專利名稱：用于從有機(jī)污物中獲得生物量的裝置和過程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及旨在獲得和/或富集生物量的、用于凈化有機(jī)污物-特別是具有高液體成分或部分的蓄牧源的污物(例如豬污物)的裝置和過程。更具體地，本發(fā)明涉及一種設(shè)計(jì)成以便減少蓄牧污物(特別是來自于豬養(yǎng)殖活動(dòng)的污物)的硝酸鹽和在農(nóng)業(yè)中使用時(shí)不利的其它過量的元素的裝置和過程，通過捕捉所述過量的元素以便以不對(duì)環(huán)境具有有害影響的其它形式重新使用它們(例如在農(nóng)業(yè)中)來實(shí)現(xiàn)所述減少。術(shù)語“生物量”大體標(biāo)識(shí)將被用于能量目的或用于生產(chǎn)農(nóng)業(yè)改良物質(zhì)或肥料的有機(jī)基質(zhì)的任何物質(zhì)(不論是植物性的還是動(dòng)物性的)。
背景技術(shù)：
用于降低蓄牧污物的環(huán)境影響的一種非常普遍的技術(shù)是利用硝化作用和反硝化作用來中和硝酸鹽的活性污泥生物凈化。不幸的是，在密集型動(dòng)物養(yǎng)殖的財(cái)務(wù)經(jīng)濟(jì)方面，污物凈化目前僅代表難以攤銷的成本。因此，動(dòng)物養(yǎng)殖界-特別是豬養(yǎng)殖界需要處理污物以便回收該污物來獲得好處和實(shí)現(xiàn)節(jié)約的技術(shù)?？蓾撛诘赜脕硖幚砭哂懈咭后w部分的有機(jī)蓄牧污物的一種技術(shù)是通過使用生物量來回收污物的技術(shù)，所述回收可通過滲濾實(shí)現(xiàn)。滲濾技術(shù)在根本上包括通過固體物質(zhì)過濾污物，在恰當(dāng)?shù)那闆r下為生物量。滲濾有利地執(zhí)行使得能夠例如在農(nóng)業(yè)界中重新使用經(jīng)處理的污物的剩余液體部分的凈化過程，并且在恰當(dāng)?shù)那闆r下使得能夠富集原始生物量。 但是，已知的滲濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)成占用較大空間，且至今還沒有在廣泛的范圍內(nèi)得到采用，這恰恰正是因?yàn)橛捎谒鼈儽憩F(xiàn)出的尺寸和成本而引起的這種工作所需要的授權(quán)的困難而造成的。為了在滲濾過程中獲得濾塊，已知的是使用典型地由成片狀或細(xì)粒的纖維材料提供的所謂的片狀材料的屬性。一旦在滲濾過程之后飽和，這些材料就可有利地用來產(chǎn)生能量和改良物質(zhì)以及肥料。但是，基于使用片狀材料的已知類型的系統(tǒng)呈現(xiàn)較大的尺寸且生產(chǎn)起來復(fù)雜，并且因此較昂貴。另外，已知系統(tǒng)需要高水平的能耗和操作成本，降低能耗和操作成本將是合乎需要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)基本上是提供在本說明書的開始處所提到的那種類型的裝置，該裝置在滲濾過程中特別將片狀材料用作濾塊，其生產(chǎn)起來簡(jiǎn)單且廉價(jià)，且以非常低的操作成本而著名。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供這樣一種裝置其使得能夠起源于有機(jī)污物-特別是蓄牧源的污物而有效地獲得兩種生物量(液體生物量和固體生物量)。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供所述裝置，其雖然具有受限的整體尺寸，但是使得能夠進(jìn)行有效且高效的使用，且可能可用于產(chǎn)生更復(fù)雜的系統(tǒng)。
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本發(fā)明的另外的一個(gè)目標(biāo)是提供一種開始提到的類型的過程，其對(duì)于以簡(jiǎn)單且廉價(jià)的方式獲得均勻品質(zhì)的生物量的目的來說是特別有利的。本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是提供這樣的裝置和這樣的過程其有利地還使得能夠通過適度地占據(jù)空間、以非常有限的成本執(zhí)行對(duì)污物的液體部分進(jìn)行凈化的過程。本發(fā)明的又一個(gè)另外的目標(biāo)是提供一種基于將片狀材料用作濾塊的過程，該片狀材料具有這樣的特性其不是廢料而是原料，其捕捉存在于污物中的(生物、化學(xué)和礦物) 宏觀成分和微觀成分，其有利于啟動(dòng)降解性生物過程，且其完全適于和有利于在產(chǎn)生能量和有機(jī)肥料時(shí)使用，尤其是適于和有利于出于營(yíng)養(yǎng)目的而在衛(wèi)生質(zhì)量高的農(nóng)作物的生長(zhǎng)中使用。根據(jù)本發(fā)明，通過用于源自有機(jī)污物-特別是具有高液體成分或部分的蓄牧源的污物來獲得生物量的裝置和過程來實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)和另外的目標(biāo)，該裝置和過程將呈現(xiàn)權(quán)利要求書中指定的特性。權(quán)利要求書形成在本文中提供的關(guān)于本發(fā)明的教導(dǎo)的整體部分。


根據(jù)參照附圖而提供的對(duì)本發(fā)明的簡(jiǎn)明實(shí)施例的接下來的描述，本發(fā)明的另外的目的、特性和優(yōu)點(diǎn)將顯現(xiàn)出來，其中圖1和2分別是根據(jù)本發(fā)明的裝置的正視圖和側(cè)視圖示意圖。圖3、4和5分別是圖1和2的裝置的承載結(jié)構(gòu)的正視圖、側(cè)視圖和從上方觀察的視圖的示意圖；圖6和7分別是圖1和2的裝置的抽屜容器的正視圖和從上方觀察的視圖的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的特別有利的實(shí)施例的裝置的正視圖示意圖；以及圖9是包括多個(gè)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的系統(tǒng)的圖示。
具體實(shí)施例方式在圖1和2中示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的裝置，該裝置總體上由1指示。裝置1基本上構(gòu)造成具有豎直地延伸的大致平行立面體形狀的塔架或柱。裝置1 包括由2指示的承載結(jié)構(gòu)，在該承載結(jié)構(gòu)內(nèi)以可移除的方式且堆疊在彼此的頂上而容納了用于優(yōu)選由片狀材料構(gòu)成的相應(yīng)的濾塊(在圖中未描繪)的多個(gè)容器3。注意，在圖1、2和 8中，字母a-e組合到容器的參考標(biāo)號(hào)3上，以便為了接下來描述該裝置的使用模式的目的而使它們彼此相區(qū)別。裝置1與已知的傳統(tǒng)系統(tǒng)相比具有減小的整體尺寸。在本文考慮的實(shí)施例的非限制性實(shí)例中，裝置(即結(jié)構(gòu)2)具有約200cm的總高度和約50cm的側(cè)邊，例如約52X50cm，前側(cè)和后側(cè)是略微較大的兩側(cè)，以使得能夠插入和抽出容器3，該容器3基本上構(gòu)造成滑動(dòng)抽屜。如還可在圖3-5中看到的，在其上部部分中，承載結(jié)構(gòu)2設(shè)有用于待處理的污物的入口或積聚箱4，其優(yōu)選地具有打開的頂部和設(shè)有用于使污物流出的至少一個(gè)開口的底部。優(yōu)選地，如可從圖5中注意到的那樣，由如指示的箱4的底部因此具有一排通孔或開口 5，以便于使進(jìn)入的污物基本均勻地分布在容納在下面的抽屜容器中的塊的頂部區(qū)域上， 這將在下文中進(jìn)行描述。作為指示，箱4可具有約20cm的高度，其中底部如設(shè)有具有小于5mm(優(yōu)選為從2至4mm，且進(jìn)一步更優(yōu)選地為約3mm)的直徑的一排孔5。參照實(shí)施例的實(shí)例，盡管形成本發(fā)明的主題的裝置有有限的整體尺寸，但是所述大小使得實(shí)現(xiàn)了保證高效處理的裝載和工作能力。如在下文描述的變型中那樣，箱4可由擴(kuò)散器或分配器部件代替， 擴(kuò)散器或分配器部件不一定相對(duì)于結(jié)構(gòu)2固定，特別是對(duì)于裝置的持續(xù)供給的情況而言。結(jié)構(gòu)2成形成以便在其下部部分中提供底部封閉且頂部打開的收集箱6，收集箱6 象征性地具有約25cm的高度。下部箱6設(shè)有出口聯(lián)接件6a，以便于排出由于可通過裝置1 實(shí)現(xiàn)的處理過程產(chǎn)生的液體殘余物，將在下文中描述。在一個(gè)備選實(shí)施例中，箱6可構(gòu)造成相對(duì)于結(jié)構(gòu)2的獨(dú)立的部分。圖3-5的結(jié)構(gòu)2優(yōu)選由金屬材料制成，其具有在兩個(gè)箱4和6的底部處和頂部處包括四個(gè)角立桿加和兩組四個(gè)橫向部件的框架，它們也具有L形截面；所述橫向部件中的一些由2b指示。兩個(gè)箱4和6的底部和側(cè)壁可由平整的金屬板制成。結(jié)構(gòu)2包括由2c指示的兩個(gè)側(cè)向壁或側(cè)向側(cè)部，以便在前部處和后部處打開。在由壁2c沿側(cè)向界定的、在兩個(gè)箱4和6之間延伸的空間限定了由圖3中的7指示的流徑，在流徑內(nèi)存在堆疊在彼此的頂上的、操作性地定位的容器或抽屜3，如也在圖1 中顯示的那樣。在所考慮的實(shí)施例的實(shí)例中，流徑7(即抽屜3的殼體的區(qū)域)可具有約 150cm的高度。數(shù)量可變的抽屜3彼此相同，且具有由金屬板制成的側(cè)壁8。在圖6和7中由9指示的抽屜的底部由有孔的金屬板或由金屬絲網(wǎng)制成，有孔的金屬板或金屬絲網(wǎng)具有孔或通道，該孔或通道具有小于5mm (優(yōu)選為約34cm)的直徑或通道截面。所述大小使得能夠使用例如呈薄片形式的片狀材料進(jìn)行高效處理，其優(yōu)選地用于形成在通過裝置1實(shí)現(xiàn)的滲濾過程中使用的聚集塊。再次參照所考慮的實(shí)施例的實(shí)例，抽屜3根據(jù)可用空間可具有所需的尺寸(不存在過程約束)，例如約50cm的側(cè)向尺寸和約27cm的高度(50X 50X 27cm)。優(yōu)選地，抽屜3的前壁和后壁8設(shè)有凸出的抓握機(jī)構(gòu)或握柄10。如可在圖7中看到的，抽屜3 的頂部是打開的，其中由壁8的邊緣8a界定的對(duì)應(yīng)的開口直角地向內(nèi)彎曲。如可在圖6中看到的，抽屜3在對(duì)應(yīng)的底部9的相對(duì)邊緣處設(shè)有優(yōu)選由金屬制成的、由11指示的相互平行的下部擱靠輪廓。包括輪廓11的豎直阻礙物的抽屜3的整體高度在所考慮的實(shí)例中為約30cm，這樣就使得可在流徑7中提供五個(gè)抽屜3。抽屜3以堆疊在彼此的頂上的方式插入流徑7中，以便沿橫向于路徑本身的方向延伸，且使得從箱4朝向箱6流動(dòng)的污物能夠依次橫穿容納在抽屜本身中的濾塊。在圖中所示的裝置1的最簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，抽屜3位于彼此的頂上，即它們直接堆疊在一起，其中一個(gè)抽屜的下輪廓11擱靠在疊層中的下面的抽屜的邊緣8a的兩個(gè)相對(duì)側(cè)(見圖7)上。而疊層中的最后一個(gè)抽屜(圖1和2的抽屜!Be)的底部輪廓11則擱靠在與側(cè)部2c平行的下部箱6的兩個(gè)橫向部件2b上。再次參照?qǐng)D3，具有L形截面的立桿加在沿與結(jié)構(gòu)2的側(cè)部2c垂直的方向延伸的壁的相應(yīng)的部分中具有兩個(gè)中斷。在由圖3中的12和13指示的這些中斷之間，則延伸有在圖1和3中由2a’指示的壁的前述部分的中間延展。如可從圖1-3中了解的那樣，前述流徑7為抽屜3標(biāo)識(shí)多個(gè)高度位置，且這里考慮的實(shí)施例中有正好五個(gè)所處位置。角立桿加的壁2a’的部分在流徑7內(nèi)基本僅占用中間位置(即對(duì)應(yīng)于由圖1中的北、3c和3d指示的抽屜的那些)，而空出端部位置，分別是上部位置和下部位置(即對(duì)應(yīng)于圖1的抽屜3a和!Be的那些)。如可了解的那樣，以這樣的方式，僅占用前述上部位置和下部位置的抽屜可滑出/滑入結(jié)構(gòu)2中。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選特性，抽屜3另外容納在結(jié)構(gòu)2中，以便能夠在流徑7內(nèi)(即在包括在箱4和6之間的區(qū)域中)豎直地滑動(dòng)，以便在已經(jīng)從該結(jié)構(gòu)中取出占用前述上部位置和下部位置的抽屜中的至少一個(gè)之后，能夠改變抽屜的在高度上所處的對(duì)應(yīng)位置。這就意味著例如如果移除了占用頂部位置的抽屜3a，疊層的所有剩余抽屜可升高，使得第二抽屜北將變得占用上部位置，而抽屜!Be將空出下部位置，可在該下部位置上重新插入之前取出的抽屜3a。當(dāng)然，相反的情況在理論上也是可行的，即抽出占用底部位置的抽屜(圖1中的抽屜:3e)，抽屜疊層的剩余部分則可下降一個(gè)位置。因此，角立桿加的壁2a’的部分防止抽出每次都占用中間位置的抽屜3，而且該壁2a’此外還起引導(dǎo)件的作用，當(dāng)抽屜在抽出抽屜中的一個(gè)之后豎直地移位時(shí)限制疊層中的抽屜的可能的任何側(cè)向移位。在下文中描述可利用根據(jù)本發(fā)明的裝置1實(shí)現(xiàn)的過程的一個(gè)實(shí)例。如已經(jīng)說過的那樣，所使用的起始污物是來自動(dòng)物養(yǎng)殖-優(yōu)選豬養(yǎng)殖或可能是牛養(yǎng)殖的污物。優(yōu)選通過壓濾機(jī)和/或通過離心作用來對(duì)污物進(jìn)行預(yù)處理。來自動(dòng)物養(yǎng)殖的污物經(jīng)歷連續(xù)的過濾，諸如例如通過設(shè)計(jì)成以便截留尺寸大于5mm的固體顆粒的過濾機(jī)構(gòu)進(jìn)行的第一過濾、通過設(shè)計(jì)成以便截留大于2. 5mm的顆粒的過濾機(jī)構(gòu)進(jìn)行的第二過濾，以及通過設(shè)計(jì)成以便截留大于Imm的顆粒的過濾機(jī)構(gòu)進(jìn)行的第三過濾。上述聚集步驟后面可為污物的強(qiáng)制離心，或者可能由污物的強(qiáng)制離心代替。在一種可行的操作模式中，定量的預(yù)處理的污物周期性地充入裝置1的箱4中，直到其基本裝滿到頂部為止。在流徑7中，污物通過底部如的孔5流出箱4，其中抽屜3按連續(xù)的順序設(shè)置，且各自包含相應(yīng)的濾塊，該濾塊具有捕捉存在于由于重力而朝向收集箱6流動(dòng)的污物中的有機(jī)、化學(xué)和礦物物質(zhì)的宏觀顆粒和微觀顆粒的任務(wù)。優(yōu)選地，例如通過添加設(shè)計(jì)成以便使得能夠加速和控制污物的有機(jī)部分的降解過程的細(xì)菌和真菌菌群來在所述濾塊中執(zhí)行污物的酶或細(xì)菌生物活化。可用于此目的菌群是商標(biāo)名稱為“Enzyvekil讀者請(qǐng)參照其技術(shù)文獻(xiàn)以獲得另外的細(xì)節(jié))的由本申請(qǐng)人使得其可用的菌群。就以下情況而言，使用這種產(chǎn)品是特別有利的細(xì)菌和真菌物種在生產(chǎn)循環(huán)期間自然地進(jìn)行自選擇，培育了具有廣泛范圍的酶活性、能夠在存在顯著地異質(zhì)的基質(zhì)的情況下起作用的菌群，且其中包含在微生物菌群中的所述細(xì)菌和真菌培育了降解各種有機(jī)部分所必需的酶(它們與這些有機(jī)部分進(jìn)行接觸)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面，在不存在污物的壓力的情況下發(fā)生通過濾塊的滲濾，以便防止在塊本身內(nèi)形成優(yōu)選路徑。在該優(yōu)選的實(shí)施例中，聚集塊由片狀材料形成。除了表現(xiàn)使它們特別適于本文考慮的應(yīng)用的物理和化學(xué)屬性之外，這些材料設(shè)計(jì)成以便與其它有機(jī)固體和當(dāng)污物經(jīng)過時(shí)從污物中截留的可溶固體一起構(gòu)成具有適于產(chǎn)生能量和良好的改良劑和/或有機(jī)肥料的良好的物理結(jié)構(gòu)和特性的生物量。優(yōu)選在根據(jù)本發(fā)明的過程中使用的片狀材料是例如選自玉米稈、碎稻草或干草、碎谷、纖維素、雜草、泥煤、藻以及來自鋸木廠和木料的廢料(例如木材刨花、鋸末、樹皮刨花)中的植物源制成的。
制備成薄片、片狀物、顆粒、小丸等的片狀材料具有大于抽屜4的底部如的孔5的直徑的尺寸，且無論如何都具有例如使得能夠裝填抽屜3的尺寸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，就形成生物量和凈化污物的液體部分方面而言，可用由片狀材料床形成的聚集塊來獲得最好的結(jié)果，該片狀材料床具有根據(jù)所使用的片狀材料包括在約10和50cm之間的高度(沿污物的流動(dòng)方向)。另外，濾塊的所述高度或厚度使得能夠保持獲得的生物量的極好的物理特性，同樣是為了手動(dòng)或自動(dòng)地移動(dòng)抽屜的目的，以及為了后面的卸下飽和的片狀材料和/或移動(dòng)及運(yùn)輸?shù)牟襟E的目的?？赏ㄟ^促使容納在抽屜3中的飽和的片狀材料也進(jìn)行酶或細(xì)菌生物活化來得到用于產(chǎn)生生物量的極好的結(jié)果，優(yōu)選通過添加之前所提到的類型的微生物體(特別是細(xì)菌和真菌)菌群，例如已經(jīng)提到過的Enzyveki。如可了解的那樣，在裝置1的正常操作中，污物從上部箱4朝向下部箱6流動(dòng)，依次橫穿容納在抽屜3中的濾塊，僅通過重力來進(jìn)行滲濾。組成聚集塊的片狀材料截留包括呈乳膠狀的部分的污物的固體部分(生物、化學(xué)和礦物宏觀成分和微觀成分)直到其飽和， 同時(shí)對(duì)應(yīng)的液體部分在箱6中逐漸積聚，然后可通過聯(lián)接件6a從箱6中排出該液體部分。當(dāng)從在污物前進(jìn)通過裝置1的運(yùn)動(dòng)中被污物橫穿的第一抽屜開始達(dá)到聚集塊的飽和點(diǎn)時(shí)，用優(yōu)選從底部向上進(jìn)行的輪轉(zhuǎn)的方法循環(huán)地更換聚集塊。為此，如之前所闡述的那樣，可從結(jié)構(gòu)2中移除占用流徑內(nèi)的上部位置的抽屜，即圖1中的抽屜3a。設(shè)計(jì)成以便構(gòu)成富集的生物量的對(duì)應(yīng)的飽和的聚集塊被移除且被新的片狀材料床代替。然后剩余的抽屜: - 在路徑7內(nèi)向上平移，其中第二抽屜北由此變得占用了前述上部位置，且其中抽屜3e空出前述下部位置。然后在所述底部位置上插入新的抽屜，例如但不一定是包含對(duì)應(yīng)的新濾塊的之前已取出的抽屜3a。顯然循環(huán)地重復(fù)輪轉(zhuǎn)抽屜的這個(gè)方法，使得各個(gè)抽屜以及因此各個(gè)對(duì)應(yīng)的濾塊將從底部向上依次占用流徑7內(nèi)的所有位置，從而保證在各抽屜中獲得的生物量的品質(zhì)均勻性。對(duì)于所描述的過程，通過利用良好的片狀材料和高活性的污物，可行的是從飽和的濾塊中獲得最優(yōu)地適于產(chǎn)生能量、有機(jī)肥料和改良物質(zhì)且還適于進(jìn)入可能的堆制肥料循環(huán)(有機(jī)材料在生物量和空氣之間的接觸的需氧條件中的分解)中的生物量?？赡芸梢詨簲D富集有碳的飽和的聚集塊且使其變干，以便直接用作用于工業(yè)目的的燃料，或者用于進(jìn)入產(chǎn)生生物氣的厭氧消化的過程中，或者用于具有或不具有蚯蚓的需氧過程中。在箱6中收集到的本身構(gòu)成生物量的剩余液體部分包含平均降低了 90%的有機(jī)負(fù)荷量，包括礦物和化學(xué)負(fù)荷，它們也降低了約90%。所描述的過程的這些回收水富含有效的微動(dòng)物群，而且經(jīng)過恰當(dāng)?shù)难趸@些水也可用作例如用于有待在厭氧消化過程中重新使用的溶液培養(yǎng)的營(yíng)養(yǎng)物，以便于產(chǎn)生能量和肥料和/或用于制藥和化妝品工業(yè)或用于動(dòng)物飼養(yǎng)的原料?？紤]到抽屜3的疊層的相對(duì)有限的重量，可例如由兩個(gè)操作員或者在通常也可在動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng)獲得的小型機(jī)器(諸如叉式裝卸機(jī)或配備有叉車的農(nóng)業(yè)拖拉機(jī))的協(xié)助下人工地執(zhí)行以上描述的輪轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。另一方面，在本發(fā)明的一個(gè)特別有利的實(shí)施例中，裝置1設(shè)有用于在流徑7內(nèi)產(chǎn)生抽屜容器3的機(jī)械化移位的機(jī)構(gòu)。圖8是在此意義上的可行的實(shí)施例的簡(jiǎn)圖。在所示實(shí)例中，與裝置1相關(guān)聯(lián)的是總體上由20指示的機(jī)械化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一對(duì)提升臂，例如可叉開及拉到彼此跟前的臂，僅一個(gè)提升臂是可見的，其由21指示。在臂21彼此較接近的相應(yīng)的位置上，臂21定位在每次都占用路徑7的下部位置的抽屜(即圖8 的抽屜:3e)的握柄10的下面。臂21由沿著一個(gè)或多個(gè)豎直引導(dǎo)件23可滑動(dòng)地安裝的支承部件22支撐；這樣，支承部件22的向上滑動(dòng)導(dǎo)致臂21上升，且因此顯然在之前已經(jīng)移除占用上部位置的抽屜之后導(dǎo)致抽屜疊層上升，如圖8所示。從之前從結(jié)構(gòu)2中取出的抽屜中移除飽和的濾塊，且用新濾塊代替該飽和的濾塊。然后將所述抽屜重新插入流徑的底部位置上，該底部位置現(xiàn)在是空的，在此之后可通過可沿著引導(dǎo)機(jī)構(gòu)23滑動(dòng)且然后叉開的支承部件22再次降低臂21。在最簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，可手動(dòng)促動(dòng)(例如通過手輪和導(dǎo)螺母/蝸桿系統(tǒng)或者通過齒輪/齒條系統(tǒng))系統(tǒng)20，但是在其它解決方案中，顯而易見的是可使用例如包括電動(dòng)、液壓或氣動(dòng)促動(dòng)器的伺服促動(dòng)器系統(tǒng)，其總體上在圖8中由M指示，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的實(shí)現(xiàn)的形態(tài)(例如具有用于產(chǎn)生其支承部件22沿著引導(dǎo)機(jī)構(gòu)23上升或下降的傳動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)馬達(dá)，或再次通過液壓缸或氣動(dòng)缸等)，該伺服促動(dòng)器系統(tǒng)設(shè)有適當(dāng)?shù)墓?yīng)和控制機(jī)構(gòu)。如可了解的那樣，實(shí)際上，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚地想到的形態(tài)，裝置1的抽屜的運(yùn)動(dòng)的機(jī)械化系統(tǒng)的實(shí)際實(shí)現(xiàn)的形態(tài)可具有廣泛的種類范圍，更復(fù)雜或更不復(fù)雜。還指出了機(jī)械化系統(tǒng)可構(gòu)造成可靠近裝置1的結(jié)構(gòu)2以及被移動(dòng)而遠(yuǎn)離該結(jié)構(gòu)2的裝置(例如叉式裝卸機(jī))，且因此不具有一定必須得是叉開型的臂21。在不損害裝置1的減小的整體尺寸及其用作獨(dú)立的單元的可能性的情況下，若干裝置1可用來產(chǎn)生尺寸更大的系統(tǒng)。為此在圖9中示意性地示出了使用串聯(lián)地連接在一起的若干個(gè)設(shè)備1的實(shí)例。在此使用構(gòu)造中，第一裝置1的出口聯(lián)接件6a通過設(shè)有泵沈的適當(dāng)?shù)墓艿?5連接到第二裝置1的上部箱4上，且第二裝置1的聯(lián)接件6a再次通過具有泵沈的管道25連接到另外的裝置1的箱4上。顯然，也可從單個(gè)箱開始并行地填充若干個(gè)設(shè)備1的箱4，以便于以本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚地想到的形態(tài)和機(jī)構(gòu)收集來自動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng)的污物。根據(jù)前述描述，本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)清楚地顯現(xiàn)出來。所描述的裝置非常簡(jiǎn)單，且生產(chǎn)起來廉價(jià)，且其操作成本非常適度。該裝置的有限的尺寸使得還能夠在小型動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng)中使用該裝置?？捎酶鶕?jù)本發(fā)明的過程獲得的生物量就其用作肥料、改良劑或用于產(chǎn)生能量而言具有優(yōu)良的特性。另外，雖然具有小尺寸的設(shè)備，但是由于伴隨有非常有限的系統(tǒng)和操作成本的所描述的抽屜的輪轉(zhuǎn)方法，該過程使得能夠獲得具有均勻特性和品質(zhì)的固體生物量。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說清楚的是可對(duì)本文以實(shí)例的方式描述的裝置和過程作出許多改變，而不會(huì)因此偏離接下來的權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的范圍。在一個(gè)特別有利的實(shí)施例中，通過箱或擴(kuò)散器4持續(xù)地供應(yīng)污物。為此，如在圖 9中示意性地示出，可通過適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管和供應(yīng)泵SP從包含經(jīng)預(yù)處理的污物的輸入箱ST中取出污物，將污物從箱ST輸送到箱或擴(kuò)散器4。在降低的流率的情況下，持續(xù)地進(jìn)行污物到箱4的供給，且一旦容納在抽屜3a中的塊達(dá)到飽和就中斷此供給。通過傳感器(未描繪)實(shí)現(xiàn)塊的飽和的檢測(cè)，該傳感器優(yōu)選但不一定安裝在箱4的底部部分中，以便面向頂部抽屜的內(nèi)側(cè)。在一種可行的實(shí)現(xiàn)中，傳感器預(yù)先布置成以便檢測(cè)液體層在塊的頂表面上的形成和存留；在飽和的情況下，實(shí)際上，污物不能夠再橫穿塊，結(jié)果液體就積聚在塊的頂上?？捎脕頇z測(cè)前述水的薄層的形成的傳感器可為例如導(dǎo)電性傳感器或電容性傳感器或適于此目的的一些其它類型的傳感器?？捎糜诖四康牡膶?dǎo)電性和電容性傳感器為例如意大利 Capralba (克雷默那省)Μ. Μ. Τ. s. r. 1公司銷售的那些(請(qǐng)讀者參照相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn))。在使用這種類型的傳感器的情況下，傳感器本身具有設(shè)有電促動(dòng)器或流體促動(dòng)器的支承件，可操作該支承件，以便導(dǎo)致傳感器上升，且然后導(dǎo)致抽屜抽出。或者，根據(jù)在非接觸級(jí)傳感器的領(lǐng)域中本身已知的技術(shù)，可使用固定位置傳感器，諸如近程式傳感器、光學(xué)傳感器、激光傳感器和超聲波傳感器。在此變型中，在循環(huán)期間，被污物橫穿的濾塊截留和吸收固體的部分直到飽和點(diǎn)， 這由于不能允許液相從上部抽屜滲濾到下面的抽屜而被突顯。所述狀態(tài)(其可通過由與特意提供的控制系統(tǒng)(未描繪)相接的前述傳感器進(jìn)行的連續(xù)的讀數(shù)而檢測(cè)到)確定滲濾的中斷，即供應(yīng)泵SP的操作的中斷，以為了隨后更換上部抽屜(如之前所闡述的那樣)，以及隨后重新啟動(dòng)泵SP。顯而易見，具有所提到的功能的傳感器優(yōu)選以可移除的方式安裝在各個(gè)滲濾柱中。在實(shí)施例的實(shí)例中，裝置1設(shè)計(jì)成以便在室溫處操作，但是在其它解決方案中，裝置1可關(guān)聯(lián)有調(diào)節(jié)(加熱/冷卻)系統(tǒng)和/或恒溫系統(tǒng)，包括例如頂加熱系統(tǒng)。箱4可設(shè)有機(jī)械化機(jī)構(gòu)，以保持污物運(yùn)動(dòng)，以便防止仍然容納在其中的固體顆粒沉淀，即使這對(duì)于為了實(shí)現(xiàn)所描述的過程的目的來說并不是不可缺少的。顯然，該裝置可構(gòu)造成具有不同于實(shí)例中所描繪的抽屜容器的若干抽屜容器3，最少?gòu)膬蓚€(gè)起。
權(quán)利要求
1.一種用于從具有液體部分和固體部分的有機(jī)污物-特別是蓄牧源的污物中獲得和/ 或富集生物量的裝置，所述裝置是這樣的類型該裝置提供了污物通過濾塊的傳送，特別是通過由片狀材料制成的過濾和聚集塊，從而使得所述濾塊保留所述污物的固體部分的至少一部分，其特征在于，所述裝置(1)具有豎直地延伸的結(jié)構(gòu)O)，所述結(jié)構(gòu)(2)基本上為具有所述污物的上部供應(yīng)機(jī)構(gòu)(4)和所述污物的液體部分的至少一部分的下部收集機(jī)構(gòu)(6)的塔架形狀的結(jié)構(gòu)，所述上部供應(yīng)機(jī)構(gòu)(4)具有用于所述污物的一個(gè)或多個(gè)通道(5)，且所述結(jié)構(gòu)(2)在所述上部供應(yīng)機(jī)構(gòu)(4)和所述下部收集機(jī)構(gòu)(6)之間限定了流徑(7)，所述污物可沿著所述流徑(7)流動(dòng)，沿著所述流徑(7)在所述結(jié)構(gòu)O)中順序地布置有多個(gè)抽屜容器(3a_;3e)，各個(gè)抽屜容器(3a_3e)具有設(shè)有開口的底部(8)，該開口具有使得可保持形成相應(yīng)濾塊的材料的尺寸，所述抽屜容器(3a_3e)相對(duì)于所述流徑(7)沿橫向方向基本彼此平行地延伸，且處在層疊的位置上，以至少被所述污物的液體部分順序地穿過，所述抽屜容器(3a_3e)可從所述結(jié)構(gòu)( 中滑動(dòng)地抽出，以允許移除和更換不時(shí)飽和的濾塊，和/或允許所述抽屜容器(3a_3e)在所述流徑(7)內(nèi)的高度位置變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)抽屜容器中的至少一些抽屜容器C3b-3e)布置在所述結(jié)構(gòu)O)內(nèi)，使得在已經(jīng)從所述結(jié)構(gòu)O)中抽出所述多個(gè)抽屜容器中的至少一個(gè)抽屜容器(3a)之后，所述至少一些抽屜容器C3b-3e)也可沿所述流徑(7)的高度方向以基本滑動(dòng)的方式移位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括用于使所述至少一些抽屜容器C3b_3e)沿所述流徑(7)的所述高度方向進(jìn)行機(jī)械化移位的機(jī)構(gòu)00)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述流徑(7)構(gòu)造成以便為所述抽屜容器(3a-;3e)限定多個(gè)位置，其中有至少一個(gè)上部位置、下部位置和一個(gè)或多個(gè)中間位置， 并且其中，所述結(jié)構(gòu)(2)布置成使得相對(duì)于所述流徑(7)的抽出或插入僅對(duì)于不時(shí)處在所述上部位置上或在所述下部位置上的抽屜容器(3a，3e)是可行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括-用于持續(xù)供應(yīng)待處理的污物的機(jī)構(gòu)(ST，SP)；-用于檢測(cè)容納在第一抽屜容器(3a)中的濾塊的飽和狀態(tài)的機(jī)構(gòu)；以及-用于在檢測(cè)到容納在所述第一抽屜容器(3a)中的濾塊的所述飽和狀態(tài)時(shí)停止所述污物的持續(xù)供應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)。
6.一種用于從具有液體部分和固體部分的有機(jī)污物-特別是蓄牧源的污物中獲得和/ 或富集至少一種生物量的過程，該過程是這樣的類型其中，使所述污物穿過濾塊，特別是由片狀材料制成的濾塊，使得所述濾塊保留所述污物的固體部分的至少一部分，包括呈乳膠狀的部分，并且其中，當(dāng)各個(gè)濾塊飽和時(shí)，移除所述各個(gè)濾塊，且用新濾塊代替所述濾塊， 各個(gè)飽和的濾塊構(gòu)成生物量，所述過程包括以下步驟-提供在入口(4)和出口(6)之間限定了用于污物的流徑(7)的豎直結(jié)構(gòu)；-沿著所述流徑(7)提供可從所述結(jié)構(gòu)O)中抽出的多個(gè)容器(3a-;3e)，各個(gè)容器 (3a-3e)容納相應(yīng)的濾塊，所述多個(gè)容器(3a_3e)中的容器在所述流徑(7)內(nèi)處在層疊的位置上；-從所述結(jié)構(gòu)O)中抽出所述多個(gè)容器(38- )中的至少第一容器(3a)，以移除該第一容器(3a)的飽和的濾塊，且用新濾塊代替所述飽和的濾塊；-改變所述多個(gè)容器中的其它容器C3b-3e)在所述流徑(7)內(nèi)的高度位置，且在與之前由所述第一容器(3a)占用的位置不同的高度位置上將設(shè)有新濾塊的容器(3a)插入所述結(jié)構(gòu)O)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過程，其特征在于，所述流徑(7)構(gòu)造成以便為所述多個(gè)容器 (3a-3e)中的容器限定多個(gè)高度位置，其中有上部位置、下部位置和一個(gè)或多個(gè)中間位置， 并且其中，所述多個(gè)容器(3a_;3e)中的容器適于不時(shí)占用所述流徑(7)內(nèi)的不同的高度位置，所述過程包括以下操作-當(dāng)對(duì)應(yīng)的濾塊飽和時(shí)，從所述流徑(7)中抽出所述多個(gè)容器(3a_3e)中的占用所述上部位置的第一容器(3a)；-使所述多個(gè)容器中的其它容器C3b-3e)沿著所述流徑(7)升高，從而使得所述上部位置變得被所述多個(gè)容器(3a_:3e)的、緊接著已經(jīng)從所述流徑(7)中抽出的所述容器(3a) 的容器(3b)占用，且該系列中的最后一個(gè)容器(3e)空出所述下部位置；-在更換了容器(3a)的濾塊之后，在所述下部位置上將設(shè)有新濾塊的容器(3a)插入所述結(jié)構(gòu)O)中，諸如例如之前抽出的容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的過程，其特征在于，使供應(yīng)到所述流徑(7)的污物和形成濾塊的材料中的至少一個(gè)經(jīng)歷酶或細(xì)菌生物活化，特別是通過添加真菌和細(xì)菌菌群。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的過程，其特征在于，所述濾塊由片狀材料形成，優(yōu)選由植物源的片狀材料形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過程，其特征在于-持續(xù)供應(yīng)待處理的污物；-提供對(duì)容納在第一容器(3a)中的濾塊的飽和狀態(tài)的檢測(cè)；以及-當(dāng)檢測(cè)到容納在所述第一容器(3a)中的濾塊的飽和狀態(tài)時(shí)，停止污物的持續(xù)供應(yīng)；-其中，特別地，當(dāng)檢測(cè)到所述飽和狀態(tài)時(shí)，開始更換所述結(jié)構(gòu)⑵中的第一容器(3a) 的循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從有機(jī)污物中獲得生物量的裝置和過程。本文描述了一種用于從具有液體部分和固體部分的有機(jī)污物中獲得生物量的裝置。該裝置具有基本成形為類似塔架的承載結(jié)構(gòu)，其具有用于污物進(jìn)入的上部箱和用于收集污物的液體部分的下部箱。該結(jié)構(gòu)在頂部箱和底部箱之間限定了流徑，污物可沿著該流徑流動(dòng)。沿著流徑順序地容納了多個(gè)抽屜容器，其中各個(gè)具有設(shè)有一定尺寸的開口的底部，例如以保持構(gòu)成對(duì)應(yīng)濾塊的片狀材料。抽屜容器沿橫向于流徑的方向基本彼此平行地延伸，且堆疊在彼此的頂上，以至少被污物的液體部分順序地橫穿。抽屜容器可滑出該結(jié)構(gòu)，以使得能在每當(dāng)濾塊飽和時(shí)移除和更換濾塊，及使得能實(shí)現(xiàn)抽屜容器在流徑內(nèi)的高度位置的變化。
文檔編號(hào)B01D29/56GK102309882SQ20101022697
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者A·伯托洛托 申請(qǐng)人:馬可波羅工程有限公司系統(tǒng)生態(tài)部