher Auspump-Vorgänge verringern.
Viele dieser Produkte basieren auf Lösungsmitteln oder sind Detergenzien,
die Enzyme enthalten, die vorgeblich den Fettabscheider wartungsfrei
machen. Zwar lösen
viele dieser Lösungsmittel-
oder Detergens-Produkte das Fett in dem Fettabscheider, aber das
verflüssigte
Fett verfestigt sich oft wenige Fuß weiter in den Abwasserrohren
wieder, wodurch es die Abwasserströmung blockiert.
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Eine
andere bekannte Vorrichtung zur Behandlung von Fettabscheidern verwendet
Bakterien in dem Versuch, das Fett zu verdauen. Die Vorrichtung
weist einen Behälter
von fünf
Gallonen auf, der ein bakterielles Gelmaterial enthält. Wasser
strömt kontinuierlich
durch den Behälter
und in das Abflußsystem.
Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass die meisten Bakterien
während
Zeitspannen hoher Küchenaktivität in den
Fettabscheider eingeführt
werden. Das Abwasservolumen, das durch den Fettabscheider strömt, spült die meisten
Bakterien durch den Fettabscheider und in das Abwassersystem, bevor
die Bakterien in der Lage sind, das Fett zu verdauen. Zusätzlich ist
ein typischer Fettabscheider im allgemeinen wegen des Mangels an
Sauerstoff, sowie der Anwesenheit von Verunreinigungen wie Detergenzien
und antibakteriellen Chemikalien, die bei Reinigungsvorgängen verwendet
werden, eine schlechte Umgebung zum raschen Züchten von Bakterien.
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Eine
andere bekannte Behandlung ist, konservierte Bakterien in den Fettabscheider
einzuführen.
Dieser Typ von Bakterien befindet sich im allgemeinen in der Form
eines trockenen Pulvers, das aus ruhenden Bakteriensporen besteht.
Bevor die Züchtung
von Bakterienkolonien stattfinden kann, müssen diese ru henden Sporen
durch eine Inkubationsperiode hindurch gehen, um aktive vegetative
Zellen zu bilden. Der Ablauf dieses Prozesses dauert etwa sechs
Stunden. Wenn die Sporen vor dieser Zeit in den Fettabscheider eingeführt werden,
werden die meisten der Bakterien aus dem Fettabscheider gespült, bevor
ein Verdau stattfinden kann.
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Ein
anderes bekanntes Verfahren zur Wartung eines Fettabscheiders ist,
große
Mengen aktiver Bakterien in einer Nebenanlage unter Verwendung einer
gefilterten Luftzuführung,
von destilliertem Wasser und eines speziell konstruierten Züchtungsraums
in einer Nebenanlage zu züchten.
Die große Menge
an Bakterien, die erforderlich ist, um das Fett in dem Fettabscheider
ausreichend zu verdauen, war jedoch nicht aufbringbar, weil große Volumina
an Bakterien kostspielig herzustellen und schwierig zu transportieren
sind.
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Vorrichtungen
des Stands der Technik, von denen behauptet wird, dass sie zum Belüften eines Kultivierungsmediums
in einem Tank, Kessel oder Behälter
zur Förderung
der Fermentierung oder des Bakterienwachstums brauchbar sind, sind
beispielsweise in den US-Patenten Nrn. 4 051 204; 4 426 450; 4 883
759 und 4 888 294 offenbart.
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US 5 369 032 offenbart eine
Vorrichtung zur Herstellung einer konzentrierten Suspension anaerober
Bakterien in einer bekannten, genauen Konzentration auf einer Viehweide,
und zur Lagerung der hergestellten Suspension für längere Zeitspannen unter gebrauchsfertigen
Bedingungen ohne signifikanten Verlust an Lebensfähigkeit.
Eine gegenüber
der Mitte versetzte Mischvorrichtung wird während der Zugabe von Bakterien
mit hoher Geschwindigkeit betrieben, um eine Dispersion zu erleichtern,
und arbeitet danach periodisch.
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US 4 244 815 offenbart ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von ausströmenden Wässern, die
organische Verunreinigungen enthalten, mittels eines raschen biologischen
Oxidationsprozesses, dadurch gekennzeichnet, dass die zu reinigende
Flüssigkeit
in einen Tank eingebracht wird, der eine Flüssigkeit mit einer hohen Biomasse-Konzentration
enthält,
die dann rezirkuliert wird bis die Verunreinigungen als Schlamm
entfernt werden.
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DE 195 07 456 A1 offenbart
eine Vorrichtung und ein Verfahren zur kontinuierlichen Kultur aerober Organismen
mit hoher Zelldichte in einem Vortex-Reaktor, in den ein flüssiges Medium
tangential in den oberen Teil des Reaktors eingespritzt wird. Für Belüftung wird
durch eine Verteilerdüse,
die stromauf des tangentialen Einlasses angeordnet ist, und/oder durch
perforierte Gasverteiler unter der Oberfläche gesorgt.
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EP 130499 offenbart eine
Anwendung für
die biologische Behandlung von Abwasser im Inneren eines vertikalen
Tanks mit einem Überlauf
an der Außenhülle, die
den Raum für
die Flüssigkeit
und das Gas definiert. Das Abwasser wird durch eine Düse unterhalb
des Flüssigkeitsniveaus
in einen Führungszylinder
im Inneren eingespritzt, den es hinabsteigt und in einer Schleife
zirkuliert.
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US 4 832 848 offenbart einen
Turm, der dafür konstruiert
ist, die Verteilung von Luft oder Sauerstoff in flüssigem Abwasser
oder Schlamm zu verbessern. Der Turm weist eine Mehrzahl vertikal
gestapelter ringförmiger
Kammern auf, die um eine aufrechte Rückführleitung herum angeordnet
sind. Abwasser wird zusammen mit druckbeaufschlagter Luft in die unterste
Kammer gepumpt und geht in Spiralen nach oben, bis es die erste
horizontale Sperre erreicht. Das dispergierte Gemisch strömt dann
durch Durchlässe
in die nächsthöhere Kammer
und wird durch Verengungs-Rohrkrümmer
tangential entlassen. Beim Erreichen der obersten Kammer tritt das
meiste der Flüssigkeit
durch Nippel in eine zentrale vertikale Leitung ein, durch die sie
nach unten zu den Einlässen
von Rückführpumpen
strömt.
Weil die gasförmige
Fraktion dazu neigt, sich abzutrennen und in der obersten Kammer
zu sammeln, wird viel davon durch Kanäle in einen Überkopf-Rezipienten
geleitet, wo der Druck auf Atmosphärendruck verringert wird und vieles
von dem Gas abgelassen wird.
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US 3 220 706 offenbart ein
Abwasser-Behandlungssystem, und genauer einen Belüftungstank
zur Verwendung in einem solchen System. Abwasser wird durch tangentiale
Einlaßdüsen in einen Belüftungstank
eingeführt,
und druckbeaufschlagte Luft wird durch einen Sammelring und nach
oben gerichtete Düsen
dem zirkulierenden Abwasser zugeführt. Die vereinigten Wirkungen
der nach oben gerichteten Luftgeschwindigkeit und der kreisförmigen Bewegung
der Flüssigkeit
des Tanks, die durch den tangentialen Eintritt der Flüssigkeit
in den Tank ver ursacht wird, erzeugen eine nach oben gerichtete
spiralige Bewegung der Flüssigkeit
und der Luft.
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GB 2 162 195 A offenbart
eine Vorrichtung und ein Verfahren zur anaeroben Fermentierung von organischem
Abfallmaterial, das in der Lage ist, biologisch in brauchbare gasförmige Produkte
abgebaut zu werden. Die Vorrichtung besteht aus einer Anordnung
von mehreren Tanks mit einer flexiblen Membran oder Abdeckung, die
an der Oberseite sicher befestigt ist, um gasförmige Produkte zu sammeln.
Die Anordnung mehrerer Tanks definiert einen gewundenen Weg für das organische
Abfallmaterial, um ausreichend Zeit zu geben, dass die Fermentierung
stattfinden kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung umfaßt
ein automatisiertes Bioentwicklungssystem zum Produzieren und Verteilen
flüssiger
Konzentrate aktiver Bakterien in vorbestimmten Intervallen. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung können
auf diese Weise produzierte Bakterien verwendet werden, um organisches
Material in einem Fettabscheider zu verdauen und die Häufigkeit
der erforderlichen Auspump-Vorgänge
zu verringern. Das System und das Verfahren der Erfindung können auch
verwendet werden, um Bakterien für
viele andere brauchbare Anwendungen, wie sie unten offenbart werden,
bereitzustellen.
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Es
wird ein Verfahren zum Züchten
und selektiven Austragen von Bakterien offenbart, bei dem Wasser
und eine vorbestimmte Menge eines pulverförmigen Gemisches dehydratisierter "Starter"-Bakterien und eines
geeigneten Nährstoffs/geeigneter Nährstoffe
automatisch in einen Bioentwicklungsraum zum Zwecke des Züchtens und
schnellen Vermehrens der ausgewählten
Bakterien eingeführt
werden. Mehrere Bakterienstämme
können
verwendet werden, solange die Nährstoffpackung
dafür ausgelegt
ist, jeden der mehreren Stämme
zu unterhalten. Dem Raum wird druckbeaufschlagte Luft zugeführt, um
eine aerobe bakterielle Reproduktion zu unterstützen, und sie wird wünschenswerterweise
nach einem speziellen Verfahren unter Verwendung eines Strudels
(Vortex), der das Schäumen
in dem Bioentwicklungsraum kontrolliert, eingeführt. Nachdem das Gemisch in
den Bioentwicklungsraum gebracht wurde, läßt man die Bakterien für eine ge wünschte Zeit, wie
etwa 24 Stunden, wachsen und sich vermehren, während man kontinuierlich Flüssigkeit
von der Unterseite des Raums abzieht, sie mit einer Pumpe rezirkuliert
und sie in einer tangential gerichteten Strömung, um den gewünschten
Strudel zu erzeugen, wieder in dem Raum einführt. Am Ende der Wachstumsperiode
werden die aktiven Bakterien bevorzugt aus dem Bioentwicklungsraum
in einen anderen Auffangbehälter
oder, bevorzugter, direkt zu einer Verwendungsstelle wie einem Restaurant-Fettabscheider
ausgetragen. Wenn die Inhalte des Bioentwicklungsraums ausgetragen
sind, wird der Prozeß wiederholt.
Der Verfahrenszyklus wird wünschenswerterweise
von einem elektronischen Zeitprogrammgeber mit Relais, die Schalter
und Ventile entsprechend vorbestimmten Parametern aktivieren und
deaktivieren, kontrolliert. Unter Verwendung des Systems und des
Verfahrens, die hierin offenbart sind, werden im Vergleich zu dem
System und Verfahren, das die Anmelder früher offenbart hatten, beträchtliche
Erhöhungen
in der Bakterienproduktion beobachtet.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird ein automatisiertes diskontinuierliches System
zum Züchten
und selektiv Austragen eines Bakterien enthaltenden Fluids offenbart,
das einen Bioentwicklungsraum aufweist mit einer im wesentlichen
zylindrischen Seitenwand, einer Oberseite und einer konischen Unterseite,
einer Einspeisequelle, die mit einer Einspeise-Einlaßöffnung in
der Oberseite kommuniziert, einer Wasserquelle, die mit einer Wasser-Einlaßöffnung in
der Oberseite kommuniziert, einer Quelle für druckbeaufschlagte Luft,
die mit einer Luft-Einlaßöffnung in
der Oberseite kommuniziert, einer Entlüftungsleitung, die mit einer Entlüftungsöffnung in
der Oberseite kommuniziert, einer mittig angeordneten Auslaßöffnung in
der konischen Unterseite, einem Drosselelement, das in der konischen
Unterseite an oder nahe der Auslaßöffnung angeordnet ist, einer
Einlaßöffnung für rückgeführtes Fluid,
die so angeordnet und ausgerichtet ist, dass sie rückgeführtes Fluid
in einer im wesentlichn tangentialen Richtung relativ zur Innenwand
wieder in den Raum einführt,
einer Rückführpumpe,
Strömungsrohrleitungen,
die den Rückführpumpen-Einlaß in Fluidverbindung
mit der Raum-Auslaßöffnung bringen
und den Rückführpumpen-Auslaß in Fluidverbindung
mit der Einlaßöffnung für rückgeführtes Fluid
bringen, und einem Ventil, das in den Strömungsrohren zwischen der Rückführpumpe
und der Einlaßöffnung für rückgeführtes Fluid
angeordnet ist, um selektiv Strömung
von der Pumpe zu einer Abflußleitung
umzuleiten, die auch durch die Pumpe und das Ventil mit der Raum-Auslaßöffnung kommuniziert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung werden weiter beschrieben unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen, in denen:
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1 eine
vereinfachte schematische Ansicht eines gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellten Bioentwicklungssystems ist;
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2 eine
vergrößerte vereinfachte
Vorderansicht des in 1 gezeigten Bioentwicklungsraums
ist; und
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3 eine
vergrößerte, vereinfachte,
perspektivische, teilweise weggebrochene Vorderansicht ist, die
ein Drosselelement darstellt, wie es in der Unterseite eines Bioentwicklungsraums
zur Verwendung in der Vorrichtung und dem Verfahren der Erfindung
eingebaut ist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Das
automatisierte Bioentwicklungs-System und -Verfahren der vorliegenden
Erfindung ist brauchbar zum schnellen Züchten eines relativ großen Vorrats
ausgewählter
Bakterienstämme
unter Verwendung einer relativ kleinen Menge an Starterbakterien.
Das Verfahren der Erfindung stellt einen wartungsarmen, von Handreichungen
freien Prozeß zum
Züchten
von Bakterien bereit, die in Abhängigkeit
von den ausgewählten
Bakterienstämmen
bei einer Vielfalt von Anwendungen brauchbar sind. Obwohl andere
mögliche
Anwendungen für
das hierin offenbarte System und Verfahren unten diskutiert werden,
ist eine besonders bevorzugte Anwendung die Kultivierung von Bakterien
zur Verwendung beim Verdau von Fett in Fettabscheidern wie denjenigen, die
in der Restaurantindustrie verwendet werden. Wenn ein Vorrat geeigneter,
aktiver Bakterien, der groß genug
ist, häufig
in einen Fettabscheider eingebracht werden kann, kann die Fettansammlung
im Inneren des Abscheiders auf Niveaus kontrolliert werden, die
weniger häufige
Auspump- und Dampfreinigungs-Vorgänge des Typs, der nun regelmäßig erforderlich
ist, erlauben. Dies verringert die Wartungskosten und erleichtert
die Erfüllung
der Vorschriften, die die Menge an Fett regeln, die in kommunale
Abwassersysteme freigesetzt werden kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung werden ein automatisiertes System und Verfahren zur Erzeugung
großer
Chargen aktiver Bakterien, die auf Fett und anderem organischen
Material, wie Stärken,
Zuckern und Proteinen gedeihe, offenbart. Die automatisierte Arbeitsweise
verringert Personalkosten, und der Bioentwicklungsraum schafft eine
günstige
Umgebung zum Züchten
von Bakterien. Das große
Volumen an erzeugten Bakterien verdaut, wenn es in einen Fettabscheider
eingeführt
wird, im allgemeinen durch eine Abflußleitung stromab von dem Siphon
(P-trap), einige der organischen Materialien in dem Fettabscheider,
wobei Kohlendioxid und Wasser als die Hauptabfallprodukte erzeugt
werden.
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Die
Starterbakterien und die Nährstoffe,
die zur Unterstützung
des Wachstums und der Vermehrung der Bakterien in dem Bioentwicklungsraum
benötigt
werden, sind leicht zu transportieren, am meisten bevorzugt in Pulverform,
was den Transport großer
Vorräte
an Bakterien unnötig
macht. Das betreffende Verfahren erfordert keine präzise Kontrolle
der Temperatur; es ist auch nicht notwendig, eine Zuführung von
gefilterter Luft oder destilliertes Wasser zu verwenden. Weil mehrere
Stämme
erwünschter
Bakterien gleichzeitig in dem gleichen Bioentwicklungsraum gezüchtet werden
können,
sind sie in der Lage, eine Vielfalt organischer Materialien, die
sich in Fettabscheidern finden, zu verdauen, während sie gleichzeitig Geruchsprobleme
verringern. Weil sie an Ort und Stelle gezüchtet werden, sind die nützlichen Bakterien
beim Einbringen in einen Fettabscheider aktiv. Darüber hinaus
kann die Verweilzeit der Bakterien in dem Fettabscheider maximiert
werden, indem man die Bakterien während Perioden geringer Küchenaktivität einbringt.
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Bezugnehmend
auf 1 enthält
das System 10 der Erfindung bevorzugt einen Bioentwicklungsraum 12,
eine Einspeisequelle 24 von Starterbakterien und Nährstoffen,
eine Einspeisekontrollvorrichtung 26, eine Wasserzuführung, eine
Zuführung für druckbeaufschlagte
Luft, eine Fluid-Rückführpumpe 62,
Magnetventile 54 und 64, einen Zeitprogrammgeber 68,
Strömungs-Rohrleitungen 27, 29, 31, 61, 63, 65, 66, 82, 84 und 86,
und Kontrollleitungen 70, 72, 74, 76 und 78,
die jeweils den Zeitprogrammgeber 68 mit den Ventilen 54 und 64,
der Luftpumpe 60, der Einspeisekontrollvorrichtung 26 und der
Fluid-Rückführpumpe 62 verbinden.
Die Wasserzuführung
ist bevorzugt frisches Trinkwasser, das dem Bioentwicklungsraum 12 bei
Umgebungstemperatur durch die Strömungsleitung 80, den
Druckregler 50, die Strömungsleitung 82,
den Filter 52, die Strömungsleitung 84,
das Wassereinlaß-Magnetventil 54, das
gegen den Siphon gerichtete Rückschlagventil gegen
Vakuum 56 und die Strömungsleitung 27 zugeführt wird.
Die druckbeaufschlagte Luftzuführung ist
bevorzugt eine Luftpumpe 60, wie eine Aquarien-Luftpumpe,
die in der Lage ist, dem Bioentwicklungsraum 12 einen ausreichenden
Vorrat an Luft zur Unterstützung
von schnellem Bakterienwachstum bei einem Druck zuzuführen, der
ausreichend ist, um in den Bioentwicklungsraum einzutreten, ohne
den darin erzeugten Strudel 36 zu zerreißen, wie
unten diskutiert. Die erforderliche Luftströmung variiert natürlich entsprechend
dem Volumen des Bioentwicklungsraums 12 und dem Volumen
des Bakterien enthaltenden Fluidgemisches 38 in dem Raum.
Eine Entlüftungsleitung 31 ist
vorgesehen, um einen Druckaufbau im Inneren des Bioentwicklungsraums 12 zu
verhindern, und wird bevorzugt von einem Filter 58 gefiltert
und leitet zur Atmosphäre
oder irgendeiner anderen Art von Rückgewinnungseinheit, wie sie
erwünscht
ist oder unter speziellen Umständen
erforderlich sein kann, hin ab. Die Entlüftungsleitung 31 kann
mit einem bestehenden Abflußsystem stromab
von dem Siphon verbunden werden, um ein Entlüften des Bioentwicklungsraums 12 zu
erlauben, ohne Bakterien in den Küchenbereich frei zu setzen. Wenn
die Entlüftungsleitung 31 mit
einem Abfluß verbunden
ist, kann sie auch ein konventionelles Diaphragma-Absperrventil
oder eine konventionelle Rückfluß-Schutzvorrichtung
(in 1 nicht gezeigt) aufweisen, um zu verhindern,
dass unerwünschte Bakterien
aus dem Abfluß in
den Bioentwicklungsraum 12 eintreten.
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Die
Einspeisequelle 24 ist wünschenswerterweise ein Trichter
oder ein anderer Behälter,
der in der Lage ist, ein Gemisch von Starterbakterien, die für die beabsichtigte
Anwendung brauchbar sind, und von Nährstoffen, die erforderlich
sind, damit die Starterbakterien in dem Bioentwicklungsraum 12 rasch wachsen
und replizieren, bereit zu halten und durch die Einspeisekontrollvorrichtung 26 kontrollierbar freizusetzen.
Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Starterbakterien und die Nährstoffe
zusammen in einem vorgemischten Pulver bereitgestellt, das aktiviert wird,
wenn es hydratisiert und in Anwesenheit von Luft gemischt wird.
Während
die Verwendung einer trockenen, vorgemischten Pulver-Einspeisung
bevorzugt ist, können
in dem be treffenden System und Verfahren auch flüssige Einspeisungen verwendet werden,
und die Nährstoffe
müssen
nicht notwendigerweise mit den Starterbakterien vorgemischt sein. Die
Einspeise-Kontrollvorrichtung 26 kann irgendeine Vorrichtung
oder eine Kombination von Vorrichtungen sein, die geeignet ist,
Starterbakterien und Nährstoffe
in kontrollierter Weise in das Bioentwicklungssystem 12 einzuführen, und
dazu kann beispielsweise ein Drehventil, ein volumetrischer Gleitschieber,
ein Schüttelwalzenmechanismus
oder ein Wiege-Förderband
gehören.
Alternativ kann vorgemischtes Pulver auch unter Verwendung einer
Venturi-Anordnung in die Wasser-Einlaßleitung angesaugt werden.
In 1 ist zwar eine einzige Einspeisequelle 24 und
Einspeise-Kontrollvorrichtung 26 dargestellt, aber es versteht
sich, dass innerhalb des Umfangs der Erfindung auch eine Mehrzahl
derartiger Einspeisequellen und/oder Einspeise-Kontrollvorrichtungen
verwendet werden kann.
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Die
Fluid-Rückführpumpe 62 zieht
Fluidgemisch 38 aus dem Bioentwicklungsraum 12 durch
die Auslaßöffnung 22 und
die Leitung 61 ab und führt
das Fluidgemisch, abhängig
von der Einstellung des Dreiwege-Magnetventils 64, entweder
durch die Leitungen 63 und 65 in den Bioentwicklungsraum 12 zurück oder
entläßt das Fluidgemisch
durch die Leitungen 63 und 66 in einen Abfluß oder einen
anderen Rezipienten. Die Fluid-Rückführpumpe 62 ist
wünschenswerterweise
eine Zentrifugalpumpe, obwohl es sich versteht, dass innerhalb des
Umfangs der Erfindung auch Diaphragmapumpen und andere ähnlich wirksame
Fluid-Rückführvorrichtungen
verwendet werden können.
Diaphragmapumpen sind selbstansaugend und werden durch einen Überschuß an Luft
in dem Fluidgemisch weniger beeinträchtigt. Die Fluid-Rückführpumpe 62 ist
in 1 als durch den Zeitprogrammgeber 68 kontrolliert
dargestellt, aber es versteht sich, dass die Pumpe 62 beispielsweise auch
durch elektrische, mechanische, optische oder Ultraschall-Niveau-Anzeiger
oder -Sensoren in dem Bioentwicklungsraum 12 und zugehörige Schalter, wie
erforderlich, kontrolliert werden kann.
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Der
Zeitprogrammgeber 68 ist wünschenswerterweise eine konventionelle
elektronische Kontrollvorrichtung, die in der Lage ist, mehrere
Ereignisse in dem Betriebszyklus zeitlich abzustimmen und entsprechend
dem Verfahren der Erfindung, wie es unten beschrieben ist, an Schalter
in der Einspeise-Kontrollvorrichtung 26, die Luftpumpe 60,
die Magnetventile 54 und 64 und die Fluid-Rückführpumpe 62 Signale
zu geben. Beim Lesen dieser Offenbarung wird jedoch an erkannt werden,
dass einige oder alle der Kontrollfunktionen, die von dem Zeitprogrammgeber 68 durchgeführt werden,
innerhalb des Umfangs der Erfindung auch durch die Verwendung mehrerer
Zeitprogrammgeber, eines Logikprogrammreglers, einer kundenspezifisch
konstruierten Schaltungsplatte, eines Reglers auf PC-Basis, pneumatischer
Regler, Niveauregler oder anderer ähnlich wirksamer Mittel durchgeführt werden
können.
Der Zeitprogrammgeber 68 nimmt wünschenswerterweise Eingaben
von Leitfähigkeits-Sensoren,
mechanischen Schwimmkörpern,
optischen Sensoren und Ultraschall-Sensoren an und reagiert auf
sie und kann auch in der Lage sein, gleichzeitig eine andere Einrichtung
oder Vorrichtung zu betreiben, ob sie in 1 dargestellt
oder hierin beschrieben ist oder nicht.
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Ein
bevorzugter Bioentwicklungsraum 12 zur Verwendung in dem
System 10 und das Verfahren der Erfindung werden mit Bezugnahme
auf 2 weiter beschrieben und erklärt. Der Bioentwicklungsraum 12 weist
bevorzugt eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand 14 mit
einer Innenoberfläche 16 auf,
die glatt und kontinuierlich mit einem konischen unteren Abschnitt 20 verbunden
ist, der an seinem unteren Ende eine mittig angeordnete Raum-Auslaßöffnung 22 hat.
Die Oberseite 18 kann flach, gewölbt oder sonstwie geformt sein
und ist wünschenswerterweise
entfernbar, um eine periodische Reinigung der Innenoberfläche 16 des
Bioentwicklungsraums 12 zu erlauben. Eine Wasser-Einlaßöffnung 28,
eine Luft-Einlaßöffnung 30,
eine Einspeise-Einlaßöffnung 33 und
eine Entlüftungsöffnung 32 sind
wünschenswerterweise
in der Oberseite 18 vorgesehen, um mit der Wasser-Einlaßleitung 27,
der Luft-Einlaßleitung 29,
der Einspeise-Kontrollvorrichtung 26 beziehungsweise der
Entlüftungsleitung 31 zu
kommunizieren. Eine Dispergierdüse 46 ist
bevorzugt in der Wasser-Einlaßöffnung 28 vorgesehen,
um in den Bioentwicklungsraum 12 eingeführtes Wasser in einem 360°-Sprühstrahl
gegen die Innenoberfläche 16 zu richten,
und gewünschtenfalls
kann sie auch während
des Ausputzens des Raums 12 als eine Spüldüse wirken. In der Raum-Auslaßöffnung 22 ist
bevorzugt ein Drosselelement 34 vorgesehen, um zu helfen,
die Menge an Luft, die aus dem Strudel 36 in dem Fluidmedium
oder Fluidgemisch 38 in die Leitung 61 (1)
eintritt, zu kontrollieren. Eine zu starke Verengung in dem Drosselelement 34 kann
die Fluid-Rückführpumpe 62 aushungern
und ein Verstopfen der Drosselungen fördern.
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Die
Anmelder haben entdeckt, dass der Strudel 36 in dem Bioentwicklungsraum 12 ein
wirksames Hilfsmittel zum Vermischen der Bakterien und der Nährstoffe
in dem Fluidmedium und zum Belüften des
Fluidgemisches 38 ist, ohne die beträchtliche Menge an unerwünschtem
Schaum zu verursachen, die in Systemen des Stands der Technik erzeugt
wird, wenn Luft unter der Oberfläche
eines Fluidgemisches in einen Bioentwickler gesprudelt wird. Die
mit dem Strudel 36 erzielte Menge an Belüftung übertrifft auch
beträchtlich
die Belüftung,
die erzielt wird, wenn Luft ohne einen Strudel oberhalb der Fluidoberfläche eingeführt wird.
Der Strudel 36 wird bevorzugt durch die kontinuierliche
Wiedereinführung
eines Teils des Fluidgemisches 38, das durch die Auslaßöffnung 22 abgezogen
wird und mittels der Pumpe 62 durch die Leitung 63,
das Ventil 64 und die Leitung 65 zu der Fluid-Auslaßöffnung 42 für rückgeführtes Fluid,
die der Innenoberfläche 16 eng
benachbart angeordnet ist, am meisten bevorzugt oberhalb des konisches Abschnitts 20,
rückgeführt wird,
in den Bioentwicklungsraum 12 erzeugt. Die Öffnung 42 kommuniziert bevorzugt
mit dem Inneren des Bioentwicklungsraums 12 in einer Richtung
und in einer solchen Weise, dass eine kontinuierliche Strömung von
rückgeführtem Fluidgemisch 38 wieder
in den Bioentwicklungsraum 12 eingeführt wird und horizontal entlang der
inneren Oberfläche 16 in
einer Richtung gelenkt wird, die hierin als "im wesentlichen tangential" zur Innenoberfläche 16 charakterisiert
wird. Obwohl der Begriff "tangential" sich üblicherweise
auf eine einen Punkt am Umfang eines Kreises oder Zylinders berührende Linie
bezieht, die von der Biegung weg weist, wird der Begriff hierin
verwendet, um einen gebogenen Strömungsweg zu beschreiben, der
zu Beginn in einer im wesentlichen horizontalen Richtung um die
Innenoberfläche 16 des
Bioentwicklungsraums 12 herum besteht, der von der Horizontalen abweicht,
während
er um die Innenoberfläche 16 herum
weiter geht, und in der Mitte des Bioentwicklungsraums 12 einen
sich spiralig nach unten erstreckenden Strudel 36 erzeugt.
Die Öffnung 42 kann
in einer Düse
angeordnet sein, die in die Seitenwand 16 des Bioentwicklungsraums 12 eingebaut
ist, oder kann am Ende einer Leitung angeordnet sein, die sich durch
die Innenoberfläche 16 nach
innen erstreckt, wie in 2 gezeigt. Obwohl in 2 gezeigt
ist, dass die Öffnung 42 von
elliptischer Form ist, versteht es sich, dass innerhalb des Umfangs
der Erfindung auch andere Formen verwendet werden können.
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Das
Drosselelement 34, wie es in 2 gezeigt
ist, ist ein zylindrischer Körper
mit einer Oberseite mit einer Mündung 35 von
kleinerem Durchmesser und einer Mehrzahl rechteckiger, schlitzartiger Mündungen 44,
die um seinen Umfang herum beabstandet angeordnet sind. Es versteht
sich, dass auch andere Mündungs-Konfigurationen innerhalb
des Umfangs der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Wie
unten mit Bezug auf das Verfahren der Erfindung diskutiert wird,
ist das Drosselelement 34 nützlich, um zu erlauben, dass
das Fluidgemisch 38 in die Raum-Auslaßöftnung 22 hinein und
durch sie hindurch gezogen wird, ohne es dem Strudel 36 zu
erlauben, sich nach unten in die Auslaßöffnung 22 hinein und
durch sie hindurch fortzusetzen, was eine Kavitation an der Einlaß-Seite der Fluid-Rückführpumpe 62 fördern könnte.
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3 offenbart
eine alternative Struktur für ein
Drosselelement 90, das der Raum-Auslaßöffnung 92 benachbart
im Inneren des konischen Abschnitts 94 eines ansonsten ähnlichen
Bioentwicklungsraums 96 angeordnet ist. Das Drosselelement 90 weist
eine horizontal angeordnete Drosselblende 98 auf, die von
Beinen 100 getragen wird und vertikal in einem kleinen
Abstand über
der Raum-Auslaßöffnung 92 getrennt
angebracht ist. Die Drosselblende 98 hat wünschenswerterweise
einen Außendurchmesser, der
größer ist
als der Durchmesser der Raum-Auslaßöffnung 92, und weist
eine einzige, mittig angeordnete Öffnung 102 mit einem
Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser der Raum-Auslaßöftnung 92.
Die Drosselblende 98 trägt
den Strudel 104 geringfügig
oberhalb der Auslaßöffnung 92,
was es dem Fluidgemisch 108 erlaubt, in die Auslaßöffnung 92 um
und unterhalb der Blende 98 gezogen zu werden, wobei ein
Strudel 106 mit kleinerem Durchmesser erzeugt wird, bei
dem es weniger wahrscheinlich ist, dass er ein Pulsieren oder eine
Kavitation einer Fluid-Rückführpumpe
verursacht.
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Während die
Komponenten der Erfindung verständlicherweise
entsprechend der geplanten Art der Verwendung und dem geplanten
Ort der Verwendung größenmäßig ausgelegt,
konfiguriert und konstruiert werden, werden zufriedenstellende Ergebnisse
erzielt, wenn ein ein Gallonen-Bioreaktor-Raum 12 mit einer
konischen Unterseite, wie unten diskutiert, ein Füllstand
im Inneren des Raums, der einem Fluidvolumen im Bereich von etwa
1,5 bis etwa 3 Liter entspricht, eine Fluid-Rückführpumpe 62, die auf etwa
3 Gallonen pro Minute ausgelegt ist, und ein Einlaß-Wasserfilter 52 mit
50 μm verwendet
werden. Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
des Systems 10 der Erfindung zur Verwendung in einer typischen
Restaurant-Umgebung, um Bakterien zum Entlassen in einen Fettabscheider
zu erzeugen, können
die Systemkomponenten, wie oben beschrieben, in einen Schrank eingebaut
und abgeschlossen werden, um einen Zugang mit Ausnahme durch befugtes
Personal zu verhindern. Während des
normalen Betriebs ist ein seltener Zugang zu dem System erforderlich,
um die Starterbakterien und Nährstoffe
periodisch nachzufüllen.
Die Zeit zum Nachfüllen
von Starterbakterien und Nährstoffen
variiert zwar entsprechend dem Volumen der Einspeisequelle 24 und
dem Volumen des Bioentwicklungsraums 12, aber in den meisten
Fällen
sollte ein monatliches Nachfüllen
erzielbar sein. Ein seltenes Entfernen und Reinigen des Bioentwicklungsraums 12 kann
nach einer bestimmten Anzahl von Betriebszyklen ebenfalls wünschenswert
sein, wovon auch erwartet wird, dass es nicht öfter als einmal im Monat ist.
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Gemäß einem
bevorzugten Verfahren der Erfindung, das hierin mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben
wird, wird ein trockenes Pulver, das ausgewählte Bakterienkulturen und
trockene Nährstoffe
wie Zucker, gereinigtes Milchprotein, Maisstärke und Kleie enthält, in die
Einspeisequelle 24 gefüllt.
Wünschenswerte
Starterbakterien zum Kontrollieren des Fetts in einem Fettabscheider
umfassen bevorzugt Bacillus, Pseudomonas, Enterobacter und Gemische
davon. Von diesen Organismen ist bekannt, dass sie verschiedene
Arten von organischen Abfallprodukten, die üblicherweise in Fettabscheidern
zu finden sind, verdauen. Bevorzugt werden die Starterbakterien
mit einem Konservierungsmittel stabilisiert und sind inaktiv bis
sie mit Wasser verdünnt
werden.
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Bei
der Inbetriebnahme des Systems aktiviert der Zeitprogrammgeber 68 das
Wasser-Magnetventil 54, was das Eintreten von Wasser in
den Bioentwicklungsraum 12 durch die Einlaßöffnung 28 bewirkt.
Nach dem Durchgang durch das Rückschlagventil 56 gegen
Vakuum, das Fluid aus dem Raum 12 daran hindert, in das
Trinkwassersystem zurückgesaugt
zu werden, wird Wasser durch die Düse 46 in den Bioentwicklungsraum,
bevorzugt einen Polyethylen-Behälter,
gesprüht.
Der Wasserfluß wird
für eine vorbestimmte
Zeit oder bis der Fluidstand 49 einen gewünschten
Punkt erreicht, fortgesetzt, zu welcher Zeit das Ventil 54 geschlossen
wird, um den Fluß zu beenden.
Der Zeitprogrammgeber 68 aktiviert die Einspeise-Kontrollvorrichtung 26 zur
Verteilung einer vorbestimmten Pulvermenge, die Starterbakterien und
Nährstoffe
enthält,
durch eine größenmäßig geeignet
ausgelegte Einlaßöffnung 33 in
den Bioentwicklungsraum 12, wodurch die Starterbakterien
hydratisiert und aktiviert werden. Die Luftpumpe 60 wird eben falls
durch den Zeitprogrammgeber 68 aktiviert, und der leicht
positive Druck im Inneren des Bioentwicklungsraums 12 hindert
unerwünschte
Bakterien wirkungsvoll daran, nach der anfänglichen Inbetriebnahme in
den Bioentwicklungsraum einzutreten. Die Luftpumpe 60 pumpt
frische Luft in den Kopfraum 47 oberhalb des Flüssigkeitsstands 49,
was Luft leicht verfügbar
macht, um den Strudel 36 in die Fluid-Rückführpumpe 62 zu saugen.
Die Einführung
von Luft in den Kopfraum 47 hilft auch, irgendwelche von den
Bakterien erzeugten Gase durch die Entlüftungsleitung 31 nach
Außen
wegzutragen. Wenn auch durch die Luftzuführung oder die Wasserzuführung einige
unerwünschte
Bakterien eingeführt
werden können,
ist das Wachstum unerwünschter
Organismen in relativ kleiner Anzahl für das Verfahren üblicherweise
nicht ernstlich schädlich
und kann manchmal durch sorgfältiges
Auswählen
von Nährstoffen, die
von den erwünschten
Bakterien bevorzugt werden, unterdrückt werden.
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Wenn
der Bioentwicklungsraum 102 mit Wasser, Starterbakterien,
Nährstoffen
und Luft beladen ist, wird die Fluid-Rückführpumpe 62 aktiviert und
die Züchtung
der ausgewählten
Bakterien beginnt. Die Fluid-Rückführpumpe 62 zieht
kontinuierlich einen Strom des Fluidgemisches 38 von der
konischen Unterseite 20 des Bioentwicklungsraums 12 durch
das Drosselelement 34 in die Auslaßöffnung 22 und die
Leitung 61 zur Einlaßseite
der Pumpe. Die Fluid-Zirkulierungspumpe 62 entläßt das druckbeaufschlagte
Fluidgemisch 38 in die Leitung 63 und durch das
Dreiwegeventil 64, das automatisch so eingestellt wird,
um das Fluidgemisch 38 durch die Leitung 65 zur
Einlaßöffnung 42 zurückzuführen. Wenn
das Fluidgemisch 38 aus der Einlaßöffnung 42 ausgestoßen wird,
wird das Fluidgemisch 38 dazu veranlaßt, im Inneren des Raums 12 zu
verwirbeln, wobei erwünschterweise
ein Strudel 36 erzeugt wird, wenn die Rückführungsrate passend eingestellt
ist, wie beispielsweise durch Regeln der Pumpgeschwindigkeit der
Pumpe 62.
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Bei
passender Einstellung zur Förderung von
Mischung und Belüftung
erstreckt sich die Unterseite des Strudels 36 wünschenswerterweise
nach unten zum Drosselelement 34 in die Auslaßöffnung 22.
Das Drosselelement 34 verhindert bevorzugt, dass zuviel
Luft oder zuwenig Fluidgemisch in die Leitung 61 eintritt.
Zuviel Luft kann den Rotor einer Zentrifugalpumpe beschädigen und,
falls übermäßig, die
Pumpe stehen bleiben lassen. Etwas Kavitation an der Pumpe 62 kann
zum Mischen und zur Belüftung
erwünscht
sein, und eine teilweise Kavitation am Pumpeneinlaß kann Luft
in die Flüssigkeit
schlagen, was einen dicken Schaum erzeugt. Solange sie den Bioentwicklungsraum 12 nicht überfüllt, kann
eine gewisse Menge an Schaum wünschenswert
sein, da sie die Belüftung
erhöht
und auch die verfügbare Oberflächenfläche erhöht. Bei
dem vorliegenden System und Verfahren wird jeglicher überschüssiger Schaum,
der erzeugt wird, in den Strudel 36 im Inneren des Raums 12 zurückgezogen
und wieder in das Fluidgemisch 38 eingespritzt. Das Verhältnis von
Luft zu Flüssigkeit,
das in die Leitung 61 eintritt, kann durch Modifizieren
des Drosselelements 34 oder der Rückführungsrate der Pumpe 62 eingestellt
werden. Durch Verwendung des vorliegenden Systems und des vorliegenden
Verfahrens sorgt der Strudel 36 in Verbindung mit der Fluid-Rückführpumpe 62 für eine hervorragende
Vermischung, Belüftung
und Schaumkontrolle.
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Nachdem
die Bakterienkultivierung, d. h. die Rezirkulierung, für eine gewünschte Dauer,
beispielsweise etwa einen Tag, fortgesetzt wurde, veranlaßt der Zeitprogrammgeber 68 oder
ein anderes ähnlich
wirkungsvolles Mittel, dass die Strömung von druckbeaufschlagter
Luft in den Raum beendet wird und das Dreiwegeventil 64 die
Strömung
des Fluidgemisches 38, das von der Fluid-Rückführpumpe 62 entlassen
wird, wieder in die Abflußleitung 66 leitet, die
zu einem Verwendungsort oder zu einem Zwischenlagerbehälter geleitet
werden kann. Sobald der Fluidstand 49 auf einen gewünschten
Punkt herunter gepumpt wurde, wird die Pumpe 62 deaktiviert,
und das Ventil 64 wird in seine vorherige Stellung zurückgebracht.
Das Ventil 54 wird dann wieder geöffnet und der Betriebszyklus
wird wiederholt.
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Obwohl
die Anwendung der Erfindung zur Behandlung von Fett in einem Fettabscheider
eine bevorzugte Ausführungsform
ist, kann die Erfindung gleichermaßen bei einer Anzahl anderer
Anwendungen, wo große
Mengen an Bakterien erforderlich sind, nützlich sein. Die folgende Liste
umfaßt
mehrere andere veranschaulichende Beispiele, wo die Erfindung verwendet
werden kann:
- (1) Züchten von Bakterien zum Abbauen
von Mist und Urin in Viehställen
und auf Viehweiden. Die Verwendung von Bakterien auf diese Weise
führt zu
einem verdauten Material, das direkt zur Verwendung als ein Dünger auf
die Felder gebracht werden kann. Der Vorverdau von Mist und Urin
erlaubt, dass die Düngemittel
und Nährstoffe
viel schneller und mit weniger Geruchsproblemen in den Boden freigesetzt
werden als bei Handhabung des Abfallmaterials in unbehandelter Form.
- (2) Bakterielle Zersetzung von landwirtschaftlichen Abfallprodukten
wie Zuckerrohrstängeln
und Maisstängeln,
deren Abbau langsam ist, wenn sie auf den Feldern gelassen werden.
- (3) Die biologische Behandlung von ausgelaufenem Öl. Eine
derartige Behandlung war im allgemeinen sehr kostspielig wegen der
hohen Kosten der Produktion lebender Bakterien. Die vorliegende
Erfindung kann, wenn sie in einer größeren, maßstäblich vergrößerten Version verwendet wird,
ein kostengünstiges
Verfahren zum Züchten der
erforderlichen lebenden Bakterien an Ort und Stelle in Mengen, die
ausreichen, um die Schädigung
der Umwelt rasch zu verringern, bereitstellen.
- (4) Umwandeln von PCB's,
die durch Abfallmaterialien aus Transformatoren-Kühlölen erzeugt wurden,
in weniger schädliche
Substanzen, die weiter behandelt werden können. Diese Umwandlung verringert
die Umweltprobleme, die mit den gegenwärtigen Entsorgungspraktiken
verbunden sind. Eine Behandlung dieser gefährlichen Materialien ist zur
Zeit sehr teuer.
- (5) Verwendung von Bakterien zur Beschleunigung der Zersetzung
von menschlichem Abfall, wie er sich in tragbaren Toiletten und
in septischen Systemen findet.
- (6) Verwendung von Bakterien zur Fütterung auf Algen, die sich
auf Kühltürmen und
in Teichen und Brunnen bilden. Diese Verwendung würde die Notwendigkeit
der Verwendung stark gesetzlich geregelter toxischer Chemikalien
verringern.
- (7) Verwenden von lebenden Bakterien zur Kontrolle von Insekten,
die Früchte
und Gemüsefeldfrüchte befallen,
was bei der Insekten- und Krankheits-Kontrolle hilft.
- (8) Verwenden von lebenden Bakterien zur Kontrolle von Pilzen
im Rasen für
Golfplätze,
auf Wiesen und in anderem Pflanzenleben. Bei dieser Anwendung könnte das
flüssige
Bakteriengemisch direkt in das Bewässerungssystem eingebracht werden.
Der Zusatz von Düngemitteln
zu dem Gemisch würde
auch das Wachstum der Bakterien fördern.
- (9) Behandlung des Bodens nach dem Auftreten unterirdischer
Freisetzungen von Öl
oder Gas. Die lebenden Bakterien oder anderen Organismen könnten verwendet
werden, um ein Freisetzungsgebiet von Öl oder Chemikalien wirkungsvoller
zu behandeln als wenn man sich auf den Abbau der Freisetzung durch
die natürlichen
Bakterien im Boden verläßt.
- (10) Produktion aktiver Hefeprodukte für kommerzielle Bäckereien.
- (11) Produktion von Hefen, die bei der Fermentierung und Produktion
von alkoholverwandten Produkten verwendet werden.
- (12) Zersetzung industrieller organischer Abfallprodukte bevor
sie in die Abflüsse
entlassen werden. Nahrungsmittel- und Flaschenabfüll-Anlagen werden
oft hohe Bußgelder
für das
Entlassen großer
Mengen an Fetten, Ölen,
Stärken
und Produkten auf Zuckerbasis, über
die zulässigen
Freisetzungsmengen hinaus, auferlegt. Das System der vorliegenden
Erfindung kann zum Verdau derartiger Abfallprodukte verwendet werden.
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Das
System, die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung werden hierin
zwar unter Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen offenbart, aber beim
Lesen dieser Offenbarung werden für Durchschnittsfachleute auf
dem Gebiet andere Abwandlungen und Modifizierungen der Erfindung
deutlich werden, und es ist beabsichtigt, dass die hierin offenbarte
Erfindung nur durch die breiteste Interpretation der angefügten Ansprüche, die
den Erfindern rechtlich zustehen, beschränkt wird. Fachleute werden
auch beim Lesen dieser Offenbarung erkennen, dass die physikalische
Größe, die
Anbringung und die Arten von Bakterien, Nährstoff-, Wasser- und Luft-Zuführungsvorrichtungen,
Kontrollvorrichtungen, Behältern
und Pumpen innerhalb des Umfangs der Erfindung variiert oder modifiziert
werden können,
um den Erfordernissen einer bestimmten Anwendung zu entsprechen.