專利名稱：用于供給、溶解、生長及排放生物材料的系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于供給和溶解固體生物發(fā)酵劑(starter，起子)材料、以及用于通氣(aerate)、生長(grow)和分配用于各種最終用途應(yīng)用的精選營養(yǎng)菌株(vegetaive bacterial strain)的水混合物(aqueous mixture)的系統(tǒng)和設(shè)備。這種最終用途應(yīng)用可包括，例如，來自食品加工或餐館排水(drain)的油脂的細(xì)菌分解(digestion)和去除、油脂捕集器(grease trap)、隔油器(grease interceptor)和下水道、以及其它可用某種方式處理的(amenable)廢物和廢物流的生物治理(bio-remediation)。本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè)備主要為了方便起見優(yōu)選地包括一些一次性的部件，并縮短了清潔和維持設(shè)備所需的時(shí)間?，F(xiàn)有技術(shù)先前已公開了具有各種供給器設(shè)備的生物生長和分配系統(tǒng)，例如，在美國專利 No. 7，081，361和No. 6，335，191中、以及在這些專利中所提及的現(xiàn)有技術(shù)中、以及在未決的已公布的美國專利申請(qǐng)No. 20090130740中所公開的。先前公開的用于供給片狀的、顆粒狀的、丸狀的、粒狀的或粉末狀的細(xì)菌發(fā)酵劑材料的一些設(shè)備已遇到了橋接(bridge，掛料)或堵塞的問題。同樣地，先前公開的用于將固體發(fā)酵劑材料溶解在水介質(zhì)或其它液態(tài)介質(zhì)中的一些設(shè)備已需要使用由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵來混合、輸送或分配液體介質(zhì)。其它先前公開的設(shè)備已需要耗時(shí)且高成本的周期性清潔來減輕由于流動(dòng)管線內(nèi)的細(xì)菌生長所導(dǎo)致的流動(dòng)路徑堵塞。因此存在對(duì)一種緊湊且相對(duì)廉價(jià)的系統(tǒng)和設(shè)備的需要，該系統(tǒng)和設(shè)備能在不需要泵的情況下通過重力流動(dòng)可靠地供給、溶解、輸送和分配用于較小量應(yīng)用的功能上有效量的溶解的和/或漿狀的(slurried)營養(yǎng)生物材料。這種系統(tǒng)和設(shè)備將理想地包括一些一次性部件，并減少或消除對(duì)周期性手動(dòng)清洗和相關(guān)的停工期的需要以及與耗時(shí)的維護(hù)期相關(guān)的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè)備理想地包括緊湊的壁裝式的殼體，所述殼體具有框架以及支撐并隱藏裝有固體發(fā)酵劑材料的供給器單元的罩(cover)；供給器驅(qū)動(dòng)組件，布置在供給器單元下方；混合槽，所述混合槽還作為細(xì)菌生長容器，在所述細(xì)菌增長容器中，固體發(fā)酵劑材料溶解、循環(huán)和通氣，以在預(yù)定的操作周期(諸如M小時(shí))期間增加細(xì)菌群體；處于標(biāo)準(zhǔn)管線壓力下的供水系統(tǒng)(water supply)，以使混合槽內(nèi)的細(xì)菌填充、循環(huán)和通氣；控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括液體流動(dòng)管線；定時(shí)電路和由通過直流電供電的電機(jī)操作的電磁閥；以及諸如電池的直流電源。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，供給器單元還包括供給罐(feedercanister) 或儲(chǔ)料器Oiopper)以及包括可旋轉(zhuǎn)的供給器杯的供給器基底和蓋組件。優(yōu)選地包含細(xì)菌成分和營養(yǎng)成分的顆粒固體發(fā)酵劑材料理想地以丸、顆粒、片或粒的形式提供。運(yùn)送固態(tài)發(fā)酵劑材料的塑料容器也能作為供給罐或儲(chǔ)料器，并在附接至供給器基底和蓋組件時(shí)成為供給器單元的整體部分?？尚D(zhuǎn)的供給器杯能可選地還包括抗橋接的表面增強(qiáng)件 (surfaceenhancement)，并能與疊置的顆粒障礙件(pellet dam)結(jié)合使用，以幫助定向固體供給顆粒，從而減小橋接和堵塞的可能性，所述顆粒障礙件具有構(gòu)造為指向上的表面。在任一種情況中，可旋轉(zhuǎn)的供給器杯理想地將包括具有開口頂部和底部的供給室，當(dāng)開口經(jīng)過布置在混合槽上方的對(duì)準(zhǔn)的供給端口時(shí)，預(yù)定量的固體供給材料能通過重力流動(dòng)從所述供給室落下。使可旋轉(zhuǎn)的供給器杯旋轉(zhuǎn)的供給器驅(qū)動(dòng)組件優(yōu)選地包括由小型DC電機(jī)供電的驅(qū)動(dòng)軸和齒輪組件?；旌喜蹆?yōu)選地布置在供給器單元下方并大致是圓柱形且具有優(yōu)選地是截頭圓錐形的下部并包括底部排放件(bottom drain)。剛性的溢流排放管優(yōu)選地布置為與排放件密封接合并具有向上延伸的自由端。排放管可選地能與混合槽的底壁可釋放地接合，只要在可釋放接合的區(qū)域中提供液體密封以防止泄漏。溢流排放管的自由端適于接收和排放來自容器的液體，以防止容器內(nèi)的液體高度超過期望的最大高度，所述最大高度比最近的水入口低至少一英寸，以建立大多數(shù)建筑法規(guī)為避免對(duì)飲用水供給系統(tǒng)的可能污染而要求的氣隙。在每個(gè)操作周期開始時(shí)，理想地將水引入到生長容器中，此后，將固體發(fā)酵劑材料從供給器單元引入到混合槽中。在整個(gè)操作周期中，將較小量的水周期性地再次引入到混合槽中，以使槽內(nèi)的水細(xì)菌漿料混合和通氣。這最優(yōu)選地通過在與槽的外壁大致正切的順時(shí)針或逆時(shí)針方向上布置至少兩個(gè)沿直徑相對(duì)的進(jìn)入水的噴射器來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)混合槽內(nèi)的累積的液體填充高度接近剛性的溢流排放管的排放高度時(shí)，漂浮在液體的頂部表面處或附近的細(xì)菌被液體攜帶到剛性的溢流排放管中并通過重力流動(dòng)被攜帶到排放件外，優(yōu)選地被攜帶至中間存儲(chǔ)器或者被攜帶至期望的最終用途應(yīng)用?？谌肱潘?scupper)理想地設(shè)置在剛性的溢流排放管的頂部附近，以便細(xì)菌漿料流入剛性的溢流排放管中。在每個(gè)操作周期結(jié)束時(shí)且在下一個(gè)操作周期開始時(shí)，通過引入足量的新的水將存在于混合槽中且漂浮在該表面附近的大多數(shù)細(xì)菌通過剛性的溢流排放管排出，以取代已經(jīng)存在于槽中的水?？刂葡到y(tǒng)優(yōu)選地包括微處理器，所述微處理器操作電磁閥以控制水在指定的時(shí)間在預(yù)定的且預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔內(nèi)流動(dòng)至本設(shè)備，并還在期望的時(shí)間在預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔內(nèi)致動(dòng)位于供給器單元下方的供給器驅(qū)動(dòng)組件，從而便于固體供給材料的加料、溶解和混合、由此產(chǎn)生的有益水營養(yǎng)細(xì)菌漿料的周期性混合和通氣、以及在每個(gè)操作周期期間和在每個(gè)操作周期結(jié)束時(shí)的細(xì)菌的收獲。僅依賴于使供給器驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)以將期望的量的發(fā)酵劑材料掃到混合槽中的小型直流電機(jī)，包括細(xì)菌和營養(yǎng)物的顆粒發(fā)酵劑材料理想地通過重力流動(dòng)經(jīng)由本發(fā)明的設(shè)備向下排出。引入到混合槽中的發(fā)酵劑材料的量通過供給室的尺寸和/或可旋轉(zhuǎn)的供給器杯的完整(360° )旋轉(zhuǎn)的次數(shù)來確定。同樣地，在本主題設(shè)備中生產(chǎn)的水細(xì)菌漿料優(yōu)選地通過重力流動(dòng)從該單元排出。 常規(guī)的市政水壓通常取決于本發(fā)明的操作，并且不需要泵以使水循環(huán)或者在每個(gè)操作周期的結(jié)束將水細(xì)菌漿料泵出。常規(guī)的管線壓力通常足以將水引入混合槽中，并以足夠的力通過布置在混合槽中的液體高度上方的噴射器使水周期性地脈動(dòng)，以致使水在槽內(nèi)形成漩渦，從而使顆粒發(fā)酵劑材料溶解、使水通氣并促進(jìn)細(xì)菌生長。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，公開了一種用于顆粒固體的供給器單元，所述供給器單元包括供給罐；障礙件，設(shè)置在供給罐下方；可旋轉(zhuǎn)的供給器杯，設(shè)置在障礙件下方；以及容器(receptacle)，設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)的供給器杯下方。障礙件和可旋轉(zhuǎn)的供給器杯優(yōu)選地每個(gè)都包括弓形部分，所述弓形部分具有顆粒固體能通過重力從中流過的開口?？尚D(zhuǎn)的供給器杯優(yōu)選地相對(duì)于障礙件是可旋轉(zhuǎn)的。障礙件和可旋轉(zhuǎn)的供給器杯中的至少一者并優(yōu)選地兩者理想地包括幫助減小顆粒固體的橋接或堵塞的可能性的面向上的表面增強(qiáng)件。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施方式，整個(gè)顆粒固體供給器單元是一次性的且可循環(huán)再用的，并在使用供給罐中的大致所有顆粒發(fā)酵劑材料之后在周期性維修期間被換下。


為了更完整地理解本發(fā)明和本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參照以下結(jié)合附圖的描述， 附圖中圖1是用于供給和溶解固體生物發(fā)酵劑材料、以及用于通氣、生長和排放用于各種最終用途應(yīng)用的精選營養(yǎng)菌株的水漿料的設(shè)備的一優(yōu)選實(shí)施方式的底部正視透視圖，其中殼體罩就位；圖2是圖1的設(shè)備的正視圖；圖3是圖1的設(shè)備的右視圖；圖4是圖1的設(shè)備的仰視平面圖；圖5是圖1的設(shè)備的后視圖；圖6是用在圖1的設(shè)備中的優(yōu)選殼體框架的俯視平面圖，所述殼體框架從如圖7 中所示的正視圖位置在順時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)90度至與如圖8中所示的框架的右視圖的俯視平面圖的對(duì)應(yīng)的位置；圖7是圖6的框架的正視圖；圖8是圖6的框架的右視圖；圖9是用在圖1的設(shè)備中的優(yōu)選混合槽和細(xì)菌生長容器(“混合槽”)的俯視平面圖；圖10是圖9的混合槽的部分截?cái)嗲也糠譃槠拭娴恼晥D；圖11是圖9的混合槽的右視圖；圖12是用在圖1的設(shè)備中的優(yōu)選供給器單元的仰視透視圖；圖13是結(jié)合有起動(dòng)可旋轉(zhuǎn)的供給器杯的優(yōu)選供給器驅(qū)動(dòng)組件的圖12的供給器單元的分解仰視透視圖；圖14是用在圖12的供給器單元中的顆粒障礙件的優(yōu)選實(shí)施方式的俯視透視圖；圖15是用在圖12的供給器單元中的可旋轉(zhuǎn)的供給器杯的優(yōu)選實(shí)施方式的俯視透視圖；圖16是圖1的設(shè)備在去除罩時(shí)的俯視平面圖；圖17是圖1的設(shè)備在去除罩時(shí)的正視圖；以及圖18是圖1的設(shè)備在去除罩時(shí)的右視圖。在附圖的所有圖中，相似的參考標(biāo)號(hào)用來表示相似的部件。
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具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1至圖8，本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)備20優(yōu)選地包括具有框架M以及可去除的罩 (cover) 30的殼體。罩30理想地具有現(xiàn)代風(fēng)格的非常完美的外觀并可通過摩擦接合附接至框架M并優(yōu)選地可完全去除以便接近設(shè)備20的內(nèi)部。然而，應(yīng)理解和意識(shí)到，罩30也能通過其它類似有效的方式(諸如鉸鏈)連接至框架對(duì)，只要仍能實(shí)現(xiàn)接近設(shè)備20的內(nèi)部。罩 30還可扣上或擰上，并且如果需要，還可設(shè)置鎖(未示出)以控制接近殼體的內(nèi)部。罩30分別包括前壁部分、頂壁部分和底壁部分22、24、觀。出口端口 34從罩30的底部觀或者穿過所述底部延伸，以用于排放在設(shè)備20中生產(chǎn)的水細(xì)菌漿料(aqueous bacterial slurry)。 罩30和框架M中的任一者或兩者優(yōu)選地由適當(dāng)?shù)慕饘倩蛩芰现瞥?，盡管框架24，如果由塑料制成，則應(yīng)由在長期使用后抗褪色、破裂、蠕變或其它結(jié)構(gòu)失效的耐用塑料制成。設(shè)備20的框架M優(yōu)選地包括具有孔32 (圖5和圖7)的安裝板65，以插入安裝螺釘或其它傳統(tǒng)的緊固件(未示出)，從而將框架M和設(shè)備20安裝至諸如壁的支撐結(jié)構(gòu)?？蚣?4理想地還包括上支撐板66和下支撐板64，上支撐板和下支撐板中的每個(gè)均與安裝板 65和支架構(gòu)件62、63整體地制成或者分別連接至安裝板和支架構(gòu)件，所述支架構(gòu)件優(yōu)選地布置在相應(yīng)基板的每一側(cè)處并且還從安裝板65向前伸出。上支撐板66理想地包括用于接收下面更詳細(xì)地描述的供給器單元70的驅(qū)動(dòng)軸的孔68、以及用在如下面關(guān)于圖17-圖18 所描述的安裝循環(huán)噴射器(jet)116、118中的孔69。如果需要，可設(shè)置頂部支架46，以用于將罩22(圖1)可釋放地附接至框架對(duì)。參照?qǐng)D16、圖17和圖18，安裝板65和上下支撐板66、64便于以下各項(xiàng)的附接并為之提供安裝位置微處理器49、電池42或者可替代地交流電源適配器(未示出)、水流管線110、112、114、液體流動(dòng)控制系統(tǒng)48、供給器單元70、供給器驅(qū)動(dòng)組件50以及混合槽56。 混合槽56優(yōu)選地具有頂部凸緣，所述頂部凸緣滑入到與上支撐板66的協(xié)作凸緣相接合。包括排放端口 ；34的下支撐板64理想地與混合槽56的底側(cè)上的流出物出口唇緣相匹配。參照?qǐng)D9-圖11，混合槽56可由一次性的且可循環(huán)再用的材料制成，并優(yōu)選地包括限定大致為圓形的頂部開口的頂部凸緣130 ；大致為圓柱形的上壁部分124 ；截頭圓錐形的下側(cè)壁部分126 ；以及具有居中地布置的排放端口 57的底部128。設(shè)置有溢流排放管 120，優(yōu)選地包括入口排水口(scupper) 122，以用于收獲在本發(fā)明中生產(chǎn)的水細(xì)菌漿料。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，通過溢流排放管120的高度確定的混合槽56的液體容積理想地是約750ml，但是可根據(jù)其它設(shè)計(jì)參數(shù)以及用于特定設(shè)備的預(yù)期應(yīng)用而改變。通過向混合槽添加冷水而引發(fā)細(xì)菌漿料以預(yù)置的時(shí)間間隔憑借重力周期性地溢出?；旌喜鄣囊后w容積也可根據(jù)用于特定最終用途應(yīng)用的特定設(shè)備的特殊設(shè)計(jì)而改變。參照?qǐng)D12-圖15，顆粒物質(zhì)供給器單元70優(yōu)選地包括倒置的供給罐44，所述供給罐具有實(shí)心端壁47以及被螺紋45環(huán)繞的相對(duì)開口端。罐44的容積優(yōu)選地足以裝有足夠的顆粒供給材料，以在理想的工作期期間持續(xù)目標(biāo)數(shù)量的操作周期。供給罐44優(yōu)選地設(shè)計(jì)為使得螺紋45與供給器基底和蓋組件52的螺紋53可協(xié)作地接合。顆粒障礙件78和可旋轉(zhuǎn)的供給器杯74優(yōu)選地在供給罐44附接至供給器基底和蓋組件52之前布置在供給器基底和蓋組件52內(nèi)。當(dāng)以這種或類似有效的結(jié)構(gòu)來構(gòu)造時(shí)，供給罐44可在預(yù)載有顆粒發(fā)酵劑材料、顆粒障礙件78和可旋轉(zhuǎn)的供給器杯74就位的情況下被運(yùn)送，并定向?yàn)槭沟霉┙o器基座和蓋組件52在使用時(shí)附接且準(zhǔn)備插入到供給器驅(qū)動(dòng)組件50的供給器驅(qū)動(dòng)基底72中。在用于預(yù)定的工作期之后，可去除整個(gè)供給器單元以用于隨后的再循環(huán)，并且可安裝新的供給器單元。如果需要，同樣可去除混合槽56，并與供給器單元一起安裝另一混合槽。供給器基底和蓋組件52優(yōu)選地還包括具有周向地隔開的鍵槽152的側(cè)壁148，該鍵槽接收顆粒障礙件78的鍵78a (以圖14中的140示出)以防止顆粒障礙件相對(duì)于供給器基底和蓋組件52旋轉(zhuǎn)。參照?qǐng)D14，顆粒障礙件78優(yōu)選地還包括凸起的楔形部分138，所述楔形部分包括表面增強(qiáng)件142，所述表面增強(qiáng)件用于幫助防止向下流動(dòng)到供給罐44(圖 13)外的顆粒供給材料在由于重力進(jìn)一步穿過顆粒障礙件78的底邊144內(nèi)的開口 80且穿過可旋轉(zhuǎn)的供給器杯74的供給室76 (圖1 、供給器基底和蓋組件52的向下伸出的排放端口 M (圖13)、以及供給器驅(qū)動(dòng)基底72的進(jìn)入到混合槽56中的孔160(圖17)向下流動(dòng)之前橋接或堵塞?？尚D(zhuǎn)的供給器杯74的供給室76沒有頂部或底部，而是在其接收穿過顆粒障礙件78中的開口 80向下流動(dòng)的顆粒供給材料時(shí)布置在供給器基底和蓋組件52的底部巧4的實(shí)心表面上方。當(dāng)可旋轉(zhuǎn)的供給器杯74在顆粒障礙件78與供給器基底和蓋組件 52的底部IM之間旋轉(zhuǎn)時(shí)，供給室76在開口 80下方掃過并接收足以大致裝滿所述杯的顆粒供給，然后在供給器基底和蓋組件52的底部154中的伸出的排放端口 M中的孔68 (圖 16)上方旋轉(zhuǎn)，以將顆粒供給排放到混合槽56中。供給器基底和蓋組件52(圖13)的向下伸出的排放端口 M的優(yōu)選矩形形狀理想地可釋放地接合供給器驅(qū)動(dòng)基底72的底部158中的孔160并防止供給器基底和蓋組件52 相對(duì)于供給器驅(qū)動(dòng)基底72旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)軸96優(yōu)選地是方形的，并且其尺寸協(xié)作地制造為緊密地裝配在可旋轉(zhuǎn)的供給器杯74的孔79內(nèi)，以確?？尚D(zhuǎn)的供給器杯74隨著驅(qū)動(dòng)軸96旋轉(zhuǎn)。相反地，供給器驅(qū)動(dòng)基底72的孔86和供給器基底和蓋組件52的底部154中的孔146 理想地大到足以允許驅(qū)動(dòng)軸96在其內(nèi)部自由地旋轉(zhuǎn)。供給器罩和基底組件52的外壁148 中的肋150的尺寸制造并構(gòu)造為協(xié)作地接合供給器驅(qū)動(dòng)基底72的壁156內(nèi)的肋162，以在設(shè)備20(圖1)的使用期間將供給罐44緊密地保持在位。參照?qǐng)D13和圖15-圖18，供給器驅(qū)動(dòng)組件50優(yōu)選地還包括由小型直流電機(jī)82的軸84驅(qū)動(dòng)的齒輪組件90、92、94，所述軸穿過供給器驅(qū)動(dòng)基底72的底部158中的孔88而安裝。這優(yōu)選地是使用偏置電機(jī)的中心軸線多齒輪驅(qū)動(dòng)?？尚D(zhuǎn)的供給器杯74優(yōu)選地包括具有居中地布置的孔79的大致為圓柱形的圓盤，所述孔適于接收穿過供給器驅(qū)動(dòng)基底72 中的軸向地對(duì)齊的孔86和146向上延伸的驅(qū)動(dòng)軸96 (圖13)。當(dāng)由電池42供電的電機(jī)82 由從微處理器49接收到的信號(hào)致動(dòng)時(shí)，齒輪組件90、92、94致使驅(qū)動(dòng)軸96旋轉(zhuǎn)，從而致使可旋轉(zhuǎn)的供給器杯74旋轉(zhuǎn)并將顆粒發(fā)酵劑材料供給到混合槽65中。電池42 (其最優(yōu)選地是可充電的電池組和/或1 IOv a/c或d/c變流器)為液體流動(dòng)控制單元48、用于供給器驅(qū)動(dòng)組件50的傳動(dòng)設(shè)備的d/c電機(jī)82、以及微處理器49供電。液體流動(dòng)控制單元48理想地包括至少一個(gè)電磁閥(solenoid valve)，并且微處理器 49在指定的時(shí)間控制冷水龍頭入口螺線管周期，從而便于固體產(chǎn)品在初始操作周期中的溶解和混合，并用于混合添加的溶解氧且在操作周期結(jié)束時(shí)和接近結(jié)束時(shí)將營養(yǎng)細(xì)菌最終分配至理想的應(yīng)用。微處理器49還致動(dòng)供給器驅(qū)動(dòng)組件50的電機(jī)82，以致使供給器單元70 將顆粒供給材料排放到裝在混合槽56中的水中。根據(jù)優(yōu)選的M小時(shí)操作周期的在預(yù)設(shè)的時(shí)間用于包含細(xì)菌成分和營養(yǎng)成分的顆粒發(fā)酵劑材料的添加以及用于水噴射的微處理器的一個(gè)實(shí)例如下
周期開始m小時(shí)一使冷水龍頭流5分鐘。在該周期之后，供給器單元70起動(dòng)并將預(yù)定重量或體積的顆粒供給材料排放到生長容器中的水中?；旌虾屯庵芷?1@6小時(shí)——使冷水龍頭流3秒鐘?；旌虾屯庵芷?2@12小時(shí)——使冷水龍頭流3秒鐘?；旌虾屯庵芷?3@16小時(shí)——使冷水龍頭流3秒鐘?；旌虾屯庵芷?4019小時(shí)——使冷水龍頭流3秒鐘?；旌虾屯庵芷?5@22小時(shí)——使冷水龍頭流3秒鐘。返回步驟#1@24小時(shí)。應(yīng)理解的是，這些水噴射時(shí)間能根據(jù)對(duì)特定細(xì)菌、周圍溫度的需求或影響溶解氧需求的其它條件而改變。至少包括一個(gè)電磁閥的流動(dòng)控制系統(tǒng)48控制混合/通氣周期以及周期開始時(shí)的 “使水龍頭流5分鐘”，這導(dǎo)致將活的營養(yǎng)細(xì)菌分配到理想的應(yīng)用中。這種“使水龍頭流5分鐘”的周期還在為起動(dòng)優(yōu)選的M小時(shí)操作周期而添加固體生物產(chǎn)品之前用清潔的冷水補(bǔ)充生長容器。安裝至上支撐板66中的孔或者通過所述孔接收的零噴射水入口 116、118優(yōu)選地沿直徑相對(duì)的且與混合槽56的幾何中心等距地定位，液體溢流管120定位在該圓周的中心處。水入口 116、118定位在混合槽56內(nèi)的最高預(yù)期液體高度上方最小1英寸以符合要求一英寸氣隙的管道設(shè)備法規(guī)，并優(yōu)選地與交叉水平直徑線垂直，所述水入口定位在交叉水平直徑線上，以致使“旋轉(zhuǎn)的”水移動(dòng)，這有益于所得到的溶液/混合物的混合和通氣。應(yīng)理解的是，能改變噴射器的數(shù)量和尺寸、以及對(duì)應(yīng)的位置關(guān)系，只要達(dá)到加強(qiáng)溶解、混合和通氣的目的，從而促進(jìn)細(xì)菌生長。由此形成的包含在水細(xì)菌漿料中的營養(yǎng)細(xì)菌然后被引導(dǎo)至應(yīng)用噴射位置，例如地面排水管、廢物坑、油脂捕集器、隔油器、工藝廢物流、市政廢物流等。供給器驅(qū)動(dòng)基座72、旋轉(zhuǎn)的供給器杯74、顆粒障礙件78以及混合槽56都是在常規(guī)工間維護(hù)期間只要需要便能替換以減少清潔的一次性的且可循環(huán)再用的部件。盡管如本文中所公開的顆粒物質(zhì)供給器單元70是用于本發(fā)明的設(shè)備20的優(yōu)選供給器單元，但本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本公開后應(yīng)理解的是，結(jié)合有與在本文中所公開的這些等效的結(jié)構(gòu)元件的供給器同樣能應(yīng)用于許多其它設(shè)備和系統(tǒng)，在這些設(shè)備和系統(tǒng)中， 用于顆粒固體的可控重力供給器對(duì)于其它應(yīng)用是理想的。因此，在不存在公開相同內(nèi)容的現(xiàn)有技術(shù)的情況下，出于除生長和收獲細(xì)菌水漿料以外的其它目的與在本文中所公開的供給器單元70類似的供給器單元的設(shè)計(jì)和使用也被認(rèn)為是構(gòu)成本主題發(fā)明的一部分。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在閱讀完本公開后，本文中所公開的系統(tǒng)和設(shè)備的其它修改和改進(jìn)同樣將變得顯而易見，并且本發(fā)明的范圍旨在僅受所附權(quán)利要求的最寬泛解釋限制，本發(fā)明人在法律上享有所附權(quán)利要求的權(quán)利。
權(quán)利要求
1.一種用于將包含營養(yǎng)物和細(xì)菌的顆粒發(fā)酵劑材料供給至混合槽、用于使所述混合槽內(nèi)的發(fā)酵劑材料溶解、用于促進(jìn)所述細(xì)菌的生長以及用于將包含所述細(xì)菌的水漿料從所述混合槽中排出的設(shè)備，所述設(shè)備包括殼體，所述殼體具有框架以及可釋放的罩；顆粒物質(zhì)供給器單元；供給器驅(qū)動(dòng)組件；液體流動(dòng)控制系統(tǒng)；混合槽；水漿料回收裝置；微處理器；加壓水供應(yīng)系統(tǒng)；以及電源；其中，所述顆粒物質(zhì)供給器單元還包括障礙件以及設(shè)置在所述障礙件下方的可旋轉(zhuǎn)的供給器杯，并且其中，所述障礙件和所述供給器杯協(xié)作以控制顆粒物質(zhì)向下通過所述供給器單元的流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述框架能安裝在壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述框架還包括上支撐板和下支撐板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述顆粒物質(zhì)供給器單元由所述上支撐板支撐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述顆粒物質(zhì)供給器單元包括供給罐。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述顆粒物質(zhì)供給器單元包括供給器基底組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，當(dāng)所述設(shè)備用在常規(guī)工作中時(shí)，整個(gè)所述顆粒物質(zhì)供給器單元是一次性的且可循環(huán)再用的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述供給器基底組件具有能與所述供給罐上的協(xié)作螺紋相接合的螺紋。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，當(dāng)所述設(shè)備用在常規(guī)工作中時(shí)，所述供給器基底組件和所述供給罐是一次性的且可循環(huán)再用的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述可旋轉(zhuǎn)的供給器杯相對(duì)于所述障礙件是可旋轉(zhuǎn)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，當(dāng)所述設(shè)備用在常規(guī)工作中時(shí)，所述可旋轉(zhuǎn)的供給器杯是一次性的且可循環(huán)再用的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述可旋轉(zhuǎn)的供給器杯包括供給室。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述可旋轉(zhuǎn)的供給器杯包括抗橋接的表面增強(qiáng)件。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述障礙件關(guān)于所述供給器基底組件以固定的旋轉(zhuǎn)關(guān)系設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，當(dāng)所述設(shè)備用在常規(guī)工作中時(shí)，所述障礙件是一次性且可循環(huán)再用的。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述障礙件包括抗橋接的表面增強(qiáng)件。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述電源包括電池。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述電池由所述上支撐板支撐。
19.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述液體流動(dòng)控制系統(tǒng)由所述上支撐板支撐。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述液體流動(dòng)控制系統(tǒng)包括至少一個(gè)電磁閥。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述微處理器發(fā)起一信號(hào)以控制所述液體流動(dòng)控制系統(tǒng)的操作。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述液體流動(dòng)控制系統(tǒng)包括至少兩個(gè)隔開的液體混合噴射器。
23.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述上支撐板包括兩個(gè)隔開的孔，每個(gè)孔都適于接收液體混合噴射器。
24.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的所述供給器驅(qū)動(dòng)組件由所述上支撐板支撐。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的所述供給器驅(qū)動(dòng)組件包括由直流電供電的電機(jī)。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述供給器驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)齒輪組件，所述驅(qū)動(dòng)齒輪組件具有輸出軸，所述輸出軸能關(guān)于所述可旋轉(zhuǎn)的供給器杯以大致固定的旋轉(zhuǎn)關(guān)系接合。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的設(shè)備，其中，所述輸出軸相對(duì)于所述供給器基底組件是可旋轉(zhuǎn)的。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述微處理器發(fā)起一信號(hào)以控制所述供給器驅(qū)動(dòng)組件的操作。
29.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述混合槽由所述下支撐板支撐。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述混合槽可滑動(dòng)地接合所述框架。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述混合槽具有開口頂部。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述混合槽包括具有第一排放端口的底部。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，所述框架包括具有第二排放端口的下支撐板， 并且其中，所述第二排放端口與所述第一排放端口流體連通。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，所述混合槽包括溢流排放件。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其中，所述溢流排放件與所述第一排放端口流體連通。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其中，所述溢流排放件具有開口頂端，所述開口頂端設(shè)置在所述混合槽的期望最大填充高度處。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其中，所述溢流排放件是剛性的溢流排放管，所述剛性的溢流排放管具有在所述第一排放端口周圍提供不漏流體的密封的下端。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的設(shè)備，其中，所述剛性的溢流排放管的開口頂端包括至少一個(gè)進(jìn)入端口。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中，所述剛性的溢流排放管的開口頂端包括至少兩個(gè)相對(duì)地設(shè)置的排水口。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述液體流動(dòng)控制系統(tǒng)控制水進(jìn)入到所述混合槽中的流動(dòng)。
41.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述水漿料回收裝置包括排放端口。
42.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述水漿料回收裝置包括溢流排放件。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其中，所述水漿料回收裝置包括溢流排放件，所述溢流排放件與所述排放端口流體連通地設(shè)置。
44.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述混合槽通過重力流動(dòng)進(jìn)行排放。
45.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述微處理器包括定時(shí)電路。
46.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述微處理器以預(yù)定的時(shí)間間隔起動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的所述供給器單元的操作。
47.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述微處理器在預(yù)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)起動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的所述供給器單元的操作。
48.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述微處理器以預(yù)定的時(shí)間間隔起動(dòng)所述液體流動(dòng)控制系統(tǒng)的操作。
49.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述微處理器在預(yù)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)起動(dòng)所述液體流動(dòng)控制系統(tǒng)的操作。
50.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述加壓水供應(yīng)系統(tǒng)是處于常規(guī)管線壓力下的市政飲用水源。
51.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，包括一次性的部件。
52.根據(jù)權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中，所述溢流排放件能從所述混合槽中去除。
53.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述供給室具有一容積，并且其中，發(fā)酵劑材料以與所述供給室的容積成比例的量供給至所述混合槽。
54.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，具有一操作周期，在所述操作周期期間，所述可旋轉(zhuǎn)的供給器杯旋轉(zhuǎn)多個(gè)完整旋轉(zhuǎn)，其中，所述發(fā)酵劑材料以與完整旋轉(zhuǎn)的數(shù)量成比例的量供給至所述混合槽。
55.一種用于通過重力以可控的速率將顆粒固體從儲(chǔ)料器供給至一容器的設(shè)備，所述設(shè)備包括障礙件，設(shè)置在所述儲(chǔ)料器下方，所述障礙件具有第一孔，所述第一孔的尺寸足以允許多個(gè)顆粒固體穿過所述第一孔；供給器杯，能選擇性地定位在所述障礙件下方，所述供給器杯具有足以接收穿過所述第一孔的所述多個(gè)顆粒固體的容積；驅(qū)動(dòng)器，是可控的以將所述供給器杯選擇性地定位在所述障礙件下方以接收所述多個(gè)顆粒固體，并此后將所述供給器杯定位在預(yù)定的排放點(diǎn)上方以將所述顆粒固體釋放到所述容器中。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的設(shè)備，其中，所述供給器杯相對(duì)于所述障礙件是可旋轉(zhuǎn)的。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的設(shè)備，其中，所述驅(qū)動(dòng)器是能與所述可旋轉(zhuǎn)的供給器杯接合的驅(qū)動(dòng)軸。
58.根據(jù)權(quán)利要求55所述的設(shè)備，其中，所述儲(chǔ)料器是大致為圓柱形的罐。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的設(shè)備，其中，所述障礙件和所述供給器杯設(shè)置在可釋放地附接至所述罐的基底和蓋組件內(nèi)。
60.根據(jù)權(quán)利要求55所述的設(shè)備，其中，所述驅(qū)動(dòng)器具有一操作周期，對(duì)于顆粒固體通過重力從所述儲(chǔ)料器供給至所述容器的速率，所述操作周期是可控的。
61.根據(jù)權(quán)利要求55所述的設(shè)備，其中，所述障礙件包括面向上的表面增強(qiáng)件，所述面向上的表面增強(qiáng)件減小了所述顆粒固體的橋接或堵塞的可能性。
62.根據(jù)權(quán)利要求55所述的設(shè)備，其中，所述供給器杯包括面向上的表面部分，所述面向上的表面部分包括面向上的表面增強(qiáng)件，所述面向上的表面增強(qiáng)件減小了所述顆粒固體的橋接或堵塞的可能性。
全文摘要
一種用于將包含營養(yǎng)物和細(xì)菌的顆粒發(fā)酵劑材料供給至混合槽、用于使混合槽內(nèi)的發(fā)酵劑材料溶解、用于促進(jìn)細(xì)菌的生長以及用于將包含細(xì)菌的水漿料從混合槽中排出的設(shè)備。本設(shè)備優(yōu)選地具有重力流動(dòng)供給器和排放端口，不需要泵，并包括一次性的部件。
文檔編號(hào)B01J4/02GK102574086SQ201080039847
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者威廉·皮埃爾·伯施德維澤, 羅伯特·克拉倫斯·皮爾斯, 若澤·愛德華多·G·埃瓦羅, 邁克爾·尤金·拉盛, 邁克爾·約瑟夫·特雷維諾, 韋恩·安東尼·弗萊明 申請(qǐng)人:Nch公司