生物能量系统及设备技术方案

一种生物能量系统（２０），包括收集原始垃圾材料如城市垃圾、家庭垃圾等的垃圾收集站（２１）。垃圾以受控方式通过旋转的有机材料蒸煮器（２２）输送，以将原始垃圾中所含的有机垃圾材料转化为生物燃料。从蒸煮器（２２）排出的处理过的材料通过筛子（２８），以去除任何无机材料，从而留下生物燃料。生物燃料在干燥站（３５）干燥，然后输送到锅炉（３８）中，以用于燃烧，从而产生能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物能量系统及设备。
技术介绍
例如，在美国专利US 5047349和US 5407809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。US 5047349中所示的系统以批量处理系统操作，而US 5407809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。本专利技术旨在克服这些问题。
技术实现思路
根据本专利技术，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(或好氧)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。在本专利技术的一实施方式中，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。在本专利技术的一实施方式中，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。 在另一实施方式中，挡板和相关的杆连接器由不锈钢材料制成。 在优选方式中，耐蚀材料为环氧树脂。在另一实施方式中，每个挡板的一个或两个面被牺牲材料保护。 优选的是，牺牲材料由硬木、塑料或其它抗冲击和耐蚀材料制成。 在另一实施方式中，每个杆的内端和外端通过焊接接头(或焊缝)固定。在另一实施方式中，每个挡板具有偏心地位于挡板中以用于使材料通 过的开口。通常，所述开口具有椭圆形形状。开口可以如此设置，以便椭圆形开 口的短轴或长轴沿挡板的半径布置。在另一实施方式中，圆柱形滚筒在一端具有原始材料入口，而在其另 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。如果需要， 可以在挡板的每个开口处设置门。在另一实施方式中，用于旋转支架上的滚筒的装置包括围绕滚筒的圆 周延伸的环形齿轮、与环形齿轮驱动啮合的互补小齿轮、以及通过减速齿 轮箱与小齿轮连接的驱动马达。在另一实施方式中，用于旋转支架上的滚筒的装置包括围绕滚筒的圆 周延伸并固定在其上的轮箍，所述轮箍搁置在一对可旋转地安装在一支撑 框架上的间隔轮子上并由其支撑，所述轮子中的至少一个为与相关的驱动 马达相连的摩擦驱动轮，所述驱动马达可操作地旋转支撑框架上的摩擦驱 动轮，以旋转滚筒。在另一实施方式中，驱动马达为液压马达。在再一实施方式中，两个轮箍间隔地安装在滚筒上，每个轮箍具有相 关的驱动装置，以旋转轮箍并因此旋转滚筒。在特别优选的实施方式中，圆柱形滚筒由固定到滚筒的内表面上并沿 滚筒的长度延伸的纵向应力杆在内部被保护，每个应力杆从滚筒的内表面向内凸出。理想地，应力杆的高度为大约4至5英寸(100mm-125mm)， 厚度为大约1英寸(25mm)，并以大约4至5英寸(100mm-125mm)的距离隔幵。当使用滚筒时，形成于这些应力杆之间的通道充满有机材l4， 从而可以极大地增强冲击吸收能力，并提供加速有机材料发酵过程所需的 生物介质。附图说明通过以下参照附图并仅仅以示例方式给出的一些实施例的描述，可以更清楚地理解本专利技术，其中图1为根据本专利技术的生物能量系统的示意图2为该生物能量系统的另一示意图3为根据本专利技术的蒸煮器的透视图4为该蒸煮器的示意性横截面图5为根据本专利技术的另一蒸煮器的正视图6为类似于图5的蒸煮器的视图7为沿图6的线VII-VII剖开的端视图；图8为沿图6的线vin-vm剖开的端视图9为沿图6的线IX-IX剖开的剖视图； 图10为沿图6的线X-X剖开的剖视图11为示出了蒸煮器的圆柱形滚筒的一部分的详细剖视图；以及 图12为示出了蒸煮器的滚筒壁的一部分的详细剖视图。具体实施例方式参照附图，首先参照图1和本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，　在有机材料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所述蒸煮器，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；以及　利用所生产的生物燃料产生能量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：皮尔斯奥凯恩，
申请(专利权)人：皮尔斯奥凯恩，
类型：发明
国别省市：IE[爱尔兰]