NL2013906A - Inrichting, werkwijze en systeem voor het vermalen en afvoeren van afval. - Google Patents

Description

INRICHTING, WERKWIJZE EN SYSTEEM VOOR HET VERMALEN EN AFVOEREN VAN

AFVAL

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting, werkwijze en systeem voor het vermalen en afvoeren van huishoudelijk, medisch- en/of bedrijfsafval omvattende verschillende vloeibare en/of vaste materialen, naar het riool.

Dergelijke vermaalinrichtingen zijn bekend, bijvoorbeeld uit de eerdere Europese octrooiaanvrage EP 2 188 069 Al. In deze publicatie is een reinigingssysteem beschreven voor het verwerken van ziekenhuisafval. In het systeem wordt gebruik gemaakt van een aantal vermaalinrichtingen die geschikt zijn het ziekenhuisafval, bijvoorbeeld bestaande uit fecaliën en urine in een houder zoals een po, te vermalen en gereed te maken voor verdere verwerking.

Een bezwaar van de bekende vermaalinrichting is dat het moeilijk is gebleken het vermaalde afval weg te spoelen en af te voeren in een leidingstelsel zonder dat er in de vermaalinrichting en/of het leidingstelsel problemen ontstaan, zoals een verminderde afvoer door het dichtslibben van de leidingen of een complete verstopping van de leiding. Een verder bezwaar van de bekende vermaalinrichting is dat door de aanwezigheid van relatief grote vermaalde afvaldelen in de afvoerstroom bepaalde onderdelen zoals afsluiters en dergelijke, minder goed functioneren, bijvoorbeeld omdat ze niet geheel gesloten kunnen worden door stukken afval die het sluiten van de afsluiter voorkomen en/of omdat er sprake is van overmatige slijtage als gevolg van de aanwezigheid van de afvalstukken.

Het is een doel van de uitvinding een inrichting, systeem en werkwijze van de in de aanhef genoemde soort te verkrijgen waarin ten minste enige van de genoemde bezwaren is ondervangen. Het is tevens een doel van de uitvinding een inrichting, systeem en werkwijze te verschaffen waarin het risico op verstoppingen relatief klein is.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding kan ten minste één van de doelen ten minste gedeeltelijk bereikt worden in een inrichting voor het vermalen (shredding) en naar het riool afvoeren van huishoudelijk, medisch- en/of bedrijfsafval omvattende verschillende vloeibare en vaste materialen, waarbij de vaste materialen te vermalen kunststof delen en/of metalen delen omvat, de inrichting omvattende: - een inlaat voor het inbrengen van het te vermalen en af te voeren afval; - een vermaaleenheid uitgevoerd voor het vermalen van via de inlaat ingebracht afval; - een opvangruimte uitgevoerd voor het opvangen van de vermalen vloeibare en vaste materialen; - een transportvloeistofaanvoer uitgevoerd voor het toevoeren van transportvloeistof aan de opvangruimte; - een afvoer die aansluitbaar is op het riool en ingericht is voor het afvoeren van het mengsel van vermaalde vloeibare en vaste materialen en transportvloeistof; - een regelbare afsluiter voor het regelen van de doorstroming van het genoemde mengsel vanaf de opvangruimte naar de afvoer, waarbij de regelbare afsluiter omvat: - een afsluiterhuis voorzien van een op de opvang aangesloten ingang en een op de afvoer aangesloten uitgang; - een in het afsluiterhuis aangebracht en op de ingang en uitgang aangesloten flexibel element, in het bijzonder een flexibel membraan, waarbij het flexibele element is uitgevoerd om een regelbare doorgang te vormen tussen de ingang en uitgang; - een regeleenheid voor het verplaatsen van het flexibele element tussen een afsluitstand waarin het membraan de doorgang tussen de ingang en uitgang afsluit en een geopende stand waarin het flexibele element een doorgang tussen de ingang en uitgang open houdt.

Volgens een uitvoeringsvorm strekt de bodem van de opvangruimte zich onder afschot uit. Hierdoor worden bij geopende stand van de afsluiter de vloeibare en vaste materialen automatisch in de richting van de afvoer verplaatst.

Door gebruik te maken van een afsluiter met een dergelijk flexibel element kan de doorgang naar het riool beter afgesloten worden, ook wanneer er zich in de afsluiter nog afvalresten bevinden. Dit betekent dat het risico op het wegsijpelen van transportvloeistof is verminderd zodat er in potentie meer transportvloeistof beschikbaar is om het afval weg te spoelen. Dit verkleint het risico van verstoppingen in de afvoer van de vermaalinrichting. Een kenmerkend voorbeeld van een geschikte afsluiter is een knelafsluiter (pinch valve), in het bijzonder een membraanafsluiter of balgafsluiter.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de regeleenheid een drukmediumeenheid die is ingericht voor het toevoeren van drukmedium aan de tussenruimte tussen het flexibele element en het afsluiterhuis voor het sluiten van de afsluiter en voor het afvoeren van drukmedium uit de genoemde tussenruimte voor het openen van de afsluiter. Het drukmedium kan elk willekeurig fluïdum (vloeistof en/of gas) zijn, maar bij voorkeur is het drukmedium een vloeistof. Het medium kan bijvoorbeeld bestaan uit water. Met de beschreven constructie kan snel en doelmatig voldoende druk worden opgebouwd om de afsluiter te sluiten en gesloten te houden, ook als er zich afvalresten in de doorgang bevinden.

Het flexibele element is bij voorkeur vervaardigd van rubber. In het bijzonder kan in het afsluiterhuis een rubberen kous zijn aangebracht, waarbij de uiteinden van de kous op respectievelijk de ingang en uitgang van het afsluiterhuis bevestigd zijn.

Teneinde het risico op lekkage door aanwezigheid van afvalmateriaal in de afsluiter te verminderen heeft het flexibele element bij voorkeur een langgerekte vorm zodat een langgerekte doorgang gedefinieerd wordt. De lengte van deze vorm is bij voorkeur groter dan de grootste afmeting van een stuk vermalen afval. Dit betekent dat een stuk afval in afgesloten toestand van de afsluiter nooit aan beide zijden van het flexibele element uit kan steken en er dus altijd een deel van het flexibele element beschikbaar is op de doorgang in voldoende mate af te sluiten. Afhankelijk van een aantal factoren, zoals de afmetingen en vorm van het vermaalelement, kunnen de grootste afmetingen van een stuk vermalen afval variëren. In kenmerkende situaties is het flexibele element zodanig uitgevoerd, dat de lengte van de doorgang groter is dan 5 cm, bij voorkeur groter dan 10 cm.

In een verdere uitvoering van de uitvinding zijn de transportvloeistofaanvoer en de opvangruimte uitgevoerd en gerangschikt voor het in de opvangruimte in werveling brengen en houden van de toegevoerde transportvloeistof. Dit zorgt ervoor dat het afvalmateriaal zoveel mogelijk in suspensie blijft en niet of in mindere mate neerslaat op de bodem van de opvangruimte. Dit verkleint het risico op verstoppingen in de inrichting en de stroomafwaartse afvoerleidingen.

De transportvloeistof wordt bij voorkeur onder hoge druk, bijvoorbeeld 2 bar of meer aangevoerd om het mengsel in voldoende mate in werveling te brengen. Met een soortgelijk doel is de bodem van de opvangruimte bij voorkeur gekromd uitgevoerd en wel zodanig dat het ontstaan van wervelingen in de transportvloeistof bevorderd wordt.

In een verdere uitvoering omvat de transportvloeistofaanvoer een of meer sproeikoppen voor vormen van een of meer vloeistofstralen in de richting van de bodem van de opvangruimte.

De sproeikoppen zijn bij voorkeur opgesteld om vloeistofstralen in neerwaartse richting af te geven. Verder kan de transportvloeistofaanvoer een sproeikop omvatten die uitgevoerd en gerangschikt is om transportvloeistof in in hoofdzaak horizontale richting de opvangruimte in te sturen en/of om transportvloeistof en daarin gesuspendeerd afval in de richting van de afvoer te dwingen. Deze sproeikop wordt vaak pas ingeschakeld op het moment dat de afsluiter geopend wordt en het afvalmengsel moet worden afgevoerd uit de vermaalinrichting en zorgt voor een doelmatige en snelle afvoer van het afval met een relatief kleine kans op verstoppingen.

Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een inrichting voor het vermalen (shredding) en afvoeren van huishoudelijk, medisch- en/of bedrijfsafval omvattende verschillende vloeibare en/of vaste materialen, naar het riool verschaft, waarbij de inrichting omvat: - een inlaat voor het inbrengen van het te vermalen en af te voeren afval; - een vermaaleenheid uitgevoerd voor het vermalen van via de inlaat ingebracht afval; - een opvangruimte uitgevoerd voor het opvangen van vermalen afval; - een transportvloeistofaanvoer uitgevoerd voor het toevoeren van transportvloeistof aan de opvangruimte; - een afvoer die aansluitbaar is op het riool en ingericht is voor het afvoeren van het mengsel van vermaald afval en transportvloeistof; waarbij de vermaaleenheid omvat: - een via een aandrijfmotor roteerbaar aangedreven vermaalelement met een buitenoppervlak voorzien van nokken; - een zwenkelement dat is ingericht voor het tijdens het vermalen aandrukken van een deel van het afval tegen het buitenoppervlak van het vermaalelement, waarbij het zwenkelement zwenkbaar tussen een eerste aandrukstand en een tweede aandrukstand uitgevoerd is.

Het zwenkelement is bij voorkeur roteerbaar bevestigd aan de (stationaire) behuizing van de inrichting. Door het zwenkelement te zwenken kan het eventueel bovenop het orgaan terechtgekomen afval verplaatst worden naar het vermaalelement zodat alsnog vermaling van dit deel van het afval kan plaatsvinden. Verder kan het zwenkelement onder verschillende standen en op verschillende plaatsenten opzichte van de positie van het vermaalelement het afval tegen het vermaalelement aan drukken. De rotatieas van het zwenkelement bevindt zich bij voorkeur op een verschoven positie ten opzichte van de (denkbeeldige) loodlijn door de rotatieas van het vermaalelement. Hierdoor kan het zwenkelement op verschillende wijzen, bijvoorbeeld onder verschillende hoeken en/of op verschillende posities, het afval tegen het buitenoppervlak van het vermaalelement aandrukken.

In een bepaalde uitvoering strekt het zwenkelement zich in de eerste aandrukstand op een eerste positie ten opzichte van het vermaalelement en in de tweede aandrukstand zich op een tweede positie ten opzichte van het vermaal element uitstrekt. Door aan te drukken vanaf verschillende posities kan het zwenkelement het afval op verschillende wijzen doen vermalen hetgeen ten goede komt aan het resultaat van het vermalen.

Volgens een verdere uitvoering omvat de inrichting een besturingseenheid die is ingericht voor het besturen van ten minste één van het vermaalelement, de transportvloeistofaanvoer en de regelbare afsluiter. De besturingseenheid kan hierbij zijn uitgevoerd om het afval intermitterend naar de afvoer te transporteren. Bij het intermitterend transporten van het mengsel van de afvoer is de hoeveelheid per keer getransporteerde hoeveelheid mengsel groter dan wanneer er sprake zou zijn van een continu transport van het mengsel. Hierdoor is kans op verstopping in de afvoer verkleind.

Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een systeem verschaft voor het in een gebouw, in het bijzonder een zorginstelling, vliegtuig of vliegveldterminal, vermalen en transporten van afval, het systeem omvattende: - één of meer op verschillende plaatsen in het gebouw opgestelde inrichtingen van de hierin gedefinieerde soort; - een leidingstelsel dat is aangesloten op de respectievelijke afvoer(en) van de genoemde één of meer inrichtingen, waarbij het leidingstelsel is aangesloten op het riool; het systeem verder omvattende: - een of meer in het leidingstelsel aangebrachte scheidingsinrichtingen die zijn ingericht voor het scheiden van het vermaalde en afgevoerde mengsel van vloeistof en afval in ten minste een eerste en tweede afvaldeel en het alleen naar het riool sturen van het eerste afvaldeel; en/of - een of meer in het leidingstelsel aangebrachte zuiveringsinrichtingen die zijn ingericht voor het zuiveren van ten minste een deel van het vermaalde en afgevoerde afval; en/of - een of meer in het leidingstelsel aangebrachte vergisters die zijn ingericht voor het vergisten van ten minste een deel van het vermaalde en afgevoerde afval.

Volgens nog een ander aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het vermalen (shredding) en afvoeren van huishoudelijk, medisch- en/of bedrijfsafval omvattende verschillende vloeibare en/of vaste materialen, naar het riool, de werkwijze omvattende: - een inbrengen van een hoeveelheid te vermalen afval in een inrichting van de hierin beschreven soort; - het met de vermaaleenheid vermalen van het ingebrachte afval; - een naar een opvangruimte brengen van het vermalen afval; - het toevoeren van transportvloeistof aan de opvangruimte; - openen van de doorgang in de regelbare afsluiter; - het via de doorgang naar het riool afvoeren van het mengsel van vermaald afval en transportvloeistof; - het afsluiten van de doorgang in de regelbare afsluiter.

De werkwijze omvat bij voorkeur het intermitterend openen en sluiten van de doorgang voor het telkens transporten van ten minste een minimum volume van het mengsel van transportvloeistof en vermaald afval. In een andere uitvoering omvat de werkwijze het toevoeren van drukmedium aan de tussenruimte tussen het flexibele element en het afsluiterhuis voor het sluiten van de afsluiter en het afvoeren van drukmedium uit de genoemde tussenruimte voor het openen van de afsluiter. In nog een andere uitvoering omvat de werkwijze het genereren van wervelingen van het mengsel van afval en transportvloeistof in de opvangruimte.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen verduidelijkt worden aan de hand van de beschrijving van enige uitvoeringsvormen daarvan. In de beschrijving wordt verwezen naar de figuren, die tonen:

Figuur 1 een gedeeltelijk opengewerkt aanzicht in perspectief van een uitvoeringsvorm van een vermaalinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 2 een verder opengewerkt aanzicht in perspectief van de vermaalinrichting van figuur 1;

Figuur 3A een geëxplodeerd aanzicht in perspectief van het opengewerkte aanzicht van figuur 2;

Figuur 3B een detailaanzicht van de vermaaleenheid;

Figuur 4 een detailaanzicht van de onderste opvangruimte van de vermaalinrichting;

Figuren 5A en 5B respectievelijk een doorsnede door een uitvoeringsvorm van een afsluiter volgens de uitvinding, met resp. een gesloten en geopende doorgang;

Figuur 6 en 7 langsdoorsneden door de vermaaleenheid met het zwenkelement in respectievelijk een eerste en tweede stand;

Figuur 8 een schematische weergave van een uitvoering van een systeem volgens de uitvinding; en

Figuren 9A,9B,9C respectievelijke langsdoorsneden door een uitvoeringsvorm van de vermaalinrichting, met het zwenkelement in een beginstand en twee tussenstanden.

Figuren 1-7 tonen een uitvoeringsvoorbeeld van een vermaalinrichting 1 volgens de uitvinding. De vermaalinrichting kan zijn gericht op het verwerken van huishoudelijk, medisch-en/of bedrijfsafval. Dit afval kan verschillend van inhoud zijn. In ziekenhuizen en zorginstellingen kan het afval bijvoorbeeld voornamelijk bestaan uit fecaliën en/of urine in houders, bijvoorbeeld kunststof en/of metalen houders (po’s), ziekenhuisafval zoals verband, pleisters, restanten van medicijnen, toxische stoffen en dergelijke, en/of overig afval, zoals voedsel, drank, en dergelijke.

In andere gebouwen, zoals een vliegveld, station, restaurant en dergelijke, zal de samenstelling van het afval meestal anders zijn. In dergelijke gevallen zal het afval vaak meer kunststof of metalen delen bevatten, zoals bekers, bestek, verpakkingsmateriaal en dergelijke. De vermaalinrichting is bij voorkeur zodanig uitgevoerd dat het geschikt is om elk type afval te verwerken dat kenmerkend in het betreffende gebouw gegenereerd wordt.

De vermaalinrichting omvat een op een ondergrond plaatsbare behuizing 2. De behuizing 2 omvat een frame rondom voorzien van beplating. Aan het frame en de beplating zijn de verschillende onderdelen van de inrichting bevestigd. De behuizing is in de getoonde uitvoering opgebouwd uit een bovenste behuizingsdeel 3 en een onderste behuizingsdeel 4. In andere uitvoeringen kunnen de behuizingsdelen en de daarin voorziene functionele elementen op een andere wijze ten opzichte van elkaar gerangschikt zijn, bijvoorbeeld een tweede behuizingsdeel naast het eerste behuizingsdeel. Het bovenste behuizingsdeel 3 is met name ingericht voor het ontvangen van afval en het vervolgens vergruizen of vermalen daarvan. Het onderste behuizingsdeel 4 is met name ingericht voor het opvangen van het vermalen afval, het met een transportvloeistof mengen van het vermalen afval en het vervolgens met vaste of variabele tussenpozen transporteren van het mengsel van afval en transportvloeistof in de richting van het openbare rioleringsnetwerk.

Het bovenste behuizingsdeel 3 vormt een afgesloten ruimte, hierin ook wel de bovenste opvangruimte 45. Toegang tot de opvangruimte 45 vindt plaats via een aanvoeropening 7 in de zijwand van de behuizing. De aanvoeropening 7 kan worden afgesloten met een (niet weergegeven) klep 8. Middenin de opvangruimte is een verplaatsbaar opstelplateau 11 voorzien.

Dit opstelplateau verdeelt de opvangruimte 45 in een bovenste en onderste compartiment. Wanneer een bedieningspersoon afval wil laten verwerken, plaatst deze het afval op het opstelplateau 11 en sluit vervolgens de aanvoeropening 7. Het afval bevindt zich nu in het afgesloten bovenste compartiment.

Het opstelplateau 11 is te verplaatsen tussen een horizontale positie waarin het plateau de opvangruimte in twee compartimenten deelt, en een verticale positie (zie figuren 1 en 2). Tijdens het verplaatsen van het opstelplateau (zie figuur 3A) kan het eventueel daarop aangebrachte afval onder invloed van de zwaartekracht naar beneden vallen en in het tweede compartiment terecht komen. Meer details van het mechanisme voor het verplaatsen van het opstelplateau 11 zijn in figuren 2, 3 en 9A-9C weergegeven. Aan de zijkanten is het vlakke opstelplateau 11 voorzien van zijwaarts uitstekende pennen 14,15. Deze pennen 14,15 worden geleid in een geleidingsprofiel, meer in het bijzonder een opstaand profieldeel 12 en een liggend profieldeel 13. De verplaatsing van het opstelplateau wordt aangedreven door een aandrijfmotor 16 (figuur 1). De aandrijfmotor 16 is verbonden met een centrale besturingseenheid 40 waarmee de verschillende onderdelen van de vermaalinrichting 1 kunnen worden aangestuurd.

Aandrijfmotor 16 kan een elektromotor omvatten die via een as een of meer roteerbare rollen 87 in draaiing kan brengen (figuren 9A-9C). Over de roteerbare rol 87 is een kabel 85 aangebracht die met een eerste uiteinde ter plaatse van aansluiting 86 gekoppeld is met de bovenzijde van een verplaatsbare steun 14 en met een tweede uiteinde ter plaatse van aansluiting 89 en via een of meer tweede rollen 88 gekoppeld is met de bovenzijde van de verplaatsbare steun. Rotatie van de rol 87 tegen de klok in (zoals in figuur 9A is weergegeven), betekent dat de kabel 85 ervoor zorgt dat het plateau 11 wordt opgetild. Rotatie van de rol 87 in tegenoverliggende richting betekent dat het plateau 11 wordt neergelaten.

In het tweede compartiment van de opvangruimte 45 is een vermaaleenheid 20 aangebracht. Meer in het bijzonder is de vermaaleenheid gerangschikt in het enigszins vernauwde onderste gedeelte van het compartiment. De vermaaleenheid 20 omvat een vermaalelement 21 voor het vermalen van de hardere delen in het afval, bijvoorbeeld kunststof en/of metalen delen, tot deeltjes met een bepaalde maximale grootte. De maximale deeltjesgrootte is zodanig gekozen, dat de deeltjes zich nog relatief gemakkelijk met een transportvloeistof (bijv. water) laten wegspoelen. Kenmerkend is de maximale deeltjesgrootte 80 mm of 50 mm of zelfs 30 mm.

Het vermaalelement 21 vormt een cilinder op het buitenoppervlak waarvan een patroon van uitstekende nokken is aangebracht. Vermaalelement 21 is voorts via een aandrijfas 22 roteerbaar aan de behuizing bevestigd. De aandrijfas 22 is via een haakse koppeling (niet specifiek weergegeven) gekoppeld met een elektrische aandrijfmotor 23. De elektrische aandrijfmotor 23 staat in communicatieverbinding met de centrale besturingseenheid 40. De besturingseenheid 40 regels onder andere de rotatierichting en rotatiesnelheid van het vermaalelement evenals de timing daarvan. In de getoonde uitvoering kan het vermaalelement 21 in beide richtingen (Ri) geroteerd worden.

Zijdelings van het vermaalelement 21 zijn steunen 28 aangebracht. Deze steunen zijn aan naar elkaar gerichte randen voorzien van een groot aantal uitstekende nokken 29. Tussen de nokken 29 zijn tussenruimtes gevormd waarlangs de op het vermaalelement voorziene nokken 27 kunnen passeren wanneer het vermaalelement 21 geroteerd wordt. De combinatie van nokken 21,28 zorgt voor een goede vermaling van het afval. Het vermalen afval wordt aan de onderzijde via een zeef 46 afgevoerd.

De vermaaleenheid 20 is verder voorzien van een zwenkelement 36. Dit zwenkelement is via een as 80 (figuren 6, 7) roteerbaar bevestigd aan de behuizing 2 en kan met behulp van een aandrijfmotor 38 in twee tegenovergestelde richtingen R2, R3 gezwenkt worden. In Figuur 6 is een eerste stand weergegeven waarin het zwenkelement 36 zich aan één zijde (in de figuur aan de linkerzijde) van het vermaalelement 21 uitstrekt, terwijl in figuur 7 het zwenkelement 36 zich aan een tegenoverliggende zijde van het vermaalelement uitstrekt. De beide standen worden bepaald door de positionering en afmetingen van een of meer stationair aanslagorganen die zich vlak boven het vermaalelement uitstrekken. Deze aanslagorganen zorgen er voor dat het zwenkelement op een vooraf bepaalde minimum afstand van het buitenoppervlak van het vermaalelement gehouden wordt en der geen direct contact tussen het zwenkelement en het vermaalelement optreedt. Het zwenkelement kan voorts zodanig worden aangestuurd door de besturingseenheid 40 dat het als drukelement kan fungeren tijdens het vermalen van het afval, zoals hierna nader uiteengezet wordt.

Zoals reeds is vermeld is langs de onderzijde van vermaalelement 21 voorzien in een aan de behuizing bevestigde zeef 46. Deze zeef is voorzien van een aantal gaten 47 die het vermalen afval kunnen doorlaten in de richting van de daaronder gelegen onderste opvangkamer of opvangruimte 50 (Figuur 4). De openingen zijn zodanig groot gekozen dat er alleen afvaldeeltjes kunnen passeren die klein genoeg zijn om in een later stadium goed door een vloeistofstroom te worden getransporteerd naar het riool.

Het zwenkelement 36 is aan het uiteinde tegenover de as 80 voorzien van een verbreed gedeelte 37, de binnenzijde waarvan zodanig is gevormd dat dit de ronding van het vermaalelement 21 enigszins volgt. Dit betekent dat afval plaatselijk beter tegen het vermaalelement 21 gedrukt kan worden dan wanneer het zwenkelement 36 een rechte vorm zou hebben.

In het onderste behuizingsdeel 4 is, zoals eerder genoemd is, de onderste opvangruimte 50 gerealiseerd. Verwijzend naar figuur 4, is in de achterwand 65 van het onderste behuizingdeel 4 een inspectieopening 60 aangebracht. Deze inspectieopening is uiteraard tijdens het in bedrijf van de vermaalinrichting gesloten, maar kan na gebruik uiteraard geopend worden om toegang te verkrijgen tot de binnenzijde van de opvangruimte, bijvoorbeeld om deze te onderhouden en/of schoon te maken. De opvangruimte 50 wordt aan een andere opstaande zijde begrensd door een schuine wand 61. Deze wand strekt zich schuin ten opzichte van de verticale richting uit teneinde de onderste opvangruimte in hoofdzaak trechtervormig te maken. Aan de onderzijde, d.w.z. ter plaatse van de bodem 67, is de opvangruimte gekromd uitgevoerd. Aan de binnenzijde van de schuine wand is een aantal sproeikoppen 51-53 aangebracht. De sproeikoppen worden via toevoeren 55-57 aangesloten op een (niet weergegeven) of een ander type vloeistofaanvoer en zijn ingericht om zogenaamde transportvloeistof (d.w.z. vloeistof die als functie heeft het transporteren van het afval) onder grote druk langs de binnenzijde van de wand naar beneden te spuiten (in de met stippellijnen aangeduide richtingen 64). De naar beneden stromende transportvloeistof kan aan de gekromde bodem 67 van de opvangruimte 50 een wervelende vloeistofmassa veroorzaken. Wanneer nu afval via de eerder genoemde openingen 47 in de zeef 46 tussen de bovenste en onderste opvangruimte de onderste opvangruimte binnentreedt (d.w.z. in de getoonde uitvoering, onder invloed van de zwaartekracht naar beneden valt), zorgen de sproeikoppen 51-53 ervoor dat het afval in de vloeistof wordt opgenomen, meer in het bijzonder dat het afval daarin gesuspendeerd wordt. Doordat de vloeistof (bijv. water) aan de onderzijde van de opvangruimte 50 sterk in werveling is, is de kans op het neerslaan van het afval op de bodem klein. Het afval blijft daardoor zoveel mogelijk in suspensie, in afwachting van verder transport naar het riool.

De bodem 67 van de opvangruimte 50 staat enigszins onder afschot (d.w.z. dat de bodem 67 een hoek a ten opzichte van de horizontaal maakt zoals in figuur 4 is weergegeven), zodat eventueel in de opvangruimte aanwezig mengsel van water en afval de neiging heeft om zich in de richting van de afvoeropening 62 te bewegen. Verder is in de achterwand 65 van het onderste behuizingsdeel 4 een verdere sproeikop 54 aangebracht. Deze sproeikop kan het transport van het genoemde mengsel richting de afvoeropening ondersteunen. De sproeikop 54 is ingericht om water met grote kracht in de richting van de afvoeropening 62 (d.w.z. de in figuur 4 met stippellijnen aangeduide richting 66) te sturen. Het sproeien van sproeikopen 51-54, met name de timing daarvan, kan worden aangestuurd door de eerder genoemde centrale besturingseenheid 40.

De afvoeropening 62 is het begin van een afvoer 63 waarlangs het mengsel van vermalen afval kan worden afgevoerd naar het riool. In de afvoer 63 is een afsluiter 70 voorzien die is ingericht voor het selectief doorlaten van het mengsel. De afsluiter kan de doorvoer 69 van het mengsel van water en afval in de richting van een op het riool aangesloten afvoerleiding 73 naar believen openen of sluiten.

De afsluiter 70 omvat een eerste aansluitflens 71 waarmee de afsluiter 70 op de afvoer 63 is aangesloten. Met behulp van een tweede aansluitflens 72 tegenover de eerste aansluitflens 71 kan de afsluiter op een afvoerleiding 73 van de afvoer 63 worden bevestigd. De afsluiter 70 omvat verder een bolvormig afsluiterhuis 74 (bij voorkeur vervaardigd van staal, maar andere materialen kunnen eveneens worden toegepast) met aan weerzijden de genoemde aansluitflenzen 71,72. In het bolvormige afsluiterhuis 74 is een flexibel element 75, bijvoorbeeld een flexibel membraan (hierin ook wel een flexibele kous genoemd wegens de langgerekte vorm daarvan in het geval van de specifieke uitvoering van figuur 5A,5B).

Het flexibele element 75 kan van verschillende materialen zijn vervaardigd, maar bij voorkeur is het flexibele element vervaardigd van rubber. De uiteinden van het flexibele element n aan de respectievelijke aansluitflenzen 71, 72 aangebracht en wel zodanig dat zich tussen de binnenzijde van het afsluiterhuis 74 en de buitenzijde van het flexibele element 75 een tussenruimte 79 is gevormd. Deze tussenruimte kan met een drukmedium, bijvoorbeeld water of andere vloeistof, worden gevuld om in de tussenruimte 79 een gewenste druk op te bouwen. Het drukmedium kan door een drukmediumeenheid 77 via een opening 83 in het afsluiterhuis 74 worden aangevoerd of af gevoerd. De drukmediumeenheid 77 kan bijvoorbeeld een compressor omvatten waarmee medium uit een drukmediumreservoir 78 via een leiding onder druk naar de opening 83 wordt geleid. Andere uitvoeringen van een drukmediumeenheid zijn uiteraard ook denkbaar en vallen alle binnen het bereik van de vakman.

Wanneer er steeds meer drukmedium in de tussenruimte 79 wordt aangebracht, zal het flexibele element 75 steeds verder uitzetten zodat op een gegeven moment de doorgang 69 door de afsluiter 70 belemmerd wordt. In Figuur 5A is een gesloten stand van het flexibele element 75 weergegeven waarin het flexibele element 75 volledig uitgezet is en daarmee de doorgang door de afsluiter 70 geheel afsluit. In Figuur 5B is daarentegen de geopende stand weergegeven waarin voldoende drukmedium uit de tussenruimte 79 is verwijderd, dat de doorgang 69 vrij is. Een vrije doorgang betekent dat het mengsel van transportvloeistof en afval afkomstig van de opvangruimte 50 de afsluiter 70 kan passeren en via afvoer leiding 73 kan worden afgevoerd.

Doordat het element 75 in hoge mate flexibel is, zal ook wanneer er zich nog afval ter plaatse van de afsluiter 70 bevindt, zelfs als dat relatief grote stukken afval betreft, kan de doorgang 69 door de afsluiter volledig afgesloten kunnen worden. In Figuur 5A is bijvoorbeeld weergegeven dat een stuk afval (A) zich tussen de delen van het flexibele element 75 bevindt. Bij andere typen afsluiters, bijvoorbeeld bij klepafsluiters of schuifafsluiters, zou de aanwezigheid van grotere stukken afval betekenen dat de doorgang niet volledig zou kunnen worden afgesloten. Dit is ongewenst omdat wanneer de doorgang niet voldoende afgesloten is, transportvloeistof kan wegsijpelen en er soms onvoldoende transportvloeistof inde opvangruimte 50 achterblijft om het afval met voldoende kracht weg te spoelen. Dit kan leiden tot blokkades en verstoppingen. In de getoonde uitvoeringsvorm van de afsluiter echter kan de doorgang als gevolg van de flexibiliteit van het materiaal van de kous toch volledig worden afgesloten, ondanks de aanwezigheid van afvalresten (A).

Zoals hierboven uiteengezet, is de afsluiter 70 aangesloten op een afvoerleiding 73. Deze afvoerleiding kan in bepaalde uitvoeringen direct op het riool zijn aangesloten. In de andere uitvoeringen echter is de afvoerleiding 73 op één of meer zuiverings- of schoonmaakinstallaties aangesloten om het afval in het mengsel te zuiveren en/of een verdere scheiding tot stand te brengen. Ook kan de afvoerleiding op een vergister zijn aangesloten om delen van het afval een vergistingsproces te laten ondergaan. Pas na het scheiden, reinigen en/of vergisten van het afval komt ten minste een deel daarvan in het rioleringssysteem terecht en kan hierdoor worden afgevoerd.

Zoals in Figuur 1 is weergegeven, is op de bovenzijde van de afvoerleiding 73 een pijp 90 aangesloten. Deze pijp 90 is op zijn beurt aangesloten op een spoelwateraanvoerbuis 91 voorzien van een waterreservoir 42 (figuur 1). Deze spoelwateraanvoer met waterreservoir fungeert als stortbak voor een aanvullende doorspoeling van de afvoerleiding 73. Tussen het waterreservoir 42 en de spoelwateraanvoerbuis 91 kan een klep 92 zijn voorzien. Deze klep is via de besturingseenheid 40 aanstuurbaar en kan naar believen geopend en gesloten worden. Wanneer bijvoorbeeld een hoeveelheid afvalmengsel via het openen van de afsluiter 70 in de richting van de afvoerleiding 73 wordt geleid, kan de klep van het waterreservoir 42 ook geopend worden om een aanvullende hoeveelheid spoelwater in de richting van de afvoerleiding 73 te storten, zodat het transporteren van de afvalstroom wordt bevorderd en de kans op eventuele verstoppingen in de afvoerleiding wordt verkleind.

In gebruik plaatst een bedieningspersoon een hoeveelheid afval (bijvoorbeeld een houder met fecaliën, een hoeveelheid medisch afval, een urinoir etc.) in de bovenste opvangruimte 45 door dit afval (a) via de aanvoeropening 7 op het opstelplateau 11 neer te zetten. Deze situatie is in figuur 9A weergegeven. De bedieningspersoon sluit vervolgens de aanvoeropening 7 af met de klep. Het sluiten van de klep wordt gedetecteerd door de besturingseenheid 40 die vervolgens de aandrijving 16 van het opstelplateau 11 in werking zet.

Dit heeft tot gevolg dat het opstelplateau 11 gekanteld wordt tot dit zich in de verticale stand bevindt. Tijdens het kantelen valt het afval naar beneden richting het vermaalelement 21. Het vermaalelement 21 is inmiddels door aansturing van de besturingseenheid in werking gezet. Wanneer het zwenkelement 36 zich in de in figuur 6 getoonde stand bevindt, zal het afval gedeeltelijk aan de linkerzijde bovenop het zwenkelement 36 terecht komen en gedeeltelijk aan de tegenoverliggende zijde direct op het vermaalelement 21 terecht komen. Door het vermaalelement 21 in één of beide rotatierichtingen te laten roteren, kan het aan de rechterzijde van het element 21 terecht gekomen deel van het afval direct worden vermalen en via de zeef 46 worden afgevoerd.

Na een bepaalde tijdsperiode zal de aandrijving van het zwenkelement 36 dit zwenkelement in de tegenoverliggende stand verplaatsen, bijvoorbeeld door rotatie vanaf de in figuur 6 getoonde eerste stand in richting R2 naar de in figuur 7 getoonde tweede stand. Het eventueel op het zwenkelement 36 terechtgekomen afval zal nu door het zwenkelement op het vermaalelement 21 gedrukt kunnen worden. Het zwenkelement 36 fungeert hierbij als aandrukker van het afval, waardoor een verbeterde vermaling gerealiseerd kan worden. De rotatierichting van het vermaalelement 21 kan hierbij gelijk blijven, maar kan ook één of meer keren omgedraaid worden. Het zwenkelement kan eventueel weer terug gezwenkt (richting R3) worden en het proces van het zwenken van het zwenkelement tussen de twee genoemde standen en het doen aandrijven van het vermaalelement kan enige malen herhaald worden totdat het afval in de opvangruimte voldoende vermalen is en via de zeef 46 is afgevoerd richting van het onderste opvangcompartiment 50.

Overigens kan in bepaalde uitvoeringen het opstelplateau 11 met een zodanige snelheid en timing aangedreven worden dat afval meer gedoseerd naar beneden valt. Wanneer het opstelplateau bijvoorbeeld relatief langzaam vanuit de horizontale stand (zoals is weergeven in figuur 9A) omhoog wordt gekanteld, kan in een tussenstand (zoals is weergegeven in figuur 9B) het eerste deel van het afval al naar beneden vallen en door de vermaaleenheid vermalen worden terwijl het overige deel van het afval voorlopig nog op het opstelplateau blijft staan. Het afval (a) kan men bijvoorbeeld gedoseerd naar beneden laten vallen door het zwenkelement 36 langzaam omhoog te laten roteren (richting RL), naar de in figuur 9C getoonde stand waarin al het afval naar beneden glijdt en zelfs tot aan de in figuur 6 getoonde stand. Afhankelijk van onder meer de grootte van de stukken afval en de samenstelling daarvan kan het zinvol zijn het zwenkelement 36 weer terug te roteren zodat het eventueel tijdelijk op de bovenzijde van het zwenkelement aanwezig afval (a) naar de tegenoverliggende zijde van het vermaalelement wordt verplaatst om daar verder vermalen te worden. In de tussentijd kan het opstelplateau zoveel verder zijn gekanteld dat de in figuur 2 weergegeven eindstand bereikt is.

In het onderste opvangcompartiment 50 terechtgekomen afval wordt nu met behulp van de sproeikoppen besproeid en wel zodanig dat er zich een mengsel van water en afval nabij de bodem 67 van het onderste opvangcompartiment 50 vormt. Dit mengsel zal door de gekromde vorm van de bodem 67 van het opvangcompartiment 50 en onder invloed van de waterstralen van de sproeikoppen 51-53 in werveling zijn, zodat zoveel mogelijk wordt vermeden dat het vermalen afval op de bodem 67 gaat neerslaan.

Door het afschot in de bodem 67 zal het mengsel de neiging hebben zich te verplaatsen in de richting van de afvoer 63. Deze afvoer is echter afgesloten door de afsluiter 70. Wanneer er op een gegeven moment een voldoende hoeveelheid mengsel van afval en transportvloeistof in de onderste opvangruimte 50 verzameld is, zal de centrale besturingseenheid 40 de drukmediumeenheid 77 aansturen om de klep van de afsluiter 70 openen. Dit openen gebeurt door het afvoeren van drukmedium uit de tussenruimte 79. Hierdoor komt de doorgang vrij en kan het genoemde mengsel in de richting van de afvoerleiding 73 worden geleid. Het mengsel zal normaliter als gevolg van het afschot automatisch in de richting van de afvoerleiding 73 stromen.

Om dit afvoeren echter te versnellen en om het risico te reduceren dat er toch nog resten afval zich opeenhopen op de bodem, waardoor eventuele verstopping zou kunnen ontstaan, wordt bij het openen van de afsluiter 70 tevens de sproeikop 54 ingeschakeld. Deze sproeikop genereert een waterjet die het mengsel verder in de richting van de afvoer 63 dwingt. Het mengsel wordt via de doorgang 69 in de afsluiter 70 afgevoerd en komt in de afvoerleiding 73 terecht. Om het risico op verstoppingen in deze afvoerleiding 73 te verminderen, kan (alhoewel dit optioneel is) een hoeveelheid water vanaf het waterreservoir 42 worden aangevoerd om een aanvullende spoelbewerking te verkrijgen. Wanneer het mengsel van afval en water is afgevoerd, wordt de afsluiter 70 weer gesloten en kan de cyclus herhaald worden.

In figuur 8 is een uitvoeringsvorm van een systeem voor het vermalen en afvoeren van afval weergegeven. Het systeem omvat een aantal vermaalinrichtingen van de soort zoals hierin beschreven is. De vermaalinrichtingen zullen normaliter op verschillende posities en/of in verschillende ruimtes in een gebouw opgesteld zijn. Het is echter ook mogelijk om twee of meer van de vermaalinrichtingen in een enkele ruimte te plaatsen. De afvoerleidingen 73,73’ van de verschillende vermaalinrichtingen 1,1’ kunnen zijn aangesloten op een gemeenschappelijke leiding 93. De gemeenschappelijke leiding 73 kan zijn aangesloten op een scheidingsinrichting 94 en een zuiveringsinrichting 94 zodat het deel van het afval dat uiteindelijk in het riool 96 terecht komt, eerst een scheidings- en zuiveringsbehandeling heeft ondergaan. Het deel dat afgescheiden wordt in de scheidingsinrichting 94 wordt via een leiding 97 afgevoerd voor verdere verwerking. Van het deel van het afval dat gescheiden is en naar de zuiveringsinrichting 95 wordt geleid, zal uiteindelijk een deel gezuiverd worden en naar het riool 96 worden afgevoerd en een ander deel kan via afvoer 98 worden afgevoerd voor verdere behandeling.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de hierin beschreven uitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan talloze modificaties denkbaar zijn.

Claims (23)

1. Inrichting die is ingericht voor het vermalen (shredding) en naar het riool afvoeren van huishoudelijk, medisch- en/of bedrijfsafval omvattende vloeibare en vaste materialen, waarbij de vaste materialen te vermalen kunststof delen en/of metalen delen omvat, de inrichting omvattende: - een inlaat voor het inbrengen van het te vermalen en af te voeren afval; - een vermaaleenheid uitgevoerd voor het vermalen van via de inlaat ingebracht afval; - een opvangruimte uitgevoerd voor het opvangen van de vermalen vloeibare en vaste materialen; - een transportvloeistofaanvoer uitgevoerd voor het toevoeren van transportvloeistof aan de opvangruimte; - een afvoer die aansluitbaar is op het riool en ingericht is voor het afvoeren van het mengsel van vermaalde vloeibare en vaste materialen en transportvloeistof; - een regelbare afsluiter voor het regelen van de doorstroming van het genoemde mengsel vanaf de opvangruimte naar de afvoer, waarbij de regelbare afsluiter omvat: - een afsluiterhuis voorzien van een op de opvang aangesloten ingang en een op de afvoer aangesloten uitgang; - een in het afsluiterhuis aangebracht en op de ingang en uitgang aangesloten flexibel element, in het bijzonder een flexibel membraan, waarbij het flexibele element is uitgevoerd om een regelbare doorgang te vormen tussen de ingang en uitgang; - een regeleenheid voor het verplaatsen van het flexibele element tussen een afsluitstand waarin het membraan de doorgang tussen de ingang en uitgang afsluit en een geopende stand waarin het flexibele element een doorgang tussen de ingang en uitgang open houdt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de bodem van de opvangruimte zich onder afschot uitstrekt voor het bij geopende stand van de afsluiter in de richting van de afvoer laten verplaatsen van de vloeibare en vaste materialen.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de regeleenheid omvat: - een drukmediumeenheid die is ingericht voor het toevoeren van drukmedium aan de tussenruimte tussen het flexibele element en het afsluiterhuis voor het sluiten van de afsluiter en voor het afvoeren van drukmedium uit de genoemde tussenruimte voor het openen van de afsluiter.

4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij het flexibele element van de regelbare afsluiter een op de ingang en uitgang aangesloten rubberen kous omvat.

5. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het flexibele element een langgerekte vorm heeft voor het definiëren van een langgerekte doorgang.

6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij de lengte van het flexibele element en de daardoor gerealiseerde doorgang groter is dan de grootste afmeting van een stuk vermalen afval.

7. Inrichting volgens conclusie 5 of 6, waarbij de lengte van de doorgang groter is dan 5 cm, bij voorkeur groter dan 10 cm.

8. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de transportvloeistofaanvoer en de opvangruimte zijn uitgevoerd en gerangschikt voor het in de opvangmimte in werveling brengen en houden van de toegevoerde transportvloeistof.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de bodem van de opvangruimte gekromd is uitgevoerd voor het bevorderen van wervelingen in de transportvloeistof.

10. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de transportvloeistofaanvoer een of meer sproeikoppen omvat voor vormen van een of meer vloeistofstralen in de richting van de bodem van de opvangruimte.

11. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de transportvloeistofaanvoer een sproeikop omvat die uitgevoerd en gerangschikt is om transportvloeistof in in hoofdzaak horizontale richting de opvangruimte in te sturen en/of om transportvloeistof en daarin gesuspendeerd afval in de richting van de afvoer te dwingen.

12. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de regelbare afsluiter een knelafsluiter (pinch valve) is.

13. Inrichting voor het vermalen (shredding) en afvoeren van huishoudelijk, medisch-en/of bedrijfsafval omvattende verschillende vloeibare en/of vaste materialen, naar het riool, bij voorkeur een inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, de inrichting omvattende: - een inlaat voor het inbrengen van het te vermalen en af te voeren afval; - een vermaaleenheid uitgevoerd voor het vermalen van via de inlaat ingebracht afval; - een opvangruimte uitgevoerd voor het opvangen van vermalen afval; - een transportvloeistofaanvoer uitgevoerd voor het toevoeren van transportvloeistof aan de opvangruimte; - een afvoer die aansluitbaar is op het riool en ingericht is voor het afvoeren van het mengsel van vermaald afval en transportvloeistof; waarbij de vermaaleenheid omvat: - een via een aandrijfmotor roteerbaar aangedreven vermaalelement met een buitenoppervlak voorzien van nokken; - een zwenkelement dat is ingericht voor het tijdens het vermalen aandrukken van een deel van het afval tegen het buitenoppervlak van het vermaalelement, waarbij het zwenkelement zwenkbaar tussen een eerste aandrukstand en een tweede aandrukstand uitgevoerd is.

14. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij het zwenkelement zich in de eerste aandrukstand op een eerste positie ten opzichte van het vermaalelement en in de tweede aandrukstand zich op een tweede positie ten opzichte van het vermaal element uitstrekt.

15. Inrichting volgens conclusie 13 of 14, omvattende een aan de behuizing bevestigd stationair aanslagorgaan voor het op vooraf bepaalde afstand van het buitenoppervlak van het vermaalelement houden van het zwenkelement in de eerste en tweede aandrukstand.

16. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een besturingseenheid die is ingericht voor het besturen van ten minste één van het vermaalelement, de transportvloeistofaanvoer en de regelbare afsluiter.

17. Inrichting volgens conclusie 16, waarbij de besturingseenheid is uitgevoerd om het afval intermitterend naar de afvoer te transporteren.

18. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarin de inrichting uitgevoerd is voor het vermalen en transporteren van afval omvattende fecaliën en/of urine in houders.

19. Systeem voor het in een gebouw, in het bijzonder een zorginstelling, vliegtuig of vliegveldterminal, vermalen en transporten van afval, het systeem omvattende: - één of meer op verschillende plaatsen in het gebouw opgestelde inrichtingen voor het vermalen en transporten van afval volgens een van de voorgaande conclusies; - een leidingstelsel dat is aangesloten op de respectievelijke afvoer(en) van de genoemde één of meer inrichtingen, waarbij het leidingstelsel is aangesloten op het riool; het systeem verder omvattende: - een of meer in het leidingstelsel aangebrachte scheidingsinrichtingen die zijn ingericht voor het scheiden van het vermaalde en afgevoerde mengsel van vloeistof en afval in ten minste een eerste en tweede afvaldeel en het alleen naar het riool sturen van het eerste afvaldeel; en/of - een of meer in het leidingstelsel aangebrachte zuiveringsinrichtingen die zijn ingericht voor het zuiveren van ten minste een deel van het vermaalde en afgevoerde afval; en/of - een of meer in het leidingstelsel aangebrachte vergisters die zijn ingericht voor het vergisten van ten minste een deel van het vermaalde en afgevoerde afval.

20. Werkwijze voor het vermalen (shredding) en afvoeren van huishoudelijk, medisch-en/of bedrijfsafval omvattende verschillende vloeibare en/of vaste materialen, naar het riool, de werkwijze omvattende: - een inbrengen van een hoeveelheid te vermalen afval in een inrichting volgens een van de conclusies 1-18; - het met de vermaaleenheid vermalen van het ingebrachte afval; - een naar een opvangruimte brengen van het vermalen afval; - het toevoeren van transportvloeistof aan de opvangruimte; - openen van de doorgang in de regelbare afsluiter; - het via de doorgang naar het riool afvoeren van het mengsel van vermaald afval en transportvloeistof; - het afsluiten van de doorgang in de regelbare afsluiter.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, omvattende het intermitterend openen en sluiten van de doorgang voor het telkens transporten van ten minste een minimum volume van het mengsel van transportvloeistof en vermaald afval.

22. Werkwijze volgens conclusie 20 of 21, omvattende het toevoeren van drukmedium aan de tussenruimte tussen het flexibele element en het afsluiterhuis voor het sluiten van de afsluiter en het afvoeren van drukmedium uit de genoemde tussenruimte voor het openen van de afsluiter.

23. Werkwijze volgens een van de conclusies 20-22, omvattende het genereren van wervelingen van het mengsel van afval en transportvloeistof in de opvangruimte.