[发明专利]生物能量系统及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物能量系统及设备。

背景技术

例如，在美国专利US5047349和US5407809中已经描述了用于将有机垃圾材料如城市垃圾转化成混合肥料的系统和设备。US5047349中所示的系统以批量处理系统操作，而US5407809的系统为连续输送过程。这些文献的内容均并入此处作为参考。这些系统中的每一个包括这种类型的蒸煮器，其包括圆柱形滚筒，该圆柱形滚筒在一端具有有机材料入口，并在其另一端具有处理过的材料出口，所述圆柱形滚筒可旋转地安装在支架上，以围绕滚筒的中心轴旋转，以及用于旋转支架上的滚筒的装置，滚筒的旋转轴在滚筒的入口和出口之间向下倾斜，以在入口和出口之间输送材料，多个间隔设置的挡板在入口和出口之间安装在滚筒内，以控制在入口和出口之间通过滚筒的材料的流动，每个挡板具有用于使材料通过的开口。在蒸煮器滚筒内，挡板通常焊接到滚筒侧壁的内表面上。在滚筒中的材料处理期间，在滚筒内产生相对腐蚀的环境。在此腐蚀环境中，焊接可能失效，从而导致挡板与滚筒壁分离。在极端情况下，滚筒侧壁可能破裂。

使用此蒸煮器产生的混合肥料可以用于农业和园艺目的。目前，以此方式处理的城市垃圾的量还相对较小。大量的城市垃圾通常采用就地掩埋的方式处理。这从环境的观点来看是不理想的。然而，如果城市垃圾增长量中的有机物质均如上所述转变为混合肥料，则在一定的市场中，产生的混合肥料量将极大地超过农业和园艺的需要。虽然其可以采用就地掩埋的方法处置，但仍不是解决此问题的理想方法。

本发明旨在克服这些问题。

发明内容

根据本发明，提供了一种生物能量系统，包括：

收集包括有机垃圾材料的原始垃圾材料，

在蒸煮器的入口和出口之间将所述原始垃圾材料以受控方式输送通过有机材料蒸煮器，并在蒸煮器中利用需氧细菌处理原始垃圾材料，以将原始垃圾材料中所含的有机垃圾材料转化为生物燃料，

从蒸煮器的出口排出处理过的材料，

将所述生物燃料与处理过的材料中的无机材料分离。

系统还可以包括利用生产的生物燃料产生能量。

生产的生物燃料可以以任何适当的方式使用，以产生能量或作为矿物燃料的替代品。

在本发明的一实施方式中，系统包括至少部分干燥生物燃料材料，以在利用生物燃料产生能量之前降低生物燃料材料的水分含量。

生物燃料可以以任何适当的方式干燥。例如，可以通过压榨降低生物燃料材料的水分含量。可替换地或此外，水分含量也可以通过使用任何其它形式的干燥系统降低，例如包括热干燥器、流化床干燥器、空气干燥器以及生物干燥。

在另一实施方式中，系统包括筛分或过滤处理过的材料，用于将生物燃料和无机材料(即可生物降解和不可生物降解的材料)分离。

在另一实施方式中，系统包括将无机(不可生物降解)材料选分成可回收垃圾材料和不可回收垃圾材料。

在优选实施方式中，蒸煮器包括在一端具有原始材料入口、而在另一端具有处理过的材料出口的圆柱形滚筒，所述滚筒具有至少一个内部室，用于垃圾材料的处理，所述圆柱形滚筒可旋转地安装在支架上，用于围绕滚筒的中心轴旋转，以及用于围绕滚筒的所述中心轴旋转滚筒的装置。优选在滚筒的入口和出口之间滚筒的旋转轴向下倾斜。然而，在一些情况下，滚筒的旋转轴也可以基本水平布置。

在另一实施方式中，蒸煮器包括可旋转的圆柱形滚筒，至少一个挡板安装在滚筒内，以控制在滚筒的入口和出口之间通过滚筒的材料的流动，所述挡板或每个挡板通过连接装置固定到滚筒上，连接装置从挡板向外延伸穿过滚筒的圆柱形侧壁。

在另一实施方式中，连接装置固定到滚筒的外部。

在本发明的一实施方式中，滚筒具有支撑环，其围绕滚筒的内部或外部延伸，并与滚筒内的每个挡板对齐。

在另一实施方式中，连接装置固定到支撑环上。

在另一实施方式中，连接装置包括多个间隔的杆，每个杆具有内端和外端，所述内端固定到挡板上，而所述外端固定到滚筒上。

在优选实施方式中，每个杆的内端与挡板的正面和背面向内隔开地固定到挡板的外周边缘上。在另一实施方式中，杆的内端位于挡板的边缘处的互补径向槽中。

在另一实施方式中，杆从挡板径向向外延伸穿过滚筒侧壁。

在另一实施方式中，每个杆的外端接合在支撑环中的互补径向安装孔中。

在再一实施方式中，至少在挡板的外边缘与滚筒侧壁会合的区域处涂敷有耐蚀材料。

在优选实施方式中，挡板的每个面涂敷有所述耐蚀材料。