专利名称：改进的废物处理和处置系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于生活和有机废物的有效的和经济的处理和处置的改进的系统。更具体地，本发明涉及产生于移动的活动，诸如乘客运载车辆，或传统的处理和处置工具不实际的固定的活动的人类废物和其它相似的有机废物的处理和处置。此处描述的处理和处置系统采用在内燃机或任何其它排出足够热的装置的运转期间排出的热来充分地处置废物。本发明也能够处理和处置包括石油和/或其它有机化合物的废物，包括工业废物，诸如舱底污水和其它含油水废物。
背景技术：
有几种传统的处理和处置废物的方法。具体的处理和处置方法的选择主要依赖两个因素1)需要处理和处置的具体的废物；及2)处理和处置设施必须安装的具体位置。受到特别关注的是人类废物的处理和处置，通常称为生活废物，其包含细菌，具体地为粪大肠菌类细菌，其在过量的浓度下造成严重的健康危害。生活废物的产生通常出现在诸如远程的或移动的设施的位置，这提出与处理和处置有关的独特的问题。传统的废物处理和处置系统已经为这些情况设计，然而，传统的系统具有几个缺点。
用于远程和移动的设施的传统的废物处理和处置系统通常包括接收和收集废物的大的保持箱。使用合适的化学药品可以给废物杀菌，并且一旦杀菌，通常存放废物直到在其它地方用于进一步处理把其移走。对于移动的设施，诸如车辆，船只，飞行器和铁路车辆，必须存放废物直到移动的设施到达废物接收地点。对于远程的设施，具体地为那些传统的下水道和腐败物处理系统不实际的设施，必须存放废物直到废物能够移走并运送到废物接收地点的一定的时间，存放化学药品和处理后的废物的需要，要求巨大的贮存能力且增加了建造和运转移动的或远程的设施的成本。
在船只的情况，传统的处理和处置系统用化学药品和/或间接加热处理废物材料以破坏细菌含量。一旦被处理，废物可以排放到环境中。化学系统具有许多缺点，包括其采用的化学药品的花费及随着化学药品的使用释放的有害气味。并且，化学系统在杀死细菌中并不总是有效的，因此排放的废物材料依然造成污染和环境问题。采用间接加热给废物材料消毒的系统也具有缺点，具体地为需要极大数量的热传输区域以充分给废物消毒，及潜在需要化学氧化剂和燃料供给以产生需要的热，这两方面都导致建造和运转花费的增加，另外，愈加严格的环境规章禁止在诸如内陆水路和湖泊之类的某些区域排放即使处理过的废物材料。传统的处理和处置系统不能用在这些区域，因此需要足够贮存能力的装备用来保持废物直到到达废物接收地点。必须定位和运送到废物接收地点的花费和不便作为不顾规章且把保持箱直接排放到环境的诱因，破坏了环境规章的目的。
在美国专利No.6,106,703中，有名的发明者此处披露了采用内燃机的排气来处理生活和其它类型的废物的废物处理和处置系统。美国专利No.6,106,703的披露此处通过参考引入。该专利总地披露了废物处理系统，其包括用于接收产生于输入源，诸如水头，厨房，淋浴器，污水舱，或其它相似源的废物的保持箱，至少一个连接到保持箱的浸渍器，用于减小团体废物颗粒尺寸的切碎器，离心分离器，注入器泵，和设置在内燃机排气集管内部的注入器喷嘴。
发明内容
本发明在几个方面改进了美国专利No.6,106,703披露的废物处理和处置系统。本发明通过采用用于流体运动装置的共同能量源简化了系统运转。另外，本发明包括臭氧发生器和高频激励器以在热处理之前调节废物。本发明还包括液/液和气/液预热器以在注入排气流之前热调节废物。预热废物增加了处置效率并增加了运转能力界限。切碎器，此处指均化器做了巨大改进，包括对分级筛设计的改进，对刀片设计的改进，允许反向运转的装置的改变，再循环入口及外部抽吸性能的增加。这些改变改进了颗粒磨损，并消除了对固体废物分离装置，诸如离心分离器的需要。本发明还通过增加排气集管卷筒零件改进了注入器设计，排气集管卷筒零件消除了对改变现有排气集管的需要。最后，增加了过程控制改进，其连同其他改变改进了整个系统效率和性能，并减小了系统安装需要的空间。
图1为示出了本发明的改进的废物处理和处置系统的一个优选的图2为具有外部泵特征的均化器的一个优选实施例的截面视图；图3为具有内部泵叶轮特征的均化器的另一个优选实施例的截面视图；图4为在均化器内采用的刀片组件的一个优选的实施例的侧面透视图。
图5为图4刀片组件的前部透视图。
图6为用于图4的刀片组件的三个刀片的第一个的前面透视图。
图7为用于图4的刀片组件的三个刀片的第二个的前面透视图。
图8为用于图4的刀片组件的三个刀片的第三个的前面透视图。
图9为具有图4的刀片组件特征的均化器的一个优选实施例的截面视图。
具体实施例方式
在优选实施例的下列详细描述中，参考形成实施例的一部分的附图，其中通过图示显示实践本发明的具体实施例。应理解可以采用其他的实施例，且造成结构的变化，而不脱离本发明的范围。
图1示出了废物处理系统100的一个优选的实施例。保持箱1接收来自诸如盥洗室，淋浴器，水槽，厨房，舱底，和其它有机废物源之类的废物产生源的废物。来自产生源的废物穿过连接导管2输送到保持箱1。保持箱1包括大气出口3和排放导管4。废物从保持箱1通过排放导管4流到研磨泵5。研磨泵5通过减小存在于保持箱1内的任何固体废物的尺寸并浸软保持箱1内的废物调节来自保持箱1的废物。磨碎的废物从研磨泵5穿过导管7排放，导管7与均化器9流体连通。均化器9在使用中，来自研磨泵5的一部分磨碎的废物穿过导管6再循环回到保持箱1，辅助浸软保持箱1内的废物。当均化器9没有运转时，所有来自研磨泵5的排放的废物再循环回到保持箱1。导管7内的止回阀8防止废物从均化器9回流到保持箱1。
均化器9由原动机10驱动，其可以是传统的感应电动机或用于驱动离心或正位移式旋转装备的任何其它装置。原动机10最好为换向感应电动机。除了驱动均化器9，原动机10也可以通过公共轴用来驱动研磨泵5。然而，为了图示的容易性，研磨泵5作为分离的抽吸元件在图1示出，且不通过公共轴驱动。均化器9通过使废物穿过一系列切割机刀片39和分级筛40(最好参看图2，3和9)减少了废物固体含量的颗粒尺寸，使得没有尺寸大于最小分级筛孔的颗粒离开均化器9。任何大于最小筛孔的颗粒将保留在均化器9内直到它们减小尺寸。废物的液体部分与大致尺寸均匀的固体废物颗粒均匀化且它们从均化器9穿过导管11一起排放。
为了增强消毒和处置过程，可以采用商业上可以得到的臭氧发生器34A，以通过把臭氧通过文氏管35A注入导管11来预调节均匀化的废物。臭氧通过破坏细菌给废物消毒，并且一旦注入排气流22还为有机物的氧化提供另外的氧。虽然文氏管35A单独完成足够高的臭氧溶解，可以采用混合器进一步增加溶解。依赖于废物的特点，设施约束，成本，污染趋势，和机械耐久性，可以采用机械的，静态的或其它类型的混合器。图1中，采用高频激励器36A，超声波装置。
预调节的均匀化废物供应给注入器泵12，其通过原动机10经由公共轴驱动。注入器泵12最好为正位移类型的泵。预调节的均匀化废物从注入器泵12排放到导管13。从导管13，分开均匀化的废物流。来自导管13的一部分均匀化废物流再循环回到保持箱1。再循环的均匀化废物流通过再循环一部分再循环的均匀化废物回到均化器9可以进一步分开。再循环回到均化器9的均匀化废物可以穿过再循环口47供应给均化器9，如图1，2，3和9所示，或可选地，可以与导管7内来自保持箱1的供应结合并通过入口38供应到均化器9。
来自注入器泵12的剩余的均匀化废物流行进至预热器16，预热器为液/液热交换器。在进入预热器16之前，均匀化的废物可以通过采用第二臭氧发生器34B和其相连的文氏管35B进一步调节。相似于其上游的配对物，采用高频激励器36B最大化臭氧的溶解。预热器16最好为壳体和管子类型的交换器，可以使用水或其它与内燃机或其它装置相关联的介质以把热传输到均匀化的废物燃料流。可选地，可以采用热传输流体作为中间的吸热器，其接收来自与内燃机或其它装置相关联的介质的热并传输热到废物流。预热均匀化的废物流增加了废物流的水含量的温度并减小了对废物注入其中的排气流的冷却效果，从而最大化了系统的吞吐量。离开预热器16后，废物继续穿过导管17，导管17供给预热器18。预热器18为气/液热交换器，此处热从排气22被吸收进入废物流，保证废物流中的水含量在废物注入前接近或超过其蒸发温度。随着废物流中的水含量接近或超过其蒸发温度，一旦废物被注入，需要闪蒸水含量的热最小化了。预热器18可选地为液/液热交换器，其采用热传输流体把热从排气22输送到废物流。卷筒零件19容纳预热器18和注入器喷嘴20。卷筒零件19通过消除对现有排放集管的任何需要的更改有利于系统的安装。
卷筒零件19还可以包括风扇或相似装置以增加排气22的速度，从而保证紊流和注入的废物的径向分布。可选地，通过使用材料的另外的源，诸如空气或再循环排气22补充排气22，可以增加排气22的流动速率，这将增加其速度。
废物可以穿过注入器喷嘴20注入排气22，顺流或逆流到达排气22流。为了最大化越过卷筒零件19的直径的废物分布，废物最好逆流注入排气22流。另外，可以采用文氏管类型的卷筒零件使废物流从导管17抽入排气22。文氏管类型的卷筒零件具有雾化废物流的任何液体部分的另外的优点。并且，可以使用文氏管喷嘴。文氏管喷嘴中心设置在卷筒零件19内并采用排气22流把废物流从导管17抽出，相似于文氏管类型的卷筒零件。当预热的均匀化废物的注入时，废物燃料流中的水部分闪蒸为蒸汽并连同排气22穿过排气器23离开卷筒零件19。废物流中的固体废物颗粒被干燥并吸收足够的热以造成氧化。氧化导致惰性矿物灰和水蒸气的产生。惰性矿物灰和水蒸汽与排气22一起流出排气器23。
温度传感器21在进入排气器23之前测量排气22的温度。压力传感器33测量注入器的管线压力。两个传感器21，33容纳在卷筒零件19内并配备传播它们的测量值到计算机24的发射机。计算机24接收来自远程或移动设施的电力，其中其通过电力供应线25安装，并控制整个系统的运转。除了排气温度和注入器管线压力外，计算机24可以接收来自安装在保持箱1内的高液面传感器31，低液面传感器32，和高液面警报器102的值。可选地，如图1所示，高液面传感器31，低液面传感器32，和高液面警报器102可以仅发送到与研磨泵5集成的控制器。在这种配置下，研磨泵5独立于系统的其余部分运转。随着研磨泵5的运转从系统运转中分离，计算机24采用压力传感器62以保证在通过打开阀59允许废物流到均化器9前研磨泵5处于使用中。计算机24还可以接收来自内燃机或输送排气22到废物处理系统100的其它装置的另外的数据。计算机24控制系统的运转并允许通过远程面板26监控内部和外部参数。
图1还示出了反冲洗系统和新鲜水净化系统，其使均化器9的反洗和各种系统部件的净化成为可能。计算机24通过反向原动机10的运转控制反冲洗系统，原动机反向均化器9和注入器泵12的运转。通过反向均化器9和注入器泵12的运转，系统简单地反冲洗均化器9，从而自我清洁容纳在均化器9内的内部零件。相似地，计算机24通过停止废物处理并允许整个系统仅处理新鲜水来控制净化系统的运转。可以从任何源向系统供给新鲜水，诸如移动的水箱28。在这种方式下，来自移动的水箱28的新鲜水净化注入器喷嘴20，注入器泵12和均化器9，及任何辅助装备，诸如预热器16，18，臭氧文氏管35A，35B，及高频激励器36A，36B。回流防止器29防止反冲洗期间移动的水箱28的污染。
计算机24通过采用流动调整控制阀和诸如电磁阀之类的完全打开/完全关闭类型的阀的编程序的过程控制方案控制各种系统部件的运转。计算机24通过控制阀15调整再循环的均匀化废物流相似地控制再循环的均匀化废物通过再循环口47回到均化器9的速率。
在图1所示的优选的实施例中，注入速率由流动控制阀14和电磁阀58，59控制。在正常运转期间，电磁阀58，59完全打开以及控制阀14，15调整再循环回到保持箱1的流动。控制阀14的位置由计算机24基于温度传感器21和/或压力传感器33的测量值设置。控制阀14的位置也可以通过其它系统参数，诸如装置供给排气22的旋转速度来设置。关闭系统可以结合到电磁阀58，59以及控制阀14，15，其它系统部件，及反冲洗和净化系统的运转。例如，如果计算机24接收来自装置供给排气22的信号，诸如预定的最小旋转速度值或其它测量值，或如果高压被压力传感器33测量并从压力传感器33传输，计算机24关闭电磁阀59，从而防止来自保持箱1的废物进入均化器9。
计算机24随后启动反洗循环，清除均化器9的任何残留。反洗循环后，计算机24接收检验初始化反洗的条件已经清除的数据。如果条件没有清除，将使用第二个反洗循环。反洗循环之后，计算机24可以通过打开阀27，27A或64并关闭阀59开始新鲜水净化循环以保证系统没有废物。最后，在反洗和净化循环结束后，计算机24关闭电磁阀58并完全打开控制阀14导致整个废物流再循环。通过计算机打开电磁阀59和控制阀15，且整个均化器9排放再循环回到保持箱1，均化器9可以随后投回使用，或均化器可以保持停止，其中仅采用研磨泵5浸软保持箱1内的废物。除了由系统参数启动反洗循环，计算机24可以以预定的间隔启动反洗循环，从而允许系统清除自身废物并作为自我清洁装置运转。
在反洗运转期间，电磁阀58保持打开，允许从注入器喷嘴20反向流动穿过均化器9。在优选的实施例中，反洗运转是相对短的持续时间且仅小数量的材料反向流过系统。然而，来自移动水箱28的新鲜水的供给可以运送到均化器9的出口，且此后运送到保持箱1，允许更长和更彻底的反洗。在净化运转期间，电磁阀59关闭，防止来自保持箱1的废物进入均化器9。控制阀27打开，允许新鲜水进入均化器9，且此后通过正常的运转路线流到注入器喷嘴20，从而净化所有的安装在均化器9和注入器喷嘴20之间的装备。可选地，来自箱子28的净化水可以通过控制阀27A运送到注入器泵12，或通过控制阀64运送到卷筒零件19，其中交换器18和注入器喷嘴20可以得到净化。
图2示出了均化器9的一个优选的实施例。均化器9允许固体和液体进入入口38并接触一系列均化器级44。每个均化器级44包括多刀刃旋转刀片39，分级筛40，维持单个分级筛40之间的距离的隔离物60和反向空间45。每个旋转刀片39采用至少两个切割刀刃37A，37B。在正常运转期间，切割刀刃37B靠着组成具体的均化器级44的相关联的分级筛40运转。在反洗期间，切割刀刃37A靠着与直接位于上游并通过反向空间45隔开的均化器级44相关联的分级筛40运转。与每个连续的均化器级44相关联的分级筛40包括逐渐较小的分级孔41，其导致当废物流过均化器级44时固体废物颗粒尺寸的逐渐磨损。
在每个均化器级44内的分级筛40内的分级孔41的直径的减小允许固体和液体逐渐混合。当固体经过均化器9时，固体连续减小尺寸。当废物流过均化器9时，废物小球通过分级孔41。这个动作通过分级孔41的锥形得到加强。分级孔41的锥形还导致降低的分级孔41的污染趋势，从而减少堵塞的潜在可能和反洗循环的数量和持续时间。可以获得的分级孔41的锥度数量依赖于分级筛40的厚度。分级筛40优选的厚度范围为大约1/4英寸(.635cm)到大约1/32英寸(.079cm)。对于这个厚度的范围，分级孔41优选的锥度范围为大约4％至大约50％。当废物小球通过分级孔41引出时，它们被下一个均化器级44的旋转刀片39剪切，从而允许穿过筛孔41的部分废物继续移动到均化器9的下一级44。该过程在每个均化器级44中重复。最后的均化器级44内的孔41的尺寸规定了从均化器9排放的最大颗粒尺寸。尽管废物的质量和排气产生源供给的热的数量影响系统可以处理的最大颗粒尺寸，总的来说，从均化器9排放的优选的最大颗粒尺寸直径为大约1/5,000英寸(0.005mm)至大约1/30,000英寸(.0008mm)。
均化器刀片39沿着轴46滑动接合，这允许刀片39向前或向后滑动由反向空间45指出的预定的距离。轴46在一个方向的旋转造成刀片39接触与具体的均化器级44相关联的分级筛40，且当反向轴46旋转的方向时，刀片39接触与前面的均化器级44相关联的分级筛40的背侧并剪切分布在分级筛40背侧上的任何残留物。同时，当反向轴46的旋转时，抽回流出物穿过筛子40，移去可能阻塞锥形孔41的任何残留物。均化器9可以采用外部泵42(如图2所示)，内部泵叶轮51(如图3所示)，或根本没有泵。如果采用内部或外部泵机构，原动机10可以通过公共轴46驱动该机构。
多刀刃刀片39可以相对于前面的刀片39以不同的间隔依次围绕轴46放置。这样当采取前透视图时创造了刀片的多点星形图案，相似于图5所示的多点星形图案。多个刀片刀刃使得与进入每个级44的固体多点接触，这样基于注入器20排放的排气22的给定的温度，提供了增加的注入速率。不管均化器9采用内部泵叶轮51，外部泵42，或根本没有泵，流体通过出口43从均化器9排放。如早期描述的，排放废物的部分可以通过再循环口47再循环进入最后的均化器级44。通过再循环从均化器9排放的一部分废物，改进了颗粒尺寸分布和系统性能。
图4示出了均化器刀片39的另一个优选的实施例。如图4所示，刀片组件200包括多个单个的刀片210，220，230。图4示出的优选的实施例包括八个依次沿着轴46设置的单个刀片。最低的刀片201沿着轴46以相对于轴46的轴线成零度角设置。最低的刀片201上面的刀片沿着轴46以相对于轴46的轴线成30度角设置。刀片组件200的每个连续的刀片沿着轴46以比前面的刀片大30度的角设置，当采取前透视图时，显现图5的星形图案。最低的刀片201靠着与均化器级44相关联的分级筛40运转，刀片组件200安装在均化器级44中。当均化器9的原动机10反向时，最上面的刀片202靠着直接在刀片组件200上游的均化器级44的分级筛40的背侧运转。
图5示出了刀片组件200的星形图案的前视图。刀片组件200包括多个通过堆叠单个的刀片210，220，230产生的多个刀片，分别示于图6，7，8。
示于图6中的刀片210，包括至少两个切割附件211，212，其连接到中心件213。中心件213包括内部表面214并沿着轴46滑动接合，使得内部表面214接触轴46的表面。在所示优选的实施例中，轴46和内部表面214都具有大致正方形的截面，其一旦装配，转换轴46的旋转到刀片210，而没有任何明显的滑动。转换旋转的可选的方法也可以用于不同截面的轴，诸如采用轴键。
图7和8分别所示的刀片220，230大致相似于刀片210。刀片220包括至少两个切割附件221，222，其连接到中心件223。刀片230包括至少两个切割附件231，232，其连接到中心件233。如图7所示，切割附件221，222连接到中心件223，使得切割附件221，222沿着轴46以不同于刀片210的切割附件211，212的角度设置。相似地，如图8所示，切割附件231，232连接到中心件233，使得切割附件231，232沿着轴46以不同于刀片210的切割附件211，212和刀片220的切割附件221，222的角度设置。通过沿着轴46滑动接合刀片210，220，230，显现切割附件的星形图案，其在图5中最好地看到，切割附件从轴46向外辐射。
最后，图9示出了特征为刀片组件200安装在多个均化器级44中的第一个内的均化器9。剩余的均化器级44采用刀片39，其在图2中描绘并在上面描述。刀片39沿着轴46滑动接合，使得刀片39彼此垂直运转。均化器9可以在一个均化器级44内，在至少两个均化器级44内，或在所有的均化器级44内采用刀片组件200。
尽管以具体实施例的方式描述了本发明，预期其变更和改变将无疑对本领域内普通的技术人员变得显而易见。因此意在使下列权利要求书解释为覆盖落在本发明真正精神和范围内的所有变更和改变。
权利要求
1.一种废物处理和处置系统，其包括至少一个与箱子流体连通的废物产生源，该箱子用于贮存来自所述至少一个废物产生源的所述废物，所述废物包括液体部分和固体部分，所述箱子包括用于从所述箱子移去所述废物的排放导管；与所述排放导管流体连通的用于均匀化所述废物的工具，用于均匀化的所述工具包括用于减小所述废物的所述固体部分的颗粒尺寸的工具和用于将所述废物的所述液体部分和所述废物的所述固体部分混合成大致均质的废物流的工具，用于减小所述固体部分的颗粒尺寸的所述工具和用于混合所述液体部分和所述固体部分的所述工具大致同时存在；连接到用于均匀化的所述工具的用于加热所述大致均匀化的废物流的工具；连接到用于加热的所述工具的用于注入所述大致均匀化的废物流的工具，用于注入的所述工具设置在排气产生源的排气流内部。
2.根据权利要求1所述的废物处理和处置系统，还包括用于浸软存放在所述箱子内的所述废物的工具。
3.根据权利要求1所述的废物处理和处置系统，还包括至少一个用于将臭氧注入所述大致均匀化的废物流的工具。
4.根据权利要求3所述的废物处理和处置系统，还包括至少一个用于混合所述臭氧和所述大致均匀化的废物流的工具。
5.根据权利要求1所述的废物处理和处置系统，还包括用水用于净化用于均匀化的所述工具，用于加热的所述工具，及用于注入的所述工具的工具。
6.根据权利要求1所述的废物处理和处置系统，还包括设置在用于均匀化的所述工具和用于注入所述大致均匀化的废物流的所述工具之间的注入器泵。
7.根据权利要求6所述的废物处理和处置系统，其中用于均匀化的所述工具和所述注入器泵由公共的原动机提供动力。
8.根据权利要求1所述的废物处理和处置系统，其中用于注入所述大致均匀化的废物流的所述工具包括设置在能够连接到所述排气产生源的排放口的导管内的注入器喷嘴。
9.根据权利要求8所述的废物处理和处置系统，还包括用于促进所述排气流的速度增加的工具。
10.根据权利要求8所述的废物处理和处置系统，其中用于加热所述大致均匀化的废物流的所述工具包括热交换器，所述热交换器采用由所述排气产生源产生的热流体来传输热至所述大致均匀化的废物流。
11.根据权利要求10所述的废物处理和处置系统，其中用于加热所述大致均匀化的废物流的所述工具设置在能够连接到所述排气产生源的排放口的所述导管内的所述注入器喷嘴的下游。
12.根据权利要求1所述的废物处理和处置系统，其中用于加热所述大致均匀化的废物流的所述工具包括热交换器，所述热交换器采用由所述排气产生源产生的热流体来传输热至所述大致均匀化的废物流。
13.根据权利要求12所述的废物处理和处置系统，其中用于加热所述大致均匀化的废物流的所述工具还包括设置在采用由所述排气产生源产生的热流体的所述热交换器下游的第二热交换器，所述第二热交换器采用由所述排气产生源产生的所述排气来传输热至所述大致均匀化的废物流。
14.根据权利要求1所述的废物处理和处置系统，其中用于均匀化的所述工具还包括具有入口和出口的外壳；设置在所述外壳内的中心轴；用于旋转所述中心轴的工具；及至少一个可运转地连接到所述中心轴的均化器级；所述均化器级包括具有顶端刀刃和底端刀刃的旋转刀片，所述旋转刀片的所述底端刀刃具有切割表面，及包括具有顶侧、底侧，和多个分级孔的分级筛，该分级孔允许废物流从所述分级筛的所述顶侧行进至所述底侧，所述分级筛的所述顶侧与所述旋转刀片的所述底端刀刃的所述切割表面接触。
15.根据权利要求14所述的废物处理和处置系统，其中用于均匀化的所述工具还包括多个均化器级，所述多个均化器级沿着所述中心轴连续设置。
16.根据权利要求15所述的废物处理和处置系统，其中所述外壳的所述入口允许废物流进入所述多个均化器级的第一级，且所述出口允许离开所述多个均化器级的最后级的废物流的排放。
17.根据权利要求16所述的废物处理和处置系统，其中每个所述连续的均化器级的每个所述分级筛的所述顶侧包括多个具有比前面的均化器级小的直径的分级孔。
18.根据权利要求17所述的废物处理和处置系统，其中每个所述连续的均化器级的每个所述分级筛上的所述多个分级孔是锥形的。
19.根据权利要求18所述的废物处理和处置系统，其中所述分级孔的所述锥度从所述分级筛的所述顶侧至所述分级筛的所述底侧增加。
20.根据权利要求16所述的废物处理和处置系统，其中用于旋转所述中心轴的所述工具是具有正常旋转和反向旋转的换向电动机。
21.根据权利要求20所述的废物处理和处置系统，其中每个所述连续的均化器级的所述旋转刀片还包括沿着所述旋转刀片的所述顶端刀刃设置的第二切割表面。
22.根据权利要求21所述的废物处理和处置系统，其中每个所述连续的均化器级的所述旋转刀片与所述中心轴滑动接合，使得当所述换向电动机在所述反向旋转运转时，所述旋转刀片沿着所述中心轴滑动，造成所述旋转刀片的所述顶端刀刃的所述切割表面与前面的均化器级的所述分级筛的所述底侧接触。
23.根据权利要求16所述的废物处理和处置系统，其中所述外壳还包括与所述出口流体连通的再循环口，所述再循环口允许穿过所述出口离开所述多个均化器级的最后级的废物流的一部分排放穿过所述再循环口再循环回到所述多个均化器级的最后级。
24.根据权利要求23所述的废物处理和处置系统，还包括用于穿过所述多个均化器级抽吸废物流的工具。
25.根据权利要求24所述的废物处理和处置系统，其中用于抽吸的工具包括可运转地连接到所述中心轴并设置在所述外壳内的叶轮。
26.根据权利要求24所述的废物处理和处置系统，其中用于抽吸的工具包括与所述多个均化器级流体连通的外部泵。
27.根据权利要求23所述的废物处理和处置系统，其中所述外部泵由用于旋转所述中心轴的所述工具提供动力。
28.一种用于均匀化具有液体部分和固体部分的废物流的设备，所述的设备包括具有入口和出口的外壳；设置在所述外壳内的中心轴；用于旋转所述中心轴的工具；及至少一个可运转地连接到所述中心轴的均化器级；所述均化器级包括具有顶端刀刃和底端刀刃的旋转刀片，所述旋转刀片的所述底端刀刃具有切割表面，及包括具有顶侧、底侧，和多个分级孔的分级筛，该分级孔允许废物流从所述分级筛的所述顶侧行进至所述底侧，所述分级筛的所述顶侧与所述旋转刀片的所述底端刀刃的所述切割表面接触。
29.根据权利要求28所述的设备，还包括多个均化器级，所述多个均化器级沿着所述中心轴连续设置。
30.根据权利要求29所述的设备，其中所述外壳的所述入口允许废物流进入所述多个均化器级的第一级，且所述出口允许离开所述多个均化器级的最后级的废物流的排放。
31.根据权利要求30所述的设备，其中每个所述连续的均化器级的每个所述分级筛的所述顶侧包括多个具有比前面的均化器级小的直径的分级孔。
32.根据权利要求31所述的设备，其中每个所述连续的均化器级的每个所述分级筛上的所述多个分级孔是锥形的。
33.根据权利要求32所述的设备，其中所述分级孔的所述锥度从所述分级筛的所述顶侧至所述分级筛的所述底侧增加。
34.根据权利要求30所述的设备，其中用于旋转所述中心轴的所述工具是具有正常旋转和反向旋转的换向电动机。
35.根据权利要求34所述的设备，其中每个所述连续的均化器级的所述旋转刀片还包括沿着所述旋转刀片的所述顶端刀刃设置的第二切割表面。
36.根据权利要求35所述的设备，其中每个所述连续的均化器级的所述旋转刀片与所述中心轴滑动接合，使得当所述换向电动机在所述反向旋转运转时，所述旋转刀片沿着所述中心轴滑动，造成所述旋转刀片的所述顶端刀刃的所述切割表面与前面的均化器级的所述分级筛的所述底侧接触。
37.根据权利要求30所述的设备，其中所述外壳还包括与所述出口流体连通的再循环口，所述再循环口允许穿过所述出口离开所述多个均化器级的最后级的废物流的一部分排放穿过所述再循环口再循环回到所述多个均化器级的最后级。
38.根据权利要求37所述的设备，还包括用于穿过所述多个均化器级抽吸废物流的工具。
39.根据权利要求38所述的设备，其中用于抽吸的工具包括可运转地连接到所述中心轴并设置在所述外壳内的叶轮。
40.根据权利要求38所述的设备，其中用于抽吸的工具包括与所述多个均化器级流体连通的外部泵。
41.根据权利要求40所述的设备，其中所述外部泵由用于旋转所述中心轴的所述工具提供动力。
42.一种处理和处置具有液体部分和固体部分的废物流的方法，其包括的步骤在箱子内存放所述废物流，所述箱子包括用于从所述箱子移去所述废物的排放导管；提供与所述排放导管流体连通的用于均匀化所述废物的工具，用于均匀化的所述工具包括用于减小所述废物的所述固体部分的颗粒尺寸的工具，及用于将所述废物的所述液体部分和所述废物的所述固体部分混合成大致均质的废物流的工具，用于减小所述固体部分的颗粒尺寸的所述工具和用于混合所述液体部分和所述固体部分的所述工具大致同时存在；加热由用于均匀化的所述工具产生的所述大致均匀化的废物流；及将所述加热的大致均匀化的废物流注入排气产生源的排气流。
43.根据权利要求42所述的方法，其中用于均匀化的所述工具还包括具有入口和出口的外壳；设置在所述外壳内的中心轴；用于旋转所述中心轴的工具；及多个可运转地连接到所述中心轴的均化器级；所述多个均化器级的每个包括具有顶端刀刃和底端刀刃的旋转刀片，所述旋转刀片的所述底端刀刃具有切割表面，及包括具有顶侧、底侧，和多个分级孔的分级筛，该分级孔允许废物流从所述分级筛的所述顶侧行进至所述底侧，所述分级筛的所述顶侧与所述旋转刀片的所述底端刀刃的所述切割表面接触。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述外壳的所述入口允许废物流进入所述多个均化器级的第一级，且所述出口允许离开所述多个均化器级的最后级的废物流的排放。
45.根据权利要求44所述的方法，其中用于旋转所述中心轴的所述工具是具有正常旋转和反向旋转的换向电动机。
46.根据权利要求45所述的方法，其中每个所述连续的均化器级的所述旋转刀片还包括沿着所述旋转刀片的所述顶端刀刃设置的第二切割表面。
47.根据权利要求46所述的方法，其中每个所述连续的均化器级的所述旋转刀片与所述中心轴滑动接合，使得当所述换向电动机在所述反向旋转运转时，所述旋转刀片沿着所述中心轴滑动，造成所述旋转刀片的所述顶端刀刃的所述切割表面与前面的均化器级的所述分级筛的所述底侧接触。
48.根据权利要求42所述的方法，其中所述加热的大致均匀化的废物流注入内燃机的排气。
49.一种用于均匀化具有液体部分和固体部分的废物流的设备，所述的设备包括具有入口和出口的外壳；设置在所述外壳内的中心轴；用于旋转所述中心轴的工具；及至少一个可运转地连接到所述中心轴的均化器级，所述至少一个均化器级包括堆叠的旋转刀片组件，所述堆叠的旋转刀片组件包括多个具有最上的堆叠的旋转刀片和最下的堆叠的旋转刀片的堆叠的旋转刀片，所述多个堆叠的旋转刀片的每一个包括至少一个切割附件；及具有顶侧、底侧，及多个分级孔的分级筛，该分级孔允许废物流从所述分级筛的所述顶侧行进至所述底侧，所述分级筛的所述顶侧与所述最下的堆叠的旋转刀片的所述至少一个切割附件接触。
50.根据权利要求49所述的设备，还包括多个均化器级，所述多个均化器级沿着所述中心轴连续设置。
51.根据权利要求50所述的设备，其中所述外壳的所述入口允许废物流进入所述多个均化器级的第一级，且所述出口允许离开所述多个均化器级的最后级的废物流的排放。
52.根据权利要求51所述的设备，其中每个所述连续的均化器级的每个所述分级筛的所述顶侧包括多个具有比前面的均化器级小的直径的分级孔。
53.根据权利要求52所述的设备，其中每个所述连续的均化器级的每个所述分级筛上的所述多个分级孔是锥形的。
54.根据权利要求53所述的设备，其中所述分级孔的所述锥度从所述分级筛的所述顶侧至所述分级筛的所述底侧增加。
55.根据权利要求50所述的设备，其中用于旋转所述中心轴的所述工具是具有正常旋转和反向旋转的换向电动机。
56.根据权利要求55所述的设备，其中每个所述连续的均化器级的所述堆叠的旋转刀片组件与所述中心轴滑动接合，使得当所述换向电动机在所述反向旋转运转时，所述堆叠的旋转刀片组件沿着所述中心轴滑动，造成所述最上的堆叠的旋转刀片的所述的至少一个切割附件与前面的均化器级的所述分级筛的所述底侧接触。
57.根据权利要求56所述的设备，其中所述外壳还包括与所述出口流体连通的再循环口，所述再循环口允许穿过所述出口离开所述多个均化器级的最后级的废物流的一部分排放穿过所述再循环口再循环回到所述多个均化器级的最后级。
全文摘要
本发明涉及废物的处理和处置，包括生活，石油，及其它有机废物。更具体地，本发明处理和处置来自诸如乘客运载车辆及下水道和腐败物处理系统不实际的远程设施之类的移动的和远程的废物产生源的这些类型的废物。处理系统(100)使用从诸如内燃机之类的产生热排气流的装置释放的热能。本发明总的包括从箱子(1)传递废物材料穿过均匀化装置(9)。均匀化装置(9)减小了颗粒尺寸并彻底混合废物流，使得其可以注入热排气流(22)，排气流把废物流转变成水蒸汽，气体和惰性的灰。
文档编号C02F11/06GK1787973SQ200480009030
公开日2006年6月14日 申请日期2004年2月5日 优先权日2003年2月6日
发明者纳曼·A·纳塞夫 申请人:纳曼·A·纳塞夫