バイオマスを処理する装置及び方法
本発明の一実施例によれば、バイオマスを処理する装置は、チャンバ、バイオマス投入器、流体投入器、及び回収器を有する。チャンバは、少なくとも下部、少なくとも１つの壁、及び少なくとも１つの壁によって支持されるカバーによって定義付けられる。バイオマス投入器は、バイオマス堆積を形成するようチャンバへとバイオマスを送るよう作動可能である。流体投入器は、バイオマス堆積に対してチャンバへと流体を送るよう作動可能である。回収器は、チャンバからの流体を受けるよう作動可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にバイオマス処理（ｂｉｏｍａｓｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）に係り、より特には、バイオマスの保存、前処置、及び発酵に対する装置及び方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
バイオマス、特には廃バイオマス（ｗａｓｔｅ ｂｉｏｍａｓｓ）を有用な物質に再生するよう処理することは、多くの試行の焦点となっている。かかる処置は、所望される再生物質（ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）に依存して、多種の処置方法及び化学物質を使用してきている。石灰を有する処置は、通常、数週間乃至１ヶ月のみの期間に６０℃を上回る温度において、試みられてきた。例えば、前に発行されたＨｏｌｔｚａｐｐｌｅ及びＤａｖｉｓｏｎに対する特許は、酵素分解率を高めるよう高温石灰処置を使用する。１つの特許は、高温石灰のみを使用し、他の特許は、高温石灰及び高圧酸素を使用する。
【０００３】
紙又はボール紙に対するパルプを作る最も一般的な方法は、クラフト及びソーダパルプである。しかしながら、かかる方法はいずれも、高価な化学物質及び高価な処置容器を使用する。更には、前の方法及び処置装置はしばしば、前処置及び再生を有する全体的な処置工程中に複数回、バイオマスを動かすことを求める。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施例によれば、バイオマスを処理する装置は、チャンバ、バイオマス投入器、流体投入器、及び回収器を有する。チャンバは、少なくとも下部、少なくとも１つの壁、及び少なくとも１つの壁によって支持されるカバーによって定義付けられる。バイオマス投入器は、バイオマス堆積を形成するようチャンバへとバイオマスを送るよう作動可能である。流体投入器は、チャンバへとバイオマス堆積まで流体を送るよう作動可能である。回収器は、チャンバから流体を受けるよう作動可能である。
【０００５】
本発明の特定の実施例は、複数の技術的利点を与え得る。例えば、一実施例の技術的利点は、前処置器／発酵器（ｐｒｅｔｒｅａｔｏｒｓ／ｆｅｒｍｅｎｔｏｒｓ）を低コストに抑える可能性を有し得る。他の実施例の他の技術的利点は、前処置及び発酵を同一の容器において発生させ得る可能性を有し得る。他の実施例の更に他の技術的利点は、使用済みの固形物を取り除く可能性を有し得る。
【０００６】
特定の有利点が上述されてきたが、多種の実施例は、列挙された有利点の全て、又は複数を有し得るか、あるいは有し得ない。更に、他の技術的利点は、当業者にとって、以下の図面及び説明を検討後に容易に明らかとなり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
最初に、本発明の事例的である実施例が以下に記載されるが、本発明は現在既知であるかあるいは既存であるかに関わらず、複数の技術を使用して実行され得る、ことは理解されるべきである。本発明は、本願中に図示及び説明される実施例及び実行を有する、以下に記載される事例的な実施例、図面、及び技術に対して、決して制限されるべきではない。加えて、図面は、必ずしも一定の縮尺率で製図されてはいない。
【０００８】
概略的に前述された通り、特には廃バイオマスであるバイオマスを有用な物質に再生するよう処理することは、多くの試行の焦点となってきている。したがって、複数の実施例の教示は、微生物の混合培養を使用してバイオマスをカルボン酸に転換する装置及び方法を認識する。更に、本発明の複数の実施例の教示は、バイオマス処理装置の経済的な構造を認識する。また更には、本発明の複数の実施例の教示は、前処置及び発酵を単一のチャンバ又は容器へと統合する装置及び方法を認識する。加えて、本発明の複数の実施例の教示は、使用済みの固形物を発酵チャンバから取り除く装置及び方法を認識する。
【０００９】
特定の実施例は、例えばリグノセルロースバイオマス及び他の種類のバイオマスであるバイオマスを、有用な再生産物をもたらすよう石灰又は他のアルカリを有して処理するよう利用され得る。他の実施例は、他の処置方法を利用し得る。加えて、複数の実施例において、本願中に記載される技術は、本願に参照として組み込まれる、２００３年１０月３１日出願の米国特許出願番号１０／６９８，１９９中に記載される技術と連結して利用され得る。
【００１０】
図１は、本発明の一実施例に従った、バイオマス１０５を処理する装置１００の概略図である。図１中の装置１００は、かかるバイオマスの処理において利用され得る構成要素の例を示す。簡潔にするよう、装置１００の多種の構成要素の構造上の詳細は、図示又は説明されない。例えば、装置は、図１中には示されないカバーを有し得る。加えて、特定の構成要素は、図１中の装置１００に関連して図示されるが、他の装置は、より多い、より少ない、又は異なる構成要素部分を利用し得る。
【００１１】
図１中の実施例では、装置１００は、不透水性下部ライナー１０２、砂礫層１０４、排水器１０６、多孔管１０７、バイオマス投入器１０８、石灰投入器１１０、炭酸カルシウム投入器１１２、分配器１１４、多孔管１１５、ポンプ１１６、給水１１８、接種材料供給１２０、空気分配器１２２、多孔導管１２３、送風器１２４、石灰水スラリー容器１２６、及び熱交換器１２８を有する。特定の実施例では、装置１００は、未処置のバイオマスを受けいれて保存し、該バイオマスを前処置し、該バイオマスを発酵させる、多目的設備として利用され得る。かかる特定の実施例における多目的設備は、バイオマスの取扱い（ｈａｎｄｌｉｎｇ）の低減をもたらし得る。
【００１２】
特定の実施例におけるライナー１０２は、不透水性材料を有して形成され得る。作動時には、ライナー１０２は、砂礫層１０４を支持し、水又は他の物質が地面から入ることを防ぐ。図１中の実施例では、ライナー１０２は、地面において掘られた又は土手状にされた壁（ａ ｐｉｔ ｏｒ ｂｅｒｍｅｄ ｗａｌｌ）において示される。ライナー１０２は、いかなる適切な形状及び深さも有し得る。特定の実施例では、ライナー１０２は、砂礫層１０４２対して所望の量の砂礫を扱うよう設計され得る。砂礫層１０４に対する一例の深さは、約３フィートであるが、他の適切な深さも、砂礫層１０４に対して利用され得る。砂礫層１０４は、水が比較的自由に流れるようにする、丸い小石、敷石、玉石、又は他の適切な石状の材料を有する、適切な弛緩又は非固結堆積物を有し得る。
【００１３】
この実施例における砂礫層１０４の上部上には、バイオマス１０５の堆積が図示される。該堆積は、バイオマス投入器１０８を介して砂礫層１０４にわたって送られ得る。バイオマス投入器１０８は、適切なコンベヤー装置等であるバイオマス１０５の堆積を作り出す適切な機器、フロントエンドローダ、あるいは他の適切な送り装置又は機器を示す。上述された通り、一実施例におけるバイオマスは、リグノセルロースバイオマスであり、例えばバガス、トウモロコシのまぐさ、又は他の適切なバイオマスである。
【００１４】
石灰投入器１１０及び炭酸カルシウム投入器１１２は、石灰及び炭酸カルシウムを夫々バイオマス１０５の堆積に送るよう作動可能である適切な機器である。特定の実施例では、石灰及び／又は炭酸カルシウムが送られ得る一方で、バイオマス１０５の堆積は、材料が均等に完全に分配されるよう形成される。他の実施例では、石灰及び／又は炭酸カルシウムは、バイオマスを前処置するよう利用され得る。バイオマス１０５の堆積に対して加えられる石灰の量はバイオマス１０５の種類に依存して変化し得るが、一実施例では、バイオマス１０５の堆積に対して送られる石灰の量は、バイオマスの約１０重量％乃至３０重量％である。
【００１５】
給水１１８からの水は、分配器１１４を介して水を送ることでポンプ１１６によってバイオマス堆積１０５を介して循環され得る。該分配器は、水をバイオマス堆積１０５に対して分配するよう作動可能である適切な機器であり得る。特定の実施例では、分配器１１４は、多孔管１１５を有し得る一方、他の実施例では、分配器１１４は、スプレーヘッド、又は他の適切な装置であり得る。水がバイオマス堆積１０５及び砂礫層１０４を介して移動した後、水は、多孔管１０７を有し得る排水器１０６を介して再生される。かかる作動時には、水の循環は、比較的低い流速を有して連続的であり得るか、あるいは比較的高い流速を有して断続的であり得るかのいずかである。
【００１６】
連続的な循環及び低い流速を有して、チャネリング（ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ）が発生し得、これは、バイオマス堆積１０５に湿らされ得ない部分があるため、望ましくない。バイオマス堆積１０５の不均等な湿潤は、バイオマス１０５の堆積の不完全な前処置、不十分な温度制御、及びバイオマス１０５の堆積の乾燥した部分の自然燃焼、という問題のうち１つ又はそれより多くを引き起こし得る。断続的な循環及び高い流速は、定期的にバイオマス１０５の堆積に注水するため、全ての又は大部分が確実に湿らされ、したがって低い流速を有する連続的な循環の潜在的な問題を克服する。
【００１７】
バイオマス１０５の堆積を介して循環される水の温度は、熱交換器１２８を有して調整され得る。熱交換器１２８は、バイオマス堆積１０５を介して循環される水の温度を制御するよう使用される適切な装置であり得る。例えば、熱交換器１２８は、熱エネルギーを解放する（ｏｆｆｌｏａｄ）よう設計される管状（ｓｈｅｌｌ−ａｎｄ−ｔｕｂｅ）熱交換器であり得る。
【００１８】
バイオマス１０５が前処理される一方、空気は、アルカリ酸化によってリグニン除去を強化するよう、バイオマス堆積１０５を介して上方向に吹かれ得る。これは、空気分配器１２２を介して空気を押し出す送風機１２４によって促進され得る。該空気分配器は、特定の実施例において、砂礫層１０４内に配置される多孔導管１２３を有し得る。空気が二酸化炭素を有するため、非生産的反応である、炭酸カルシウムを形成するよう石灰と反応し得る。これがバイオマス堆積１０５において発生することを防ぐよう、空気は、適切にパックされた列（ｃｏｌｕｍｎ）又はタンクであり得る容器１２６における石灰水スラリーを介して通ることによって二酸化炭素を落とされ得る（ｓｃｒｕｂｂｅｄ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ）。酸素を濃縮された空気流もまた使用され得る。
【００１９】
バイオマス１０５の堆積は、発酵の工程を受け得る一方、砂礫層１０４にわたって配置され得る。前処置の完了後の発酵を促進するよう、水は、接種材料供給１２０から得られる酸発生微生物の接種材料を有するバイオマス堆積１０５を介して循環され得る。酸発生微生物は、バイオマス１０５の堆積を分解し始め、カルシウムカルボン酸塩を形成するよう炭酸カルシウムと反応するカルボン酸を形成する。続いて水は、カルボン酸塩を取り除くようバイオマス１０５の堆積を介して循環され得る。
【００２０】
バイオマスの保存、前処置、及び発酵はまた、他の適切な保存設備又は装置を使用して達成され得る。かかる装置の多種の実施例は、図２Ａ−２Ｄと併せて以下に説明される。図１と関連して説明される構成要素は、図２Ａ−２Ｄを参照して説明される装置と併せて利用され得る。
【００２１】
図２Ａ−２Ｄは、本発明の他の実施例に従った、バイオマス２０５を処理する装置２００を示す。図２Ａは、装置２００の一部の等角投影図である。装置２００は、装置２００がジオメンブレン２０３、カバー２３２、支持リブ２３３、壁２３０、及びコンベヤー２０９を有することを除いて、図１中の装置１００と同様である。以下に更に詳細に説明される通り、装置２００の多種の構成要素は、未処置のバイオマスを保存し、該バイオマスを処置し、該バイオマスを発酵するよう使用され得る、チャンバ２５０を形成し得る。
【００２２】
ジオメンブレン２０３は、適切な材料を有して形成され得、図１中のライナー１０２に対して同様の機能を実行し得る。特定の実施例において、ジオメンブレン２０３は、チャンバ２５０の大部分の内側を覆い得る（ｌｉｎｅ）。この実施例におけるジオメンブレン２０３は、装置２００の下部上の砂礫層２０４の下方に配置される。ジオメンブレン２０３は、壁２３０の内側を覆い、カバー２３２を形成するよう支持リブ２３３からの支持を有してチャンバ２５０にわたって延在する。
【００２３】
この実施例における壁２３０は、コンクリートを有して作られ得る。他の実施例では、壁２３０は、他の適切な材料を有して作られ得る。特定の実施例では、壁２３０は、地表面の上方に延在し得る。他の実施例では、壁は、地面へと延在し得る。
【００２４】
支持リブ２３３は、カバー２３２を形成する支援をするよう、ジオメンブレン２０３に対して支持を与え得る適切な構造であり得る。例えば、図２Ｃを参照すると、支持リブ２３３は、Ｉ形梁として図示される。しかしながら、支持リブ２３３はまた、軽量トラス等の他の適切な構造部材であり得る。
【００２５】
ジオメンブレン２０３は、支持リブ２３３に対して適切に結合され得る。図２Ｂは、（この実施例においてはＩ形梁として図示される）支持リブ２３３のジオメンブレン２０３に対する結合の一実施例を示す。図２Ｂを参照すると、１つ又はそれより多いボルト２３４は、支持リブ２３３に対してジオメンブレン２０３を結合するよう利用される。ボルト以外の他の適切な締め具はまた、支持リブ２３３に対してジオメンブレン２０３を結合するよう利用され得る。一組の補強板２３５は、ジオメンブレン２０３に対して剛性を与え得る。ジオメンブレン２０３は、補強板２３５と支持リブ２３３との間に配置され、ボルト２３４によってその間において結合される。ボルト２３４及び補強板２３５の腐食を防ぐよう、ジオメンブレン２０３と同様の又はそれとは異なる材料を有して形成されるブート（ｂｏｏｔ）２３６は、ボルト２３４及び補強板２３５を覆うよう利用され得る。
【００２６】
コンベヤー２０９は、チャンバ２５０における砂礫層２０４の上部上にバイオマス２０５（図２Ｄ参照）を配置するよう、作動し得る。コンベヤー２０９は、支持リブ２３３によって支持され得、装置２００の全長にわたる。
【００２７】
図２Ｄは、図２Ａ中の装置２００の断面図であり、本発明の一実施例に従った装置２００の追加的な詳細を図示する。バイオマス２０５は、装置２００の下部上の砂礫層２０４の上部上に配置されて図示される。空気分配器２２２の多孔管２２３は、砂礫層２０４へと埋め込まれ、送風器２２４からの圧縮された空気がバイオマス２０５の堆積を介して吹き上げられるようにする。また、排水器２０６の多孔管２０７は、砂礫層２０４へと埋め込まれ、バイオマス２０５の堆積の上部を湿らせるよう、液体が砂礫層２０４からポンプ２１６を介して分配装置２１４の吹付け器（ｓｐｌａｙｅｒ）２１５へとポンプされるようにする。図１を参照して上述されたものと同様に、前処置段階中、空気は、バイオマス２０５の堆積を介して吹き上げられ得る一方、水は、バイオマス２０５の堆積を介して同時に流れ落ちる。（バイオマス堆積へと事前に混合され得る）石灰と空気の作用は、バイオマスからリグニンを取り除き、より分解しやすいもの（ｄｉｇｅｓｔｉｂｌｅ）とする。石灰が使い果たされる際、ｐＨは、中性近くに落ちる。この時点において、混合された酸発生微生物の接種材料は、（例えば、図１中に示されるような接種材料供給１２０を使用して）加えられ得、バイオマス２０５を分解し、それを混合されたカルボン酸に変換する。酸は、カルボン酸塩を形成するよう（バイオマス堆積２０５へと事前に混合され得る）、炭酸カルシウムと反応する。ポンプ２１６は、形成される際にカルボン酸塩を抽出する支援をするよう、バイオマス２０５の堆積を介して水を循環させる。上述された作動中、循環する液体は、温度を調整するよう熱交換器２２８を通り得る。加えて、循環する液体の一部は、より高いカルボン酸塩濃度において作動し、発酵器として作動する近接したチャンバ２５０に通され得る。循環する流体は更に、可溶性生成物を再生するよう、取り入れられ、処理され得る。
【００２８】
図３は、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置２００Ｂを示す。装置２００Ｂは、８個のセル又はチャンバ２５０Ｂを有する。簡潔にするよう、装置２００Ｂは、図示される特定の構成要素（例えば壁２３０Ｂ）及びゴーストにされる（ｇｈｏｓｔｅｄ）複数の構成要素を有して部分的に図示される。しかしながら、セル又はチャンバ２５０Ｂの各々は、上述された装置２００のチャンバ２５０と同様に作動し得る。例えば、チャンバ２５０Ｂの各々は、未処置のバイオマスを保存し、該バイオマスを前処置し、該バイオマスを発酵させるよう作動し得る。加えて、図３中の装置２００Ｂの各チャンバ２５０Ｂは、装置２００と同様の又は異なる構成要素を有し得る。更には、チャンバ２５０Ｂの各々は、互いと連絡する独立した装置として作動し得る。セル又はチャンバ２５０Ｂは、「ラウンドロビン（ｒｏｕｎｄ ｒｏｂｉｎ）」に作動され得る。即ち、セル又はチャンバ２５０Ｂのうち１つは、新しいバイオマス（ｆｒｅｓｈ ｂｉｏｍａｓｓ）で満たす工程にある一方、他のセル又はチャンバ２５０Ｂは、使用済みの固形物を取り除く工程にある。他の６つのセル又はチャンバ２５０Ｂは、発酵し、各々が分解の連続的な段階にある。
【００２９】
図４は、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置２００Ｃの断面図である。図４中の装置２００Ｃは、本発明の実施例において使用済みの固形物を取り除くよう、土木機材（ｅａｒｔｈ−ｍｏｖｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）がどのようにチャンバ２５０Ｃに入り得るかを示す。図３中の装置２００Ｂと同様にして、図４中の装置２００Ｃは、図示される特定の構成要素及びゴーストにされる複数の構成要素を有する部分図である。特定の実施例における装置２００Ｃは、上昇する傾斜（ｅｌｅｖａｔｅｄ ｓｌｏｐ）２９７Ｃ、壁２３０Ｃ、ドア２９８Ｃ、及び傾斜パッセージ２９９Ｃを有し得る。
【００３０】
図５は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス３０５を処理する装置３００を示す。装置３００は、図２Ａ−２Ｄ中の装置２００と同様であり、ジオメンブレン３０３、砂礫層３０４、バイオマスの堆積３０５、チャンバ３５０、送風器３２４、多孔管３２３を有する空気分配器３２２、コンベヤー３０９、排水器３０６、ポンプ３１６、吹付け器３１５を有する分配装置３１４、カバー３３２、及び熱交換器３２８を有する。装置３００は、装置３００が壁を有さず、カバー３３２が剛性なカバーである、という点において異なる。この実施例における剛性なカバー３３２は、内側層３３７と外側層３３９との間に内側コア３３７を有して図示される。内側コア３３８は、多種の材料を有して作られ得、「ペーパークリート（ｐａｐｅｒｃｒｅｔｅ）」に制限されず、セメント、砂、及び紙パルプの混合物を有し得る。ペーパークリートの各構成要素の部分は、変わり得るが、特定の実施例では、セメント２０％、砂２０％、及び紙６０％の混合物を有する。他の実施例では、内側コア３３８は、張り子（ｐａｐｉｅｒ ｍａｃｈｅ）、紙パルプ及び接着剤の混合物、又は他の適切な材料を有して作られ得る。ペーパークリート及び張り子の利点は、古紙を有し得ることであり、内側コア３３８を安価にする。また、紙は、断熱材として作用史得、バイオマス堆積の温度を調整する支援をする。紙の構成要素は、湿らされる際に損傷し得るため、複数の実施例における剛性なカバー３３２の外側層３３９及び内側層３３７は、タール等である防水性材料を有してコーティングされ得る。
【００３１】
図６は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス４０５を処理する装置４４０を示す。装置４００は、図５中の装置３００に類似し、ジオメンブレン４０３、砂礫層４０４、バイオマスの堆積４０５、チャンバ４５０、送風器４２４、多孔管４２３を有する空気分配器４２２、コンベヤー４０９、排水器４０６、ポンプ４１６、吹付け器４１５を有する分配装置４１４、熱交換器４２８、及び、内側層４３７と外側層４３９との間に挟まれる内側コア４３８を有する剛性なカバー４３２、を有する。図６中の装置４００は、加えて、装置４００の基部を取り囲むコンクリート壁４３０を有する。
【００３２】
図７Ａ及び７Ｂは、本発明の実施例に従った、剛性なカバー４３２Ａ，４３２Ｂを示す。図７Ａは、円形のチャンバ４５０を有して使用され得るドーム形の剛性なカバー４３２Ａの断面図であり、図７Ｂは、矩形のチャンバを有して使用され得るアーチ形の剛性なカバー４３２Ｂの断面図である。構造材料が大変軽く、風によって吹き倒され得るため、剛性なカバー４３２Ａ，４３２Ｂは、ケーブル４４０を使用して地面に対して固定され得る。図７Ａ及び７Ｂを参照して示される剛性なカバー４３２Ａ，４３２Ｂは、本発明の多種の実施例を有して利用され得る。
【００３３】
図８Ａ，８Ｂ及び８Ｃは、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置５００を示す。図８Ａは、装置５００に対するテントポール５４２を示す。テントポール５４２は、砂礫層５０４から突出して図示される。この実施例では、テントポール５４２は、Ｉ形梁５４６を有して中心において管５４４を有し、該Ｉ形梁は、管５４４の外側に対して溶接される。輪５４８は、ポール５４４を取り囲み、ケーブル５４７上で引かれ得るウィンチ装置（図８Ｂ参照）を使用して上下に動かされ得る。管５４４は、多種のレベルにおいて穿孔５４５を有し得る。穿孔５４５は、管５４４を介してバイオマスの水性スラリーをポンプすることによってバイオマス堆積が構成され得るようにする。かかる作動において、水は、バイオマスを堆積まで運び、続いて砂礫基部からはける。穿孔５４５はまた、前処置又は発酵中に、堆積を介して水を循環させるよう使用され得る。また穿孔５４５は、前処置が完了される際、堆積に対して接種材料を送るよう使用され得る。
【００３４】
図８Ｂは、低い位置にある可撓性のカバー５５５を支持するテントポール５４２を示す。可撓性のカバー５５５は、多種の材料を有して作られ得る。支持体５５３から延在するベローズ５５２は、可撓性のカバー５５５が上下に動かされる際に可撓性を与える。特定の実施例では、ベローズ５５２は、チャンバ５５０の実質的なエンクロージャを促進し得る。発酵中、可撓性のカバー５５５は、バイオマス堆積上へと下げられ得る。僅かな真空は、発酵ガスを吸引することによってチャンバ５５０に対して適用され得る。これによって、可撓性のカバー５５５は確実に堆積に対してきつく吸引され、風によって損傷されることを防ぐ。
【００３５】
図８Ｃは、持ち上げられた位置における可撓性のカバー５５５を示す。可撓性のカバー５５５は、堆積が作られると同時に、あるいは固形物の残留物が取り除かれる際に、持ち上げられ得る。かかる可撓性のカバー５５５の持上げにおいて、ウィンチ５５４は、可撓性のカバー５５５に対して取り付けられるリング５４８に対して取り付けられるケーブル５４７を引っ張り得る。
【００３６】
図９は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス６０５Ａを処理する装置６００Ａを示す。装置６００Ａは、図６中の装置４００と同様であり得る。しかしながら、図９中の装置６００Ａにおいては、新しい水は、分配装置を通って下部においてポンプ６１７Ａを介して加えられ、水線６９５Ａの下方に沈められるバイオマス６０５Ａを通って上昇浸透する。新しいバイオマス６０５Ａは、例えばコンベヤー６０９Ａ又は他の適切なメカニズムを介して、チャンバ６５０Ａの上部において常に加えられ得、使用済みバイオマスは、本願に記載される実施例又は適切なメカニズムを使用して、下部から取り除かれ得る。カルボン酸塩を有する生成物は、適切な機器を使用して、矢印６５８Ａによって示される範囲において上部から取り除かれ得る。特定の実施例では、スクリーン６５６Ａは、固形物が液体生成物の流れに入ることを防ぐよう用いられ得る。装置６００Ａに対するカバー６３２Ａは、剛性なカバー、可撓性のカバー及び他のものを有する、適切なカバーであり得る。壁６３０Ａ及び床面６３１Ａは、制限的ではないがコンクリートを有する適切な材料を有して作られ得る。
【００３７】
図１０は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス６０５Ｂを処理する装置６００Ｂを示す。装置６００Ｂは、装置６００Ｂが第１の水線６９５Ｂの上方に位置決めされるバイオマス６０５Ｂの大部分を有することを除いて、図９中の装置６００Ａと同様である。液体は、第１の水線６９５Ｂのすぐ下方の第２の水線６９４Ｂから取り除かれ得、温度を調整するよう熱交換器６２８Ｂを有して熱交換され得、アーチ形又はドーム形カバー６３２Ｂの分配装置６１４Ｂにおいて位置決めされる吹付け器６１５Ｂ上へとポンプ６１６Ｂを介してポンプされ得る。スプレーは、第１の水線６９５Ｂの上方でバイオマス６０５Ｂを通って浸透する。カルボン酸塩を有する生成物は、適切な機器を使用して、矢印６５８Ｂによって示される範囲において上部から取り除かれ得る。スクリーン６５６Ｂ，６９３Ｂは、固形物の通過を防ぐ一方で液体の除去を可能にし得る。装置６００Ｂに対するカバー６３２Ｂは、剛性なカバー、可撓性のカバー、及び他のものを有する適切なカバーであり得る。壁６３０Ｂ及び床面６３１Ｂは、制限的ではないがコンクリートを有する適切な材料を有して作られ得る。
【００３８】
図１１は、本発明の一実施例に従った、チャンバ６５０の下部の斜視図である。チャンバ６５０の下部は、例えば、図９及び図１０中のチャンバ６５０Ａ，６５０Ｂの下部であり得る。上述された通り発酵器として使用され得るチャンバ６５０の下部は、スクリューコンベヤー６６２を有する一連のＶ字型部分６５０として図示され、該スクリューコンベヤーは、Ｖ字型部分の先端において位置決めされる。一実施例では、「Ｖ」の傾斜は、安息角より大きく、固形物がＶ字の上部に向かって流れるようにする。
【００３９】
図１２は、本発明の一実施例に従った、チャンバ６５０Ｃの下部の斜視図である。表面を潤滑にし、Ｖ字型部分６６０Ｃの先端に向かって下方向に固形物を押すことを支援するよう、部分６６０Ｃは、液体を下方向に噴射するノズル６６６Ｃを用いる水分配器６６４Ｃを有し得、固形物を下方向に押す。
【００４０】
図１３は、本発明の一実施例に従った、チャンバ６５０Ｄの下部における複数のスクリューコンベヤー６６２Ｄを示す。図１３中の実施例のスクリューコンベヤー６６２は、使用済みの固形物を側部に運搬し、該側部においては、他のコンベヤー６６３Ｄが最終処分に対してそれらを取り除く。
【００４１】
図１４は、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置７００を示す。図１４中の装置７００は、図９中の装置６００Ａと同様であり、壁７３０Ｂ、床面７３１Ｂ、水線７９５Ｂ、ポンプ７１７、スクリーン７５６、バイオマス７５０、矢印７５８によって示される生成物除去、カバー７３２、及び水線７９５を有する。しかしながら、装置７００は、側部よりチャンバ７５０の中心において位置決めされる最終書部に対して固形物を取り除くコンベヤー７６３を有する。コンベヤー７６３は、図１５及び図１６中において容易に見られる通り、両側上のスクリューコンベヤー７６０によって使用可能にされる（ｓｅｒｖｉｃｅｄ）。
【００４２】
図１５及び１６は、本発明の一実施例に従った、コンベヤー７６３に向かって材料を動かすよう作動可能である、Ｖ字型部分７６０におけるスクリューコンベヤーを示す。
【００４３】
図１７は、本発明の一実施例に従った、バイオマス８０５Ａを処理する装置８００Ａを示す。図１７中の装置８００Ａは、図１０中の装置６００Ｂと同様であり、壁８３０Ａ、床面８３１Ａ、第１の水線８９５Ａ、第２の水線８９４Ａ、熱交換器８２８Ａ、ポンプ８１６Ａ、ポンプ８１７Ａ、第１のスクリーン８５６Ａ、第２のスクリーン８９３Ａ、分配装置８１４Ａにおいて位置決めされる吹付け器８１５Ａ、矢印８５８によって示される生成物除去、及びカバー８３２Ａ等である構成要素を有する。しかしながら、装置８００Ａは、全ての使用済み固形物を収集するチャンバ８５０Ａの下部における単一の大きな円錐８９２Ａを有する。更には、ポンプ８１７Ａは、分配器８８８Ａへとポンプする。バイオマス８０５Ａは、多種のバイオマス投入器８０８Ａのいずれかを使用して装置へともたらされ得る。また、コンベヤー８６７Ａは、円錐８９２Ａの先端から使用済みの固形物を取り除き、それをカバー８３２Ａの上部から外へ運搬する。万が一漏れが発生した場合、チャンバ８５０Ａの内容物の地下水（ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ）への漏れを防ぐ後援障壁を与えるよう、チャンバ８５０Ａを定義付けるよう支援する床面８３１Ａ及び／又は壁８３０Ａは、砂礫層８０４Ａを有して満たされ且つジオメンブレン８０３Ａを有して内側を覆われるホール８９０Ａにおいて位置決めされ得る。チャンバ８５０Ａを定義付けるよう支援する床面８３１Ａ及び／又は壁８３０Ａとジオメンブレン８０３との間の空間は、水８９１Ａを有して満たされ得る。該水は、水頭（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｈｅａｄ）を与え、チャンバ８５０Ａ内の液体の圧力のバランスをとる支援をする。かかる構成は、例えば床面８３１Ａ及び／又は壁８３０Ａにおいて、より薄いコンクリート構造を可能にし得る。加えて、かかる構成は、コンクリートが最も強い圧縮状態においてコンクリートを維持するスチールケーブルを有してコンクリートに圧縮応力を加える必要性を排除し得る。
【００４４】
図１８は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス８０５Ｂを処理する装置８００Ｂを示す。図１８中の装置８００Ｂは、図１７中の装置８００Ａと同様であり、壁８３０Ｂ、床面８３１Ｂ、第１の水線８９５Ｂ、第２の水線８９４Ｂ、ポンプ８１６Ｂ、熱交換器８２８Ｂ、分配器８８８Ｂへと水をポンプするポンプ８１７Ｂ、第１のスクリーン８５６Ｂ、第２のスクリーン８９３Ｂ、分配装置８１４Ｂにおいて位置決めされる吹付け器８１５Ｂ、バイオマス８０５Ｂ、矢印８５８Ｂによって示される生成物除去、カバー８３２Ｂ、チャンバ８５０Ｂの下部における円錐８９２Ｂ、バイオマス投入器８０８Ｂ、ホール８９０Ｂ、砂礫層８０４Ｂ、ジオメンブレン８０３Ｂ、及び水８９１Ｂ等である構成要素を有する。しかしながら、コンベイヤー８６５Ｂは、円錐８９２Ｂの先端から使用済みの固形物を取り除き、装置８００Ｂの側部からそれを取り除く。
【００４５】
図１９は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス９０５を処理する装置９００を示す。図１９中の装置９００は、図１７中の装置８００Ａと同様であり、壁９３０、床面９３１、第１の水線９９５、第２の水線９９４、ポンプ９１６、熱交換器９２８、分配器９８８へとポンプするポンプ９１７、第１のスクリーン９５６、第２のスクリーン９９３、分配装置９１４において位置決めされる吹付け器９１５、矢印９５８によって示される生成物除去、コンベイヤー９３２、ホール９９０、砂礫層９０４、ジオメンブレン９０３、及び水９９１等である構成要素を有する。バイオマス９０５は、コンベイヤー９０９又は他の適切な機器を使用してチャンバ９５０に対して送られ得る。装置９００は、使用済み固形物を取り除くよう複数の円錐９７０を有する。円錐９７０の各々は、先端においてパッセージ９７１を有し、床面９３１から延在するコンクリートのリブ９７２によって支持される。特定の実施例では、コンクリートリブ９７２によって作られる空間９７３は、人が円錐９７０の下方でメンテナンスを行い得るよう十分に大きくあり得る。特定の実施例では、リブ９７２間の空間９７３は水循環を有し得るため、固形物が円錐９７０を介して流れる際、該固形物は、容易にポンプされる希釈されたスラリーへと分散される。希釈されたスラリーが表面へもたらされる際、希釈されたスラリーは、沈殿タンク（図示せず）に送られ得、該タンクにおいて、固形物は沈殿し、液体は空間９７３へと戻って再利用されるよう再生される。固形物が円錐９７０の上部から円錐の下方の空間９７３まで流れるよう支援するため、空間９７３を循環する液体の圧力は、円錐９７０の上方の圧力より低いよう調整され得る。この圧力差異は、圧力が加えられる際、固形物が円錐９７０を介して流れるように強いる。空間９７３における圧力の調整を支援するよう、ガス空間は、円錐９７０の下方に存在し得、何らかの圧縮性を与える。
【００４６】
図２０は、本発明の一実施例に従った、円錐９７０を示す。図２０中の円錐９７０は、固形物がパッセージ９７１を介して１つの方向においてのみ流れるようにする逆止め弁９７６を有する。特定の実施例では、逆止め弁９７６は、例えば高圧液体又は同等のものである圧力の適用時に固形物が空間９７３に対して流されるようにし得る。他の実施例では、逆止め弁９７６は、適切なアクチュエータを使用して作動され得る。逆止め弁９７６が開く際、固形物は、矢印９７７の方向においてパッセージ９７１を通って流れ得る。
【００４７】
図２１は、本発明の一実施例に従った、円錐９７０を示す。図２１中の円錐９７０は、パッセージ９７１に隣接するピンチ弁を有する。ピンチ弁９７８の中心９８０は、可撓性のゴムであり、外側は、剛性な筐体９７５である。例えば開口９７９を通ってゴムの中心９８０と剛性な筐体９７５との間の空間に対して圧力が加えられる際、ゴムの中心９８０は閉鎖する。ゴムの中心９８０と剛性な筐体９７５との間の空間から圧力が取り除かれる際、ピンチ弁９７８は開き、矢印９７７の方向におけるパッセージ９７１を通る流れを可能にする。
【００４８】
図２２及び２３は、本発明の実施例に従った、円錐９７０と連結するジェット部９８１の使用を示す。図２２及び２３中の実施例では、ジェット部９８１は、円錐９７０の上方の空間に対して加えられる。ジェット部から出る高圧流体（例えば水）は、固形物が円錐９７０のパッセージ９７１を通って流れるよう強いて、矢印９７７によって示される流れを可能にし、且つ閉塞を防ぐ。図２２中に示される通り、特定の実施例では、ジェット部９８１は、逆止め弁９７６と連結して使用され得る。図２３中に示される通り、特定の実施例では、ジェット部９８１は、逆止め弁９７６無しで使用され得る。図２３中、円錐９７０の上方及び下方（例えば、パッセージ９７１の各側部上）の圧力は、実質的に同一である。したがって、ノズル９８１から出る高速の流体（例えば水）は、固形物が円錐９７０の下方の空間９７３に対してパッセージ９７１を通って流れるよう強い、固形物は、希釈されたスラリーにおいて流れ出され得る。
【００４９】
図２４は、本発明の一実施例に従った、床面９３１において形成される円錐９７０を示す。円錐９７０は、上述された通り、制限的ではないがコンクリートを有する多種の材料を有して作られ得る床面９３１へと形成される。かかる一実施例では、空間９７３は、円錐９７０の先端の下方で床面９３１において管として形成され得、希釈されたスラリーにおける固形物の除去を可能にする。空間９７３に対する流れを促進するよう、特定の実施例は、円錐９７０の先端においてパッセージ９７１を通って固形物を押し出すようジェット部９８１を使用し得る。
【００５０】
図２５は、本発明の実施例に従った、格子９８２を示す。特定の実施例における格子９８２は、他の実施例の円錐と同様の場所に置かれ、同様に作動し得る。芝生用スプリンクラーと同様に噴霧し得るノズル９８４の回転セット９８３は、格子９８２からの固形物を噴射し（ｂｌａｓｔｓ ｓｏｌｉｄｓ）、下方において固形物が希釈された循環スラリーへと混合され得るところの空間９７３に固形物を落下させ、最終処分に対して固形物を表面にもたらす。
【００５１】
図２６は、本発明の実施例に従った、断面円錐９７０の等角投影図を示す。円錐の先端には、パッセージ９７１がある。
【００５２】
図２７、２８、及び２９は、本発明の実施例に従った、円錐のパターンを示す。図２７は、本発明の一実施例に従った、パターン１００１を示し、該パターンによって、円錐１０７０は、矩形の基部を有するチャンバの下部上に置かれ得る。
【００５３】
図２８は、本発明の一実施例に従った、パターン１１０１を示し、該パターンによって、円錐１１７０は、環状の基部を有するチャンバの下部上に置かれ得る。
【００５４】
図２９は、本発明の一実施例に従った、パターン１２０１を示し、該パターンによって、円錐１２７０は、環状の基部を有するチャンバの下部上に置かれ得る。パターン１２０１は、一連の同心円錐１２７０として示される。他の実施例では、パターンは、螺旋状の円錐であり得る。
【００５５】
本発明は、複数の実施例を有して説明されてきたが、複数の変更、変形、代替案、変換、及び修正は、当業者に対して提案され得る。また、本発明は、かかる複数の変更、変形、代替案、変換、及び修正を添付の請求項の範囲内にあるものとして包含する、ことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例に従った、バイオマスを処理する装置の概略図である。
【図２】図２Ａ−２Ｄは、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図３】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図４】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置の断面図である。
【図５】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図６】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図７】図７Ａ及び７Ｂは、本発明の実施例に従った、剛性なカバーを図示する。
【図８】図８Ａ，８Ｂ及び８Ｃは、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図９】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図１０】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図１１】本発明の他の実施例に従った、チャンバの下部の斜視図である。
【図１２】本発明の一実施例に従った、チャンバの下部の斜視図である。
【図１３】本発明の一実施例に従った、チャンバの下部における複数のスクリューコンベヤーを図示する。
【図１４】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図１５】本発明の一実施例に従った、コンベヤーに向かって材料を動かすよう作動可能である、Ｖ字型部分におけるスクリューコンベヤーを図示する。
【図１６】本発明の一実施例に従った、コンベヤーに向かって材料を動かすよう作動可能である、Ｖ字型部分におけるスクリューコンベヤーを図示する。
【図１７】本発明の一実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図１８】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図１９】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図２０】本発明の他の実施例に従った、円錐を図示する。
【図２１】本発明の他の実施例に従った、円錐を図示する。
【図２２】本発明の実施例に従った、円錐と連結するジェット部の使用を図示する。
【図２３】本発明の実施例に従った、円錐と連結するジェット部の使用を図示する。
【図２４】本発明の一実施例に従った、床面において形成される円錐を図示する。
【図２５】本発明の実施例に従った、格子を図示する。
【図２６】本発明の実施例に従った、断面円錐の等角投影図である。
【図２７】本発明の実施例に従った、円錐に対するパターンを図示する。
【図２８】本発明の実施例に従った、円錐に対するパターンを図示する。
【図２９】本発明の実施例に従った、円錐に対するパターンを図示する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にバイオマス処理（ｂｉｏｍａｓｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）に係り、より特には、バイオマスの保存、前処置、及び発酵に対する装置及び方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
バイオマス、特には廃バイオマス（ｗａｓｔｅ ｂｉｏｍａｓｓ）を有用な物質に再生するよう処理することは、多くの試行の焦点となっている。かかる処置は、所望される再生物質（ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）に依存して、多種の処置方法及び化学物質を使用してきている。石灰を有する処置は、通常、数週間乃至１ヶ月のみの期間に６０℃を上回る温度において、試みられてきた。例えば、前に発行されたＨｏｌｔｚａｐｐｌｅ及びＤａｖｉｓｏｎに対する特許は、酵素分解率を高めるよう高温石灰処置を使用する。１つの特許は、高温石灰のみを使用し、他の特許は、高温石灰及び高圧酸素を使用する。
【０００３】
紙又はボール紙に対するパルプを作る最も一般的な方法は、クラフト及びソーダパルプである。しかしながら、かかる方法はいずれも、高価な化学物質及び高価な処置容器を使用する。更には、前の方法及び処置装置はしばしば、前処置及び再生を有する全体的な処置工程中に複数回、バイオマスを動かすことを求める。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施例によれば、バイオマスを処理する装置は、チャンバ、バイオマス投入器、流体投入器、及び回収器を有する。チャンバは、少なくとも下部、少なくとも１つの壁、及び少なくとも１つの壁によって支持されるカバーによって定義付けられる。バイオマス投入器は、バイオマス堆積を形成するようチャンバへとバイオマスを送るよう作動可能である。流体投入器は、チャンバへとバイオマス堆積まで流体を送るよう作動可能である。回収器は、チャンバから流体を受けるよう作動可能である。
【０００５】
本発明の特定の実施例は、複数の技術的利点を与え得る。例えば、一実施例の技術的利点は、前処置器／発酵器（ｐｒｅｔｒｅａｔｏｒｓ／ｆｅｒｍｅｎｔｏｒｓ）を低コストに抑える可能性を有し得る。他の実施例の他の技術的利点は、前処置及び発酵を同一の容器において発生させ得る可能性を有し得る。他の実施例の更に他の技術的利点は、使用済みの固形物を取り除く可能性を有し得る。
【０００６】
特定の有利点が上述されてきたが、多種の実施例は、列挙された有利点の全て、又は複数を有し得るか、あるいは有し得ない。更に、他の技術的利点は、当業者にとって、以下の図面及び説明を検討後に容易に明らかとなり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
最初に、本発明の事例的である実施例が以下に記載されるが、本発明は現在既知であるかあるいは既存であるかに関わらず、複数の技術を使用して実行され得る、ことは理解されるべきである。本発明は、本願中に図示及び説明される実施例及び実行を有する、以下に記載される事例的な実施例、図面、及び技術に対して、決して制限されるべきではない。加えて、図面は、必ずしも一定の縮尺率で製図されてはいない。
【０００８】
概略的に前述された通り、特には廃バイオマスであるバイオマスを有用な物質に再生するよう処理することは、多くの試行の焦点となってきている。したがって、複数の実施例の教示は、微生物の混合培養を使用してバイオマスをカルボン酸に転換する装置及び方法を認識する。更に、本発明の複数の実施例の教示は、バイオマス処理装置の経済的な構造を認識する。また更には、本発明の複数の実施例の教示は、前処置及び発酵を単一のチャンバ又は容器へと統合する装置及び方法を認識する。加えて、本発明の複数の実施例の教示は、使用済みの固形物を発酵チャンバから取り除く装置及び方法を認識する。
【０００９】
特定の実施例は、例えばリグノセルロースバイオマス及び他の種類のバイオマスであるバイオマスを、有用な再生産物をもたらすよう石灰又は他のアルカリを有して処理するよう利用され得る。他の実施例は、他の処置方法を利用し得る。加えて、複数の実施例において、本願中に記載される技術は、本願に参照として組み込まれる、２００３年１０月３１日出願の米国特許出願番号１０／６９８，１９９中に記載される技術と連結して利用され得る。
【００１０】
図１は、本発明の一実施例に従った、バイオマス１０５を処理する装置１００の概略図である。図１中の装置１００は、かかるバイオマスの処理において利用され得る構成要素の例を示す。簡潔にするよう、装置１００の多種の構成要素の構造上の詳細は、図示又は説明されない。例えば、装置は、図１中には示されないカバーを有し得る。加えて、特定の構成要素は、図１中の装置１００に関連して図示されるが、他の装置は、より多い、より少ない、又は異なる構成要素部分を利用し得る。
【００１１】
図１中の実施例では、装置１００は、不透水性下部ライナー１０２、砂礫層１０４、排水器１０６、多孔管１０７、バイオマス投入器１０８、石灰投入器１１０、炭酸カルシウム投入器１１２、分配器１１４、多孔管１１５、ポンプ１１６、給水１１８、接種材料供給１２０、空気分配器１２２、多孔導管１２３、送風器１２４、石灰水スラリー容器１２６、及び熱交換器１２８を有する。特定の実施例では、装置１００は、未処置のバイオマスを受けいれて保存し、該バイオマスを前処置し、該バイオマスを発酵させる、多目的設備として利用され得る。かかる特定の実施例における多目的設備は、バイオマスの取扱い（ｈａｎｄｌｉｎｇ）の低減をもたらし得る。
【００１２】
特定の実施例におけるライナー１０２は、不透水性材料を有して形成され得る。作動時には、ライナー１０２は、砂礫層１０４を支持し、水又は他の物質が地面から入ることを防ぐ。図１中の実施例では、ライナー１０２は、地面において掘られた又は土手状にされた壁（ａ ｐｉｔ ｏｒ ｂｅｒｍｅｄ ｗａｌｌ）において示される。ライナー１０２は、いかなる適切な形状及び深さも有し得る。特定の実施例では、ライナー１０２は、砂礫層１０４２対して所望の量の砂礫を扱うよう設計され得る。砂礫層１０４に対する一例の深さは、約３フィートであるが、他の適切な深さも、砂礫層１０４に対して利用され得る。砂礫層１０４は、水が比較的自由に流れるようにする、丸い小石、敷石、玉石、又は他の適切な石状の材料を有する、適切な弛緩又は非固結堆積物を有し得る。
【００１３】
この実施例における砂礫層１０４の上部上には、バイオマス１０５の堆積が図示される。該堆積は、バイオマス投入器１０８を介して砂礫層１０４にわたって送られ得る。バイオマス投入器１０８は、適切なコンベヤー装置等であるバイオマス１０５の堆積を作り出す適切な機器、フロントエンドローダ、あるいは他の適切な送り装置又は機器を示す。上述された通り、一実施例におけるバイオマスは、リグノセルロースバイオマスであり、例えばバガス、トウモロコシのまぐさ、又は他の適切なバイオマスである。
【００１４】
石灰投入器１１０及び炭酸カルシウム投入器１１２は、石灰及び炭酸カルシウムを夫々バイオマス１０５の堆積に送るよう作動可能である適切な機器である。特定の実施例では、石灰及び／又は炭酸カルシウムが送られ得る一方で、バイオマス１０５の堆積は、材料が均等に完全に分配されるよう形成される。他の実施例では、石灰及び／又は炭酸カルシウムは、バイオマスを前処置するよう利用され得る。バイオマス１０５の堆積に対して加えられる石灰の量はバイオマス１０５の種類に依存して変化し得るが、一実施例では、バイオマス１０５の堆積に対して送られる石灰の量は、バイオマスの約１０重量％乃至３０重量％である。
【００１５】
給水１１８からの水は、分配器１１４を介して水を送ることでポンプ１１６によってバイオマス堆積１０５を介して循環され得る。該分配器は、水をバイオマス堆積１０５に対して分配するよう作動可能である適切な機器であり得る。特定の実施例では、分配器１１４は、多孔管１１５を有し得る一方、他の実施例では、分配器１１４は、スプレーヘッド、又は他の適切な装置であり得る。水がバイオマス堆積１０５及び砂礫層１０４を介して移動した後、水は、多孔管１０７を有し得る排水器１０６を介して再生される。かかる作動時には、水の循環は、比較的低い流速を有して連続的であり得るか、あるいは比較的高い流速を有して断続的であり得るかのいずかである。
【００１６】
連続的な循環及び低い流速を有して、チャネリング（ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ）が発生し得、これは、バイオマス堆積１０５に湿らされ得ない部分があるため、望ましくない。バイオマス堆積１０５の不均等な湿潤は、バイオマス１０５の堆積の不完全な前処置、不十分な温度制御、及びバイオマス１０５の堆積の乾燥した部分の自然燃焼、という問題のうち１つ又はそれより多くを引き起こし得る。断続的な循環及び高い流速は、定期的にバイオマス１０５の堆積に注水するため、全ての又は大部分が確実に湿らされ、したがって低い流速を有する連続的な循環の潜在的な問題を克服する。
【００１７】
バイオマス１０５の堆積を介して循環される水の温度は、熱交換器１２８を有して調整され得る。熱交換器１２８は、バイオマス堆積１０５を介して循環される水の温度を制御するよう使用される適切な装置であり得る。例えば、熱交換器１２８は、熱エネルギーを解放する（ｏｆｆｌｏａｄ）よう設計される管状（ｓｈｅｌｌ−ａｎｄ−ｔｕｂｅ）熱交換器であり得る。
【００１８】
バイオマス１０５が前処理される一方、空気は、アルカリ酸化によってリグニン除去を強化するよう、バイオマス堆積１０５を介して上方向に吹かれ得る。これは、空気分配器１２２を介して空気を押し出す送風機１２４によって促進され得る。該空気分配器は、特定の実施例において、砂礫層１０４内に配置される多孔導管１２３を有し得る。空気が二酸化炭素を有するため、非生産的反応である、炭酸カルシウムを形成するよう石灰と反応し得る。これがバイオマス堆積１０５において発生することを防ぐよう、空気は、適切にパックされた列（ｃｏｌｕｍｎ）又はタンクであり得る容器１２６における石灰水スラリーを介して通ることによって二酸化炭素を落とされ得る（ｓｃｒｕｂｂｅｄ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ）。酸素を濃縮された空気流もまた使用され得る。
【００１９】
バイオマス１０５の堆積は、発酵の工程を受け得る一方、砂礫層１０４にわたって配置され得る。前処置の完了後の発酵を促進するよう、水は、接種材料供給１２０から得られる酸発生微生物の接種材料を有するバイオマス堆積１０５を介して循環され得る。酸発生微生物は、バイオマス１０５の堆積を分解し始め、カルシウムカルボン酸塩を形成するよう炭酸カルシウムと反応するカルボン酸を形成する。続いて水は、カルボン酸塩を取り除くようバイオマス１０５の堆積を介して循環され得る。
【００２０】
バイオマスの保存、前処置、及び発酵はまた、他の適切な保存設備又は装置を使用して達成され得る。かかる装置の多種の実施例は、図２Ａ−２Ｄと併せて以下に説明される。図１と関連して説明される構成要素は、図２Ａ−２Ｄを参照して説明される装置と併せて利用され得る。
【００２１】
図２Ａ−２Ｄは、本発明の他の実施例に従った、バイオマス２０５を処理する装置２００を示す。図２Ａは、装置２００の一部の等角投影図である。装置２００は、装置２００がジオメンブレン２０３、カバー２３２、支持リブ２３３、壁２３０、及びコンベヤー２０９を有することを除いて、図１中の装置１００と同様である。以下に更に詳細に説明される通り、装置２００の多種の構成要素は、未処置のバイオマスを保存し、該バイオマスを処置し、該バイオマスを発酵するよう使用され得る、チャンバ２５０を形成し得る。
【００２２】
ジオメンブレン２０３は、適切な材料を有して形成され得、図１中のライナー１０２に対して同様の機能を実行し得る。特定の実施例において、ジオメンブレン２０３は、チャンバ２５０の大部分の内側を覆い得る（ｌｉｎｅ）。この実施例におけるジオメンブレン２０３は、装置２００の下部上の砂礫層２０４の下方に配置される。ジオメンブレン２０３は、壁２３０の内側を覆い、カバー２３２を形成するよう支持リブ２３３からの支持を有してチャンバ２５０にわたって延在する。
【００２３】
この実施例における壁２３０は、コンクリートを有して作られ得る。他の実施例では、壁２３０は、他の適切な材料を有して作られ得る。特定の実施例では、壁２３０は、地表面の上方に延在し得る。他の実施例では、壁は、地面へと延在し得る。
【００２４】
支持リブ２３３は、カバー２３２を形成する支援をするよう、ジオメンブレン２０３に対して支持を与え得る適切な構造であり得る。例えば、図２Ｃを参照すると、支持リブ２３３は、Ｉ形梁として図示される。しかしながら、支持リブ２３３はまた、軽量トラス等の他の適切な構造部材であり得る。
【００２５】
ジオメンブレン２０３は、支持リブ２３３に対して適切に結合され得る。図２Ｂは、（この実施例においてはＩ形梁として図示される）支持リブ２３３のジオメンブレン２０３に対する結合の一実施例を示す。図２Ｂを参照すると、１つ又はそれより多いボルト２３４は、支持リブ２３３に対してジオメンブレン２０３を結合するよう利用される。ボルト以外の他の適切な締め具はまた、支持リブ２３３に対してジオメンブレン２０３を結合するよう利用され得る。一組の補強板２３５は、ジオメンブレン２０３に対して剛性を与え得る。ジオメンブレン２０３は、補強板２３５と支持リブ２３３との間に配置され、ボルト２３４によってその間において結合される。ボルト２３４及び補強板２３５の腐食を防ぐよう、ジオメンブレン２０３と同様の又はそれとは異なる材料を有して形成されるブート（ｂｏｏｔ）２３６は、ボルト２３４及び補強板２３５を覆うよう利用され得る。
【００２６】
コンベヤー２０９は、チャンバ２５０における砂礫層２０４の上部上にバイオマス２０５（図２Ｄ参照）を配置するよう、作動し得る。コンベヤー２０９は、支持リブ２３３によって支持され得、装置２００の全長にわたる。
【００２７】
図２Ｄは、図２Ａ中の装置２００の断面図であり、本発明の一実施例に従った装置２００の追加的な詳細を図示する。バイオマス２０５は、装置２００の下部上の砂礫層２０４の上部上に配置されて図示される。空気分配器２２２の多孔管２２３は、砂礫層２０４へと埋め込まれ、送風器２２４からの圧縮された空気がバイオマス２０５の堆積を介して吹き上げられるようにする。また、排水器２０６の多孔管２０７は、砂礫層２０４へと埋め込まれ、バイオマス２０５の堆積の上部を湿らせるよう、液体が砂礫層２０４からポンプ２１６を介して分配装置２１４の吹付け器（ｓｐｌａｙｅｒ）２１５へとポンプされるようにする。図１を参照して上述されたものと同様に、前処置段階中、空気は、バイオマス２０５の堆積を介して吹き上げられ得る一方、水は、バイオマス２０５の堆積を介して同時に流れ落ちる。（バイオマス堆積へと事前に混合され得る）石灰と空気の作用は、バイオマスからリグニンを取り除き、より分解しやすいもの（ｄｉｇｅｓｔｉｂｌｅ）とする。石灰が使い果たされる際、ｐＨは、中性近くに落ちる。この時点において、混合された酸発生微生物の接種材料は、（例えば、図１中に示されるような接種材料供給１２０を使用して）加えられ得、バイオマス２０５を分解し、それを混合されたカルボン酸に変換する。酸は、カルボン酸塩を形成するよう（バイオマス堆積２０５へと事前に混合され得る）、炭酸カルシウムと反応する。ポンプ２１６は、形成される際にカルボン酸塩を抽出する支援をするよう、バイオマス２０５の堆積を介して水を循環させる。上述された作動中、循環する液体は、温度を調整するよう熱交換器２２８を通り得る。加えて、循環する液体の一部は、より高いカルボン酸塩濃度において作動し、発酵器として作動する近接したチャンバ２５０に通され得る。循環する流体は更に、可溶性生成物を再生するよう、取り入れられ、処理され得る。
【００２８】
図３は、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置２００Ｂを示す。装置２００Ｂは、８個のセル又はチャンバ２５０Ｂを有する。簡潔にするよう、装置２００Ｂは、図示される特定の構成要素（例えば壁２３０Ｂ）及びゴーストにされる（ｇｈｏｓｔｅｄ）複数の構成要素を有して部分的に図示される。しかしながら、セル又はチャンバ２５０Ｂの各々は、上述された装置２００のチャンバ２５０と同様に作動し得る。例えば、チャンバ２５０Ｂの各々は、未処置のバイオマスを保存し、該バイオマスを前処置し、該バイオマスを発酵させるよう作動し得る。加えて、図３中の装置２００Ｂの各チャンバ２５０Ｂは、装置２００と同様の又は異なる構成要素を有し得る。更には、チャンバ２５０Ｂの各々は、互いと連絡する独立した装置として作動し得る。セル又はチャンバ２５０Ｂは、「ラウンドロビン（ｒｏｕｎｄ ｒｏｂｉｎ）」に作動され得る。即ち、セル又はチャンバ２５０Ｂのうち１つは、新しいバイオマス（ｆｒｅｓｈ ｂｉｏｍａｓｓ）で満たす工程にある一方、他のセル又はチャンバ２５０Ｂは、使用済みの固形物を取り除く工程にある。他の６つのセル又はチャンバ２５０Ｂは、発酵し、各々が分解の連続的な段階にある。
【００２９】
図４は、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置２００Ｃの断面図である。図４中の装置２００Ｃは、本発明の実施例において使用済みの固形物を取り除くよう、土木機材（ｅａｒｔｈ−ｍｏｖｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）がどのようにチャンバ２５０Ｃに入り得るかを示す。図３中の装置２００Ｂと同様にして、図４中の装置２００Ｃは、図示される特定の構成要素及びゴーストにされる複数の構成要素を有する部分図である。特定の実施例における装置２００Ｃは、上昇する傾斜（ｅｌｅｖａｔｅｄ ｓｌｏｐ）２９７Ｃ、壁２３０Ｃ、ドア２９８Ｃ、及び傾斜パッセージ２９９Ｃを有し得る。
【００３０】
図５は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス３０５を処理する装置３００を示す。装置３００は、図２Ａ−２Ｄ中の装置２００と同様であり、ジオメンブレン３０３、砂礫層３０４、バイオマスの堆積３０５、チャンバ３５０、送風器３２４、多孔管３２３を有する空気分配器３２２、コンベヤー３０９、排水器３０６、ポンプ３１６、吹付け器３１５を有する分配装置３１４、カバー３３２、及び熱交換器３２８を有する。装置３００は、装置３００が壁を有さず、カバー３３２が剛性なカバーである、という点において異なる。この実施例における剛性なカバー３３２は、内側層３３７と外側層３３９との間に内側コア３３７を有して図示される。内側コア３３８は、多種の材料を有して作られ得、「ペーパークリート（ｐａｐｅｒｃｒｅｔｅ）」に制限されず、セメント、砂、及び紙パルプの混合物を有し得る。ペーパークリートの各構成要素の部分は、変わり得るが、特定の実施例では、セメント２０％、砂２０％、及び紙６０％の混合物を有する。他の実施例では、内側コア３３８は、張り子（ｐａｐｉｅｒ ｍａｃｈｅ）、紙パルプ及び接着剤の混合物、又は他の適切な材料を有して作られ得る。ペーパークリート及び張り子の利点は、古紙を有し得ることであり、内側コア３３８を安価にする。また、紙は、断熱材として作用史得、バイオマス堆積の温度を調整する支援をする。紙の構成要素は、湿らされる際に損傷し得るため、複数の実施例における剛性なカバー３３２の外側層３３９及び内側層３３７は、タール等である防水性材料を有してコーティングされ得る。
【００３１】
図６は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス４０５を処理する装置４４０を示す。装置４００は、図５中の装置３００に類似し、ジオメンブレン４０３、砂礫層４０４、バイオマスの堆積４０５、チャンバ４５０、送風器４２４、多孔管４２３を有する空気分配器４２２、コンベヤー４０９、排水器４０６、ポンプ４１６、吹付け器４１５を有する分配装置４１４、熱交換器４２８、及び、内側層４３７と外側層４３９との間に挟まれる内側コア４３８を有する剛性なカバー４３２、を有する。図６中の装置４００は、加えて、装置４００の基部を取り囲むコンクリート壁４３０を有する。
【００３２】
図７Ａ及び７Ｂは、本発明の実施例に従った、剛性なカバー４３２Ａ，４３２Ｂを示す。図７Ａは、円形のチャンバ４５０を有して使用され得るドーム形の剛性なカバー４３２Ａの断面図であり、図７Ｂは、矩形のチャンバを有して使用され得るアーチ形の剛性なカバー４３２Ｂの断面図である。構造材料が大変軽く、風によって吹き倒され得るため、剛性なカバー４３２Ａ，４３２Ｂは、ケーブル４４０を使用して地面に対して固定され得る。図７Ａ及び７Ｂを参照して示される剛性なカバー４３２Ａ，４３２Ｂは、本発明の多種の実施例を有して利用され得る。
【００３３】
図８Ａ，８Ｂ及び８Ｃは、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置５００を示す。図８Ａは、装置５００に対するテントポール５４２を示す。テントポール５４２は、砂礫層５０４から突出して図示される。この実施例では、テントポール５４２は、Ｉ形梁５４６を有して中心において管５４４を有し、該Ｉ形梁は、管５４４の外側に対して溶接される。輪５４８は、ポール５４４を取り囲み、ケーブル５４７上で引かれ得るウィンチ装置（図８Ｂ参照）を使用して上下に動かされ得る。管５４４は、多種のレベルにおいて穿孔５４５を有し得る。穿孔５４５は、管５４４を介してバイオマスの水性スラリーをポンプすることによってバイオマス堆積が構成され得るようにする。かかる作動において、水は、バイオマスを堆積まで運び、続いて砂礫基部からはける。穿孔５４５はまた、前処置又は発酵中に、堆積を介して水を循環させるよう使用され得る。また穿孔５４５は、前処置が完了される際、堆積に対して接種材料を送るよう使用され得る。
【００３４】
図８Ｂは、低い位置にある可撓性のカバー５５５を支持するテントポール５４２を示す。可撓性のカバー５５５は、多種の材料を有して作られ得る。支持体５５３から延在するベローズ５５２は、可撓性のカバー５５５が上下に動かされる際に可撓性を与える。特定の実施例では、ベローズ５５２は、チャンバ５５０の実質的なエンクロージャを促進し得る。発酵中、可撓性のカバー５５５は、バイオマス堆積上へと下げられ得る。僅かな真空は、発酵ガスを吸引することによってチャンバ５５０に対して適用され得る。これによって、可撓性のカバー５５５は確実に堆積に対してきつく吸引され、風によって損傷されることを防ぐ。
【００３５】
図８Ｃは、持ち上げられた位置における可撓性のカバー５５５を示す。可撓性のカバー５５５は、堆積が作られると同時に、あるいは固形物の残留物が取り除かれる際に、持ち上げられ得る。かかる可撓性のカバー５５５の持上げにおいて、ウィンチ５５４は、可撓性のカバー５５５に対して取り付けられるリング５４８に対して取り付けられるケーブル５４７を引っ張り得る。
【００３６】
図９は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス６０５Ａを処理する装置６００Ａを示す。装置６００Ａは、図６中の装置４００と同様であり得る。しかしながら、図９中の装置６００Ａにおいては、新しい水は、分配装置を通って下部においてポンプ６１７Ａを介して加えられ、水線６９５Ａの下方に沈められるバイオマス６０５Ａを通って上昇浸透する。新しいバイオマス６０５Ａは、例えばコンベヤー６０９Ａ又は他の適切なメカニズムを介して、チャンバ６５０Ａの上部において常に加えられ得、使用済みバイオマスは、本願に記載される実施例又は適切なメカニズムを使用して、下部から取り除かれ得る。カルボン酸塩を有する生成物は、適切な機器を使用して、矢印６５８Ａによって示される範囲において上部から取り除かれ得る。特定の実施例では、スクリーン６５６Ａは、固形物が液体生成物の流れに入ることを防ぐよう用いられ得る。装置６００Ａに対するカバー６３２Ａは、剛性なカバー、可撓性のカバー及び他のものを有する、適切なカバーであり得る。壁６３０Ａ及び床面６３１Ａは、制限的ではないがコンクリートを有する適切な材料を有して作られ得る。
【００３７】
図１０は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス６０５Ｂを処理する装置６００Ｂを示す。装置６００Ｂは、装置６００Ｂが第１の水線６９５Ｂの上方に位置決めされるバイオマス６０５Ｂの大部分を有することを除いて、図９中の装置６００Ａと同様である。液体は、第１の水線６９５Ｂのすぐ下方の第２の水線６９４Ｂから取り除かれ得、温度を調整するよう熱交換器６２８Ｂを有して熱交換され得、アーチ形又はドーム形カバー６３２Ｂの分配装置６１４Ｂにおいて位置決めされる吹付け器６１５Ｂ上へとポンプ６１６Ｂを介してポンプされ得る。スプレーは、第１の水線６９５Ｂの上方でバイオマス６０５Ｂを通って浸透する。カルボン酸塩を有する生成物は、適切な機器を使用して、矢印６５８Ｂによって示される範囲において上部から取り除かれ得る。スクリーン６５６Ｂ，６９３Ｂは、固形物の通過を防ぐ一方で液体の除去を可能にし得る。装置６００Ｂに対するカバー６３２Ｂは、剛性なカバー、可撓性のカバー、及び他のものを有する適切なカバーであり得る。壁６３０Ｂ及び床面６３１Ｂは、制限的ではないがコンクリートを有する適切な材料を有して作られ得る。
【００３８】
図１１は、本発明の一実施例に従った、チャンバ６５０の下部の斜視図である。チャンバ６５０の下部は、例えば、図９及び図１０中のチャンバ６５０Ａ，６５０Ｂの下部であり得る。上述された通り発酵器として使用され得るチャンバ６５０の下部は、スクリューコンベヤー６６２を有する一連のＶ字型部分６５０として図示され、該スクリューコンベヤーは、Ｖ字型部分の先端において位置決めされる。一実施例では、「Ｖ」の傾斜は、安息角より大きく、固形物がＶ字の上部に向かって流れるようにする。
【００３９】
図１２は、本発明の一実施例に従った、チャンバ６５０Ｃの下部の斜視図である。表面を潤滑にし、Ｖ字型部分６６０Ｃの先端に向かって下方向に固形物を押すことを支援するよう、部分６６０Ｃは、液体を下方向に噴射するノズル６６６Ｃを用いる水分配器６６４Ｃを有し得、固形物を下方向に押す。
【００４０】
図１３は、本発明の一実施例に従った、チャンバ６５０Ｄの下部における複数のスクリューコンベヤー６６２Ｄを示す。図１３中の実施例のスクリューコンベヤー６６２は、使用済みの固形物を側部に運搬し、該側部においては、他のコンベヤー６６３Ｄが最終処分に対してそれらを取り除く。
【００４１】
図１４は、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置７００を示す。図１４中の装置７００は、図９中の装置６００Ａと同様であり、壁７３０Ｂ、床面７３１Ｂ、水線７９５Ｂ、ポンプ７１７、スクリーン７５６、バイオマス７５０、矢印７５８によって示される生成物除去、カバー７３２、及び水線７９５を有する。しかしながら、装置７００は、側部よりチャンバ７５０の中心において位置決めされる最終書部に対して固形物を取り除くコンベヤー７６３を有する。コンベヤー７６３は、図１５及び図１６中において容易に見られる通り、両側上のスクリューコンベヤー７６０によって使用可能にされる（ｓｅｒｖｉｃｅｄ）。
【００４２】
図１５及び１６は、本発明の一実施例に従った、コンベヤー７６３に向かって材料を動かすよう作動可能である、Ｖ字型部分７６０におけるスクリューコンベヤーを示す。
【００４３】
図１７は、本発明の一実施例に従った、バイオマス８０５Ａを処理する装置８００Ａを示す。図１７中の装置８００Ａは、図１０中の装置６００Ｂと同様であり、壁８３０Ａ、床面８３１Ａ、第１の水線８９５Ａ、第２の水線８９４Ａ、熱交換器８２８Ａ、ポンプ８１６Ａ、ポンプ８１７Ａ、第１のスクリーン８５６Ａ、第２のスクリーン８９３Ａ、分配装置８１４Ａにおいて位置決めされる吹付け器８１５Ａ、矢印８５８によって示される生成物除去、及びカバー８３２Ａ等である構成要素を有する。しかしながら、装置８００Ａは、全ての使用済み固形物を収集するチャンバ８５０Ａの下部における単一の大きな円錐８９２Ａを有する。更には、ポンプ８１７Ａは、分配器８８８Ａへとポンプする。バイオマス８０５Ａは、多種のバイオマス投入器８０８Ａのいずれかを使用して装置へともたらされ得る。また、コンベヤー８６７Ａは、円錐８９２Ａの先端から使用済みの固形物を取り除き、それをカバー８３２Ａの上部から外へ運搬する。万が一漏れが発生した場合、チャンバ８５０Ａの内容物の地下水（ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ）への漏れを防ぐ後援障壁を与えるよう、チャンバ８５０Ａを定義付けるよう支援する床面８３１Ａ及び／又は壁８３０Ａは、砂礫層８０４Ａを有して満たされ且つジオメンブレン８０３Ａを有して内側を覆われるホール８９０Ａにおいて位置決めされ得る。チャンバ８５０Ａを定義付けるよう支援する床面８３１Ａ及び／又は壁８３０Ａとジオメンブレン８０３との間の空間は、水８９１Ａを有して満たされ得る。該水は、水頭（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｈｅａｄ）を与え、チャンバ８５０Ａ内の液体の圧力のバランスをとる支援をする。かかる構成は、例えば床面８３１Ａ及び／又は壁８３０Ａにおいて、より薄いコンクリート構造を可能にし得る。加えて、かかる構成は、コンクリートが最も強い圧縮状態においてコンクリートを維持するスチールケーブルを有してコンクリートに圧縮応力を加える必要性を排除し得る。
【００４４】
図１８は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス８０５Ｂを処理する装置８００Ｂを示す。図１８中の装置８００Ｂは、図１７中の装置８００Ａと同様であり、壁８３０Ｂ、床面８３１Ｂ、第１の水線８９５Ｂ、第２の水線８９４Ｂ、ポンプ８１６Ｂ、熱交換器８２８Ｂ、分配器８８８Ｂへと水をポンプするポンプ８１７Ｂ、第１のスクリーン８５６Ｂ、第２のスクリーン８９３Ｂ、分配装置８１４Ｂにおいて位置決めされる吹付け器８１５Ｂ、バイオマス８０５Ｂ、矢印８５８Ｂによって示される生成物除去、カバー８３２Ｂ、チャンバ８５０Ｂの下部における円錐８９２Ｂ、バイオマス投入器８０８Ｂ、ホール８９０Ｂ、砂礫層８０４Ｂ、ジオメンブレン８０３Ｂ、及び水８９１Ｂ等である構成要素を有する。しかしながら、コンベイヤー８６５Ｂは、円錐８９２Ｂの先端から使用済みの固形物を取り除き、装置８００Ｂの側部からそれを取り除く。
【００４５】
図１９は、本発明の他の実施例に従った、バイオマス９０５を処理する装置９００を示す。図１９中の装置９００は、図１７中の装置８００Ａと同様であり、壁９３０、床面９３１、第１の水線９９５、第２の水線９９４、ポンプ９１６、熱交換器９２８、分配器９８８へとポンプするポンプ９１７、第１のスクリーン９５６、第２のスクリーン９９３、分配装置９１４において位置決めされる吹付け器９１５、矢印９５８によって示される生成物除去、コンベイヤー９３２、ホール９９０、砂礫層９０４、ジオメンブレン９０３、及び水９９１等である構成要素を有する。バイオマス９０５は、コンベイヤー９０９又は他の適切な機器を使用してチャンバ９５０に対して送られ得る。装置９００は、使用済み固形物を取り除くよう複数の円錐９７０を有する。円錐９７０の各々は、先端においてパッセージ９７１を有し、床面９３１から延在するコンクリートのリブ９７２によって支持される。特定の実施例では、コンクリートリブ９７２によって作られる空間９７３は、人が円錐９７０の下方でメンテナンスを行い得るよう十分に大きくあり得る。特定の実施例では、リブ９７２間の空間９７３は水循環を有し得るため、固形物が円錐９７０を介して流れる際、該固形物は、容易にポンプされる希釈されたスラリーへと分散される。希釈されたスラリーが表面へもたらされる際、希釈されたスラリーは、沈殿タンク（図示せず）に送られ得、該タンクにおいて、固形物は沈殿し、液体は空間９７３へと戻って再利用されるよう再生される。固形物が円錐９７０の上部から円錐の下方の空間９７３まで流れるよう支援するため、空間９７３を循環する液体の圧力は、円錐９７０の上方の圧力より低いよう調整され得る。この圧力差異は、圧力が加えられる際、固形物が円錐９７０を介して流れるように強いる。空間９７３における圧力の調整を支援するよう、ガス空間は、円錐９７０の下方に存在し得、何らかの圧縮性を与える。
【００４６】
図２０は、本発明の一実施例に従った、円錐９７０を示す。図２０中の円錐９７０は、固形物がパッセージ９７１を介して１つの方向においてのみ流れるようにする逆止め弁９７６を有する。特定の実施例では、逆止め弁９７６は、例えば高圧液体又は同等のものである圧力の適用時に固形物が空間９７３に対して流されるようにし得る。他の実施例では、逆止め弁９７６は、適切なアクチュエータを使用して作動され得る。逆止め弁９７６が開く際、固形物は、矢印９７７の方向においてパッセージ９７１を通って流れ得る。
【００４７】
図２１は、本発明の一実施例に従った、円錐９７０を示す。図２１中の円錐９７０は、パッセージ９７１に隣接するピンチ弁を有する。ピンチ弁９７８の中心９８０は、可撓性のゴムであり、外側は、剛性な筐体９７５である。例えば開口９７９を通ってゴムの中心９８０と剛性な筐体９７５との間の空間に対して圧力が加えられる際、ゴムの中心９８０は閉鎖する。ゴムの中心９８０と剛性な筐体９７５との間の空間から圧力が取り除かれる際、ピンチ弁９７８は開き、矢印９７７の方向におけるパッセージ９７１を通る流れを可能にする。
【００４８】
図２２及び２３は、本発明の実施例に従った、円錐９７０と連結するジェット部９８１の使用を示す。図２２及び２３中の実施例では、ジェット部９８１は、円錐９７０の上方の空間に対して加えられる。ジェット部から出る高圧流体（例えば水）は、固形物が円錐９７０のパッセージ９７１を通って流れるよう強いて、矢印９７７によって示される流れを可能にし、且つ閉塞を防ぐ。図２２中に示される通り、特定の実施例では、ジェット部９８１は、逆止め弁９７６と連結して使用され得る。図２３中に示される通り、特定の実施例では、ジェット部９８１は、逆止め弁９７６無しで使用され得る。図２３中、円錐９７０の上方及び下方（例えば、パッセージ９７１の各側部上）の圧力は、実質的に同一である。したがって、ノズル９８１から出る高速の流体（例えば水）は、固形物が円錐９７０の下方の空間９７３に対してパッセージ９７１を通って流れるよう強い、固形物は、希釈されたスラリーにおいて流れ出され得る。
【００４９】
図２４は、本発明の一実施例に従った、床面９３１において形成される円錐９７０を示す。円錐９７０は、上述された通り、制限的ではないがコンクリートを有する多種の材料を有して作られ得る床面９３１へと形成される。かかる一実施例では、空間９７３は、円錐９７０の先端の下方で床面９３１において管として形成され得、希釈されたスラリーにおける固形物の除去を可能にする。空間９７３に対する流れを促進するよう、特定の実施例は、円錐９７０の先端においてパッセージ９７１を通って固形物を押し出すようジェット部９８１を使用し得る。
【００５０】
図２５は、本発明の実施例に従った、格子９８２を示す。特定の実施例における格子９８２は、他の実施例の円錐と同様の場所に置かれ、同様に作動し得る。芝生用スプリンクラーと同様に噴霧し得るノズル９８４の回転セット９８３は、格子９８２からの固形物を噴射し（ｂｌａｓｔｓ ｓｏｌｉｄｓ）、下方において固形物が希釈された循環スラリーへと混合され得るところの空間９７３に固形物を落下させ、最終処分に対して固形物を表面にもたらす。
【００５１】
図２６は、本発明の実施例に従った、断面円錐９７０の等角投影図を示す。円錐の先端には、パッセージ９７１がある。
【００５２】
図２７、２８、及び２９は、本発明の実施例に従った、円錐のパターンを示す。図２７は、本発明の一実施例に従った、パターン１００１を示し、該パターンによって、円錐１０７０は、矩形の基部を有するチャンバの下部上に置かれ得る。
【００５３】
図２８は、本発明の一実施例に従った、パターン１１０１を示し、該パターンによって、円錐１１７０は、環状の基部を有するチャンバの下部上に置かれ得る。
【００５４】
図２９は、本発明の一実施例に従った、パターン１２０１を示し、該パターンによって、円錐１２７０は、環状の基部を有するチャンバの下部上に置かれ得る。パターン１２０１は、一連の同心円錐１２７０として示される。他の実施例では、パターンは、螺旋状の円錐であり得る。
【００５５】
本発明は、複数の実施例を有して説明されてきたが、複数の変更、変形、代替案、変換、及び修正は、当業者に対して提案され得る。また、本発明は、かかる複数の変更、変形、代替案、変換、及び修正を添付の請求項の範囲内にあるものとして包含する、ことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例に従った、バイオマスを処理する装置の概略図である。
【図２】図２Ａ−２Ｄは、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図３】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図４】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置の断面図である。
【図５】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図６】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図７】図７Ａ及び７Ｂは、本発明の実施例に従った、剛性なカバーを図示する。
【図８】図８Ａ，８Ｂ及び８Ｃは、本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図９】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図１０】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図１１】本発明の他の実施例に従った、チャンバの下部の斜視図である。
【図１２】本発明の一実施例に従った、チャンバの下部の斜視図である。
【図１３】本発明の一実施例に従った、チャンバの下部における複数のスクリューコンベヤーを図示する。
【図１４】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図１５】本発明の一実施例に従った、コンベヤーに向かって材料を動かすよう作動可能である、Ｖ字型部分におけるスクリューコンベヤーを図示する。
【図１６】本発明の一実施例に従った、コンベヤーに向かって材料を動かすよう作動可能である、Ｖ字型部分におけるスクリューコンベヤーを図示する。
【図１７】本発明の一実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図１８】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図１９】本発明の他の実施例に従った、バイオマスを処理する装置を図示する。
【図２０】本発明の他の実施例に従った、円錐を図示する。
【図２１】本発明の他の実施例に従った、円錐を図示する。
【図２２】本発明の実施例に従った、円錐と連結するジェット部の使用を図示する。
【図２３】本発明の実施例に従った、円錐と連結するジェット部の使用を図示する。
【図２４】本発明の一実施例に従った、床面において形成される円錐を図示する。
【図２５】本発明の実施例に従った、格子を図示する。
【図２６】本発明の実施例に従った、断面円錐の等角投影図である。
【図２７】本発明の実施例に従った、円錐に対するパターンを図示する。
【図２８】本発明の実施例に従った、円錐に対するパターンを図示する。
【図２９】本発明の実施例に従った、円錐に対するパターンを図示する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスを処理する装置であって、
少なくとも下部と、少なくとも１つの壁と、前記少なくとも１つの壁によって支持されるカバーとによって定義付けられるチャンバと、
バイオマス堆積を形成するよう前記チャンバへとバイオマスを送るよう作動可能であるバイオマス投入器と、
前記チャンバへと前記バイオマス堆積まで流体を送るよう作動可能である流体投入器と、
前記チャンバから流体を受けるよう作動可能である回収器と、
を有する、
装置。
【請求項２】
前記回収器は、排水器であり、
前記装置は更に、
前記流体投入器に対して流体を送ることによって前記バイオマス堆積を介して流体を循環させるよう、並びに、前記流体投入器からの前記流体が前記バイオマス堆積を介して移動した後に前記排水器から流体を受けるよう、作動可能であるポンプと、
空気を前記バイオマス堆積に対して送るよう作動可能である空気分配器と、
を有する、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記カバーは、剛性なカバーである、
請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記剛性なカバーは、ドーム形である、
請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記剛性なカバーは、アーチ形である、
請求項３記載の装置。
【請求項６】
前記剛性なカバーは、２つの外側層の間に挟まれる内側コアを有する、
請求項３記載の装置。
【請求項７】
前記内側コアは、ペーパークリートを有して作られ、前記外側層は、防水性材料を有して作られる、
請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記内側コアは、少なくとも５０％の紙及び３０％より少ないセメントを有する、
請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記防水性材料は、タールを有する、
請求項７記載の装置。
【請求項１０】
前記内側コアは、張り子を有して作られ、前記外側層は、防水性材料を有して作られる、
請求項６記載の装置。
【請求項１１】
前記防水性材料は、タールを有する、
請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記剛性なカバーは、前記剛性なカバーを押さえるよう作動可能であるケーブルを有する、
請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記カバーは、構造部材によって支持されるジオメンブレンを有する、
請求項２記載の装置。
【請求項１４】
前記チャンバにおける第１の水線、
を更に有し、
前記バイオマスは、前記第１の水線の下方に少なくとも部分的に沈められる、
請求項１記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の水線の一部分は、前記チャンバの外側に延在する、
請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記回収器は、前記チャンバの外側に延在する前記第１の水線の前記一部分から流体生成物を回収するよう作動可能である、
請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記流体生成物は、カルボン酸塩である、
請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記バイオマスが前記チャンバの外側に延在する前記第１の水線の前記部分に入ることを防ぐよう作動可能であるスクリーン、
を更に有する、
請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
前記バイオマスは、前記第１の水線の下方に完全に沈められ、
前記流体投入器は、前記チャンバの下部へと流体を運ぶ、
請求項１４記載の装置。
【請求項２０】
第２の流体投入器、
を更に有し、
前記バイオマスの一部分は、前記第１の水線の上方に延在し、
前記流体投入器は、前記チャンバの下部へと流体を運び、
前記第２の流体投入器は、前記第１の水線の上方に延在する前記バイオマスの前記部分に対して流体を送る、
請求項１４記載の装置。
【請求項２１】
前記チャンバにおける第２の水線、
を更に有し、
前記バイオマスは、前記第２の水線の下方に少なくとも部分的に沈められる、
請求項１４記載の装置。
【請求項２２】
前記バイオマスの一部分は、前記第１の水線の上方に延在し、
前記第１の水線の一部分は、前記チャンバの外側に延在し、
前記第２の水線の一部分は、前記チャンバの外側に延在し、
前記回収器は、前記チャンバの外側に延在する前記第１の水線の前記部分から流体生成物を回収するよう作動可能である、
請求項２０記載の装置。
【請求項２３】
前記流体投入器は、前記チャンバの下部へと流体を送り、
前記装置は更に、
第２の流体投入器と、
前記第２の流体投入器に対して流体を送るよう、並びに、前記チャンバの外側に延在する前記第２の水線の前記部分から流体を得けるよう作動可能であるポンプと、
を有する、
請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記バイオマスが前記チャンバの外側に延在する前記第１の水線の前記部分に入ることを防ぐよう作動可能である第１のスクリーンと、
前記バイオマスが前記チャンバの外側に延在する前記第２の水線の前記部分に入ることを防ぐよう作動可能である第２のスクリーンと、
を更に有する、
請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記下部は、固形物を前記チャンバから運び出すよう作動可能である少なくとも１つのスクリューコンベヤーを有する、
請求項１記載の装置。
【請求項２６】
前記下部は、少なくとも１つのＶ字型部分を有し、前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記少なくとも１つのＶ字型部分の先端において配置される、
請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのＶ字型部分は、前記スクリューコンベヤーに向かって固形物を噴霧するよう作動可能である複数の流体ジェット部を有する、
請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
前記スクリューコンベヤーは、複数のスクリューコンベヤーであり、
前記複数のスクリューコンベヤーの各々は、固形物を他のコンベヤーに対して運び、他のコンベヤーは固形物を前記チャンバから運び出す、
請求項２５記載の装置。
【請求項２９】
前記複数のスクリューコンベヤーは、少なくとも２セットのスクリューコンベヤーを有し、
前記他のスクリューコンベヤーは、前記少なくとも２セットのスクリューコンベヤーの間に位置決めされる、
請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
前記下部は、先端を有する少なくとも１つの円錐を有し、
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記先端において始まる、
請求項２５記載の装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記カバーを介して前記固形物を運び出す、
請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記チャンバの側部を介して前記固形物を運び出す、
請求項３０記載の装置。
【請求項３３】
前記下部を取り囲むよう作動可能であるホール、
を更に有し、
前記ホールは、ジオメンブレンを有して内側を覆われ、砂礫層及び水を有して満たされる、
請求項１記載の装置。
【請求項３４】
前記下部は、パッセージを有する少なくとも１つの円錐を有し、
前記パッセージは、前記下部の下方の空間に対して固形物を運ぶよう作動可能である、
請求項１記載の装置。
【請求項３５】
前記空間は、スラリーとして前記固形物を取りさるよう作動可能である循環する流体を有する、
請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
前記パッセージを覆う逆止め弁、
を更に有し、
前記逆止め弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項３４記載の装置。
【請求項３７】
前記パッセージを覆うピンチ弁、
を更に有し、
前記ピンチ弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項３４記載の装置。
【請求項３８】
前記パッセージに近接して配置されるスプレーノズル、
を更に有し、
前記スプレーノズルは、噴霧される流体を有して前記パッセージを介して固形物を押すよう作動可能である、
請求項３４記載の装置。
【請求項３９】
前記パッセージを覆う逆止め弁、
を更に有し、
前記逆止め弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する前記固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項３８記載の装置。
【請求項４０】
バイオマスを処理する装置であって、
少なくとも下部と、下げられた位置及び上げられた位置を有する調整可能なカバーと、によって定義付けられるチャンバと、
バイオマス堆積を形成するよう前記チャンバへとバイオマスを送るよう作動可能であるバイオマス投入器と、
前記チャンバへと前記バイオマス堆積まで流体を送るよう作動可能である流体投入器と、
を有する、
装置。
【請求項４１】
前記調整可能なカバーを支持するよう作動可能である少なくとも１つのポール、
を更に有する、
請求項４０記載の装置。
【請求項４２】
前記少なくとも１つのポールの上部上に配置されるウィンチ装置、
を更に有し、
前記ウィンチ装置は、前記下げられた位置から前記上げられた位置まで前記調整可能なカバーを上昇させるよう作動可能である、
請求項４１記載の装置。
【請求項４３】
前記ウィンチ装置を取り囲むベローズ、
を更に有する、
請求項４２記載の装置。
【請求項４４】
前記ポールは、穿孔を有し、
前記ポールは、
前記穿孔を介して流体及びバイオマスを送ることによって、前記バイオマス投入器及び前記流体投入器の両方としての機能を果たす、
請求項４１記載の装置。
【請求項４５】
バイオマスを処理する装置であって、
少なくとも下部と剛性なカバーとによって定義付けられるチャンバと、
バイオマス堆積を形成するよう前記チャンバへとバイオマスを送るよう作動可能であるバイオマス投入器と、
前記チャンバへと前記バイオマス堆積まで流体を送るよう作動可能である流体投入器と、
前記流体投入器に対して流体を運ぶことによって前記バイオマス堆積を介して流体を循環させるよう、並びに、前記流体投入器からの流体が前記バイオマス堆積を介して移動した後に排水器からの流体を受けるよう作動可能であるポンプと、
前記バイオマス堆積に対して空気を送るよう作動可能である空気分配器と、
を有する、
装置。
【請求項４６】
前記剛性なカバーは、球形である、
請求項４５記載の装置。
【請求項４７】
前記剛性なカバーは、アーチ形である、
請求項４５記載の装置。
【請求項４８】
前記剛性なカバーは、２つの外側層の間に挟まれる内側コアを有する、
請求項４５記載の装置。
【請求項４９】
前記内側コアは、ペーパークリートを有して作られ、前記外側層は、防水性材料を有して作られる、
請求項４８記載の装置。
【請求項５０】
前記内側コアは、少なくとも５０％の紙及び３０％より少ないセメントを有する、
請求項４９記載の装置。
【請求項５１】
前記防水性材料は、タールを有する、
請求項４９記載の装置。
【請求項５２】
前記内側コアは、張り子を有して作られ、前記外側層は、防水性材料を有して作られる、
請求項４８記載の装置。
【請求項５３】
前記防水性材料は、タールを有する、
請求項５２記載の装置。
【請求項５４】
前記剛性なカバーは、前記剛性なカバーを押さえるよう作動可能であるケーブルを有する、
請求項４５記載の装置。
【請求項５５】
バイオマスを処理する装置であって、
少なくとも下部と、少なくとも１つの壁と、前記少なくとも１つの壁によって支持されるカバーとによって定義付けられるチャンバと、
バイオマス堆積を形成するよう前記チャンバへとバイオマスを送るよう作動可能であるバイオマス投入器と、
前記チャンバへと流体を送るよう作動可能である流体投入器と、
前記バイオマスを少なくとも部分的に覆う、一部分が前記チャンバの外側に延在する、第１の水線と、
前記チャンバの外側に延在する前記第１の水線の前記部分から流体生成物を回収するよう作動可能である回収器と、
前記チャンバの外側に延在する前記水線の前記部分に前記バイオマスが入ることを防ぐよう作動可能であるスクリーンと、
を有する、
装置。
【請求項５６】
第２の流体投入器、
を更に有し、
前記バイオマスの一部分は、前記第１の水線の上方に延在し、
前記流体投入器は、前記チャンバの下部へと流体を運び、
前記第２の流体投入器は、前記第１の水線の上方に延在する前記バイオマスの前記部分に対して流体を運ぶ、
請求項５５記載の装置。
【請求項５７】
前記下部は、前記チャンバから固形物を運び出すよう作動可能である少なくとも１つのスクリューコンベヤーを有する、
請求項５５記載の装置。
【請求項５８】
前記下部は、少なくとも１つのＶ字型部分を有し、前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記少なくとも１つのＶ字型部分の先端において配置される、
請求項５７記載の装置。
【請求項５９】
前記少なくとも１つのＶ字型部分は、前記スクリューコンベヤーに向かって固形物を噴霧するよう作動可能である複数の流体ジェット部を有する、
請求項５８記載の装置。
【請求項６０】
前記スクリューコンベヤーは、複数のスクリューコンベヤーであり、
前記複数のスクリューコンベヤーの各々は、固形物を他のコンベヤーに対して運び、他のコンベヤーは固形物を前記チャンバから運び出す、
請求項５７記載の装置。
【請求項６１】
前記複数のスクリューコンベヤーは、少なくとも２セットのスクリューコンベヤーを有し、
前記他のスクリューコンベヤーは、前記少なくとも２セットのスクリューコンベヤーの間に位置決めされる、
請求項６０記載の装置。
【請求項６２】
前記下部は、先端を有する少なくとも１つの円錐を有し、
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記先端において始まる、
請求項５７記載の装置。
【請求項６３】
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記カバーを介して前記固形物を運び出す、
請求項６２記載の装置。
【請求項６４】
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記チャンバの側部を介して前記固形物を運び出す、
請求項６２記載の装置。
【請求項６５】
前記下部を取り囲むよう作動可能であるホール、
を更に有し、
前記ホールは、ジオメンブレンを有して内側を覆われ、砂礫層及び水を有して満たされる、
請求項５５記載の装置。
【請求項６６】
前記下部は、パッセージを有する少なくとも１つの円錐を有し、
前記パッセージは、前記下部の下方の空間に対して固形物を運ぶよう作動可能である、
請求項５５記載の装置。
【請求項６７】
前記空間は、スラリーとして前記固形物を取りさるよう作動可能である循環する流体を有する、
請求項６６記載の装置。
【請求項６８】
前記パッセージを覆う逆止め弁、
を更に有し、
前記逆止め弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する前記固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項６７記載の装置。
【請求項６９】
前記パッセージを覆うピンチ弁、
を更に有し、
前記ピンチ弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する前記固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項６７記載の装置。
【請求項７０】
前記パッセージに近接して配置されるスプレーノズル、
を更に有し、
前記スプレーノズルは、噴霧される流体を有して前記パッセージを介して固形物を押すよう作動可能である、
請求項６７記載の装置。
【請求項７１】
前記パッセージを覆う逆止め弁、
を更に有し、
前記逆止め弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する前記固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項７０記載の装置。
【請求項７２】
バイオマスを処理する方法であって、
バイオマス堆積を形成するよう、少なくとも下部と調整可能なカバーとによって定義付けられるチャンバに対してバイオマスを運ぶ段階と、
前記チャンバに対して流体を移す段階と、
前記調整可能なカバーを上げられた位置から下げられた位置まで下げる段階と、
前記下げられた位置において前記調整可能なカバーを有して前記バイオマスを処理する段階と、
を有する、
方法。
【請求項７３】
前記バイオマスの処理は、前記バイオマスを発酵させる段階を有する、
請求項７２記載の方法。
【請求項７４】
前記下げられた位置における前記調整可能なカバーは、前記バイオマス堆積に近接する、
請求項７２記載の方法。
【請求項７５】
穿孔を有するポールを有して前記調整可能なカバーを支持する段階、
を更に有し、
前記バイオマス堆積を形成するよう前記バイオマスを前記チャンバに対して運ぶ段階と、前記チャンバに対して流体を移す段階とは、前記穿孔を介して実行される、
請求項７２記載の方法。
【請求項７６】
上げられた位置から下げられた位置まで前記調整可能なカバーを下げる段階は、前記ポール上に位置決めされるウィンチによって実行され、
前記ウィンチは、ケーブルを介して前記調整可能なカバーに対して取り付けられ、前記調整可能なカバーを下げるよう前記ケーブルを開放する、
請求項７２記載の方法。
【請求項７７】
バイオマスを処理する装置であって、
各々が少なくとも下部とカバーとによって定義付けられる、複数のチャンバと、
前記複数のチャンバへとバイオマスを運ぶよう作動可能である少なくとも１つのバイオマス投入器と、
前記複数のチャンバへと流体を運ぶよう作動可能である少なくとも１つの流体投入器と、
前記複数のチャンバから流体を受けるよう作動可能である少なくとも１つの流体回収器と、
を有し、
前記複数のチャンバの各々は、バイオマスの処理の異なる段階を有するよう作動可能である、
装置。
【請求項７８】
更に、前記複数のチャンバのうち少なくとも２つは、共通の壁によって更に定義付けられる、
請求項７７記載の装置。
【請求項７９】
前記複数のチャンバのうち少なくとも複数は、可撓性のカバーを有する、
請求項７８記載の装置。
【請求項８０】
前記複数のチャンバのうち少なくとも複数は、剛性なカバーを有する、
請求項７８記載の装置。
【請求項８１】
前記複数のチャンバから固形物を回収するよう作動可能である少なくとも１つの固形物回収器、
を更に有する、
請求項７７記載の装置。
【請求項１】
バイオマスを処理する装置であって、
少なくとも下部と、少なくとも１つの壁と、前記少なくとも１つの壁によって支持されるカバーとによって定義付けられるチャンバと、
バイオマス堆積を形成するよう前記チャンバへとバイオマスを送るよう作動可能であるバイオマス投入器と、
前記チャンバへと前記バイオマス堆積まで流体を送るよう作動可能である流体投入器と、
前記チャンバから流体を受けるよう作動可能である回収器と、
を有する、
装置。
【請求項２】
前記回収器は、排水器であり、
前記装置は更に、
前記流体投入器に対して流体を送ることによって前記バイオマス堆積を介して流体を循環させるよう、並びに、前記流体投入器からの前記流体が前記バイオマス堆積を介して移動した後に前記排水器から流体を受けるよう、作動可能であるポンプと、
空気を前記バイオマス堆積に対して送るよう作動可能である空気分配器と、
を有する、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記カバーは、剛性なカバーである、
請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記剛性なカバーは、ドーム形である、
請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記剛性なカバーは、アーチ形である、
請求項３記載の装置。
【請求項６】
前記剛性なカバーは、２つの外側層の間に挟まれる内側コアを有する、
請求項３記載の装置。
【請求項７】
前記内側コアは、ペーパークリートを有して作られ、前記外側層は、防水性材料を有して作られる、
請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記内側コアは、少なくとも５０％の紙及び３０％より少ないセメントを有する、
請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記防水性材料は、タールを有する、
請求項７記載の装置。
【請求項１０】
前記内側コアは、張り子を有して作られ、前記外側層は、防水性材料を有して作られる、
請求項６記載の装置。
【請求項１１】
前記防水性材料は、タールを有する、
請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記剛性なカバーは、前記剛性なカバーを押さえるよう作動可能であるケーブルを有する、
請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記カバーは、構造部材によって支持されるジオメンブレンを有する、
請求項２記載の装置。
【請求項１４】
前記チャンバにおける第１の水線、
を更に有し、
前記バイオマスは、前記第１の水線の下方に少なくとも部分的に沈められる、
請求項１記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の水線の一部分は、前記チャンバの外側に延在する、
請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記回収器は、前記チャンバの外側に延在する前記第１の水線の前記一部分から流体生成物を回収するよう作動可能である、
請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記流体生成物は、カルボン酸塩である、
請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記バイオマスが前記チャンバの外側に延在する前記第１の水線の前記部分に入ることを防ぐよう作動可能であるスクリーン、
を更に有する、
請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
前記バイオマスは、前記第１の水線の下方に完全に沈められ、
前記流体投入器は、前記チャンバの下部へと流体を運ぶ、
請求項１４記載の装置。
【請求項２０】
第２の流体投入器、
を更に有し、
前記バイオマスの一部分は、前記第１の水線の上方に延在し、
前記流体投入器は、前記チャンバの下部へと流体を運び、
前記第２の流体投入器は、前記第１の水線の上方に延在する前記バイオマスの前記部分に対して流体を送る、
請求項１４記載の装置。
【請求項２１】
前記チャンバにおける第２の水線、
を更に有し、
前記バイオマスは、前記第２の水線の下方に少なくとも部分的に沈められる、
請求項１４記載の装置。
【請求項２２】
前記バイオマスの一部分は、前記第１の水線の上方に延在し、
前記第１の水線の一部分は、前記チャンバの外側に延在し、
前記第２の水線の一部分は、前記チャンバの外側に延在し、
前記回収器は、前記チャンバの外側に延在する前記第１の水線の前記部分から流体生成物を回収するよう作動可能である、
請求項２０記載の装置。
【請求項２３】
前記流体投入器は、前記チャンバの下部へと流体を送り、
前記装置は更に、
第２の流体投入器と、
前記第２の流体投入器に対して流体を送るよう、並びに、前記チャンバの外側に延在する前記第２の水線の前記部分から流体を得けるよう作動可能であるポンプと、
を有する、
請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記バイオマスが前記チャンバの外側に延在する前記第１の水線の前記部分に入ることを防ぐよう作動可能である第１のスクリーンと、
前記バイオマスが前記チャンバの外側に延在する前記第２の水線の前記部分に入ることを防ぐよう作動可能である第２のスクリーンと、
を更に有する、
請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記下部は、固形物を前記チャンバから運び出すよう作動可能である少なくとも１つのスクリューコンベヤーを有する、
請求項１記載の装置。
【請求項２６】
前記下部は、少なくとも１つのＶ字型部分を有し、前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記少なくとも１つのＶ字型部分の先端において配置される、
請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのＶ字型部分は、前記スクリューコンベヤーに向かって固形物を噴霧するよう作動可能である複数の流体ジェット部を有する、
請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
前記スクリューコンベヤーは、複数のスクリューコンベヤーであり、
前記複数のスクリューコンベヤーの各々は、固形物を他のコンベヤーに対して運び、他のコンベヤーは固形物を前記チャンバから運び出す、
請求項２５記載の装置。
【請求項２９】
前記複数のスクリューコンベヤーは、少なくとも２セットのスクリューコンベヤーを有し、
前記他のスクリューコンベヤーは、前記少なくとも２セットのスクリューコンベヤーの間に位置決めされる、
請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
前記下部は、先端を有する少なくとも１つの円錐を有し、
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記先端において始まる、
請求項２５記載の装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記カバーを介して前記固形物を運び出す、
請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記チャンバの側部を介して前記固形物を運び出す、
請求項３０記載の装置。
【請求項３３】
前記下部を取り囲むよう作動可能であるホール、
を更に有し、
前記ホールは、ジオメンブレンを有して内側を覆われ、砂礫層及び水を有して満たされる、
請求項１記載の装置。
【請求項３４】
前記下部は、パッセージを有する少なくとも１つの円錐を有し、
前記パッセージは、前記下部の下方の空間に対して固形物を運ぶよう作動可能である、
請求項１記載の装置。
【請求項３５】
前記空間は、スラリーとして前記固形物を取りさるよう作動可能である循環する流体を有する、
請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
前記パッセージを覆う逆止め弁、
を更に有し、
前記逆止め弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項３４記載の装置。
【請求項３７】
前記パッセージを覆うピンチ弁、
を更に有し、
前記ピンチ弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項３４記載の装置。
【請求項３８】
前記パッセージに近接して配置されるスプレーノズル、
を更に有し、
前記スプレーノズルは、噴霧される流体を有して前記パッセージを介して固形物を押すよう作動可能である、
請求項３４記載の装置。
【請求項３９】
前記パッセージを覆う逆止め弁、
を更に有し、
前記逆止め弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する前記固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項３８記載の装置。
【請求項４０】
バイオマスを処理する装置であって、
少なくとも下部と、下げられた位置及び上げられた位置を有する調整可能なカバーと、によって定義付けられるチャンバと、
バイオマス堆積を形成するよう前記チャンバへとバイオマスを送るよう作動可能であるバイオマス投入器と、
前記チャンバへと前記バイオマス堆積まで流体を送るよう作動可能である流体投入器と、
を有する、
装置。
【請求項４１】
前記調整可能なカバーを支持するよう作動可能である少なくとも１つのポール、
を更に有する、
請求項４０記載の装置。
【請求項４２】
前記少なくとも１つのポールの上部上に配置されるウィンチ装置、
を更に有し、
前記ウィンチ装置は、前記下げられた位置から前記上げられた位置まで前記調整可能なカバーを上昇させるよう作動可能である、
請求項４１記載の装置。
【請求項４３】
前記ウィンチ装置を取り囲むベローズ、
を更に有する、
請求項４２記載の装置。
【請求項４４】
前記ポールは、穿孔を有し、
前記ポールは、
前記穿孔を介して流体及びバイオマスを送ることによって、前記バイオマス投入器及び前記流体投入器の両方としての機能を果たす、
請求項４１記載の装置。
【請求項４５】
バイオマスを処理する装置であって、
少なくとも下部と剛性なカバーとによって定義付けられるチャンバと、
バイオマス堆積を形成するよう前記チャンバへとバイオマスを送るよう作動可能であるバイオマス投入器と、
前記チャンバへと前記バイオマス堆積まで流体を送るよう作動可能である流体投入器と、
前記流体投入器に対して流体を運ぶことによって前記バイオマス堆積を介して流体を循環させるよう、並びに、前記流体投入器からの流体が前記バイオマス堆積を介して移動した後に排水器からの流体を受けるよう作動可能であるポンプと、
前記バイオマス堆積に対して空気を送るよう作動可能である空気分配器と、
を有する、
装置。
【請求項４６】
前記剛性なカバーは、球形である、
請求項４５記載の装置。
【請求項４７】
前記剛性なカバーは、アーチ形である、
請求項４５記載の装置。
【請求項４８】
前記剛性なカバーは、２つの外側層の間に挟まれる内側コアを有する、
請求項４５記載の装置。
【請求項４９】
前記内側コアは、ペーパークリートを有して作られ、前記外側層は、防水性材料を有して作られる、
請求項４８記載の装置。
【請求項５０】
前記内側コアは、少なくとも５０％の紙及び３０％より少ないセメントを有する、
請求項４９記載の装置。
【請求項５１】
前記防水性材料は、タールを有する、
請求項４９記載の装置。
【請求項５２】
前記内側コアは、張り子を有して作られ、前記外側層は、防水性材料を有して作られる、
請求項４８記載の装置。
【請求項５３】
前記防水性材料は、タールを有する、
請求項５２記載の装置。
【請求項５４】
前記剛性なカバーは、前記剛性なカバーを押さえるよう作動可能であるケーブルを有する、
請求項４５記載の装置。
【請求項５５】
バイオマスを処理する装置であって、
少なくとも下部と、少なくとも１つの壁と、前記少なくとも１つの壁によって支持されるカバーとによって定義付けられるチャンバと、
バイオマス堆積を形成するよう前記チャンバへとバイオマスを送るよう作動可能であるバイオマス投入器と、
前記チャンバへと流体を送るよう作動可能である流体投入器と、
前記バイオマスを少なくとも部分的に覆う、一部分が前記チャンバの外側に延在する、第１の水線と、
前記チャンバの外側に延在する前記第１の水線の前記部分から流体生成物を回収するよう作動可能である回収器と、
前記チャンバの外側に延在する前記水線の前記部分に前記バイオマスが入ることを防ぐよう作動可能であるスクリーンと、
を有する、
装置。
【請求項５６】
第２の流体投入器、
を更に有し、
前記バイオマスの一部分は、前記第１の水線の上方に延在し、
前記流体投入器は、前記チャンバの下部へと流体を運び、
前記第２の流体投入器は、前記第１の水線の上方に延在する前記バイオマスの前記部分に対して流体を運ぶ、
請求項５５記載の装置。
【請求項５７】
前記下部は、前記チャンバから固形物を運び出すよう作動可能である少なくとも１つのスクリューコンベヤーを有する、
請求項５５記載の装置。
【請求項５８】
前記下部は、少なくとも１つのＶ字型部分を有し、前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記少なくとも１つのＶ字型部分の先端において配置される、
請求項５７記載の装置。
【請求項５９】
前記少なくとも１つのＶ字型部分は、前記スクリューコンベヤーに向かって固形物を噴霧するよう作動可能である複数の流体ジェット部を有する、
請求項５８記載の装置。
【請求項６０】
前記スクリューコンベヤーは、複数のスクリューコンベヤーであり、
前記複数のスクリューコンベヤーの各々は、固形物を他のコンベヤーに対して運び、他のコンベヤーは固形物を前記チャンバから運び出す、
請求項５７記載の装置。
【請求項６１】
前記複数のスクリューコンベヤーは、少なくとも２セットのスクリューコンベヤーを有し、
前記他のスクリューコンベヤーは、前記少なくとも２セットのスクリューコンベヤーの間に位置決めされる、
請求項６０記載の装置。
【請求項６２】
前記下部は、先端を有する少なくとも１つの円錐を有し、
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記先端において始まる、
請求項５７記載の装置。
【請求項６３】
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記カバーを介して前記固形物を運び出す、
請求項６２記載の装置。
【請求項６４】
前記少なくとも１つのスクリューコンベヤーは、前記チャンバの側部を介して前記固形物を運び出す、
請求項６２記載の装置。
【請求項６５】
前記下部を取り囲むよう作動可能であるホール、
を更に有し、
前記ホールは、ジオメンブレンを有して内側を覆われ、砂礫層及び水を有して満たされる、
請求項５５記載の装置。
【請求項６６】
前記下部は、パッセージを有する少なくとも１つの円錐を有し、
前記パッセージは、前記下部の下方の空間に対して固形物を運ぶよう作動可能である、
請求項５５記載の装置。
【請求項６７】
前記空間は、スラリーとして前記固形物を取りさるよう作動可能である循環する流体を有する、
請求項６６記載の装置。
【請求項６８】
前記パッセージを覆う逆止め弁、
を更に有し、
前記逆止め弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する前記固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項６７記載の装置。
【請求項６９】
前記パッセージを覆うピンチ弁、
を更に有し、
前記ピンチ弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する前記固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項６７記載の装置。
【請求項７０】
前記パッセージに近接して配置されるスプレーノズル、
を更に有し、
前記スプレーノズルは、噴霧される流体を有して前記パッセージを介して固形物を押すよう作動可能である、
請求項６７記載の装置。
【請求項７１】
前記パッセージを覆う逆止め弁、
を更に有し、
前記逆止め弁は、前記空間に対する前記パッセージを介する前記固形物の流れを選択的に可能にするよう作動可能である、
請求項７０記載の装置。
【請求項７２】
バイオマスを処理する方法であって、
バイオマス堆積を形成するよう、少なくとも下部と調整可能なカバーとによって定義付けられるチャンバに対してバイオマスを運ぶ段階と、
前記チャンバに対して流体を移す段階と、
前記調整可能なカバーを上げられた位置から下げられた位置まで下げる段階と、
前記下げられた位置において前記調整可能なカバーを有して前記バイオマスを処理する段階と、
を有する、
方法。
【請求項７３】
前記バイオマスの処理は、前記バイオマスを発酵させる段階を有する、
請求項７２記載の方法。
【請求項７４】
前記下げられた位置における前記調整可能なカバーは、前記バイオマス堆積に近接する、
請求項７２記載の方法。
【請求項７５】
穿孔を有するポールを有して前記調整可能なカバーを支持する段階、
を更に有し、
前記バイオマス堆積を形成するよう前記バイオマスを前記チャンバに対して運ぶ段階と、前記チャンバに対して流体を移す段階とは、前記穿孔を介して実行される、
請求項７２記載の方法。
【請求項７６】
上げられた位置から下げられた位置まで前記調整可能なカバーを下げる段階は、前記ポール上に位置決めされるウィンチによって実行され、
前記ウィンチは、ケーブルを介して前記調整可能なカバーに対して取り付けられ、前記調整可能なカバーを下げるよう前記ケーブルを開放する、
請求項７２記載の方法。
【請求項７７】
バイオマスを処理する装置であって、
各々が少なくとも下部とカバーとによって定義付けられる、複数のチャンバと、
前記複数のチャンバへとバイオマスを運ぶよう作動可能である少なくとも１つのバイオマス投入器と、
前記複数のチャンバへと流体を運ぶよう作動可能である少なくとも１つの流体投入器と、
前記複数のチャンバから流体を受けるよう作動可能である少なくとも１つの流体回収器と、
を有し、
前記複数のチャンバの各々は、バイオマスの処理の異なる段階を有するよう作動可能である、
装置。
【請求項７８】
更に、前記複数のチャンバのうち少なくとも２つは、共通の壁によって更に定義付けられる、
請求項７７記載の装置。
【請求項７９】
前記複数のチャンバのうち少なくとも複数は、可撓性のカバーを有する、
請求項７８記載の装置。
【請求項８０】
前記複数のチャンバのうち少なくとも複数は、剛性なカバーを有する、
請求項７８記載の装置。
【請求項８１】
前記複数のチャンバから固形物を回収するよう作動可能である少なくとも１つの固形物回収器、
を更に有する、
請求項７７記載の装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公表番号】特表２００８−５２２８１２（Ｐ２００８−５２２８１２Ａ）
【公表日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５４５６８６（Ｐ２００７−５４５６８６）
【出願日】平成１７年１２月９日（２００５．１２．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４４７２４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０６３２８９
【国際公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【出願人】（５０７１９１００５）ザ テキサス エイ・アンド・エム ユニヴァーシティ システム (9)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月９日（２００５．１２．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４４７２４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０６３２８９
【国際公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【出願人】（５０７１９１００５）ザ テキサス エイ・アンド・エム ユニヴァーシティ システム (9)
【Ｆターム（参考）】
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