JP2002506387A - 懸濁液の沈殿物分解並びに固形物の分離装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は液状の生物学的廃水沈殿物、綿状の生物学的沈殿物及び混合液内にある微生物細胞を分解し微粒子を崩壊し空洞現象を機械的に誘導し、分解された微生物細胞と分解された細胞質と崩壊された微粒子を廃水処理設備の通気システムにリサイクルする装置及び方法を開示する。このような分解方法は有機性微粒子を粉砕機１０内における強い空洞現象と衝突を通じて、同伴された微細有機物の細胞壁を破壊して固形微粒子の大きさを小さくする。粉砕機１０は流入された流体を加工処理するロータ４４とステータ４６の備えられた複数個のステージを持つのが望ましい。粉砕機１０内で相応する多数の分離板３６、５２は各々のステージを通して流体が流れることにする。オリフィス板３８はロータ４４、５０への流れを制御することにより空洞現象を最大化するのに用いられる。ロータ４４、５０は空洞現象を最大化させるためにテーパスロット６８を持つことが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】 懸濁液の沈殿物分解並びに固形物の分離装置及び方法 ［技術分野］ 本発明は下水汚物処理装置及び方法に関し、より具体的には生物学的沈殿物、 綿状沈殿物(floc)と混合液を分解する粉砕機とシステム及び沈殿物を脱水する装 置と方法に関する。また、本発明は細胞を破裂(分解)し、無細胞抽出物の製造中 に細胞質より細胞膜を分離し、発効、細胞培養及び細胞組織より血清と滋養分を 分離する装置及び方法に関する。特に、本発明はリポソーム(liposome)と超微細 散布物(dispersion)の製造中に固体微粒子を分解する装置及び方法に関する。 ［背景技術］ 最近、下水汚物処理の技術は効果的かつ能率的に発展しつつある。下水汚物処 理の重要点の一つは生物学的固形物を除去して処理することにある。第２生物学 的廃水処理工場の通気システムから発生する生物学的呼吸作用と合成物が下水汚 物を受け入れる有機物を二酸化炭素、水及び新細胞に転換させるということは知 られている。このような下水汚物処理による無害有機物の量は生物学的酸素要求 量(ＢＯＤ)と共に間接的に測定できる。 このようなＢＯＤの殆ど(４０乃至６０％)が処理工場の通気システム内で発生す る好気性呼吸作用の結果によって新細胞に変換される。毎日生産される新細胞( 固形物)は処理工場の適切な作動によって除去されるべきである。このような廃 棄物の流れは活性化した沈殿廃棄物に知られている。単純に固形物を分離して除 去すれば、多空水(intracellular water)による多量の固形物を有する固形性廃 棄物を根本的に処理すべき問題が発生する。従って、万一多空水含有物より分離 し て加工処理された廃水に復帰するバイオマスより細胞固形物の分離・除去が可能 であれば、このような分離は処理に要求される生物学的固形物の質量と体積すな わち埋立地を大幅に低減できる。 従来は、廃水沈殿物、ペイント、インキなどの様な浮遊性固形物と液体成分を 機械的に分解して微細に分離された成分を持つ懸濁液の作る膠質散布粉砕機のロ ータ(rotor)とステータ(stator)が用いられた。米国特許第５,２４０,５９９号 から、非混合性液体の含まれた液体及び/または部分的に散布した固体微粒子成 分が、ロータによって、ロータと中心が同一でその円周面に沿って部分的に隔離 された多数の放射形通路またはスロットを持つステータの内表面に対して推進さ れる。スロットはステータの円周に対して相対的に狭く一定の幅を持つ。一般的 に、ロータは５,０００乃至１２,０００ｆｔ/ｍｉｎの高速に推進される。結果 的に、流体とこれに同伴する加工処理された非混合物はステータの狭いスロット を通して外側に流れるように誘導する強い遠心力に従属する。ロータとステータ のスロットが一致すれば、流体はロータのスロットからステータのスロットに噴 出される。噴出された流体内で移動した全ての成分はロータにより付加される法 線及び接線の速度に起因する初期速度を持つことになる。主に、接線運動は非混 合物の一部分をロータのスロットを通して流れるようにすることで、このような 非混合物の一部分はスロットの後尾端部から放出されてステータスロットの内側 放射表面に衝突して非常に小さな部分に粉砕される。このような動作はステータ のスロット壁に衝突して粉砕される非融解性流体の微粒子または小滴に適用でき る。 細胞粉砕業界に従事する当業者によって細菌細胞膜を破裂させるのに必要な圧 力が５,０００乃至２０,０００ｐｓｉ程度ということが知られている。伝統的な 分解工程は高圧を発生する畜力供給技術(brute-force technique)に依存する。 例えば、油圧シリンダは流体の流れの圧力を所望の５,０００乃至２０,０００ｐ ｓｉに上昇させる。続いて、流体はオリフィスを通過して２個の流れに分割され た後、更に出会って衝突するようになる。短時間に相互間の衝突のため高圧を発 生させるような技術は散布粉砕機で分解する技術と比較してエネルギーが非常に 大きい。 米国特許第５,５２２,５５３号ではスロット形態のロータとステータを持つ散 布粉砕機の分解性能を向上させるために、ステータ内部にスロットを形成するこ とが試みられた。同特許は、流体が衝突角度が９０°になる通路に沿って長時間 の間に多量にロータからステータに流れるようにする、ステータスロットの先頭 端部上のチャンファ(chamfer)を開示している。同特許の衝突角度９０°は大き い停滞圧力(stagnation force)を発生させるので、流体が衝突領域で加速されて 抜け出す時に空洞を形成することになる。ステータスロット内部につながる放出 は前のスロット内への流体噴出により生成された蒸気空洞周囲の圧力を上昇させ ることで空洞崩壊を加速させる。これは加速された崩壊と再進入噴出効果を通し て高い圧力を発生させる。空洞と再進入噴出効果により発生された大きな圧力は 流体を通して伝達される衝撃波を発生させ、セルの様な同伴された微粒子の分解 を誘導することになる。前述した従来技術は、細胞分解には非常に効果的である が、細胞分解装置の効率と性能の向上が要求されており、これが本発明の目的で ある。 本発明の他の目的は細胞分解装置と廃水処理トレインを統合して一層効果的な 廃水処理システムを製造することにある。さらに、本発明の目的は、好気性廃水 処理システムで細胞破裂時、糸形態の有機物が生産されすぎることにより体積が 大きくなることを除去することにある。 本発明のまた他の目的は、現存する廃水処理設備に容易に設置できる程度に小 さく、かつ設備の変更が若干かまたは全く不要な微生物性分解及び微粒子分解用 として効率的な装置を提供することにある。 ［発明の開示］ 本発明は、生物学的沈殿物を多く除去することなく、活性化した沈殿物廃水処 理設備が作動できる新規の手段を提供する。本発明は、堅い空洞と衝突の誘導を 通して、無用な活性沈殿物の流れ内にある細胞を破裂して微粒子を分解して、こ のような加工処理/分解された物質を廃水処理工場の通気システム内にある微細 有機物の滋養分としてリサイクルする。分解された無用の活性沈殿物をリサイク ルすることは、廃水処理システム内にある微細有機物全体の混合新陳代謝によっ て過度に生産された生物学的固形物の除去だけでは十分でない。従って、具現さ れた装置の連続動作によって特定の微細有機物のみが生存して繁栄できる条件を 発生させることも本発明の一部分となる。このような動作方法は呼吸作用の内生 的な位相(endogenous phase)を人為的に生成させ、細胞成長は止めずに、微細有 機物の再生産される比率(生物学的呼吸)が、自然な細胞崩壊と本発明により発生 する細胞崩壊及び分解の比率の結合により超過する。また、細胞崩壊を起こす本 発明の性能は通気性廃水処理システム内で糸状の有機物を生産しすぎることから 発生した大きい塊りも除去することになる。本発明は、微生物による分解と微粒 子崩壊に対して効果的かつ効率的な手段を提供するが、現存する廃水処理設備の 修正なしにこの設備に設置できる適当な大きさである。 本発明は好適実施例に対する説明及び図面を参照することにより理解できる。 ［図面の簡単な説明］ ［図１］ 従来技術の米国特許第５,５２２,５５３号に開示された散布粉砕機の部分を概 略的に示す断面図である。 ［図２］ 図１の散布粉砕機で用いられる従来のロータとステータの拡大断面図である。 ［図３］ 本発明による分解粉砕機の正面図である。 ［図４］ 図３の分解粉砕機の側面図である。 ［図５］ 図３及び図４の分解粉砕機の平面図である。 ［図６］ 図３乃至図５の６-６線に沿う分解粉砕機の拡大断面図である。 ［図７］ 図６の分解粉砕機からのロータの平面図である。 ［図８］ 図７の８-８線に沿うロータの断面図である。 ［図９］ 図６の分解粉砕機に用いられるステータの平面図である。 ［図１０］ 図９の10-10線に沿うステータの断面図である。 ［図１１］ 図９の囲み部位を拡大して示す詳細図である。 ［図１２］ 図６の分解粉砕機に結合される摩耗板の平面図である。 ［図１３］ 図１２の13-13線に沿う摩耗板の断面図である。 ［図１４］ 本発明による分解粉砕機に統合される廃水処理工場の概略図である。 ［図１５］ 図１４に示す廃水処理工場の一部を拡大して示す概略図である。 ［符号の説明］ １０ 分解粉砕機 １２ タンク １４ モータ １６ 変速機 ２０ オイルフィルター ２２ 冷却ジャケット ２４ 入口 ２６ 出口 ２８ ２段粉砕機組立体 ３０ 軸 ３２ 軸ハウジング ３４ 支持スパイダ ３６ 下部分離板 ３８ オリフィス/摩耗板 ４０ 軸ボア ４２ スペーサ ４４ 第１ステージロータ ４６ 第１ステージステータ ４８ 中間スペーサ ５０ 第２ステージロータ ５２ 上部分離板 ５４ ケージ ５６ 第２ステージステータ ５８ 蓋板 ６０ ロータスペーサ ６２ 密封リング ６４ Ｏ-リング ［発明を実施するための最良の形態］ 図１及び図２は特に下水汚物処理用として用いられる従来の散布粉砕機を示す 。粉砕機はタンクを含み、タンクはその底面に配置したロータ/ステータ組立体 を持つ。軸がタンク内部のロータからロータ回転用軸と結合された回転駆動源の ある外部に延長される。流体がステータを通してポンピングされる時に同伴した 微粒子がステータの表面に衝突することを増加させるために、図２に示したスロ ットの先頭端部がチャンファ加工される。チャンファはステータスロットに進入 する流体の体積を増加させ、かつステータスロットに９０°に衝突する回数を増 加 させる。９０°の衝突角度は同伴した微粒子を崩壊する衝撃波を発生させる再進 入噴出効果を起こすだけでなく、停滞圧力と空洞を一層大きくする。図１及び図 ２に示した従来装置は加工処理された一定の体積の流体がタンクに導入された後 タンクから排出される一連の工程に適切である。 図３乃至図５は本発明による分解粉砕機１０を示しており、この粉砕機１０は 微粒子粉砕工程が行われるタンク１２を持つ。分解粉砕機１０は変速機１６を通 して分解タンク１２内部にある粉砕機械を駆動させるモータ１４を含む。変速機 はベルトとプーリ、チェーンとスプロケット、ギアなどの様な一般の動力伝達装 置である。一般的に、分解粉砕機１０は粉砕要素を適当な高さで支持するスタン ド１８を含む。分解粉砕機１０は非常に高速に駆動されるため、軸受に汚染され ないオイルを供給するのが非常に重要である。従って、潤滑システムが提供され るが、このシステムはオイルフィルタ２０を含むことが望ましい。タンク１２に は粉砕動作中に発生する熱を除去するための冷却ジャケット２２を備えることが 望ましい。本発明の分解粉砕機１０は後述する２段階工程の効率/完全性及び処 理性能が高いため、一連の粉砕工程用として用いられる。粉砕機１０の一連の機 能は分解タンク１２上の入口２４と出口２６で表示される。 図６はタンク１２内部にある２段粉砕組立体２８を示す。粉砕組立体２８の底 部はタンク１２の底部にある開口部を通して挿入され、その軸３０はベルトとプ ーリ、直接駆動またはモータと従動軸を連結する公知の機械的変速手段のような 粉砕機回転手段に結合される。軸ハウジング３２は軸３０を堅く支持するローラ または玉軸受と密封剤を受け入れて軸の高速回転を可能にする。軸ハウジング３ ２はタンク１２の底部にボルト止めと密封されて支持スパイダ３４(support spi der)を受け入れるが、支持スパイダ３４は上部に延長された上段が下部分離板３ ６に受け入れる多数の離隔配置したアームを持つ。下部分離板３６は入口２４を 通して流入された流体を受け入れるタンク１２内部の下部チャンバＬを形成する 。下部分離板３６はオリフィス/摩耗板３８を受け入れるオリフィスを持つが、 オリフィス/摩耗板３８は下部分離板３６と動軸上にあるスパイダ支持アー ムの一部を支えるフランジディスクである。オリフィス/摩耗板３８は第１ステ ージロータ４４への流体流入をスペーサ４２と共に限定する軸ボア４０を持つ。 ロータ４４は軸３０に締められて共に回転する。タンク１２の下部チャンバに進 入した流体はスパイダ支持体３４のアーム間を通過し、その流れはロータ４４に 進入する前にオリフィス/摩耗板３８内にあるボア４０により制限される。第１ ステージステータ４６はロータ４４と動軸結合され、遠心力によりロータ４４か ら推進された流体はステータ４６を通して下部分離板３６の上部にある中間チャ ンバＩに流入する。中間スペーサ４８は、第１ステージロータ４４と共に軸３０ に締められた第２ステージロータ５０から第１ステージロータ４４を離隔させて 、軸と第１ステージロータが共に回転することになる。上部分離板５２が中間チ ャンバを完成し、また出口２６の形成された上部チャンバＴを形成することで、 タンク１２を３個の独立チャンバに分離することになる。上部分離板５２は中間 チャンバから上部分離板５２を通して第２ステージロータ５０に流体が流れるこ とを許すケージ(cage)５４上にマウントされる。上部分離板５２は第２ステージ ロータ５０の円心力により流体が流れる第２ステージステータ５６を支持する。 図６に示した上下部分離板５２、３６を比較すると明確にわかるように、オリフ ィス/摩耗板３８は任意に選択されたオリフィスを持つ分離板に代えることによ り省略できる。しかし、ロータ４４、５０と相応するオリフィス/摩耗板３８間 で摩耗が発生した後公差を再設定するためにオリフィス/摩耗板３８が交換でき るので、オリフィス/摩耗板３８は独立的なものが望ましい。オリフィス/摩耗板 ３８または分離板３６、５２により限定されたオリフィス４０、４１は分解粉砕 機１０の動作に重要な影響を及ぼすということがわかる。より具体的には、オリ フィスはそれを通過する流量と各ロータの入出口間の圧力差を決定する。また、 粉砕機の各ステージは粉砕機のそれぞれのステージを移送する最適のオリフィス を持つことが望ましいということが分かる。各ステージが最大の空洞を作る各ロ ータを過ぎる最適の圧力差を持つので、効率が向上する。 蓋板５８が支持スパイダ３４内に収容されるボルトにより２段粉砕組立体２８ を完成する。ロータスペーサ６０はボルトが軸３０の端部に結合されて軸３０上 の適正位置でロータ組立体の固定を可能にする。分離板３６、５２は、分離板３ ６、５２にボルトで付けられてタンク１２の壁に密封歯合する弾性Ｏ-リング６ ４との協同を促す密封リング６２により、タンク１２の壁に対して密封される。 図７及び図８は本発明によるロータ４４を詳細に示す。中央凹領域６６は、ロ ータが分離板３６、５２の何れかまたはオリフィス/摩耗板３８に対して密封さ れた時、流体の流入領域として機能する。図７は本発明の新規な形状、すなわち ロータ/ステータ間隔に沿って圧力差が増加することにより分解粉砕機内で空洞 効果が強化するように設計されたテーパロータスロット６８を示す。図７から分 かるように、ロータスロットは半径方向に対して２３°程度の角度をなす第１ス ロット壁と、３４°程度の角度をなす第２スロット壁とからなる。直線形のロー タスロットに対してテーパロータスロットの先端部で流体圧力が上昇するため、 空洞現象が強化する。すなわち、一定の体積の流体がロータスロットを通過する 時、ロータスロットは収斂する形状であるから、圧力が増加することになる。チ ャンファ加工されたステータスロットに進入した流体の圧力がロータスロットの 端部で突然解除されて、ステータスロット位置で蒸気空洞が急激に崩壊されるだ けでなく、蒸気空洞の形成や空洞現状の発生頻度が増加することになる。また、 蒸気空洞形成の効果は望ましい空洞指数によってオリフィス/摩耗板３８の直径 を変更させることにより増大する。すなわち、ロータスロットの内側咽喉位置で 吸入ヘッドを下げることにより、蒸気空洞形成の発生頻度が増加することになる 。空洞効果を最大に得るための吸入ヘッドの絶対圧力は３.５乃至７.５pound/in² であることが望ましい。 固形物の濃度及び/または低い粘度が変更される懸濁液の堅い空洞は、内側ロ ータスロットの開口部と外側ロータスロットの開口部に位置した開口部間で微分 面積を増加させることにより容易に誘導できる。すなわち、固形物の濃度が１%( １０,０００ｍｇ/Ｌ)乃至４%(４０,０００ｍｇ/Ｌ)の懸濁液では、内側スロット 開口部と外側または先端の開口部の面積比率は２:１であることが望ましい。懸 濁液の固形物濃度が４%(４０,０００ｍｇ/Ｌ)より大きければ、内側スロット開 口 部と外側または先端開口部間の面積比率は１:１であることが望ましい。懸濁液 の固形物濃度が０.５%(５,０００ｍｇ/Ｌ)乃至１%(１０,０００ｍｇ/Ｌ)であれ ば、内側スロット開口部と外側または先端開口部間の面積比率は４：１であるこ とが望ましい。懸濁液の固形物濃度が０.０１%(１００ｍｇ/Ｌ)乃至０.５%(５, ０００ｍｇ/Ｌ)であれば、内側スロット開口部と外側または先端開口部間の面積 比率は８:１であることが望ましい。 図９乃至図１１は本発明の分解粉砕機１０に用いられるステータの形状を示す 。より具体的に、ステータは米国特許第５,５２２,５５３号で提案したチャンフ ァ加工されたステータスロット７０を用いるが、ロータ、ステータ及び散布粉砕 機の形成に対する一般技術である前記米国特許は、本譲受人に譲渡されてここで 引用文献として統合された。 図１２及び図１３は本発明のオリフィス/摩耗板３８を詳細に示す。 図１４及び図１５は廃水処理設備内部に本発明の分解粉砕機を利用することを 示す。本発明は一つまたはそれ以上の加工処理トレインを持つ一般の活性沈殿物 処理設備に適用できる。図１４には、廃水処理設備は第１清浄器７４、通気盤７ ６及び第２清浄器７８を含む。第１清浄器/安定化タンクを概略的に示したが、 本発明の動作のためには要求されない。図１４から分かるように、本発明の分解 粉砕機１０は第２清浄器７８につながる無用の活性沈殿物ラインに設けられる。 本発明においては無用の活性沈殿物の選択部分の全体または一部を回収して、こ れを加工処理した後加工処理した/分解した物質を通気盤７６に送ることで、加 工処理した/分解した無用の活性沈殿物を通気システム内にある微細有機物の滋 養分として再導入する。微生物の呼吸作用により、このような加工処理した/分 解した沈殿物は二酸化炭素、水及び新細胞に転換される。分解した無用の活性沈 殿物を導入することは過度に作られた生物学的固形物を単純に除去するだけでは 充分でない。その理由は廃水処理システム内にある全ての微細有機物の複合新陳 代謝のためである。しかし、本発明の連続的な動作を通して、微細有機物の多種 の中で所定群が生存・繁栄できる条件を生成する。このような種は本発明により 人為的に生成された内生呼吸位相内で存在することになり、このような位相では 細胞の成長は止めず、生物学的呼吸作用が自然な細胞崩壊と本発明による細胞分 解の結合により超過する。 本発明において、空洞現象からステータ位置で蒸気空洞の反復的な崩壊により 発生した強く集中した圧力と温度が分解した細胞質と崩壊した微粒子を酸化させ て、二酸化炭素、二酸化硫黄及び三酸化窒素成分を形成することにする。活性沈 殿物廃水処理設備の通気システムでは酸化された炭素物質部分がこれ以上要求さ れない。その理由はこのような酸化された成分が微生物の滋養分として容易に用 いられないためである。本発明の他の良い側面は加工処理された廃水の流れから 悪臭成分を除去することにある。より具体的には、下水汚物にある硫化水素と公 有物及び悪臭成分が本発明によって構成された廃水処理トレインに露出すること で、非悪臭性の硫酸塩に転換される。 変更可能な流れ制御弁８２は分解粉砕機に流入される流体の圧力と体積を調節 するのに適切である。前記弁８２は微分的な入出力の圧力を調整することにより 空洞効果を最大化できるように調整することを可能にする。また、分解粉砕機の 効率サイクルは廃水処理設備の負荷に合うように調整されることが分かる。例え ば、局部的な下水汚物システムの使用の最中の期間に、効率サイクルは廃水処理 設備の負荷要求に相応して増加することになる。 ［産業上の利用可能性］ 本発明は、生物学的沈殿物、綿状沈殿物と混合液を分解しかつ沈殿物を脱水す る装置及び方法に関して記述したが、また、本発明は、細菌細胞を破裂(分解)し 、無細胞抽出物の製造中に細胞質より細胞膜を分離し、発酵、細胞培養及び細胞 組織より血清と滋養分を分離する用途で用いることができる。特に、本発明は噴 射可能な薬剤または他の薬物、治療剤用のリポソーム(liposome)と微細散布物(d ispersion)の製造中に固体微粒子を分解する用途で用いることもできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一連の第１スロットを有し、前記各第１スロットは第１及び第２スロット壁 を有し、前記第１及び第２スロット壁は半径方向に沿って一側から他側に収斂す る形状である環状ロータと、 一連の第２スロットを有する環状ステータとを含み、 前記各第２スロットはステータに対するロータの相対回転時、第１スロットと 間歇的に一致し、前記ロータ回転時にロータからステータに流れが可能な物質を 放出することを特徴とする分解粉砕機。 ２．前記第１スロットの第１スロット壁は半径方向より２３°だけ偏向され、前 記第２スロットの第２スロット壁は半径方向より３４°だけ偏向されることを特 徴とする請求項１記載の分解粉砕機。 ３．前記一連の第２スロットは多数のチャンファ加工されたスロットを含み、前 記チャンファ加工位置はスロットの先頭部分であることを特徴とする請求項１記 載の分解粉砕機。 ４．前記ロータは中心に軸方向に延長された開口部を有し、内周面が前記開口部 を限定し、外周面が前記ロータの周辺部を限定し、前記一連の第１スロットは内 周面より前記ロータを通して半径方向に沿って前記外周面に延長されることを特 徴とする請求項１記載の分解粉砕機。 ５．前記一連の第１スロットは前記ロータの回転軸である縦軸に対して半径方向 に流動可能な物質の相応する流れを放出する形状に形成されることを特徴とする 請求項４記載の分解粉砕機。 ６．流動可能な物質を収容するもので、加工処理された流動可能な物質の進入を 許す入力開口部と、加工処理された流動可能な物質の放出用の出力開口部とを有 するハウジングと、 前記ハウジング内部に配置されたもので、前記ハウジングを通して延長された 回転駆動軸と、第１環状ロータ及び第１環状ステータを有する第１ステージと、 第２環状ロータ及び第２環状ステータを有する第２ステージとを含み、前記第１ 環状ロータは駆動軸にマウントされて一連の第１スロットを有し、前記第１環状 ステータは一連の第２スロットを有して前記第１ロータと共に流動可能な物質を 加工処理し、前記第２環状ロータは一連の第３スロットを有し、前記第２環状ス テータは一連の第４スロットを有して前記第２ロータと共に流動可能な物質を加 工処理し、前記第１スロットは第２スロットと間歇的に一致して前記第１ロータ より前記第１ステータに流動可能な物質を放出することになり、前記第３スロッ トは第４スロットと間歇的に一致して前記第２ロータより前記第２ステータに流 動可能な物質を放出することになる２段粉砕機と、 前記ハウジング内部に配置され、前記流動可能な物質が第１ステージを通して 第２ステージに通過するように流動可能な物質の流れを制御する手段とを含むこ とを特徴とする微細分離された物質の懸濁液の製造装置。 ７．前記第１及び第２ロータは中心に軸方向に延長された開口部を有し、内表面 が前記開口部を限定し、外表面が前記各ロータの周辺部を限定し、前記一連の第 １スロットは内表面より前記第１ロータを通して半径方向に沿って前記外表面に 延長され、前記一連の第３スロットは内表面より前記第２ロータを通して半径方 向に沿って前記外表面に延長されることを特徴とする請求項６記載の装置。 ８．前記第１及び第３スロットは第１及び第２ロータの回転軸である縦軸に対し て半径方向に流動可能な物質の相応する流れを放出する形状に形成されることを 特徴とする請求項７記載の装置。 ９．前記制御手段は少なくとも一つの分離部材を含むことを特徴とする請求項６ 記載の装置。 １０．前記少なくとも一つの分離部材は入力開口部と第１ステージとの間に配置 された第１分離部材を含み、前記第１分離部材は第１ステージの第１ロータに備 えられた一連の第１スロットに進入する流動可能な物質が通過する第１オリフィ スを有することを特徴とする請求項９記載の装置。 １１．前記少なくとも一つの分離部材は第１ステージと第２ステージとの間に配 置された第２分離部材を含み、前記第１分離部材は第２ステージの第２ロータに 備えられた一連の第３スロットに進入する流動可能な物質が通過する第２オリフ ィスを有することを特徴とする請求項１０記載の装置。 １２．前記制御手段は第１ステージの第１ステータと第２分離部材との間に介在 されたケージを含み、前記ケージは第１ステージの第１ステータより第２分離部 材に備えられた第２オリフィスに進入する流動可能な物質の通過を許すことを特 徴とする請求項１１記載の装置。 １３．前記駆動軸は第１及び第２分離部材の第１及び第２オリフィスを通過する ことを特徴とする請求項１２記載の装置。 １４．前記ハウジングは円筒形で、前記第１及び第２分離部材はハウジング内に 収容されて密封されたディスク形態であることを特徴とする請求項１３記載の装 置。 １５．前記ハウジングは内表面を有し、前記第１及び第２分離部材はハウジング の内表面と密封されて形成することを特徴とする請求項１４記載の装置。 １６．前記ハウジング内にマウントされた支持スパイダをさらに含み、前記支持 スパイダは流動可能な物質が通過する離隔配置された多数のアームを有し、前記 アームは第１分離部材の一側を支持し、前記第１ステージの第１ステータは第１ 分離部材上で支持され、前記ケージは第１ステージのステータ上で支持され、前 記第２分離部材はケージ上で支持され、前記第２ステージの第２ステータは第２ 分離部材上で支持されることを特徴とする請求項１５記載の装置。 １７．前記第１分離部材は第１オリフィスの形成された第１内側部材と、前記内 側部材が挿入されて第１分離部材を限定する第１外側部材とを含むことを特徴と する請求項１４記載の装置。 １８．前記第１内側部材はディスク形態で、前記第１オリフィスは第１内側部材 と中心が一致する円形であることを特徴とする請求項１７記載の装置。 １９．前記第１外側部材は第１内側部材の収容される中央アパーチャを持つディ スク形態であるため、前記第１内側部材は第１外側部材に対して独立的に交替可 能であることを特徴とする請求項１８記載の装置。 ２０．前記第２分離部材は第２オリフィスの形成された第２内側部材と、前記第 ２内側部材が挿入されて第２分離部材を限定する第２外側部材とを含むことを特 徴とする請求項１９記載の装置。 ２１．前記第１内側部材は第１ロータの低表面と平行であることを特徴とする請 求項２０記載の装置。 ２２．前記第１分離部材内にある第１オリフィスの大きさは前記粉砕機の第１ス テージ内で空洞効果が最大となる大きさに選択されることを特徴とする請求項１ ０記載の装置。 ２３．前記第２分離部材内にある第２オリフィスの大きさは前記粉砕機の第２ス テージ内で空洞効果が最大となる大きさに選択されることを特徴とする請求項１ １記載の装置。 ２４．一連の第１スロットを有し、前記第１スロットの各々は互いに関連した面 積を持つ内側及び外側スロット開口部を有し、前記内側スロット開口部の累積面 積は外側スロット開口部の累積面積を超過する環状ロータ；及び 一連の第２スロットを有し、前記第２スロットの各々はステータに対するロー タの相対回転時に第１スロットと間歇的に一致し、前記ロータ回転時にロータよ りステータに流動可能な物質を放出する環状ステータを含むことを特徴とする分 解粉砕機。 ２５．前記ロータは中心に軸方向に延長された開口部を有し、内表面が前記開口 部を限定し、外表面が前記ロータの周辺部を限定し、前記一連の第１スロットは 内表面よりロータを通して半径方向に前記外表面に延長されたことを特徴とする 請求項２４記載の分解粉砕機。 ２６．前記一連の第１スロットはロータの回転軸である縦軸に対して半径方向に 流動可能な物質の相応する流れを放出する形状に形成されることを特徴とする請 求項２５記載の分解粉砕機。 ２７．前記内側スロット開口部の累積面積と前記外側スロット開口部の累積面積 の比率は、前記粉砕機内で流動可能な物質の固形物濃度に基づいて空洞現象が最 大となる比率に選択されることを特徴とする請求項２４記載の分解粉砕機。 ２８．前記比率は固形物濃度が１%の流動可能な物質に対して２:１であることを 特徴とする請求項２７記載の分解粉砕機。 ２９．前記比率は固形物濃度が４%の流動可能な物質に対して１:１であることを 特徴とする請求項２７記載の分解粉砕機。 ３０．前記比率は固形物濃度が０.０１%乃至０.５%の流動可能な物質に対して８ :１であることを特徴とする請求項２７記載の分解粉砕機。 ３１．沈殿物の流れの少なくとも一部を分解粉砕機で連続的に流す段階と、 前記分解粉砕機内にある前記沈殿物部分を分解して細胞呼吸用滋養分を生成さ せる段階と、 前記沈殿物部分を粉砕機を通して前記沈殿物の流れに再導入させ、前記分解段 階で生成された滋養分が再導入された後、前記沈殿物の流れ内で細胞呼吸作用を 支持する段階とを含むことを特徴とする沈殿物の流れの脱水方法。 ３２．前記分解及び再導入段階は、分解により生成された滋養分による細胞個体 群の増加よりも、前記沈殿物の流れに存在する細胞個体群の減少の方を大きく誘 発させることを特徴とする請求項３１記載の脱水方法。 ３３．前記分解段階は粉砕機の第１ステージに前記沈殿物部分を導入する段階と 、前記第１ステージ内にある沈殿物部分を加工処理する段階との２段階からなり 、前記第１ステージで加工処理された後に、第１ステージに存在する前記沈殿物 部分を粉砕機の第２ステージに進入させ、次いで前記沈殿物の流れに沈殿物を再 導入する段階前に前記第２ステージで沈殿物を加工処理することを特徴とする請 求項３１記載の脱水方法。 ３４．前記分解及び再導入段階は沈殿物の流れ内に存在する選択された微細有機 物の再生産を助力して、前記沈殿物の流れ内に存在する他の微細有機物に対する 、助力により再生産された微細有機物の比率が、加工処理されない沈殿物の流れ における一般的な比率を超過することを特徴とする請求項３１記載の脱水方法。 ３５．前記分解段階において、粉砕機内で前記沈殿物部分の温度と圧力を上昇さ せて、前記沈殿物部分内に存在する分解された細胞の細胞質酸化比率と前記沈殿 物酸化比率の増加を誘導することを特徴とする請求項３１記載の脱水方法。 ３６．前記温度と圧力の上昇は悪臭性硫化水素を非悪臭性硫化水素に転換させる ことを特徴とする請求項３５記載の脱水方法。 ３７．前記沈殿物の流れ内で変化する固形物の量により前記粉砕機の効率サイク ルを変更する段階をさらに含み、前記効率サイクルを固形物の量が多ければ増加 、少なければ減少させることを特徴とする請求項３１記載の脱水方法。 ３８．前記沈殿物の流れの部分を、第１清浄器で浄化させ、通気盤で通気させ、 前記粉砕機での加工処理前に第２清浄器で浄化させ、前記沈殿物部分を粉砕機で 加工処理した後、前記通気盤に復帰させることを特徴とする請求項３１記載の脱 水方法。 ３９．前記分解及び再導入段階で沈殿物部分内に存在する微細有機物の内生呼吸 位相を形成することを特徴とする請求項３１記載の脱水方法。 ４０．抽出物質を含む未加工物質の流体スラリーを準備する段階と、 前記スラリーの少なくとも一部を、一連の第１スロットを持つ環状ロータと一 連の第２スロットを持つ環状ステータとを持つタイプの分解粉砕機に向かうよう にする段階であって、前記一連の第１スロットは第１及び第２スロット壁を有し 、前記第１スロットの第１及び第２スロット壁は外側に半径方向に沿って収斂す る形状で、前記一連の第２スロットはステータに対するロータの相対回転時に前 記一連の第１スロットと間歇的に一致し、ロータ回転時にロータよりステータに 前記スラリーを放出する段階と、 前記分解粉砕機内の沈殿物部分を分解して前記スラリー内で微細に粉砕された 固形物を生産する段階と、 前記微細に粉砕された固形物のスラリーより前記未加工物質を抽出する段階と を含むことを特徴とする抽出物の製造方法。 ４１．抽出物質を含む未加工物質の流体スラリーを準備する段階と、 前記スラリーの少なくとも一部をハウジング、２段粉砕機及び制御手段を持つ 装置に向かうようにする段階であって、前記ハウジングは沈殿物部分を収容し、 加工処理された前記沈殿物部分の進入を許す入力開口部と加工処理された前記ス ラリーの放出用の出力開口部とを有し、前記２段粉砕機はハウジング内部に配置 され、前記ハウジングを通して延長された回転駆動軸と、第１環状ロータ及び第 １環状ステータを持つ第１ステージと、第２環状ロータ及び第２環状ステータを 持つ第２ステージとを含み、前記第１環状ロータは駆動軸にマウントされて一連 の第１スロットを有し、前記第１環状ステータは一連の第２スロットを有して前 記第１ロータと共にスラリーを加工処理し、前記第２環状ロータは一連の第３ス ロットを有し、前記第２環状ステータは一連の第４スロットを有して前記第２ロ ータと共にスラリーを加工処理し、前記第１スロットは第２スロットと間歇に一 致して前記第１ロータより前記第１ステータにスラリーを放出することになり、 前記第３スロットは第４スロットと間歇的に一致して前記第２ロータより前記第 ２ステータにスラリーを放出することになり、前記制御手段はハウジング内部に 配置され、前記スラリーが第１ステージを通して第２ステージに通過するように スラリーの流れを制御する段階と、 前記分解粉砕機内の沈殿物部分を分解して前記スラリー内で微細に粉砕された 固形物を生産する段階と、 前記微細に粉砕された固形物のスラリーより前記未加工物質を抽出する段階と を含むことを特徴とする抽出物の製造方法。 ４２．前記固形物は細胞を含み、前記抽出された物質は細胞物質であることを特 徴とする請求項４１記載の抽出物の製造方法。 ４３．抽出物質を含む未加工物質の流体スラリーを準備する段階と、 前記スラリーの少なくとも一部を、一連の第１スロットを持つ環状ロータと一 連の第２スロットを持つ環状ステータとを持つタイプの分解粉砕機に向かうよう にする段階であって、前記一連の第１スロットは互いに関連した面積を持つ内側 及び外側スロット開口部を有し、前記内側スロット開口部の累積面積は外側スロ ット開口部の累積面積を超過し、前記一連の第２スロットはステータに対するロ ータの相対回転時に前記一連の第１スロットと間歇的に一致し、ロータ回転時に ロータよりステータに前記スラリーを放出する段階と、 前記分解粉砕内の沈殿物部分を分解して前記スラリー内で微細に粉砕された固 形物を生産する段階と、 前記微細に粉砕された固形物のスラリーより前記未加工物質を抽出する段階と を含むことを特徴とする抽出物の製造方法。