废物处理系统的利记博彩app
【专利摘要】从人类、动物、蔬菜和植物原料中去除水分，从而产生可以返回到污水处理厂的清洁排放水的设备和方法。一些水还可以生成肥料和正能量燃料源。
【专利说明】
废物处理系统
【背景技术】
[0001]都市污水废物导致巨大的环境和处理代价，包括对水和空气质量的损害。这个问题随着人口增长和城市化进程已经愈演愈烈。可能需要大量的时间和精力投入来处理水和固体以(a)将清洁水返回到地表水和(b)使固体或液体原料适于农用。
[0002]在标准的处理中，废水进入处理厂并经由一系列大型池进行处理。在初级污水池中，去除油和油脂，并且废水中的水开始蒸发。在第二级池中，进一步搅拌水并使水曝气。这促进池中的活性以通过蒸发释放更多的水，并且使得废物与空气反应。在最后的池中，继续曝气，并且处理结束。最终的废水产物非常难闻但平均只有1.5%的固体。
[0003]在某些地方，城市将安排把废水产物运走，同时然后将该废水产物作为肥料散布到田地里。环保部门由于所述产物对地表水和地下水以及空气质量的危害而往往不支持这种处理方式。另外，废物可能包含病毒和细菌或其他感染性微生物。都市废物的开放性田地散布还可以导致在发生任何环境破坏时的都市责任。
[0004]在世界的某些区域，对油棕榈树的鲜果串的处理导致生成不同类型的残渣。在所生成的废物中，棕榈油乳机的流出物(POME)如果未经处理就排放则会被认为是对环境最有害的废物。POME是从消毒处理、原油净化处理和分裂混合物分离处理排出的废水。其导致土壤的堵塞和水涝，并且杀死接触到的任何植被。目前，最合适的且常用的处理方法是池塘系统(蓄水系统，ponding system)。然而，池塘系统占据大量的陆地，具有相当长的水力停留时间，难闻的气味，并且难以维持药液分布和沼气收集。
[0005]对生物质燃料的有效源的获取也是关键的问题。当前的生物质竞争包括煤、木质颗粒、天然气和用于生成能量的核过程。然而，各种市场(包括欧洲)已经实施了基于碳内容物(含量)(诸如煤和天然气)的燃油税或已经授权使用清洁能源(诸如生物质)。木纤维资源不足以满足这一需求。处理的人或动物废产物可以提供生物质燃料的可再生和丰富的来源。然而，目前将这种废物处理成燃料颗粒的处理过程涉及大量的时间、能源、运输燃料和劳动力投入及费用。使用这些燃料颗粒导致净能量损失。同时由于与在道路上搬运重型、高湿度废物关联的货设备燃料空气污染的增加，运输、环境问题随之加剧。
[0006]需要系统和方法使得:(a)最小化暴露于空气的人类废物和将水释放到地表水或地下水的概率以及(b)同时减少处理清洁水及废料和/或燃料颗粒的能量。通常，需要一种系统来有效快速地从人类废物中去除液体，并且快速地将其处理成清洁水、肥料和/或燃料。
【发明内容】
[0007]如本文所公开的系统和方法从人类、动物、蔬菜和植物原料中去除显著的水分含量，从而产生能够返回到污水处理厂的清洁排放水。一些废物还可以产生肥料和正能源燃料源。
【附图说明】
[0008]图1是具有真空过滤机的示例性废物处理设备。
[0009]图2示出了示例性的燃料颗粒形状。
[0010]图3示出了示例性的滚筒过滤机。
[0011 ]图4示出了当前都市废水处理厂过程的示例。
[0012]图5示出了所公开的废物处理系统的示例。
【具体实施方式】
[0013]将参照附图详细地描述各实施例，其中在几个附图中类似的附图标记代表类似的部件和组件。对各种实施例的参考并未限制所附权利要求的范围。另外，在本说明书中阐述的任何示例并非旨在进行限制，并且仅是阐述了针对所附权利要求的多个可能实施例中的一些。可以理解的是，各种省略和等同替换都是能预期的，这是因为环境可能暗示或使其成为有利地，但是这些都旨在覆盖应用或实施例而不脱离所附权利要求的精神或范围。此外，可以理解的是，本文中所使用的措辞和术语均是用于描述的目的，并且不应被视为是限制性的。
[0014]概括地说，本文中所描述的系统和方法示出了使用可燃助滤剂来产生清洁水、月巴料浓缩物和易燃能量颗粒的废物处理系统。在一些实施例中，废水处理系统是便携式的。
[0015]术语“废物”是指可以用于该系统中以生成清洁水、肥料或燃料颗粒的任何类型的人类、动物或植物废物。人类原料的示例包括但不限于:其中含有人类废物、食物残渣、油、皂和化学品的废水。动物原料可以包括但不限于:被称为沉淀池污泥和动物粪便的屠宰场副产物。沉淀池污泥包含动物的非骨质部分，诸如血液、粪便和其他脂肪部分。植物原料可以包括但不限于:来自蔬菜加工和包装厂的植物部分(诸如被分割、破坏或损坏的丢弃蔬菜片以及在处理时丢弃糊状废产物的副产物)。这种类型的植物废物可以包括甜菜、稻壳、木肩或通常可以与动物废物混合的垫草。植物废物原料还可以包括棕榈油乳机的流出物(POME)0
[0016]术语“可燃助滤剂”是指易燃的助滤剂。一个实例是纤维素助滤剂。助滤剂可以被包括在使用以下所描述的方法生成的能量颗粒中。能量颗粒，包括助滤剂，可以燃烧并且被用作对其他能源(诸如但不限于:煤、木质颗粒、天然气或核反应过程)的替代。图2中示出了示例性的燃料颗粒形状。
[0017]术语“浆料”是指在本文中所描述的方法中已被液化的废物，包括额外的水。浆料有时被称为都市污泥、包装厂沉淀池污泥或蔬菜加工厂液化的废物。
[0018]术语“微波技术”是指使用微波通过将颗粒中的剩余液态过氧化氢转化为气态并且然后通过使用风扇清洁颗粒周围区域的分子来进一步干燥未加工的颗粒。微波可以杀死病原体并减少公共健康风险的可能性。在一个实施例中，微波可以是1000瓦的最小微波单
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[0019]图4示出了典型的城市废水处理过程，该过程导致沼气、过滤排放物和污泥罐产物。沼气和过滤产物可重复使用，但污泥罐产物通常在垃圾填埋场处置或被用作肥料。更具体地，未处理的流出物在使其进入初级澄清罐或初级沉淀池之前连续通过格栅、油和油脂分离机和均衡罐。从初级沉淀池，产物可以进入厌氧消化池或污泥罐。来自污泥罐的产物然后通常传送到垃圾填埋场或用作肥料。来自厌氧消化池的产物可以经过曝气处理，可以进入污泥罐或者是沼气。从曝气处理，产物然后通过第二级沉淀池。在这一点上，进入污泥罐的产物排出或进行超滤。在超滤之后，超滤废弃物进入污泥罐。其他产物可以被排出或可以经过反渗透处理。反渗透废弃物进入污泥罐。其他产物可以再循环回工厂。
[0020]图1和5示出了当前系统的实施例以及该系统如何使用来自污泥罐的产物以制造更多可用的最终产物。在本文所描述的方法的一个示例性实施例(如图1所示)中，处理设备过程以从源102供应且为6%或更少的固体的废物开始。如果废物中有多于6%的固体，则可以使用先前处理的废水进行稀释。内置于栗104中的高压喷射器在水从源102经过栗104并且进入处理罐106时使水液化。在处理罐106中，混合机暂停并且将水混合到浆料材料(浆料物质，楽料原料，楽料，slurry material)中。在将楽料混合到处理罐106中时，可以进行pH调整。处理罐106供应旋转真空滚筒过滤机108。滚筒过滤机108使用助滤剂预涂层来从液体中分尚出固体。
[0021]助滤剂，其可以由各种原料制成，包括硅藻土、珍珠岩或在优选的实施例中包括纤维素原料，被预先涂覆在滚筒的外表面上。通过将助滤剂浆料置于滚筒外部的盆(池，水槽，basin)中，激活滚筒真空，并且在剩余的助滤剂浆料进入滚筒内部时在滚筒的外部建立助滤剂基底来进行预涂覆。滚筒过滤机使预涂层真空覆于滚筒上直到其达到所需的助滤剂深度。一旦实现该深度，则滚筒准备好接收用于处理的浆料材料。典型的助滤剂(诸如硅藻土或珍珠岩)可以是降解的但不是可燃的。这通常使得后-处理固体材料无益于燃料颗粒。使用可燃助滤剂(诸如纤维素原料)因此提供了显著的优势。
[0022]在预涂覆滚筒并且从处理罐106中供应废物浆料之后，激活滚筒过滤机108中的真空力。该力将浆料材料拉到滚筒的表面上，其中通过助滤剂获取固体材料并且通过使用指示刀(indexing knife)将其分离到固体池110中，该刀以小的增量刮掉固体。液体经过助滤剂并且进入滚筒的内部。液体然后被栗送到处理液体收集罐112用于重复使用。任何过量的液体溢出处理液体收集罐112，并且进入增值肥料容器114。可以根据需要对用纤维素原料过滤的干燥固体进行进一步处理以最后用作能量颗粒。液体可以被转换成浓缩肥料添加剂或可以经过额外的处理以被认为是安全、清洁的表面水排放。
[0023]利用以上处理，初始浆料的水分含量可被降低到20-25%。在一个实施例中，废物原料的一些部分可以通过图1中所示的处理设备过程处理两次，以便进一步使液体浓缩并且去除额外的水。
[0024]在一个实施例中，使用在天然气炉中加热的天然气进行二次干燥处理502。该干燥处理建立具有9-10%水分含量的蒸汽和干燥块。在另一个实施例中，处理设备过程可以与红外或微波技术结合来通过暴露于微波能量源进一步降低水分含量，可能至5%。这将产生更高等级的能量颗粒并且还可以杀死可能出现在浆料或后-处理固体或液体原料中的病原体或微生物。
[0025]可替换地，处理设备过程可以与高速冲床而不是微波技术结合。该床可以承受片状的颗粒原料，并且可以冲压或捶打该片以通过将原料中的剩余水分压出及加热出而从所承受的原料建立出圆盘状颗粒。产物由于热量可以自我熔断并且不可能分裂或切成薄片。
[0026]在一个实施例中，处理设备过程可以在污水处理设施处从现场的废物中分离出水，并且可以将清洁水返回到其可以被用来冲洗城市的水系统的污水处理设施中。
[0027]本文中所描述的处理设备过程可以是便携式的或者固定的，并且可以处理来自污水处理设施的废物、来自集中型动物饲料经营(CAFO)的废物、蔬菜废物或其中收集废物的现场的植物废物。这种便携性提供了独特的优势，从而开辟了通常不会使用滚筒过滤的一系列设施，并且还具有在都市废物的情况下将后-处理的现场水返回到水处理厂的能力。这是显著的环境和过程增强。
[0028]在一个实施例中，后-处理能量粒料可与其它生物质组合以增加英国热量单位(BTU)值。可替换地，可以在处理设备过程中加入其他生物质以建立具有立即增加的BTU值的能量颗粒。
[0029]在一个实施例中，在处理设备过程中的一部分或全部过程中可以在处理罐106中的废物中加入酸或聚合物。在处理设备过程的开始使用酸或聚合物可以在液体和固体部分在滚筒过滤机108中分离时迫使金属和腐蚀性物质收集在液体部分中。如果金属和腐蚀性物质收集在液体部分中，则可以控制液体以便使PH降低并且提取金属。这将留下且仅留下水，如果需要，该水可以返回到污水处理设施。
[0030]所公开的系统减少了土地使用率和成本，降低了运行成本和保留时间，减轻不良气味，减轻消化器中的波动载荷因素，产生可回收清洁水以及生物-污泥颗粒状的可再生燃料，并且产生废热可用性。
【主权项】
1.一种处理废物的方法，包括: 使废物原料液化； 将经液化的废物原料传送到处理罐中； 在所述处理罐中混合所述经液化的废物原料以产生浆料材料； 将助滤剂预涂层施加到旋转真空滚筒过滤机的外表面上； 将所述浆料材料传送到容纳所述旋转真空滚筒过滤机的盆中； 使所述旋转真空滚筒过滤机运行，其中，将所述经液化的废物分离成固体材料和液体，并且其中，使所述固体材料捕获在所述助滤剂预涂层中； 通过使用指示刀进行刮擦来从所述旋转真空滚筒过滤机的外部去除所述助滤剂预涂层和固体材料； 将所述液体栗送至处理液体收集罐； 将过量的液体引导至增值肥料容器。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述助滤剂预涂层是可燃材料。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述可燃助滤剂预涂层是纤维素材料。4.根据权利要求1所述的方法，还包括通过在使用天然气加热的二次干燥处理中对所述固体材料进行处理来从所述固体材料中去除额外水分的步骤。5.根据权利要求1所述的方法，还包括通过暴露于微波能量源来从所述固体材料中去除额外水分的步骤。6.根据权利要求1所述的方法，还包括通过经由高速冲床对所述固体材料进行处理来从所述固体材料中去除额外水分的步骤。7.根据权利要求1所述的方法，其中，重复所述过程以进一步减少水分含量。8.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述固体材料和助滤剂预涂层进一步处理成颗粒状。9.根据权利要求8所述的方法，其中，使所述颗粒与其他生物质组合。10.根据权利要求1所述的方法，其中，将生物质加入到所述废物原料中。11.一种废物处理设备，包括: 多个高压喷射器； 至少一个栗； 处理罐； 混合机； 旋转真空滚筒过滤机； 助滤剂； 固体罐； 指示刀； 处理液体收集罐；以及 增值肥料容器。12.根据权利要求11所述的废物处理设备，还包括利用天然气加热的二次干燥机。13.根据权利要求11所述的废物处理设备，其中，所述设备与微波技术结合。14.根据权利要求11所述的废物处理设备，还包括高速冲床。15.根据权利要求11所述的废物处理设备，其中，所述设备是便携式的。16.根据权利要求11所述的废物处理设备，其中，所述设备是固定的。
【文档编号】C02F1/30GK105899465SQ201480057537
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年8月19日
【发明人】保罗·凯尼格
【申请人】保罗·凯尼格