説明

腐敗性有機性廃棄物の処理

腐敗性有機性廃棄物の処理システムおよびこれを処理する方法は、腐敗性有機性廃棄物を実質的に粉砕してパルプスラリーにするように適合された粉砕手段を含む粉砕ユニットであって、水の供給に接続されるように適合された粉砕ユニットと、粉砕手段に供給される水の流量および/または容量を制御するように適合された制御手段と、を具備する。特定の量の腐敗性有機性廃棄物の粉砕中に、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプが生成されるように、粉砕手段に供給される水の量を制御手段が制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、腐敗性有機性廃棄物の処理システムおよび方法、および、バイオガス燃料を生産するための供給源を生成するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
廃棄物処分ユニットを使用して、腐敗性有機性廃棄物を粉砕し、粉砕が発生する点から離れて運ぶために、スラリーまたはパルプにする。家庭では、廃棄物処分ユニットは、食物が準備されるキッチンのシンク区域に隣接して位置してもよい。
大規模な処分ユニットはまた、産業上の用途に使用されてもよく、たとえば、レストラン、軽食堂、ホテルの厨房、果物/野菜店、飲食用カウンター、病院、ファストフードの店、クラブ、ベーカリーおよびスーパーマーケット等である。そのようなユニットは、廃棄物をスラリーへ減少するために使用されることが多く、送出手段として水が加えられ、スラリーを廃棄線下に廃棄物出口へたとえば下水道システムへ運ぶようにする。結果として廃棄物出口へ運ばれるものは、実質的に液体である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
廃棄物処分ユニットでの処理後に、廃棄物パルプは普通、下水道システムにおける処分によって排除され、それによって、下水道による処理を必要とする廃棄物の量を増大する。さらに、粉砕中に腐敗性有機性廃棄物を洗い流すのに必要な水の量に対する自動制御はなく、したがって、粉砕過程に過剰量の水を使用する可能性が強い。これは、当然ながら、環境的に望ましくなく高価であるスキーム水の浪費である。
腐敗性有機性廃棄物を下水道システムに処分するさらなる不利点は、潜在的なエネルギー源が使用されないことである。生物学的廃棄物は、嫌気性リアクタで消化されることができ、「バイオガス」を生成する。バイオガスは、約60〜65%メタンであり、電気を発生させる燃料源として使用することができる。次いで、残りのスラリー品は、肥料としてさらに処理されてもよい。これを書いている時点で、この技術は、世界中の22プラントで、Biotechnische Abfallverwertung GmbH & Co KG(BTA)によって実施されている。BTA等のバイオガス生産者にとっての問題は、バイオガス消化装置用に収集される生物学的廃棄物供給が、腐敗性有機性廃棄物の収集時に不注意に含まれることによるプラスチック、ボール紙およびセラミック等の無機材料によって、品質が落ちる可能性があることである。
【0004】
本発明の明細書に含まれる書類、刊行物、法令、装置、物質、物品、材料等のいかなる議論も、本発明の文脈上の基礎を提供するように単一の目的のために行われている。そのような議論のいずれも、先行技術の基部を形成する主題の承認として理解されるべきものではなく、または、本発明の一または複数の優先権主張日に延長した、本発明の技術分野に関係した関連技術分野の共通一般知識の一部分として理解されるべきものではない。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第1の態様において、本発明は、
腐敗性有機性廃棄物を実質的に粉砕してパルプスラリーにするように適合された粉砕手段を含む粉砕ユニットであって、水の供給部に接続されるように適合された粉砕ユニットと、
粉砕手段に供給される水の流量および/または容量を制御するように適合された制御手段とを具備する、腐敗性有機性廃棄物の処理システムを提供し、
特定の量の腐敗性有機性廃棄物の粉砕中に、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプが生成されるように、粉砕手段に供給される水の量を制御手段が制御する。
【0006】
第2の態様において、本発明は、バイオガス燃料生産用の供給源を生成するためのシステムを提供し、
腐敗性有機性廃棄物を実質的に粉砕してパルプスラリーにするように適合された粉砕手段を含む粉砕ユニットであって、水の供給部に接続されるように適合された粉砕ユニットと、
粉砕手段に供給される水の流量および/または容量を制御するように適合された制御手段であって、特定の量の腐敗性有機性廃棄物の粉砕中に、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプが生成されるように、粉砕手段に供給される水の量を制御する制御手段と、
バイオガス燃料を生産するために消化装置へ廃棄物パルプを直接または間接に送出するための出口管と、
を具備する。
【0007】
第3の態様において、本発明は、腐敗性有機性廃棄物を処理する方法を提供し、
特定の量の腐敗性有機性廃棄物を粉砕するステップと、
腐敗性有機性廃棄物に水を供給してパルプスラリーを生成するステップと、
所定の物理的特性を有する廃棄物パルプが生成されるように、特定の量の腐敗性有機性廃棄物に供給される水の流量および/または容量を制御するステップと、
を含む。
【0008】
第4の態様において、本発明は、バイオガス燃料生産用の供給源を生成するための方法を提供し、
規定量の腐敗性有機性廃棄物を粉砕するステップと、
腐敗性有機性廃棄物に水を供給してパルプスラリーを生成するステップと、
所定の物理的特性を有する廃棄物パルプが生成されるように、特定の量の腐敗性有機性廃棄物に供給される水の流量および/または容量を制御するステップと、
バイオガス燃料を生産するために消化装置へ廃棄物パルプを供給するステップと、
を含む。
【0009】
好ましくは、廃棄物パルプの所定の物理的特性は、予め規定された含水率、密度および/または密度の範囲および/または流れ特性を含む。
有利なことに、腐敗性有機性廃棄物の処理システムは、上記粉砕ユニットから廃棄物パルプを受け取るためのレセプタクルをさらに具備し、上記レセプタクルは、上記粉砕ユニットに流体連通する。
好ましくは、粉砕ユニットは、腐敗性有機性廃棄物を受け取るためのチャンバを具備し、粉砕手段の上に位置決めされてもよい。チャンバは、腐敗性有機性廃棄物を粉砕手段へ送出するのを容易にするために、半径方向に内向きに且つ下向きに粉砕手段へ向けて延在する円錐壁部分を含んでもよい。
【0010】
チャンバは、腐敗性有機性廃棄物をチャンバから粉砕手段へ移送することができるように、閉鎖位置から開口位置へ動くことができるフロア部分を任意に含んでもよい。フロア部分は、半径方向に外向きに延在し且つチャンバの残りの部分へ旋回可能に接続され且つアクチュエータによって開口位置へ動くことができるように配列された少なくとも2つのフロア部材を含んでもよく、この少なくとも2つのフロア部材は、上記円錐部分内に下向きに延在し、腐敗性有機性廃棄物が粉砕手段へ通ることができるようにする。
【0011】
一実施形態において、廃棄物処理システムは、フロア部材が閉鎖位置にあるときに、チャンバ内の腐敗性有機性廃棄物の重量を決定するように配列された計量手段をさらに具備する。好ましくは、計量手段は、閉鎖位置にある間にフロア部材に加えられた負荷から腐敗性有機性廃棄物の重量を測定するように配列される。より好ましくは、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプを生成するように粉砕手段に供給される水の量は、腐敗性有機性廃棄物の重量によって決定される。
【0012】
別の実施形態において、廃棄物処理システムは、チャンバ内の腐敗性有機性廃棄物のレベルを決定するための検知手段をさらに具備し、腐敗性有機性廃棄物のレベルは、チャンバ内の腐敗性有機性廃棄物の量を示す。好ましくは、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプを生成するように粉砕手段に供給される水の量は、腐敗性有機性廃棄物の量によって決定される。
好ましくは、粉砕ユニットは、チャンバ内に位置し上記水の供給部に流体連通する第1の水口をさらに含む。粉砕ユニットは、水が円錐部分を通って遠心的に流れるのを確実にするために、第1の水口の下に位置する第2の水口をさらに含んでもよい。
【0013】
粉砕手段へ供給される水の流量および/または流れ容量は、好ましくは、水の供給部の流量および/または流れ容量を規制する制御弁によって規制される。好ましくは、システムは、制御弁を制御するための制御システムをさらに具備する。より好ましくは、制御システムは、プログラム可能なロジカルコントローラである。
特定の量の腐敗性有機性廃棄物は、ユーザによって制御システムに手で入力されてもよく、または、代替的に、特定の量の腐敗性有機性廃棄物は、制御システムに自動的に入力される。
粉砕ユニットは、レセプタクルへパルプが進むために粉砕手段の下に出口をさらに具備してもよい。出口は、レセプタクルへパルプを送り込むためのポンプに流体連通してもよい。
【0014】
さらに別の実施形態において、粉砕操作中に粉砕手段へ供給される腐敗性有機性廃棄物の容量は、粉砕ユニットへ供給される水の量を決定するために制御変数として任意に使用される。
好ましくは、容量は、粉砕操作前に粉砕ユニットのオペレータによって入力される。容量入力は、粉砕ユニットに接続された制御パネルによってもよい。制御パネルは、オペレータが、たとえば、4分の1量チャンバ、半量チャンバ、4分の3量チャンバまたは満杯チャンバ間から選択することを、任意に可能にしてもよい。
【0015】
制御手段は、第1の水口および任意の第2の水口へ接続された水口弁へ制御信号を送るように適合されてもよく、制御信号は、それぞれの第1および第2の水口を開閉する。
任意に、二方向弁の入口は、粉砕ユニットの出口へ接続される。二方向弁の1つの出口は、レセプタクルに接続されてもよく、二方向弁の別の出口は、排水パイプに接続されてもよい。
制御手段は、二方向弁へ信号を送り、二方向弁のいずれの出口を開口することができてもよい。
【0016】
レセプタクルは出口通路を含んでもよく、弁が出口通路に位置してもよい。レセプタクルは、レセプタクル内の廃棄物パルプのレベルを示すためにレベルインジケータ手段を含んでもよい。レベルインジケータ手段は、レセプタクルに位置するパルプのレベルを視覚的に示すために、レセプタクルの少なくとも側壁に位置する透明な材料から作られてもよい。あるいは、インジケータ手段は、いかなる時でもレセプタクルのレベルを示すために制御手段に接続される電子インジケータであってもよい。任意に、制御手段は、粉砕ユニットのオペレータへ視覚的に接近可能である制御パネルへレベル信号を提供してもよい。
【0017】
明細書を通して、「具備する」という用語および「具備している」等を含むこの用語の変化形は、1つの特徴、整数、ステップまたは要素を含むことを暗示し、他の特徴、整数、ステップまたは要素を排除しないことを理解すべきである。
本発明の好適で模範的な実施形態は、添付の図面を参照して例としてのみ説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
下記の説明は、本発明にしたがった、腐敗性有機性廃棄物の処理システム、処理方法、および、バイオガス燃料を生産するためのシステムおよび方法を参照する。発明の理解を容易にするために、添付の図面への説明が参照され、それによって、本発明は好適な実施形態に例示される。実施形態間の類似構成要素は、同一の参照符号によって識別される。
【0019】
図1は、本発明の好適な実施形態の概略図を示し、粉砕ユニット12を含む腐敗性有機性廃棄物の処理システム10が示される。粉砕ユニット12は、切刃16の形態の粉砕手段を含み、これは、モータによって作動可能であり、粉砕操作中に腐敗性有機性廃棄物を粉砕してパルプまたはスラリーにする。代替の実施形態において、他の粉砕ユニット、たとえば、破砕ユニットまたはハンマーミルもまた使用されてもよいことが認識される。給水27もまた粉砕ユニットに接続され、プログラム可能なロジックコントローラ(PLC)30の形態の制御手段によって制御される。
【0020】
PLC30は、腐敗性有機性廃棄物の粉砕中に粉砕ユニットへ供給された水を制御するようにプログラムされ、下記のパルプ特徴のいずれか1つ以上が粉砕ユニットによって生成されるのを確実にし、すなわち、
規定されたパルプ密度、
パルプ密度の範囲、
規定された含水率、または、
含水率の範囲、流れ特性または流れ特性の範囲
である。
最適な密度、含水率および流れ特性は、パルプ廃棄物のもっとも効率的な輸送を確実にするために、または、パルプ廃棄物の添加または使用のために、選択されてもよい。たとえば、パルプ廃棄物は、バイオガスの生産用の消化装置に使用されるためにバイオガスプラントへ輸送されてもよい。
【0021】
図1の概略図は、本発明にしたがった腐敗性有機性廃棄物の処理システム10を示す。腐敗性有機性廃棄物の処理システム10は、保持タンク14の形態のレセプタクルに流体連通する出口20を有する粉砕ユニット12を含む。システム10はまた、粉砕ユニット12を制御するために使用される制御パネル22も含む。
粉砕ユニット12は、腐敗性有機性廃棄物を受け取るために使用される内部チャンバ18を含む。内部チャンバ18は、使用中に腐敗性有機性廃棄物を粉砕し練り潰すのに使用される切刃16の上に位置する。
【0022】
ウォータージェット24の形態の第1の水口は、チャンバ18の上部部分に位置し、ウォータージェット26の形態の第2の水口は、チャンバ18Aの下部部分に位置する。チャンバ18Aの下部部分は、円錐状であり、粉砕ユニットの切刃16内に分岐する。切刃は、粉砕ユニット12へ内部または外部のモータ(図示せず)によって駆動される。
ウォータージェット24、26は、オン/オフ制御弁28を含む本管水線27によって供給される。オン/オフ制御弁28を使用して、使用中にジェット24、26へ水が流れるのを可能にする。粉砕ユニット12の出口20はまた、ポンプ32も含み、これは、出口線21および入口パイプ13を経由して粉砕ユニット12から保持タンク14へ廃棄パルプを送り込む。適切なそのようなポンプは、たとえば、ウォーム被動ポンプまたはダイヤフラムポンプを含む。
【0023】
保持タンク14は、入口パイプ13および出口パイプ15へ接続される。出口パイプ15は、図面に示されるように、二次ゲート弁44を含む。保持タンク14はまた、電子レベルインジケータ40の形態のレベルインジケータも含み、これを使用して、いずれの所与の時間にでも保持タンク14内のパルプのレベル42を検知する。
二方向排水弁34が、出口線21と入口パイプ13との間に位置する。二方向排水弁34は、入口13へ接続される1つの出口と、下水道システムへ連結される排水線36と、を有する。
PLC20は、後述されるように、弁28を起動して水を粉砕ユニット12へ供給することができる。PLC30は、システム10の制御パネル22に接続されることもできる。
【0024】
上述のシステムは、保持タンク14を除いて、たとえばキッチンまたは食品加工工場等の食品の下処理または加工の区域に隣接して便利に位置するように、単一ユニット内に組み込まれてもよい。そのようなユニットの大きさは、たとえば家庭用洗濯機のものと同様のサイズに、適切に設定されてもよく、制御パネル22は任意に、ユニットと一体的に形成されてもよい。あるいは、制御パネル22は、ユニットに隣接して位置決めされてもよい。ユニットおよびユニット内の様々な構成要素が形成される適切な材料は、たとえばステンレス鋼を含み、したがって、必要に応じて、容易に浄化し且つ汚染除去するのを可能にする。本発明の別の実施形態において、保持タンク22は、特定の用途のためにユニット内に一体的に形成されてもよく、且つ、都合よく空にされてもよいように取り外し可能であってもよい。
【0025】
図2を参照すると、粉砕ユニット12のより詳細な図面が示される。粉砕ユニットは蓋52を含み、これは、旋回ジョイント53を中心にして旋回して、粉砕ユニットが操作中の時にはチャンバ18を覆うように使用される。チャンバ18はまた、二部分基部プレート60A、60Bも含み、これらは、閉鎖位置と開口位置との間を動くことができ、下記にさらに説明される。
チャンバ18はまた、中間レベルインジケータ56も含み、これは、粉砕ユニット12のユーザに、容量でチャンバ18の半量を視覚的に示す。さらに、最大インジケータ54がチャンバ18に位置し、これは、チャンバ18の最大容量を示すために、使用される。2つの重量インジケータ装置58A、58Bが、基部プレート60A、60Bと一体である。重量インジケータ装置58A、58Bは、粉砕操作が実行される前のチャンバ18に位置する腐敗性有機性廃棄物の重量を示す。
【0026】
図3を参照すると、図2の切断線2a−2aおよび2b−2bBの間の詳細断面図が示される。基部プレート60Aと60Bとの間の領域にギャップが示されているが、このギャップは、例示目的のみに存在する。本発明の実際的な実施において、基部プレート60Aおよび60Bは互いに接触し、装填操作中に基部プレートを通って材料が進まないことを確実にする。
基部プレート60Aおよび60Bは、メッシュ材料から形成されてもよく、粉砕操作中にプレートから過剰水を排出するのを可能にする。基部プレート60Aおよび60Bは、各々が、図3に示される閉鎖位置と図4に示される開口位置との間をそれぞれのヒンジ61Aおよび61Bを中心にして旋回する。
【0027】
図4において、基部プレート60Aおよび60Bは、開口位置で例示され、チャンバ18Aの円錐部分内に延在し、これは、腐敗性有機性廃棄物を切刃16に流し込む。ウォータージェット26は、じょうごの表面に方向づけられ、水の遠心性流れを生成し、それによって、すべての廃棄物が実質的に図1および2の切刃16に流し込まれるのを確実にする。切刃16は、水の存在化で腐敗性有機性廃棄物を粉砕し練り潰し、腐敗しやすい有機性廃棄パルプ(廃棄パルプ)を生成する。
【0028】
図5を参照すると、図1の制御パネル22のさらに詳細な図が例示される。制御パネル22は、下記にさらに説明されるように、保持タンク14のレベルを表示するディスプレイ22Aと、チャンバ18がハイインジケータレベル54までいっぱいであることをPLC30へ入力するフルサイクルボタン22Bと、チャンバ18がハーフインジケータレベル56までいっぱいであることをPLC30へ入力するハーフサイクルボタン22Cと、粉砕ユニット12を終了させるストップ(STOP)ボタン22Dと、粉砕ユニット12および配管をすすぐリンスサイクルを開始するリンスボタン22Eと、を含む。この例において、ユーザはシステムを手で操作するが、本発明の範囲から逸脱することなく、システムは完全にまたは部分的に自動化されてもよく、様々なセンサおよびコントローラがシステム内に実装されて、システムの様々な構成要素を少なくとも部分的に制御されてもよいことが理解されるべきである。
【0029】
再度図1を参照すると、本発明の実施形態にしたがって、粉砕過程が説明される。蓋52は、粉砕ユニット12のオペレータによって上げられるか、または、アクチュエータ手段の移植によって自動的に上げられる。腐敗性有機性廃棄物は、図3に示されるように閉鎖位置にある基部プレート60A、60Bのチャンバ18に装填される。1つの好適な実施形態において、オペレータは、腐敗性有機性廃棄物をレベル56まで、または、代替的にレベル54まで、装填してもよい。蓋52は閉じられ、オペレータは、制御パネル22を使用して、粉砕ユニット12の操作を開始する。オペレータは、チャンバのレベルが、ボタン22Cを押すことによって、半分であるか、または、ボタン22Bを押すことによって、完全に満杯であるか、を示す。信号がPLC30へ送られ、これが粉砕サイクルを開始する。PLC30は弁28を作動し、そのため、水のジェットがチャンバ18へ供給される。
【0030】
PLC30はまた、信号を油圧アクチュエータ(図示せず)へも送り、これは、基部プレート60Aおよび60Bを下降させ、図4に示される開口位置へ行かせる。廃棄物は、円錐形状のチャンバ18Aへ落下し、ジェット26は円錐の位置に位置し、流体を遠心的に移動させ、廃棄物が円錐18Aの表面から一掃されるのを確実にする。円錐18Aの開口は、切刃16へ導き、切刃16が廃棄物を予め規定されたサイズにパルプにするのを確実にする。弁28は、PLC30によって規定された時間の間、作動され、所定の量の水をウォータージェット24、26へ供給し、そのため、最適な廃棄物パルプが生成される。最適パルプ密度が決定され、パルプが保持タンク14から輸送されるのに適切であるのを確実にする。
【0031】
ポンプ32もまたPLC30によって作動され、廃棄物パルプを保持タンク14へ輸送する。パイプ21はまた、フィルタ33を含んでもよく、これは、浄化のために定期的にパイプ21から取り外すことができる。フィルタ33は、粉砕ユニット12によって十分に粉砕されない廃棄物を供給ストリームから保持タンク14へ除去するのを確実にする。プラスチックおよびボール紙等の無機材料もまた除去される。
操作中に、PLCは二方向弁34を開き、そのため、パイプ21を経由して移動するパルプは、タンク入口パイプ13へ輸送される。
【0032】
特定のサイクル用の廃棄物が、基本的に液体から構成されるか、または、液体構成要素、たとえば、油、肉汁、ジュース、ソース等を含む場合には、システム10は、任意に、粉砕手段が操作されずに、操作されてもよく、廃棄物は、保持タンク14へ送出される。そのような液体は、バイオダイジェスタによって消化されるために高エネルギ供給原料を提供する。そのような液体は、システム内に導入されてもよく、且つ、保持タンク14内に既に含まれるパルプに加えられるもよいが、所定の含水量または密度が、水を加えることによって、または、代替的に、過剰である場合には過剰水を出すことによって、依然として維持されることが認識される。
【0033】
粉砕操作の終了時に、PLC30は二方向弁34を切り換え、そのため、出口は排水パイプ36へ行く。これによって、切刃を通って外に出て、粉砕ユニット18を通って水を噴射することによって、粉砕ユニット12を洗い流すことができ、次いで、実質的に腐敗性有機性廃棄物のない水が、すすがれた材料を除いて、下水道システム等の排水点へ送られる。
ひとたび保持タンク14が、最適なまたは所定の密度でパルプ流体で満たされると、保持タンク14の内容物は、輸送によって、たとえば図1に示された廃棄物輸送トラック50によって、定期的に除去することができる。保持タンク14への出口は、弁44を含み、これは、オン/オフ弁であり、手で操作可能であってもよい。
1つの好適な実施形態において、トラック50は、廃棄物パルプをバイオガス生産プラントへ輸送し、これは、バイオガスを生産するための生成供給物として廃棄物パルプを使用する。
【0034】
本発明の実施形態において、保持タンク14はまた、レベルインジケータ40を含み、これは、保持タンク14のレベル42を示す。レベルインジケータ40は、任意に信号をPLC30へ送ってもよく、次いでこれは、制御パネル22にタンクのレベルを表示する。これによって、システムのユーザは、タンク42のレベルが満杯に近づいているときを電子的に決定することができる。あるいは、レベル信号は、ネットワークたとえば電話ネットワークを経由して、中心場所点へ送られてもよく、これは、たとえば、保持タンク14が満杯容量に近づきタンクが排出の準備をしていることを収集当局へ示す。
【0035】
図6を参照すると、PLC30によって弁28を作動するための制御システム62の概略図が示される。制御システム62は、容量読取入力Vo64を含み、これは、オペレータがフルサイクルボタン22B、ハーフサイクルボタン22Cまたはリンスボタン22Eを選択するときにPLC30へ入力される。最適パルプ密度設定値Ps.p.が、PLC30にプログラムされる。PLC30には、最適なまたは所定の密度範囲内に最適パルプ密度または廃棄物パルプ密度を達成するために、弁28が開くように作動されなければならない時間量を決定するアルゴリズムがプログラムされる。パルプ密度は、この実施形態では、設定値変数として開示されているが、他のパルプ特性も設定値として選択されてもよく、予め規定された範囲の含水率および予め規定された範囲の流れ特性を含む。
【0036】
システム10を制御する代替の形態は、チャンバ18に装填された腐敗性有機性廃棄物の重量を測定する。基部プレート60Aおよび60Bに位置する腐敗性有機性廃棄物の重量は、それぞれ、図2、3および4に示されるように、重量インジケータ58Aおよび58Bから入力され、PLC30へ入力される。この重量読取を使用して、粉砕ユニット12へ供給される水の量を制御し、最適なパルプ密度を達成してもよい。
【0037】
図7を参照すると、重量インジケータ58Aおよび58Bによって示された重量を使用するときに、PLC30による弁28を作動するための制御システム70の概略図が示される。必要とされるパルプの特性に依存して、パルプにされる材料の所与の量の特定の重量は、所望によりまたは必要に応じて、パルプにされる材料を得るのに必要な水の量を示す。
【0038】
図8を参照すると、制御システム70に使用される制御パネル22’の代替の実施形態が示される。制御パネルは、保持タンク14のレベルを表示するディスプレイ22a’と、粉砕サイクルを開始するオン(ON)ボタン22b’と、粉砕サイクルを終了するオフ(OFF)ボタン22c’と、粉砕ユニットおよび配管をすすぐリンスサイクルを開始するリンスボタン22d’と、を含む。
オペレータがオンボタン22bを選択するときに、図7に示されるように制御システム70が開始される。第1に、重量読取が重量インジケータ58Aおよび58BからWo72に入力され、PLC30へ出力される。最適パルプ密度設定値Ps.p.74が、PLC30にプログラムされる。PLC30は、最適な密度範囲内に最適パルプ密度または廃棄物パルプ密度を達成するために、弁28が開くように作動されなければならない時間量を決定するアルゴリズムがプログラムされる。
【0039】
システム10は制御システム62または70によって自動化することができるため、廃棄物パルプの最適パルプ密度を決定することができ、したがって、保持タンク14に保管される。これは、過剰なまたは不十分な量の水を使用して、保持タンク14に保管される廃棄物パルプを生成することを確実にする。最適廃棄物パルプ密度は、最小量の水がパルプに含まれ、配管20、21、13、15を通って粉砕し輸送するのを確実にするようでなければならない。これは、保持タンク14が、タンクの容量に最大量の腐敗性有機性廃棄物を保管することができることを確実にする。これは、保持タンク14からの腐敗性有機性廃棄物の収集を最小限にし、それによって、有利に輸送過程を最適化するのを確実にする。
【0040】
本発明のシステム10のさらなる利点は、腐敗性有機性廃棄物が下水道システムを通って処分されるのを防止することであり、したがって、下水道システムおよび環境への負荷を減少する。これは、キッチンから出る有機性廃棄物の量を減少し、処理プラントで処理する必要がある廃棄物の量を減少する。
明らかに、廃棄物タンクに含まれる廃棄物の密度は、必要に応じて、廃棄物に水を加えるか、または、廃棄物を定着させ保持タンク14から過剰水を出すかのいずれかによって、変えることができる。これは、過剰水を適切なフィルタまたはバッフルを通って進ませ、そのため、タンクを離れる水が、さらなる処理を必要とせずに市の下水道システムへ直接進むほど十分に澄んでいることによってか、または、下水道システムかまたは他の処理機械のいずれかに進む前に通るある種の簡略な処理前タンクを有することによってか、のいずれかで達成されてもよい。任意に、システムは、タンクに位置する密度制御センサを有することができ、好適な密度/流動性特性を達成するために水をタンクへ加えるかまたは水をタンクから除去する必要があるか否かを評価し、それによって、廃棄物除去手段およびシステムが最適な効率で作動するのを確実にする。
【0041】
システムはフィルタ33を使用するため、プラスチック等の無機材料が保持タンク14に入るのを実質的に防止することができることが、さらに認識される。
本発明のさらなる利点は、パルプ材料が実質的に有機であるため、消化装置におけるバイオガスの生産の供給源として使用することができる。したがって、本発明は、処分時で腐敗性有機性廃棄物の収集のより効率的で良好な制御を可能にする。
【0042】
本発明にしたがった多数のシステムが、たとえば高層ユニットブロックに組み込まれ、次いで、1つの源から収集を容易にするために単一の保持タンクへ配管されてもよいことが認識される。
腐敗しやすい食物廃棄物は、従来のゴミ箱に捨てられるときには、他の非分解性廃物と混合されることが多く、他の廃棄物が存在するためさらなる処理には役に立たなくなることも認識される。また、ゴミ箱が空になる前に、少なくとも部分的に腐敗する廃棄物は、不快感を与え、潜在的に健康上危険な問題を発生させることもある。そのようなゴミ箱からの廃棄物は、ゴミ捨て場に捨てられ、食物廃棄物はさらに分解し腐敗し、メタンガス、すなわち、地球温暖化の部分的な原因として識別される気体を発生する。本発明はまた、燃焼される前に大気を加熱することができる気体ではなく、バイオガス消化装置を経由してそのような腐敗しやすい廃棄物からエネルギ生成されるのを可能にする。さらなる環境的な利点はまた、ゴミ捨て場でそのような腐敗しやすい廃棄物が入れられて捨てられるポリ袋が直接存在しないことによっても与えられる。さらに、従来のゴミ捨て場で腐敗する食物廃棄物の望ましくない臭いが、本発明にしたがってそのような廃棄物を処理することによって、減少される。
【0043】
本明細書中に開示され規定された本発明は、テキストまたは図面に述べられたまたはそれらから明らかな個別の特徴の2つ以上のすべての代替的な組み合わせへ広がることが理解される。これらの異なる組み合わせのすべては、本発明の様々な代替の態様を構成する。
前述は本発明の実施形態を述べており、それに対して、当業者に明らかな修正例を、本発明の範囲から逸脱することなく作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】好適な実施形態による腐敗性有機性廃棄物の処理システムの概略図である。
【図2】図1の粉砕ユニットの詳細概略図である。
【図3】図2の貫通線2a−2aから2b−2bへの断面図であり、フロア部分は閉鎖位置で示される。
【図4】開口位置で示される図3の粉砕ユニットのフロア部分の図である。
【図5】図1に示された実施形態に使用される制御パネルの図である。
【図6】図1の実施形態によるパルプスラリーの密度または密度の範囲を制御するための制御図である。
【図7】別の実施形態によるパルプスラリーのパルプの密度またはパルプの密度の範囲を制御するための代替の制御図である。
【図8】図7の実施形態に使用される制御パネルの図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
腐敗性有機性廃棄物の処理システムであって、
腐敗性有機性廃棄物を実質的に粉砕してパルプスラリーにするように適合された粉砕手段を含む粉砕ユニットであって、水の供給部に接続されるように適合された粉砕ユニットと、
前記粉砕手段に供給される水の流量および/または容量を制御するように適合された制御手段と、
を具備し、
特定の量の腐敗性有機性廃棄物の粉砕中に、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプが生成されるように、前記粉砕手段に供給される水の量を制御手段が制御する、腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項2】
前記廃棄物パルプの前記所定の物理的特性は、予め規定された含水率、密度および/または密度の範囲および/または流れ特性を含む、請求項1に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項3】
前記粉砕ユニットから廃棄物パルプを受け取るためのレセプタクルをさらに具備し、前記レセプタクルは、前記粉砕ユニットに流体連通する、請求項1または2に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項4】
前記粉砕ユニットは、前記腐敗性有機性廃棄物を受け取るためのチャンバを具備し、前記チャンバは前記粉砕手段の上に位置決めされる、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項5】
前記チャンバは、前記腐敗性有機性廃棄物を前記粉砕手段へ送出するのを容易にするために、半径方向に内向きに且つ下向きに前記粉砕手段へ向けて延在する円錐壁部分を含む、請求項4に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項6】
前記チャンバは、前記腐敗性有機性廃棄物を前記チャンバから前記粉砕手段へ移送することができるように、閉鎖位置から開口位置へ動くことができるフロア部分を含む、請求項5に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項7】
前記フロア部分は、半径方向に外向きに延在し且つ前記チャンバの残りの部分へ旋回可能に接続され且つアクチュエータによって開口位置へ動くことができるように配列された少なくとも2つのフロア部材を含み、前記少なくとも2つのフロア部材は、前記円錐部分内に下向きに延在し、腐敗性有機性廃棄物が前記粉砕手段へ通ることができるようにする、請求項6に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項8】
前記フロア部材が閉鎖位置にあるときに、前記チャンバ内の腐敗性有機性廃棄物の重量を決定するように配列された計量手段をさらに具備する、請求項7に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項9】
前記計量手段は、前記閉鎖位置にある間に前記フロア部材に加えられた負荷から腐敗性有機性廃棄物の重量を測定するように配列される、請求項8に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項10】
前記所定の物理的特性を有する廃棄物パルプを生成するように前記粉砕手段に供給される水の量は、前記腐敗性有機性廃棄物の重量によって決定される、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項11】
前記チャンバ内の腐敗性有機性廃棄物のレベルを決定するための検知手段をさらに具備し、腐敗性有機性廃棄物の前記レベルは、前記チャンバ内の腐敗性有機性廃棄物の量を示す、請求項4乃至7のいずれか一項に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項12】
前記所定の物理的特性を有する廃棄物パルプを生成するように前記粉砕手段に供給される水の量は、前記腐敗性有機性廃棄物の量によって決定される、請求項1乃至8または11のいずれか一項に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項13】
前記粉砕ユニットは、前記チャンバに位置し前記水の供給部に流体連通する第1の水口をさらに含む、請求項5乃至12のいずれか一項に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項14】
前記粉砕ユニットは、前記第1の水口の下に位置する第2の水口をさらに含む、請求項13記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項15】
前記粉砕手段へ供給される水の流量および/または流れ容量は、前記水の供給部の流量および/または流れ容量を規制する制御弁によって規制される、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項16】
前記制御弁を制御するための制御システムをさらに具備する、請求項15に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項17】
制御システムは、プログラム可能なロジカルコントローラである、請求項16記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項18】
前記特定の量の腐敗性有機性廃棄物は、ユーザによって前記制御システムに手で入力される、請求項16または17に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項19】
前記特定の量の腐敗性有機性廃棄物は、前記制御システムに自動的に入力される、請求項16または17に記載の腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項20】
バイオガス燃料生産用の供給源を生成するためのシステムであって、
腐敗性有機性廃棄物を実質的に粉砕してパルプスラリーにするように適合された粉砕手段を含む粉砕ユニットであって、水の供給部に接続されるように適合された粉砕ユニットと、
前記粉砕手段に供給される水の流量および/または容量を制御するように適合された制御手段であって、特定の量の腐敗性有機性廃棄物の粉砕中に、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプが生成されるように、前記粉砕手段に供給される水の量を制御する制御手段と、
バイオガス燃料を生産するために消化装置へ前記廃棄物パルプを直接または間接に送出するための出口管と、
を具備する、バイオガス燃料生産用の供給源を生成するためのシステム。
【請求項21】
前記廃棄物パルプの前記所定の物理的特性は、予め規定された含水率、密度および/または密度の範囲および/または流れ特性を含む、請求項20に記載のバイオガス燃料生産用の供給源を生成するためのシステム。
【請求項22】
腐敗性有機性廃棄物を処理する方法であって、
規定された量の腐敗性有機性廃棄物を粉砕するステップと、
前記腐敗性有機性廃棄物に水を供給してパルプスラリーを生成するステップと、
所定の物理的特性を有する廃棄物パルプが生成されるように、特定の量の腐敗性有機性廃棄物に供給される水の流量および/または容量を制御するステップと、
を含む、方法。
【請求項23】
前記廃棄物パルプの前記所定の物理的特性は、予め規定された含水率、密度および/または密度の範囲および/または流れ特性を含む、請求項22に記載の腐敗性有機性廃棄物を処理する方法。
【請求項24】
バイオガス燃料生産用の供給源を生成するための方法であって、
規定量の腐敗性有機性廃棄物を粉砕するステップと、
前記腐敗性有機性廃棄物に水を供給してパルプスラリーを生成するステップと、
所定の物理的特性を有する廃棄物パルプが生成されるように、特定の量の腐敗性有機性廃棄物に供給される水の流量および/または容量を制御するステップと、
バイオガス燃料を生産するために消化装置へ廃棄物パルプを供給するステップと、
を含む、方法。
【請求項25】
前記廃棄物パルプの前記所定の物理的特性は、予め規定された含水率、密度および/または密度の範囲および/または流れ特性を含む、請求項24に記載の腐敗性有機性廃棄物を処理する方法。
【請求項26】
添付の図面を参照して実質的に本明細書に記載されるような、腐敗性有機性廃棄物の処理システム。
【請求項27】
添付の図面を参照して実質的に本明細書に記載されるような、腐敗性有機性廃棄物を処理する方法。
【請求項28】
添付の図面を参照して実質的に本明細書に記載されるような、バイオガス燃料生産用の供給源を生成するための方法。
【請求項29】
添付の図面を参照して実質的に本明細書に記載されるような、バイオガス燃料生産用の供給源を生成するためのシステム。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate


【公表番号】特表2007−511338(P2007−511338A)
【公表日】平成19年5月10日(2007.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−535914(P2006−535914)
【出願日】平成16年10月22日(2004.10.22)
【国際出願番号】PCT/AU2004/001460
【国際公開番号】WO2005/039775
【国際公開日】平成17年5月6日(2005.5.6)
【出願人】(506123047)パイオニア ウェイスト マネジメント ホールディングス トラスト ピーティーワイ リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】PIONEER WASTE MANAGEMENT HOLDINGS TRUST PTY LIMITED
【住所又は居所原語表記】2 Bay Road, Taren Point, NSW 2229 (AU)
【Fターム(参考)】