用于沼气和液体肥料生产的、具有外骨架支撑的轻质器具的相应成套部件和方法技术

描述了实施实质厌氧消化工艺而将有机垃圾回收成沼气的可组装器具和方法。该可组装器具包括柔韧结构化外骨架包层，柔性可伸缩的厌氧消化器和气罐。描述了一种用于组装前述器具的紧凑的成套部件和使用用于将有机垃圾回收成沼气和液体肥料的前述器具的相应方法。

Corresponding complete sets of components and methods of light appliances with external skeleton support for biogas and liquid fertilizer production

An assemblable apparatus and method for recovering organic waste to biogas by anaerobic digestion process are described. The assembled apparatus comprises a flexible and structured outer skeleton cladding, a flexible and retractable anaerobic digester and a gas tank. A compact set of components for assembling the apparatus and a corresponding method for using the apparatus for recycling organic waste into biogas and liquid fertilizer are described.

【技术实现步骤摘要】
用于沼气和液体肥料生产的、具有外骨架支撑的轻质器具的相应成套部件和方法相关申请的交叉引用本申请要求提交于2017年6月25日美国专利申请2017/0291858的巴黎公约优先权的权益。
一般地，本专利技术涉及回收有机垃圾并且利用其产物的系统和方法。特别地，本专利技术涉及用于实施实质厌氧消化工艺而回收有机垃圾的极轻质可组装器具，其由柔韧结构化外骨架包层支撑并成形。
技术介绍
家居有机垃圾组成了全部垃圾的相当大百分比。这种垃圾通常随着废物的其余部分扔掉，需要运输和垃圾堆中的空间。这种垃圾偶尔用于生产堆肥、节省运输和空间需求以及提供肥沃土壤的来源的目的。因此，用于来自这些废弃的有机垃圾的组合沼气和肥料生产的改进系统和方法应带来环境效益。以前的尝试包括在国际专利申请PCT/ES2010/070120中公开的公开号WO/2010/100309的方法和装置，其用于借助于预制的沼气生产厂，在社区住宅中产生的可生物降解的家庭垃圾的回收和利用，以便产生电力和肥料并且以便对水加热。垃圾在厨房水槽中设置的研磨机中研磨，并且借助于与污水网络分离的网络来输送给由消化器形成的沼气生产厂，其中沼气借助于厌氧消化产生。然而，先前的尝试包括在US/2010/233778中公开的方法和装置，用于从具有沼气反应器的有机材料生成沼气，该沼气反应器具有用于采用有机材料装填的装填室，以及用于来自沼气反应器的有机材料的至少部分排放的回流通道。根据US2010/233778，沼气反应器另外还具有至少一个中间室，其充电室形成至少一个中间室，而回流通道在流动路径的该序列部分中形成，通过该流动路径，流可仅在用于有机材料的一个方向中穿过，两个连续的随后部分分别在一种情况下形成上升的流动路径，而在另一种情况下形成下降的流动路径。被认为是最相关的现有技术US2015/126349公开了一种用于密封和切割用于形成柔性容器的柔性材料的方法，该柔性容器包括产品体积和至少一个结构支撑体积，所述方法可以包括将至少两种柔性材料馈送进包括密封表面和相对的砧座表面的密封设备中，使至少两种柔性材料的接缝区域与密封表面接触以在接缝区域中形成密封并且以单个单元操作切割该密封以形成接缝。US2015/126349中的密封限定出产品体积的至少一部分边界和至少一个结构支撑体积的至少一部分边界中的一个或两个。进一步相信的是，本领域的当前状态由如下代表：美国专利US2638951、US5429437、US4565552、US5924461、US7036676、US7186339和US9688585；欧洲专利EP0045114；中国专利和技术CN201575295、CN201400673、CN201915092和CN202576409，以及具有公开号WO2011133023和WO2012153256的国际专利申请。被认为是最相关的现有技术的US9688585教导了所公开的实施厌氧消化工艺将有机垃圾回收成沼气的系统和方法。US9688585的系统包括结构支架和柔韧可伸缩厌氧消化器。US9688585中的需氧消化器包括至少一个悬挂凸耳，使得厌氧消化器可悬挂至结构支架。US9688585公开了用于组装上述系统的相应的成套部件。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种系统，形成用于将有机垃圾回收成沼气和液体肥料的自主独立单元。根据本专利技术的另一方面，提供了通过借助于系统实施实质厌氧消化工艺的沼气和液体肥料的生产方法。根据本专利技术的另一方面，提供了维持作为自主独立单元的前述系统的流畅操作的系统和方法。根据本专利技术的另一方面，提供了允许发生消化工艺的沼气和液体肥料产物的便捷利用率的系统和方法。根据本专利技术的另一方面，提供了用于将有机垃圾回收成沼气和液体肥料而从紧凑的成套部件可组装、便于装运和部署的轻质器具。定义如在此所指的术语“可组装”尤其解释为能够相当容易并及时地从成套部件组装和部署。如在此所指的术语“可组装”解释为包括可拆解、或者能够相对容易地拆除或拆解，用于搬迁和/或重新部署。如在此所指的术语“可组装”尤其解释为以紧凑形式以及以拆除或拆解形式可提供的或能够被提供的。术语和表述“以紧凑形式”及类似的将被解释为具有比前述紧凑形式具有的尺寸大得多的最终结构尺寸。如在此所指的“术语柔性或柔韧”解释为具有高拉伸强度并且能够被有效地弯折或弯曲，但是并非回弹的并且无法有效的延展或膨胀。如在此所指的术语“弹性或回弹的”解释为具有比前述柔性或柔韧材料的拉伸强度低的拉伸强度并且可选地能够有效延展或膨胀。如在此所指的术语“外骨架”解释为在外部布置并提供结构支撑和/或坚实性。如在此所指的术语“轻质”解释为不超过30千克，而术语“极轻质”解释为优选在15和25千克之间。如在此所指的术语“紧凑尺寸”解释为被构造用于在经济型汽车的后座和/或通过航空货运进行装载和运输。如在此所指的术语“片材或织物”尤其解释为任何纺粘法或非织造的织物。附图说明从结合附图的以下详细描述中，本专利技术将被更全面地理解并了解，在附图中：图1A是根据US9688585的现有技术的轻质可组装器具(没有外部壳体)的前视立体图；图1B是根据US9688585的示出在图1A中的现有技术的轻质可组装器具的后视立体图；图2A是由柔韧结构化外骨架包层支撑并成形的轻质或极轻质可组装器具的优选实施例的截面视图；图2B是由柔韧结构化外骨架包层支撑并成形的轻质或极轻质可组装器具的优选实施例的在组装形态中系统的优选实施例的结构框架的等距视图；图2C是由柔韧结构化外骨架包层支撑并成形的轻质或极轻质可组装器具的示例性出口组件的细节放大视图；图2D是由柔韧结构化外骨架包层支撑并成形的轻质或极轻质可组装器具的示例性出口组件的细节截面视图；图3是处于耗空或塌缩的轻质或极轻质可组装器具的优选实施例的等距视图；图4是轻质或极轻质可组装器具的优选实施例的等距视图，其中厌氧消化器处于展开或立起形态，而气罐处于耗空或塌缩形态；图5是处于耗空或塌缩形态的轻质或极轻质可组装器具的优选实施例的等距视图；图6是轻质或极轻质可组装器具的优选实施例的等距视图，其中厌氧消化器处于展开或立起构造，而气罐处于耗空或塌缩构造；图7是由柔韧结构化外骨架包层支撑并成形的轻质或极轻质可组装器具的优选实施例的等距视图；图8是由柔韧结构化外骨架包层支撑并成形的极轻质可组装器具的另一优选实施例的等距视图；图9是柱塞手柄的立体图；图10A至图10C是柱塞手柄的组成部分的立体视图；图11A是结合后部组件的优选实施例的等距视图；图11B是结合后部组件的优选实施例的截面视图。尽管本专利技术容许多种修改和替代形式，但是其具体实施例仅借助于在附图中的示例来示出。附图不一定是完整的，并且组件不是基本上按比例的；而是将重点放在清楚地示出本专利技术的基本原则上。具体实施方式本专利技术的说明性实施例描述如下。为了清楚起见，并非实际实施方式的所有特征在本说明书中描述。当然应当理解，在任何这种实际实施例的发展中，许多特定实施方式的决定必须作出以实现开发者的特定目标，诸如符合技术或商业相关的约束，这可从一个实施方式变化到另一个实施方式。此外，应当理解，这种开发的努力可能是复杂和费时的，但是对于具有本公开益处的本领域普通技术人员仍然是例行任务。在阐释本专利技术的任何实施例之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于实施实质厌氧消化工艺而将有机垃圾回收成沼气和液体肥料的可组装器具，所述可组装器具可作为自主独立单元操作，所述可组装器具包括：(a)至少一个柔韧结构化外骨架包层，其被构造用于以紧凑形式来运输，所述柔韧结构化外骨架包层包括：(I)结构化形状；(II)以相对较高拉伸强度为特征的材料；(III)用于所述器具的连接件的多个孔；(b)柔韧的可伸缩厌氧消化器，包括：(I)形成大致封闭的结构的柔韧材料片材，其特征在于其拉伸强度低于所述柔韧结构化外骨架包层的所述较高拉伸强度；(II)入口，其被构造成用于将有机物质和水的半液体混合物馈送至所述厌氧消化器中；(III)气体出口，其气密地附接至所述厌氧消化器的上部；(IV)浆料溢流出口，其从所述厌氧消化器的侧壁伸出；(c)可伸缩气罐，包括；(I)其特征在于，其拉伸强度低于所述柔韧结构化外骨架包层的所述较高拉伸强度，形成大致封闭的结构；(II)选自由气体入口和气体出口组成的组的至少一个元件；(d)至少一个压力施加机构，其被构造成促进所述可伸缩气罐中的压力升高；(I)包含弹性体材料的弹性张力带，其被连接到附接至所述器具的连接件，以及(II)可由压载物填充的、可折叠的且柔性细长的压载袋，所述柔性细长的压载袋能够呈现分别匹配所述可伸缩气罐的形状的形态。...

【技术特征摘要】
2017.06.25 US 15/6323671.一种用于实施实质厌氧消化工艺而将有机垃圾回收成沼气和液体肥料的可组装器具，所述可组装器具可作为自主独立单元操作，所述可组装器具包括：(a)至少一个柔韧结构化外骨架包层，其被构造用于以紧凑形式来运输，所述柔韧结构化外骨架包层包括：(I)结构化形状；(II)以相对较高拉伸强度为特征的材料；(III)用于所述器具的连接件的多个孔；(b)柔韧的可伸缩厌氧消化器，包括：(I)形成大致封闭的结构的柔韧材料片材，其特征在于其拉伸强度低于所述柔韧结构化外骨架包层的所述较高拉伸强度；(II)入口，其被构造成用于将有机物质和水的半液体混合物馈送至所述厌氧消化器中；(III)气体出口，其气密地附接至所述厌氧消化器的上部；(IV)浆料溢流出口，其从所述厌氧消化器的侧壁伸出；(c)可伸缩气罐，包括；(I)其特征在于，其拉伸强度低于所述柔韧结构化外骨架包层的所述较高拉伸强度，形成大致封闭的结构；(II)选自由气体入口和气体出口组成的组的至少一个元件；(d)至少一个压力施加机构，其被构造成促进所述可伸缩气罐中的压力升高；(I)包含弹性体材料的弹性张力带，其被连接到附接至所述器具的连接件，以及(II)可由压载物填充的、可折叠的且柔性细长的压载袋，所述柔性细长的压载袋能够呈现分别匹配所述可伸缩气罐的形状的形态。2.根据权利要求1所述的可组装器具，还包括馈送子组件的至少一个部件，其选自由以下组成的组：(a)馈送管道，其包含能够支撑其自身重量的结实、坚硬或坚实的材料，其连接到所述柔韧可伸缩厌氧消化器的入口；(b)馈送管道，其包括无法支撑其自身重量的柔性或柔韧材料，其与支撑结构相结合；(c)馈送漏斗，其被构造用于将所述有机垃圾馈送进所述馈送管道；(d)研磨机，其被构造成将所述有机垃圾研磨成所述半液体混合物；(e)水槽盖，其特征在于倾斜的或斜的形状，从而有助于将所述有机垃圾馈送入所述厌氧消化器；(f)水罐，其用于供应所述半液体混合物中的水分；(g)水龙头，其用于控制所述半液体混合物中的所述水分的量。3.根据权利要求1或2中所述的可组装器具，进一步包括用于在压力下将所述半液体混合物馈送进所述柔韧可伸缩厌氧消化器的所述入口的机构。4.根据权利要求1所述的可组装器具，进一步包括从所述厌氧消化器的底部伸出的污泥排出口。5.根据权利要求1所述的可组装器具，其中，所述厌氧消化器的所述气体出口和所述浆料溢流出口在所述厌氧消化器中实质上是同一的单个开口。6.根据权利要求1所述的可组装器具，其中所述柔韧结构化外骨架包层与至少一个部件共模模制或接合，该部件选自由所述厌氧消化器和所述气罐组成的组，从而与所述至少一个部件形成实质上同一的或者一体的结构。7.根据权利要求1所述的可组装器具，其中所述至少一个柔韧结构化外骨架包层包括：(a)第一专用柔韧结构化外骨架包层，其构造成用于包围所述柔韧可伸缩厌氧消化器；(b)第二专用柔韧结构化外骨架包层，其构造成用于包围所述可伸缩气罐。8.一种借助于可组装器具来实施实质厌氧消化工艺而将有机垃圾回收成沼气和液体肥料的方法，所述方法包括：(a)提供紧凑的成套部件，其被构造成用于以折叠方式运输，所述成套部件包括：(I)至少一个柔韧结构化外骨架包层，其被构造用于以紧凑形式运输，所述柔韧结构化外骨架包层包括：(i)结构化形状；(ii)以相对较高的拉伸强度为特征的材料；(iii)用于所述器具的连接件的多个孔；(II)柔韧可伸缩厌氧消化器，包括：(i)形成基本上封闭的结构的柔韧材料片材，其特征在于其拉伸强度低于所述柔韧结构化外骨架包层的所述较高拉伸强度；(ii)入口，其被构造用于将有机物和水的半液体混合物馈送至所述厌氧消化器；(iii)气体出口，其气密地附接至所述厌氧消化器的上部；(iv)浆料溢流出口，其从所述厌氧消化器的侧壁伸出；(v)污泥排放口，其从所述厌氧消化器的侧壁的底部伸出；(III)可伸缩气罐，包括：(i)其特征在于其拉伸强度低于所述柔韧结构化外骨架包层的所述较高拉伸强度，形成基本封闭的机构；(ii)选自由气体入口和气体出口组成的组的至少一个元件；(IV)至少一个压力施加机构，其被构造成促进所述可伸缩气罐中的压力增加；(i)包含弹性体材料的弹性张力带，其被连接至附接至所述器具的连接件；以及(ii)可由压载物填充的、可折叠的且柔性细长的压载袋，所述柔性细长压载袋能够呈现分别匹配所述可伸缩气罐的形状的状态；(b)由所述成套部件组装成所述轻质结构化器具；(c)将研磨过的有机物质和水的半液体混合物或浆料馈送至所述柔韧可伸缩厌氧消化器中；(d)在所述柔韧可...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·M·埃夫拉提，Y·特勒，E·兰泽尔，S·扎克，
申请(专利权)人：家庭沼气有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL