具有再循环的抗菌剂应用系统及捕获单元的制作方法

文档序号:12507783阅读:316来源:国知局
具有再循环的抗菌剂应用系统及捕获单元的制作方法与工艺

本发明与抗菌剂应用系统有关,而且更特定地是与具有再循环特征以与食物制品及与食品加工相关联的表面和其他物品连结使用的抗菌剂应用系统有关。



背景技术:

包括喷雾柜的抗菌剂应用系统是本领域中已知的。在2004年6月1日核准、名称为“喷雾应用系统”的美国专利第6,742,720号公开了多个这类系统,并且强调了这些系统的多项优点与缺点。美国专利第6,742,720号的内容通过引用而被并入本文中。这个专利中所公开的喷雾应用系统提供了优于更早系统的多项优点,如同该专利中所更详细说明的。然而,本发明的发明人已经进一步改良及建立这些系统,以提出可提供额外弹性的替代具体实施例。举例而言,可能期望回收施加到工件上的抗菌剂。增加设备与步骤来回收会增加系统的成本与复杂度,因此并非总是作为优先考虑。然而,利用回收可减少抗菌剂和水的耗费,且可减少需要处置的废弃材料量。这基于任何数量的理由都会是期望的,例如环境考虑、原材料成本、原材料存储限制、处置成本、以及涉及废水与某些抗菌剂处置的法规问题。因此,在许多情况下,会想要将多种应用的抗菌剂再循环到待处理的工件上。

在程序管线中回收应用至部分类型工件的液体是本领域中一般已知的。然而,关于食品加工及与食品加工有关物品的再循环液体会呈现出数个特殊议题与考虑,特别是要考虑到掺杂、污染与交叉污染。这些考虑通常都反对再循环或导致使用缓慢、麻烦、不期望的外加步骤与外加设备(这些会增加系统的成本与复杂度)。有一种这类复杂系统是公开于2002年公告的Caracciolo,Jr.的美国专利号第6,348,227号中,此文件的公开内容通过引用形式而并入本文中。



技术实现要素:

在一种构想中,用于抗菌剂应用单元的捕获单元包括上游过滤器与下游过滤器。上游过滤器可被配置以耦接至用于将来自所述抗菌剂应用单元的流出物携带到所述上游过滤器的上游捕获管线。下游过滤器被配置以耦接至用于将上游流出物滤液携带到所述下游过滤器的下游捕获管线。上游过滤器可进一步配置以过滤所述流出物的固体成分,而下游过滤器可进一步配置以过滤所述流出物的抗菌剂成分。

在各种具体实施例中,上游过滤器可包括网状过滤器,网状过滤器包括具有第一端部、第二端部与延伸其间的环形壁的本体。所述环形壁限定延伸通过所述本体的内孔,以用于接收来自所述上游捕获管线的流出物。所述环形壁包括过滤部分,所述过滤部分具有延伸通过所述环形壁的多个穿孔,以于所述流出物从所述上游捕获管线被接收于所述内孔内时过滤所述流出物的固体成分。所述本体可沿着延伸通过内孔的旋转轴旋转。所述环形壁可进一步包括带体部分,带体部分具有沿着面向内表面的连续表面且延伸于内孔周围。带体部分被配置以于流出物通过到过滤部分之前先将来自上游捕获管线的流出物接收到连续表面上。网状过滤器可进一步包括从所述环形壁的面向内表面突出到所述内孔中的螺纹,而且所述螺纹沿着所述面向内表面螺旋延伸于所述本体的所述第一端部与所述第二端部之间。环形壁可进一步包括配置以接收来自所述上游捕获管线的流出物的输送区域。输送区域包括连续表面,所述连续表面形成沿着所述面向内表面且延伸于所述内孔周围的带体。所述螺纹沿着所述过滤部分与所述连续表面延伸。所述网状过滤器可进一步包括清洁器,配置以从环形壁移除已过滤的固体成分。清洁器可包括喷杆,所述喷杆包括经定位以将流体引导向环形壁的一个或多个流体通口。所述流体通口可定位于内孔外部。

在各种具体实施例中,下游过滤器包括至少两个过滤单元,每个过滤单元包括配置以保有包括活性碳的过滤材料的容器。多个过滤单元可串联排列,并且被配置以从上游流出物滤液过滤抗菌剂成分。在一种应用中,抗菌剂成分包括季铵化合物。多个过滤单元中的至少一个过滤单元包括集管,所述集管包含本体,所述本体具有上游入口与沿着多个臂体而定位的多个下游流体通口。在一个具体实施例中,本体可包括至少四个臂体,配置成“X”型态。在一个具体实施例中,本体包括至少两个臂体,每个臂体限定有至少20个流体通口。流体通口可定位于每一个臂体的至少两侧上。流体通口可限定介于0.125至0.250英寸的截面。至少有一个容器可包括由塑料形成的内表面。

在另一个构想中,抗菌碳过滤系统包括集管。集管可包括具有上游入口与沿着多个臂体而定位的多个下游流体通口的本体。集管被配置以定位于过滤容器的上游部分,以分配含有要被分离到过滤材料上的抗菌剂成分的流体。

在一个具体实施例中,本体包括至少两个臂体,每一个臂体限定至少20个流体通口。流体通口可定位于每一个臂体的至少两侧上。流体通口更限定介于0.125至0.250英寸之间的截面。在一个具体实施例中,集管包括排列为“X”型态的至少四个臂体。在进一步的具体实施例中,本体包括排列为“X”型态的四个臂体,且流体通口限定为介于0.125至0.250英寸之间的截面。

在另外一种构想中,抗菌碳过滤系统包括过滤单元容器。过滤单元容器具有外壁与塑料内壁。塑料内壁可限定有配置以保有过滤材料(包括活性碳)的内孔。

在各种具体实施例中,外壁包括金属圆筒。过滤单元容器可进一步包括可移除内衬,且可移除内衬包括内壁。外壁可由塑料形成,而过滤单元容器可包括塑料圆筒。

图式简单说明

通过参考下面结合本实施例的当前优选、但仍然是说明性质的实施例的详细描述,结合如附图式,将更充分地理解上述简要说明以及本发明的其他目的,特征和优点,其中:

图1为根据本文所述各种具体实施例的抗菌剂应用系统的示意图;

图2为根据本文所述各种具体实施例的再循环单元的一部分的侧视图;

图3为根据本文所述各种具体实施例的抗菌剂应用系统的示意图;

图4为根据本文所述各种具体实施例的捕获单元的示意图;

图5为根据本文所述各种具体实施例的捕获单元的半示意图;

图6为根据本文所述各种具体实施例的捕获单元的半示意图;

图7为根据本文所述各种具体实施例的集管的透视图;

图8为根据本文所述各种具体实施例的过滤单元的透视图;

图9为根据本文所述各种具体实施例的过滤单元容器的透视图;

图10为根据本文所述各种具体实施例的过滤单元容器的透视图;及

图11为根据本文所述各种具体实施例的过滤单元容器的透视图。

详细说明

在这份说明书中说明及描述了各种具体实施例,以提供对所公开组合物与方法的组成、功能、运作以及应用的整体理解。要理解在这份说明书中所说明与描述的各种具体实施例都是非限制性的且非详尽的。因此,本发明不需由这份说明书中所揭示的各种非限制性及非详尽的具体实施例的说明所限制。关于各种具体实施例所说明或描述的特征与特性可与其他具体实施例的特征与特性结合。这些修饰和变化都是意欲要被包含在这份说明书的范畴内。因此,权利要求可被修正以记载在这份说明书中所明确或固有地描述的、或是由这份说明书明确地或固有地支持的任何特征或特性。此外,申请人保留修改权利要求的权利,以肯定地排除可能存在于先前技术中的特征或特性。因此,任何这类修改都符合35U.S.C.§112(a)与132(a)的要求。在这份说明书中所公开及描述的各种具体实施例可包括、包含如这份说明书中所描述的特征或特性,或由它们所构成、或本质上由它们所构成。

同时,说明书中所记载的任何数值范围都意欲包括在所载范围内所包含相同数值精度的所有次范围。举例而言,从1.0到10.0的范围意欲包括在所记载的最小值1.0与所记载的最大值10.0之间的所有次范围(且包含此最小值与最大值),也就是具有等于或大于1.0的最小值、以及等于或大于10.0的最大值,例如2.3到6.6。说明书中所记载的任何最大数值限制意欲包括纳入其中的所有较低的数值限制,而且说明书中所记载的任何最小数值限制意欲包括纳入其中的所有较高的数值限制。因此,申请人保留修正说明书(包括权利要求)的权利,以明确地记载在说明书中所明确记载的范围内的任何次范围。所有这类范围都意欲被固有地描述于说明书中,因此为明确记载任何这类次范围而进行的修正都符合35 U.S.C.§112(a)与132(a)的要求。

说明书中所认可的任何专利、公开文献或其他公开材料,都通过引用而整体被并入到这份说明书中,除非另外有说明,但仅限于所并入的材料不会与现有说明内容、定义、陈述,或说明书中明确提出的其他公开材料有冲突的程度。因此,在必要的程度内,说明书中提出的明确公开内容可取代通过引用而并入说明书中的任何冲突材料。通过引用而并入本说明书中、但是与本说明书中所提出的现有定义、陈述或其他公开材料有冲突的任何材料、或其部分,都只有在所并入材料与现有公开材料之间无冲突产生的程度下并入。为能明确地记载通过引用而并入本说明书中的任何目标或其部分,申请人保留修正说明书的权利。

除非另有说明,否则在本说明书中的语法冠词“一个(one)”、“一(a、an)”以及“所述(the)”是要包括“至少一个”或“一个或多个”。因此,在本说明书中所使用的这些冠词是指一个或一个以上(亦即“至少一个”)的所述冠词的语法对象。作为示例,“一组合物”是表示一种或多种组合物,而且因此,可能有一种以上的组合物被考虑而且可被应用或使用于所描述具体实施例的一个实施方式。此外,单数名词的使用可包括多数,而多数名词的使用可包括单数,除非使用的上下文有其他要求。此外,语法连接词“以及”与“或”是根据它们的接受使用范围而被使用于此处。作为示例,“x以及y”是指“x”和“y”;另一方面,“x或y”是指“x”、“y”、或“x”与“y”两者,而“x或y任一个”则涉及排他性。

如同本文所述,一种抗菌剂应用系统可被配置以再循环与食品加工有关而使用的抗菌剂。再循环可包括应用至与食品加工相关物品的抗菌剂的再循环,以将再循环的抗菌剂后续应用至与食品加工有关的物品。抗菌剂应用系统可包括抗菌剂应用单元与再循环单元。一开始,可制备稀释的抗菌剂成分,而且抗菌剂的浓度可由控制单元自动控制。控制单元可包括处理器、或可由处理器运作地控制。处理器可被配置以访问数据存储介质,所述数据存储介质具有存储其中可由处理器执行以实施抗菌剂应用系统的一个或多个操作的指令。抗菌剂成分可被提供至抗菌剂应用单元,并且被应用至工件,例如生禽屠体。在应用至工件之后,抗菌剂成分可流到再循环单元的再循环槽。流到再循环槽的抗菌剂成分中的抗菌剂浓度可经人为监控或由系统监控。若抗菌剂成分中的抗菌剂浓度降到所需量以下,则可自动加入额外的抗菌剂。所有或部分的抗菌剂成分可被周期性地转移到捕获槽,并且可从成分中选择性移除抗菌剂成分。接着以适当方式处置已移除的抗菌剂以及剩余的成分。抗菌剂优选地为季铵化合物、氯化烷基吡啶或氯化十六烷基吡啶。

在各种具体实施例中,抗菌剂应用系统可被配置以执行或达成下述中的一个或多个:在不牺牲安全性下减少原材料消耗;提供所耗费的抗菌剂的周期性或批次类型分离与处置;自动监控及维持要再循环的抗菌剂成分中的所需成分;提供应用至工件的抗菌剂成分的改良再捕获及返送;自动补入从湿润工件传递到再循环抗菌剂成分的额外液体;能够提供抗菌剂成分中成分的连续、实时监控与控制;减少离开系统的废弃物以及与其相关的废弃物处置成本;提供可安全排放到废水系统中的安全废弃流;增加如美国专利第6,742,720号与PCT申请号PCT/US03/35933中所公开的喷雾应用系统喷雾柜的弹性和优点;有效应用、捕获及再应用容易发泡的溶液;在喷嘴的定位与利用方面提供增加的弹性;处理在程序要求中的大扰动;相对地易于安装、清洁及维护;以及提供一种简单、可靠的方法以监控与控制要再循环的抗菌剂中的成分,即使是在抗菌剂含有杂质时。

参阅图1,组件符号10通常是代表根据各种具体实施例的抗菌剂应用系统。抗菌剂应用系统10一般而言包括抗菌剂应用单元12与再循环单元14,并且可包括捕获管线15。

抗菌剂应用单元12可有任何数量的配置。在优选的具体实施例中,抗菌剂应用单元12具有如同美国专利第6,742,720号中所公开的喷雾应用系统的一种具体实施例的一般形式。有一种可能的例外是,在优选的具体实施例中不使用如美国专利第6,742,720号中所公开的液体阻障。输送机16通过外壳18以使工件20(例如生禽)移动通过外壳18。如同下文将更详细说明,滴水托盘或盘体22延伸于设置在输送器16和其所承载的工件20下方的壳体18的下游。可与本发明具体实施例连结使用的喷雾应用系统的示例已于美国专利第6,742,720号中说明,因此不在此处更详细讨论。当然应理解的是,抗菌剂应用单元12一般并不限于这些具体实施例或喷雾应用系统。抗菌剂应用单元12可以任何数量的不同方式对任何数量不同种类与类型的工件20施加例如抗菌剂成分的成分。这类应用单元12所使用的应用方法可包括、但不限于喷雾、雾化、起雾、沉浸、浇注、滴加及其组合。应理解系统10可被用以处理各式各样的不同工件20,包括、但不限于肉类、家禽、鱼类、新鲜和咸水海鲜、水果、蔬菜、其他食品、动物、食品包装以及与食品或食品加工有关的物品和表面。也应理解工件20可以是活的、死的、生的、隐藏的、屠体、碎片、已烹饪的、已制备的、已加工的、已部分加工的、可即食的或用于烹饪的。进一步应当理解,系统10可被用以处理与食品或食品加工物品完全无关的工件20。

刚性构件24(例如不锈钢管)被固定至外壳18,优选地是在外壳18的下游末端处。如图3所示,刚性构件24具有于输送器管线16的相对侧部上对齐的平行臂体26。每一个臂体26上设有一系列的匹配开口28,以供外壳计数器或传感器用。保护透镜30提供了防水性密封,优选地是NEMA 4密封,以保护计数器免于受到在系统10常规地受到严酷冲洗条件下可能发生的损坏。这些计数器优选地是串联设置。如同图1所示,臂体26是设置为使得计数器对齐以侦测工件20的存在或不存在。使用三个计数器提供了备用性而且增加精确性。在那个方面,计数器是可运作地连接至控制器,例如中央控制单元32或164,而且这三个计数器所产生的计数值会被连续比较。当一个计数器提供不同于另外两个所提供的读数或计数值,则中央控制单元32或164一般将被编程为忽略不一致的计数器的读数,改为仰赖另外两个计数器的读数。不同读数的逻辑和解释当然也可以任何数量的方式来修饰。

再循环单元14稀释浓缩的抗菌剂成分或溶液,以得到稀释的抗菌剂成分或溶液,并且将稀释的抗菌溶液提供至抗菌剂应用单元12。抗菌剂来源(例如供应槽34)通过抗菌剂供应管线或导管36连接至外壳18。化学进料泵38是设置于抗菌剂供应管线36中。基于下述理由,泵38可操作地连接至控制器40。抗菌剂优选地包括季铵化合物,更优选地包括氯化烷基吡啶,最优选包括氯化十六烷基吡啶。更特别地,浓缩的抗菌剂溶液优选地包括含有如Compadre等人在2000年1月31日申请的美国专利申请号09/494,374中所说明的季铵化合物的浓缩溶液。美国专利申请号09/494,374的公开内容通过引用而并入本文。浓缩溶液优选地包括抗菌剂与溶解度-增强剂,而且溶解度增强剂优选地包括丙二醇。季铵化合物优选地以大约40%的重量百分率存在于浓缩溶液中,而且溶解度增强剂优选地以大约60%的重量百分率存在于浓缩溶液中。当然要理解的是,任何数量的不同抗菌剂与溶解度增强剂都可被使用,而且浓缩与稀释的溶液可具有任何数量的不同成分与组合物,包括、但不限于如Compadre等人的美国专利申请号09/494,374中所公开的浓缩与稀释溶液的成分与组合物。因为先经过滤的抗菌剂溶液具有广效性的功效,而且因为有过滤和自动浓缩措施,因此可消除或减轻掺杂、污染或交叉污染的问题。

可设有一个或多个再循环槽42。在外壳18与再循环槽42之间有返送管线或导管44延伸其间,以使液体从外壳18递送到槽42。可使用多条返送管线44来将多个抗菌剂应用单元12连接至再循环槽42。过滤器46设置于外壳18中或返送管线44中。过滤器46优选地为丝网过滤器,例如网目为100的筛网,大小设置以捕获来自抗菌剂应用单元12的流出物中的可见微粒物质。流出物中的可见微粒物质通常因一般在工件20上执行的上游清洗而达最小。第一与第二过滤器48与50与每一个槽42相关联,而且是设置在槽42与系统泵52之间,以于槽42和系统泵52之间提供平行流。设有阀件54或其他装置以选择性地引导液体从槽42经由第一过滤器48或第二过滤器50而流到系统泵52。这允许系统10在其中一个过滤器48或50正被清洁、更换或修复时能继续运作。基于下述原因,三通阀56被设于导管58中。吹扫或捕获管线60从阀件56通到捕获槽62。捕获泵64设置在捕获管线60中。尽管再循环槽42可包括叶轮或一些其它搅拌或搅动装置,但在优选具体实施例中可不使用这种搅拌或搅动装置。进料管线66从系统泵52通到外壳18,并且连接到一个或多个喷雾器68。如果需要,可以使用多个进料管线66,或将进料管线66予以分支或分开,以将再循环槽42连接到多个抗菌剂应用单元12。在进料管线66中设置有具有安全阀72的旁路导管70。在进料管线66中也设置转向管线74。转向管线74连接到稀释泵78,并且具有设置在其中的压力调节器80。

饮用水(例如自来水)来源82通过供水管线或导管84而连接到再循环槽42。在供水管线84中也设有转向管线86。转向管线86连接到稀释泵88,并且具有设置在其中的压力调节器90。压力调节器80和90优选地将管线74和86中的压力调节到比管线66和84中的压力更低的压力,并且优选地将管线74和86中的压力调节到低至大约15psig。稀释泵78和88为电性联锁,以提供用于冲程泵动作的匹配冲程。稀释泵78和88的大小也可以提供所需的固定稀释比例。稀释比例优选地小于或等于约1份稀释组合物对1份水,更优选地小于或等于约1份稀释组合物对30份水,最优选地小于或等于约1份稀释对60份水。导管92和94离开稀释泵78和88,并且被设置成将液体从稀释泵78和88引导到静态混合器96。静态混合器优选地为直列式的螺旋式静态混合器。

传感器98设置在静态混合器96的排放端。在优选实施例中,传感器98是紫外光分光亮度计或UV分光传感器。当然应理解的是,可以使用任何数量不同类型的传感器98,包括但不限于红外光、可见光或紫外光传感器。传感器98能够侦测离开静态混合器96的溶液中的抗菌剂的浓度。控制器40将传感器98可运作地连接到化学进料泵38。控制器40能够接收来自传感器98的讯号,并且对化学进料泵38发送相应的开启/关闭讯号。排放管线100从传感器98通到捕获或净化槽62。

虹吸管102设置在捕获槽62中,并且连接到排放管线104。排放管线104从捕获槽62通到抗菌剂分离单元106。抗菌剂分离单元106优选地包括一个或多个过滤器108或过滤单元,其每一个包括尺寸适于保持一定体积的过滤材料的容器,例如一次性碳过滤器,其选择性地从组合物中除去抗菌剂。处置管线110离开抗菌剂分离单元106,用于处理水和在选择性除去抗菌剂之后所剩余的任何其它成分。应当理解,可以使用或不使用分离单元106,并且可以使用任何数量的不同分离方法。还应当理解,过滤器108可以是一次性的或可重复使用的。

中央控制单元32用于控制整个系统10。中央控制单元32可以执行与系统10的操作相关联的各种任务或功能。举例而言,中央控制单元32可操作地与系统程序相关联,以收集、处理及/或传送指示操作状态、系统条件、触发事件、组件功能、事件或其他类似数据的数据。一个或多个传感器(例如传感器98)可以与中央控制单元32可操作地相关联,以侦测及提供指示与例如系统10的操作相关的系统操作条件或条件的讯号。在一个具体实施例中,中央控制单元32被编程为可启动、停用或调节系统泵或阀件,进以接收、传送及/或处理与系统10中的一个或多个组件通讯的数据讯号,或是处理或分析从与系统的各种单元可操作地相关联的一个或多个传感器传送的数据。举例而言,传感器98或另一传感器可被配置以侦测与通过系统10再循环的流体相关联的流体组合物中的污染物或其它方面。中央控制单元可以包括以软件、固件或其他计算器可执行指令加以编程的一个或多个处理器或计算器系统,进以执行控制模块的各种功能。中央控制单元32可以可操作地与一个或多个可接收及/或存储中央控制单元32所接收或处理的数据的数据传输设备相关联。在特定具体实施例中,中央控制单元32可将讯号传送到一个或多个指示器,这些指示器反映了系统10的不同方面的活动或功能。举例而言,一个这样的指示器可以包括与本地或远程工厂监视器相关联的警示灯或警报图形显示器。

在操作时,一般将制备稀释的抗菌剂溶液并将其用于通常持续一天的一个喷雾循环。然后丢弃处置或从系统10移除稀释的抗菌剂溶液,以进行进一步处理。当然应理解的是,喷雾循环可为任意数的不同持续时间。还应当理解,系统10可以批处理模式、稳态模式、或以任何数量不同类型或操作模式的组合进行操作。新的喷雾循环通常将在每天早上以空的且干净的再循环槽42和空的且干净的捕获槽62开始。在抗菌剂应用单元12被启动之前,并且在系统泵52被开启之前,稀释的抗菌剂溶液即被制备。在这方面,所需量的自来水被供给到再循环槽42。再循环槽42优选地被填充到其容量的大约三分之一到大约一半的饮用水。浓缩泵38被启动以将浓缩的抗菌剂组合物供给到外壳18,在其中它通过返送导管44而排出,并且进入再循环槽42,直至提供了预定量的浓缩组合物为止。浓缩的组合物与再循环槽42中的水结合,形成了所需浓度的稀释溶液。稀释溶液中的抗菌剂浓度的需要范围包括、但不限于如美国专利申请公开号09/494,374(Compadre等人)中公开的稀释溶液中的抗菌剂的浓度范围。

一旦在再循环槽42中得到所需的浓度,系统泵52即被启动,而且稀释的溶液即被供应到抗菌剂应用单元12。提供给抗菌剂应用单元12的稀释溶液是不可饮用的。然而,由于所使用的稀释抗菌剂溶液的安全性和广效性效力,工件20的污染或交叉污染便不是问题。再循环单元14以任意数的不同流速和压力供应稀释的抗菌剂溶液至抗菌剂应用单元12。这些流速与压力可包括、但不限于如美国专利第6,742,720号中所公开的流速与压力。旁路导管70和安全阀72将稀释的组合物的一部分引导到外壳18的下部,因此它不通过喷雾器68,并且不被施加到工件20。通过旁路导管70的稀释组合物相对于传递至喷雾器68的稀释组合物的比例一般是大于或等于约1:1,且更一般地是大于或等于约2:1。通过旁路导管70的稀释组合物提供了捕获组合物以及任何可能添加的浓缩组合物的增进混合。旁路导管70与安全阀72的使用在以所需压力范围下或范围内对喷雾器68提供稀释组合物上提供了较大的弹性。旁路导管70与安全阀72的使用也使其更易于在有额外喷雾应用单元12上线或脱机时继续以固定压力对喷雾器68提供稀释的组合物,而且与在在线的喷雾应用单元12的数量无关。

一旦再循环单元14将稀释的抗菌剂溶液供应到抗菌剂应用单元12,待处理的工件20(例如生禽)即由输送器16移动通过外壳18,而且稀释的抗菌剂溶液即通过例如喷雾而施加到工件20。稀释的抗菌剂溶液未附着到工件20的部分会收集在排水管中,并通过返送管线44、通过过滤器46而到再循环槽42以供再使用。滴水托盘22的长度经过选择,以便在工件20离开外壳18大约1分钟之后捕获来自离开外壳18的工件20的水滴。这增强了稀释的抗菌剂溶液的回收并且降低了下游损失。虽然不是优选的,但是也可以在外壳18中使用例如水喷雾帘之类的液体屏障。另外,工件20可以从上游洗涤中润湿,因此额外的水可以进入再循环槽42,从而降低稀释溶液中的抗菌剂浓度。

期望的是要避免稀释组合物中的浓度尖峰,特别是在离开喷雾器68、并且通过转向管线74而到传感器98的稀释组合物。因此,要采取步骤以整体确保在再循环单元14和抗菌剂应用单元12之间再循环的稀释组合物的混合。这是为什么浓缩液供应管线36将浓缩的抗菌剂溶液引导到外壳18、而不是直接到再循环槽42的一个原因。当浓缩组合物与来自喷雾器68和来自旁路管线70的稀释组合物混合、通过返送管线44、过滤器44、再循环槽42、过滤器48或50、以及系统泵52时,所产生的液体会充分混合,并且具有相对均匀的组成。

优选的传感器98(例如分光亮度计)通常用于测量组合物中的成分的非常低浓度。因此,提供不仅具有相对均匀组成而且非常低浓度的待测抗菌剂或成分的液体是非常重要的。通常,要在再循环槽42中通常存在的浓度范围内获得精确、可靠的抗菌剂读数是不实际或不可行的。在取得浓度读数之前稀释组合物将在选择传感器98时提供更大弹性以监测抗菌剂的浓度。因此取出离开再循环槽42的组合物的样品并进一步稀释,以产生进一步稀释的组合物,其中抗菌剂是以可由传感器98容易且精确测量的浓度范围内存在。稀释泵78和88的稀释比例是经选择以提供所需的稀释程度,例如在上述范围内。泵78和88被设置在定时器上,以在设定的时间间隔下采样,每一个样品都被采取达一段设定的持续时间。应当理解,可以以任意数的不同时间间隔和任意数的不同持续时间监测浓度,而且可以连续监测浓度。电联锁泵78和88以所需的固定比例来提供稀释的组合物和水,以进一步稀释经稀释的组合物。在所需的固定稀释比例下使用电联锁泵简化了为操作系统10所需的控制。当然可以理解的是,泵不需要联锁,稀释比例不需要固定,而且可使用任何数量的不同方法来根据需要选择、控制及调整稀释比例。

将稀释的组合物和水结合并使其通过静态混合器96以提供充分的混合,进一步降低液体通过分光亮度计98时的浓度尖峰的风险。分光亮度计98感测通过的液体中的抗菌剂浓度。传感器98可操作地连接到控制器40。因此,如果传感器98侦测到抗菌剂浓度低于期望值,则控制器40便启动化学进料泵38以将更多的浓缩的抗菌剂溶液添加到外壳18中,并使稀释的抗菌剂溶液中抗菌剂的浓度变回到所需的水平。系统10可被配置为允许以这种方式控制饮用水,但是不太可能有添加补充水的需要。

将经过传感器98的高度稀释的液体送回再循环槽42是不合适的,所以将其送至捕获槽62。捕获槽62中的虹吸管102允许液体收集在捕获槽62中,直到液体达到所需水平为止。当捕获槽62中的液体达到所需水平时,虹吸管102即排空捕获槽62,使液体通过导管104而至抗菌剂分离单元106的一次性碳过滤器108。一次性过滤器108捕获抗菌剂以选择性地从溶液中除去抗菌剂。虹吸管102的使用减少或消除了让液体从捕获槽62连续滴落到碳过滤器108上时可能出现的通道问题。

在喷雾循环结束时,例如在转换结束或一天或其它选定时间段结束时,阀件56被启动以将从再循环槽42接收的稀释的抗菌剂溶液转移到捕获泵64。捕获泵64清空再循环槽42,并将稀释的抗菌剂溶液送至捕获槽62。当液体在捕获槽62中达到所需水平时,虹吸管102引导液体通过导管104而至抗菌剂分离单元106的一次性碳过滤器108。一次性过滤器108捕获抗菌剂以选择性地从溶液中除去抗菌剂。当充满抗菌剂的一次性过滤器108被消耗时,接着即以适当的方式处置它们,例如通过在核准的垃圾掩埋场处进行焚化或处置。剩余的相对无菌的液体接着以适当的方式处理,例如排入废水厂的废水系统中。系统10需要被净化的频率将取决于任何数量的因素,例如将由抗菌剂应用单元12处理的工件20的数量以及在喷雾循环开始时充填系统10所需的稀释的抗菌剂溶液的体积。一般将使用系统10的周期性净化。

图3中公开了抗菌剂应用系统10的替代具体实施例。替代具体实施例的抗菌剂应用系统10通常还包括抗菌剂应用单元112和再循环单元114,并且通常将包括捕获单元115。

抗菌剂应用单元112可以采取任何数量的配置。举例而言,抗菌剂应用单元112可以采用如美国专利申请号10/001,896中公开的喷雾应用系统的其中一个具体实施例的一般形式。在优选的具体实施例中,可不使用喷雾容纳挡板。输送器116通过外壳118,以使工件120(例如生禽)移动通过外壳118。如下文所更详细描述的,滴水托盘或盘体122在外壳118的下游延伸,外壳118设置在输送器116下方以及藉此承载工件120。喷雾应用系统在美国专利第6,742,720号中有详细的讨论,这里将不再赘述。当然需理解的是,抗菌剂应用单元112并不限于这些具体实施例或一般的喷雾应用系统。抗菌剂应用单元112可以以任何数量的不同常规方式将抗菌剂施加于任意数不同类型的工件120。这种抗菌剂应用单元112使用的应用方法可以包括、但不限于喷雾、雾化、起雾、沉浸、浇注、滴加及其组合。应当理解的是,系统10可用于处理各种不同的工件120,包括、但不限于肉类、家禽、鱼,水果、蔬菜、其他食品、动物、食品包装以及与食品相关的物品及表面、或食品加工。还应当理解,工件120可以是活的、死的、生的、煮熟的、制备的、加工的、部分加工的或可即食的。还应当理解,系统10可以用于处理与食品或食品加工物品完全无关的工件120。

再循环单元114稀释浓缩的抗菌剂组合物以获得稀释的抗菌剂组合物,并将稀释的抗菌剂组合物提供给抗菌剂应用单元112。设置有再循环槽124。再循环槽124可以包括叶轮或一些其它搅拌或搅动装置。饮用水来源(例如自来水)通过供水管线128连接到再循环槽124。同样地,抗菌剂来源(例如供应槽130)通过抗菌剂供应管线132连接到再循环槽124。抗菌剂优选地包含季铵化合物,更优选地包含氯化烷基吡啶,最优选地包括氯化十六烷基吡啶。更具体地,浓缩的抗菌剂组合物优选地包含如Compadre等人于2000年1月31日申请的美国专利申请号09/494,374中所描述的包含季铵化合物的浓缩组合物。美国专利申请号09/494,374(Compadre等人)通过引用而并入本文。浓缩组合物优选地包含抗菌剂和溶解度增强剂,而且溶解度增强剂优选地包含丙二醇。季铵化合物优选地以约40%的重量百分率存在于浓缩组合物中,而溶解度增强剂优选地以约60%的重量百分率存在于浓缩组合物中。当然可以理解的是,可以使用任何数量的不同的抗菌剂和溶解度增强剂,而且浓缩和稀释的组合物可以具有任何数量的不同成分和组合物,包括、但不限于在美国专利申请号09/494,374(Compadre等人)中所公开的浓缩和稀释组合物的成分和组成。由于优选的抗菌剂组合物的广效性效能,污染或交叉污染的问题可被减轻或消除。

化学进料泵134被设置在抗菌剂供应管线132中。传感器136经由管线138和140连接到再循环槽124。在优选的具体实施例中,传感器是紫外光分光亮度计或UV分光传感器。当然可以理解的是,可使用任何数量的不同传感器和任何数量的不同光传感器。举例而言,光传感器可使用具有落入任意数的不同范围的波长的光,包括、但不限于紫外光、可见光、红外光及其组合。当然可以理解的是,可使用任何数量的不同类型的传感器136,包括、但不限于红外光、可见光或紫外光传感器。传感器136能够侦测再循环槽124中的组合物中的抗菌剂浓度。控制器142使传感器136可操作地连接到化学进料泵134。控制器142能够接收来自传感器136的讯号,并对化学进料泵134发送响应的开启/关闭讯号。进料管线144离开再循环槽124,通过系统泵146,通过阀件148,并连接到抗菌剂应用单元112。若有需要,可以使用多个进料管线,或是进料管线144可以是分支的或分开的,以将再循环槽124连接到多个抗菌剂应用单元。阀件148优选地为三通阀。返送管线150离开抗菌剂应用单元112,通过过滤器152,并连接到再循环槽124。可以使用多个返送管线将多个抗菌剂应用单元连接到再循环槽124。过滤器152优选地为尺寸适于捕获来自抗菌剂应用单元112的流出物中的可见颗粒的丝网过滤器。流出物中的可见颗粒通常因一般在工件120上执行的上游清洗而达最小。捕获管线154从阀件148通到捕获槽156。排放管线158从捕获槽156通到抗菌剂分离单元160。抗菌剂分离单元160优选地包括一个或多个一次性过滤器,其经选择用于使抗菌剂与水分离。处置管线162离开抗菌剂分离单元160以在除去抗菌剂之后进行水处置。中央控制单元164用于控制整个系统10,并且与中央控制单元32类似。

在操作时,一般是制备稀释的抗菌剂组合物,并将其用于一般将持续一天的一个喷雾循环。然后,稀释的抗菌剂组合物将被丢弃、处置或从系统10中移除以进一步处理。因此,每一个喷雾循环(通常是在每天早上开始)都以空的且干净的再循环槽124、以及空的且清洁的净化或捕获槽156开始。在抗菌剂应用单元112被启动之前,且在系统泵146开启之前,制备稀释的抗菌剂组合物。在这方面,所需量的自来水被供给到再循环槽124中。再循环槽124优选地用饮用水填充到其容量的大约三分之一到大约一半。中央控制单元164启动传感器136,使得来自再循环槽124的液体通过传感器136。传感器136最初侦测到不存在抗菌剂(在260nm处无吸收),因此控制器142启动化学进料泵134,以开始计量要进入再循环槽124的浓缩抗菌剂组合物。当再循环槽124中的稀释组合物中的抗菌剂的浓度达到所需水平时,传感器136、接着控制器142关闭化学进料泵134。在稀释组合物中的抗菌剂浓度的期望范围包括、但不限于美国专利申请公开号09/494,374(Compadre等人)中所公开的稀释组合物中的抗菌剂的浓度范围。一旦在再循环槽124中得到期望的浓度,系统泵146即被启动,并且将稀释的组合物供应到抗菌剂应用单元112。提供至抗菌剂应用单元112的稀释组合物是不可饮用的。然而,由于所使用的稀释抗菌剂组合物的安全性和广效性效力,工件120的污染或交叉污染就不是要关注的问题。再循环单元114将稀释的抗菌剂组合物以任意数的不同流速和压力供应到抗菌剂应用单元112。这些流速和压力可以包括、但不限于如美国专利第6,742,720号中所讨论的流速和压力。

一旦再循环单元114将稀释的抗菌剂组合物供应到抗菌剂应用单元112,待处理的工件120(例如生禽类)即通过输送器116而移动通过外壳118,而且稀释的抗菌剂组合物被应用到工件120,例如通过喷雾。稀释的抗菌剂组合物中不附着到工件120的部分即被收集在排水管中,并通过返送管线150通过过滤器152而返回到再循环槽以供再次使用。滴水托盘122的长度经过选择,以便在工件120离开外壳118后约1分钟后,从离开外壳118的工件120捕获液滴。这增强了稀释的抗菌剂组合物的回收,并且降低了下游的损失。在应用室中可使用水喷雾帘,而且工件120可以从上游洗涤中润湿,因此额外的水一般将进入再循环槽124。

传感器136连续监测再循环槽中组合物的抗菌剂浓度。如果浓度低于期望大小,则传感器136启动化学进料泵134,以加入更多的浓缩的抗菌剂组合物,并使抗菌剂在稀释的抗菌剂组合物中的浓度达到所需水平。系统10可以被配置为允许以这种方式控制自来水,但是不太可能需要加水。因此,稀释的抗菌剂组合物可被重复地用于处理所处理工件120的任何数量的单元。

在喷雾循环结束时,例如在转换结束、或一天或其它选定时间段结束时,阀件148被启动以将接收自系统泵146的稀释抗菌剂组合物通过捕获管线154转移到净化槽156。在净化槽156中的液体被重力馈送通过排水管线158而到抗菌剂分离单元160的一次性过滤器。一次性过滤器捕获抗菌剂以将抗菌剂与组合物分离。然后以适当的方式处置充满抗菌剂的过滤器,例如通过在核准的垃圾掩埋场中进行焚化或处置。然后将剩余的相对无菌的液体以适当的方式处理,例如排入废水厂的废水系统中。系统10需要净化的频率将取决于任何数量的因素,例如将由抗菌剂应用单元112处理的工件120的数量、以及在喷雾循环开始时充填系统10所需的稀释抗菌剂组合物的体积。一般将使用系统10的周期性净化。

图4示意说明了包括上游过滤器225和下游过滤器227的捕获单元215的另一实施例。捕获单元215可以被配置为与上述图1至图3的具体实施例一起使用,而且可以被配置以捕获稀释抗菌剂溶液中的全部或部分抗菌剂成分。举例而言,在喷雾周期结束时,例如在转换结束时或在一天或其他所选择的时间段结束时,系统10可以被清除净化稀释的抗菌剂溶液。净化可以包括捕获顺序的开始或转变到捕获模式时,其协调泵和阀件操作,从而将稀释的抗菌剂溶液引导到捕获单元215。中央控制单元32、164可以被编程为响应于净化讯号而按顺序或同时启动或停用一个或多个系统阀件,或以其他方式操作阀件或阀件装置。举例而言,净化讯号可以由用户发送,或者与编程的触发条件相关联。这种触发条件可能与稀释的抗菌剂溶液的条件、系统的一个或多个单元的操作状态、预定事件的发生(例如,加工的工件的数量或固定的时间段),及/或各种其他潜在的触发条件或事件相关联。除了净化或翻转系统之外,中央控制单元32、164还可以将稀释的抗菌剂溶液的运输协调到捕获单元215,以作为其它系统操作的处理和处置,其可以包括对触发事件的编程响应(例如,用于进行浓度测量的稀释样品的处置),以调节从再循环单元14、114循环通过系统10的稀释抗菌剂溶液的体积,以部分地更换系统流体以解决低水平的污染,或视其他所需。

在一种配置中,在系统10的净化期间,中央控制单元32、164可以协调一个或多个系统阀件(例如阀件56、52、80或90)的开启或关闭,以及一个或更多个的系统泵(例如捕获泵64或进料泵52)的启动与关闭,以将稀释的抗菌剂溶液清空到一个或多个捕获管线221(例如捕获管线60、100、或甚至排放管线100)中,以处理和处置流出物223。举例而言,稀释的抗菌剂溶液可以例如从再循环槽42、124、应用单元12或静态混合器96中释放或取出,并且可以被传送到捕获管线60、100、221而至捕获单元215,其中捕获单元215耦接到捕获管线221以接收流出物223而进行处理和处置。捕获单元215可以被配置为处理流出物223,从而捕获或以其它方式分离流出物223的成分,使其适合废水排放时安全且节省成本的处置。流出物223的成分可以包括、但不限于各种浓度的抗菌剂成分、稀释剂成分(例如水),并且可以包括另外的成分,例如污染物、可见颗粒、碎片,包括有机或无机颗粒或副产物,其中任一者都可以在本文中被统称为固体成分。

捕获单元215可包括被配置为选择性地与流出物223中的一个或多个成分相互作用或相关联的各种上游和下游过滤器225、227。在各种具体实施例中,过滤器225、227可被配置为利用流出物223或其成分的一个或多个特性以达到所需的分离水平。举例而言,过滤器225、227可以被配置为基于尺寸、电荷、粘度、稠度、分子结构、分子相互作用、残余物、力、粘合、扩散或适合于其的任何适合过滤出此成分的其它优点或特性而过滤出流出物223的成分。过滤器225、227可以包括适于分离一个或多个成分的各种过滤层、网孔、筛网、选择性渗透膜、填充柱、流体化床、一个或多个固定或流动相、吸附介质等。例如,在至少一个具体实施例中,上游过滤器225包括固体分离单元229,其使用配置以将固体成分231与流出物分离的网状过滤器225a。

在各种具体实施例中,由上游过滤器225释放的所得上游滤液235可以通过下游捕获管线237a而进入捕获槽216。上游滤液235可以驻留在上述捕获槽216中,或者可以直接通过到下游捕获管线237b。上游滤液235朝下游过滤器227的通行的控制与监控可以使用虹吸管102来实现,如同上文中参考图1所述。类似地,可以使用排水管或阀件将上游滤液235从捕获槽216传送到上游捕获管线237b中。在至少一个具体实施例中,泵可以流体耦接到上游捕获管线237a、237b,以将上游流出物滤液235输送到下游过滤器227。

下游过滤器227可以包括使用一系列的至少两个过滤器227a、227b(例如填充有过滤材料243的柱、管柱或圆筒)的抗菌剂分离单元241。在一个这样的具体实施例中,下游过滤器227包含抗菌碳过滤系统,其包括至少两个碳过滤器单元227a、227b,其被配置以固定包括活性碳的过滤材料243。过滤材料243可以被配置为吸附抗菌剂成分245或其它各种成分,例如来自流出物223的不期望的污染物。处置管线247可以耦接到下游过滤器227,以将所得到的下游流出物滤液249从下游过滤器227进行传递以用于处置。在至少一个具体实施例中,捕获单元215被配置为过滤流出物223,使得下游流出物滤液249适合作为废水排放到地表水或城市污水处理厂中而释放。

图5至图11说明了捕获单元215的各种配置和特征。如图5所示,捕获单元215被配置以接收为了捕获到捕获单元215而送出的流出物223。捕获单元215被配置以通过固体分离单元229和抗菌剂分离单元241来处理流出物223。固体分离单元229可包括上游过滤器225,而抗菌剂分离单元241可包括下游过滤器227。应当理解,上游过滤器225和下游过滤器227中的一个或两个可以包括串联或并联排列的多个过滤器。上游过滤器225被配置为将固体成分231与流出物223过滤或分离,否则可能干扰流出物223的例如由下游过滤器227所进行的进一步输送或过滤。固体成分231可包括可能在应用程序中进入稀释的抗菌剂溶液的有机或无机材料。

在各种具体实施例中,固体成分231可包括大颗粒、固体、与液体相关的固体、粘稠液体、脂肪、凝胶状材料、碎片,或可经由通过尺寸限制性网状过滤器225a而从流出物中滤出的其它材料,如同图5的截面图所示。值得注意的是,通过上游过滤器225而与流出物223分离的固体成分231可以类似地积聚在上游过滤器225上,从而堵塞上游过滤器225并限制流出物223的进一步输送。因此,可配置上游过滤器225以分离固体成分231,同时也防止过滤的固体成分231积聚在流出物223的流体路径中,否则可能会堵塞网状过滤器225a并阻碍流出物223的进一步输送。举例而言,在各种具体实施例中,上游过滤器225可以定位为相对于流出物流动的方向呈一角度,或者可以包括一系列收集器,其被配置以捕获从流出物223过滤的固体成分231。上游过滤器225也可以相对于流动路径而移动,以防止由过滤器225a分离的固体成分231阻挡了流出物223流动通过上游过滤器225。例如,网状过滤器225a包括可从流体路径滑动或旋转的可移动部分,因此固定的固体成分231可利用可移动部分而移动或旋转离开流动路径,同时网状过滤器225a的另一部分则旋转到流动路径中以过滤流出物223。

网状过滤器225a可以包括本体253,本体253包括位于本体的端部257之间的过滤部分255。本体253可以包括限定沿着旋转轴“R”延伸的内孔261的环形壁259,过滤部分255围绕旋转轴“R”被配置为如由箭头273所示般旋转。在各种具体实施例中,过滤部分255可由图案化或交叉铺设以形成多个孔洞或筛网263的材料条建构而成。本体253也可由管或圆筒所构成,形成有通过该管或圆筒的穿孔,以在环形壁259的面向内表面265与面向外表面267之间定义出筛网263的孔洞。网状过滤器265优选地涂覆有抗腐蚀性材料、或由抗腐蚀性材料形成,例如抗腐蚀剂、不锈钢、合成材料、聚合物、塑料、陶瓷等。筛网263的孔洞尺寸可以限制具有最小尺寸或截面的固体成分231的通过,同时允许剩余流出物223的通过。在一个优选的具体实施例中,筛网263的孔洞尺寸被设计成限定约0.0625英寸的截面;然而,筛网263可以包括更小或更大的孔洞以及较少或额外的孔洞,例如考虑到固体成分量、尺寸或滞留特性、流出物的速率或数量、过滤部分的旋转速度或面积等。在至少一个具体实施例中,过滤部分255的筛网263包括具有不同尺寸截面的孔洞。

上游捕获管线221可以包括与网状过滤器225a的端部257相邻的出口269,其被定位成将流出物223输送到内孔261中。在至少一个具体实施例中,捕获管线221部分地延伸到内孔261内,出口269可以包含下流管,所述下流管朝向、或定位成将流出物223输送到沿着环形壁259的面向内表面265延伸的输送区域271。输送区域271可以包括定位在其周围且定义内孔261的周长的带体275,带体可以由与过滤部分255相同或不同的材料形成。带体275可具有相对于内孔261的固体或连续面向内表面277。面向内表面277可以是平滑的以阻止固体成分231的积聚或阻碍流出物223从输送区域271向过滤部分255的流动。举例而言,面向内表面277可以包括抛光的金属表面。在至少一个具体实施例中,带体275的面向内表面277可以被纹理化以包括凹槽或凸起。凹槽可以被定向以提供流向过滤部分的流出物231的流体路径或者分解固体成分231。在一个具体实施例中,面向内表面277可以用不粘的材料进行处理或涂覆,以阻止固体成分231的积聚。在一些具体实施例中,在带体275的面向内表面277中无孔洞存在,可允许流出物223被输送到内孔261中而至面向内表面277上,同时避免迫使伴随的固体成分231移至可能会形成水仓的过滤部分255上。如图5和图6所示,网状过滤器225a可以包括位于本体253的两端257处的带体275。然而,在至少一个具体实施例中,网状过滤器225a仅包括一个带体275。

图5和图6所示的网状过滤器具体实施例包括面向内表面265以及包括带体部分255的面向内表面277的该表面265的部分,带体部分255的面向内表面277是沿着基本上平行的水平而定位。在输送时,流出物223可以被引导到内孔261中,使得其可以流通到过滤部分255,例如由于靠近过滤部分255或足够动力之故。在进一步的具体实施例中,在邻近输送区域的本体257的端部处设有前缘或脊部,以防止流出物233离开内孔261而没有流到过滤部分255上。然而,在至少一个具体实施例中,带体275的面向内表面277可以相对于水平而以倾斜角定位,以将流出物223推向带体275的面向内表面277,朝向网状过滤器225a的过滤部分255。倾斜角可以将面向内表面277定位为相对于从出口269的释放方向而与流出物233的方向相对,以将流出物233重新引导到过滤部分255,或者可将流出物233的大致流动方向补偿到朝向过滤部分255。在这个或其他具体实施例中,网状过滤器225a的本体253可以相对于水平而以一角度定位,使得端部257相对于相对的端部257升高。本体253的角度可以使沿着过滤部分255延伸的面向内表面265倾斜。因此,上游捕获管线221的出口269可以被定位成将流出物223释放到带体275的高端处的面向内表面277上。在这些或其它具体实施例中,出口269可呈倾斜以于其间以垂直、平行或其他角度引导流出物到内孔261中、或带体275的面向内表面277上。

如上所述,网状过滤器225a的过滤部分255可被配置为围绕旋转轴R旋转,如箭头273所示。在至少一个具体实施例中,网状过滤器225a的本体253(其可包括带体275)也可以被配置为与过滤部分255一起旋转。旋转可由配置以旋转网状过滤器225a的过滤部分255的任何合适的机构(例如齿轮、滑轮、马达等)来驱动。如图所示,过滤部分255的旋转可以由旋转构件279驱动,旋转构件279可以包括接合表面281,例如齿轮,其被定位成可操作地接合网状过滤器225a的接合表面281,并且在其上传递旋转到过滤部分255或本体253的其他部分。

于图5所示的网状过滤器225a的截面图中清楚可见,在至少一个具体实施例中,网状过滤器225a包括配置以促使流出物223通过内孔261的螺杆285。举例而言,螺杆285可被配置以沿着环形壁259的面向内表面265(例如带体275的面向内表面277)推动流出物223的液体部分朝向过滤部分255。螺杆285还可被配置以推动固体成分231沿着环形壁259通过内孔261而朝向固体收集器284。固体收集器284可以例如位于本体253的端部257处,其中固体成分231在该处被释放以进行处置。螺杆285可包括从环形壁259朝向旋转轴R突出的螺纹287。螺纹287可于本体253的端部257之间围绕内孔261内的环形壁259,以于其中形成螺旋。螺纹287可以是定向取向的,以补偿过滤部分255的旋转,进以将分离的固体成分231朝向内孔261的端部257引导,然后在该处固体成分231会通过以进行处置。举例而言,螺纹287可以相对于本体253的端部257以顺时针或逆时针方向围绕面向内表面265,以将固体成分231朝向或远离本体253的端部257引导,这是由输送区域265的旋转方向和位置所招致。

在各种具体实施例中,网状过滤器225a可包括或被配置为以清洁单元289来实现,最清楚地如图6中所示。在一种形式中,清洁单元289可用于清洁网状过滤器225a中的一个或多个部分,例如,从环形壁259或过滤部分255移除固体成分231、提供额外的润滑以促进通行或固体成分231通过内孔261、防阻固体成分231在环形壁259或过滤部分255等的积聚等。清洁单元289可以配备有用于执行清洁单元289的清洁操作的刮板291,刮板291可被定位在内孔261内部或外部。在各种具体实施例中,刮板291可以采用各种机构来刮擦网状过滤器225a。例如,刮板291可以包括一个或多个延伸部,例如刷毛或刚性或弹性翼片,例如,被配置成接触环形壁259或本体253的面向内或面向外表面265、267。在所示具体实施例中,刮板291包括具有一个或多个流体通口295的喷杆293,其被配置为将流体引导到环形壁259上以清洁网状过滤器225a,例如从过滤部分255移除固体成分、或通过螺杆285的动作帮助固体成分231沿着内孔261的下部移动。在至少一个具体实施例中,喷杆293被定位在内孔261内以将流体引导到环形壁259的面向内表面265上,例如沿着过滤部分255或带体275。在一些具体实施例中,多个喷杆293或流体通口295也可定位为围绕本体253,或者位于内孔261内且沿着面向外表面267。流体通口295可包括被配置成定向地增强或调节清洁流体分布的喷嘴297。在某些具体实施例中,流体通口295可以是静态定位的。可使用泵、限制或阻塞组件、阀件等来调节从流体部分引导的清洁流体的体积或压力。例如,在一个具体实施例中,可于喷杆293中设置孔板,孔板可定位为例如为单个或多个流体通口258调节流量。在至少一个具体实施例中,流体通口295可以经由中央控制单元32、164移动,例如以预定或编程的模式或选择性地移动,其可以包括被配置为感测需要流体的清洁动作的位置、以及将这些数据发送到中央控制单元32、164以进行自动引导的传感器。在这个或另一个具体实施例中,流体通口295可以通过合并有中央控制单元32、164的用户远程控制系统所提供的远程控制而手动地引导。

在一个具体实施例中,上游过滤器225可以被配置为模块单元或托盘,以增加新的或现有的应用系统10的捕获单元(例如捕获单元15、115),由此从流出物223过滤所需尺寸的固体成分231。因此,上游过滤器225可包括配置成耦接到新的或现有的应用系统10的各种配件或附接点。

捕获单元215可进一步包括捕获槽216。捕获槽216可沿着下游捕获管线237而定位在上游和下游过滤器225、227之间,并且可包括用于存储流出物223的贮槽218。捕获槽216可包括入口220,以自上游过滤器225接收上游流出物滤液235。上游过滤器225可引导捕获槽216的入口220、或定位成直接从上游过滤器225接收上游流出物滤液235,如图5和图6一般所示。例如,入口220或贮槽218可位于过滤部分255附近和下游。在一些具体实施例中,可以包括其他的捕获槽216,例如,网状过滤器225a可包括捕获槽216,其是定位以捕获通过过滤部分255的上游流出物滤液235,随后可传送到可包括另一捕获槽216的下游捕获管线237。在至少一个具体实施例中,捕获槽216是设置在下游捕获管线的第一部分237a和下游捕获管线的第二部分237b之间,如图4所示。

捕获槽216还可包括出口222,流出物223可通过出口222向下游流到下游过滤器227。出口220可耦接到下游捕获管线237,并且包括引流管或阀件,其被配置以开启出口以允许流出物223从捕获槽216朝下游过滤器227而流进下游捕获管线237中。举例而言,阀件可被配置为基于贮槽218中的上游流出物滤液235的时间、体积、下游过滤器227的容量等来进行手动启动或自动启动。自动启动可以响应于中央控制单元32、164所提供的信号,或者阀件可被机械地配置为基于系统的状况(例如上游或下游压力)来启动。

可通过例如重力、或设置在下游捕获管线237中或可操作地耦合到下游捕获管线237的泵来促进流出物223从出口222向下游过滤器227的输送。在各种具体实施例中,捕获槽216可包括如上所述及关于图1所示的虹吸管。举例而言,虹吸管可流体耦接到下游捕获管线237。虹吸管可被配置以允许上游流出物滤液235收集在捕获槽216中,直到其达到所需水平为止,其中虹吸管随后即排空或从捕获槽216释放预定体积的上游流出物滤液235,并使流出物223通过下游捕获管线237流向下游过滤器227。通过结合虹吸管或配置以避免连续通过或流出物223的滴流的其他机构(例如,使用被配置为以各种时间间隔启动、或在接收到来自中央控制单元32、164的启动讯号时启动的阀件、或是使用被配置以监测捕获槽216中的流出物的水平的传感器),捕获单元215可以减小或消除了与下游过滤器227相关的通道效应。然而,在至少一个具体实施例中,捕获单元215并不包括被配置以避免流出物223连续通过的虹吸管或其他机构。在一个这样的具体实施例中,捕获单元215不包括捕获槽216,而是将下游捕获管线237定位成收集来自网状过滤器225a的上游流出物滤液235,并将上游流出物滤液235直接传递到下游过滤器227,以连续处理传送至捕获单元215的流出物223。因此,捕获单元215可被配置为连续捕获和处置流出物223。

下游过滤器227可包括如上所述并且在图4至图6中一般说明的抗菌剂分离单元241。抗菌剂分离单元241可包括一个或多个过滤单元227a、227b,例如如上文中关于图1所述的一次性碳过滤器108,以从流出物223中选择性除去抗菌剂成分228,其中抗菌剂优选地为季铵化合物、氯化烷基吡啶、或氯化十六烷基吡啶。如上所述,过滤单元227a、227b可被配置为利用流出物223或其成分的一个或多个特性,以使用任何合适的过滤策略和设计来实现抗菌剂成分245与流出物223的所需分离。在所示具体实施例中,下游过滤器227的分离单元241的过滤单元227a、227b包括串联排列的至少两个过滤单元,每一个过滤单元227a、227b都包括用于容纳过滤材料243(例如活性碳)的容器242,通过该容器可以使上游流出物滤液235通过以分离抗菌剂成分245,例如通过反应或吸附到过滤材料243而分离。虽然示出了两个过滤单元227a、227b,但也可以使用附加的过滤器。例如,在一个具体实施例中,下游过滤器227包括具有串联排列的两个和四个过滤单元227a、227b的分离单元241,其中每一个过滤单元227a、227b都包括用于保持包含活性碳的过滤材料243的供应的容器。

下游过滤器227可包括出口,该出口被配置以耦接到处置管线247以允许下游流出物滤液249离开分离单元241。在各种具体实施例中,分离单元241是被配置以从上游流出物滤液235中分离出适当量的抗菌剂成分245,使得所得到的下游流出物滤液249的特性在于具有适当低程度的污染物或抗菌剂成分245,因而使下游流出物滤液249适于作为符合当前流出物规范的工厂废水排放处置。

在各种具体实施例中,且进一步参考图7,抗菌剂分离单元106、160、241可包括集管250。集管250优选地配置为可相对于过滤材料243均匀地分配流出物223,例如上游或中间下游流出物滤液235、249;然而,在至少一个具体实施例中,集管250可被配置成选择性地将流出物223分配到容器242内的过滤材料243的一个或多个区域。集管250包括限定内部流体路径254的本体252,其位于上游入口256和多个下游流体通口258之间。本体252可以包括一个或多个臂体260,流体通口258可以形成在其中以分配流出物223。臂体260可包括图案化于其上的流体通口258的各种配置。在所示具体实施例中,集管250包括四个臂体160,且可例如由管道构成并且排列成交叉或“X”型态。然而,在其他具体实施例中,集管250可包括具有较少臂体或额外臂体的其它配置,其可进一步包括次要臂体。

流体通口258沿着每个臂体260的两侧排列。然而,在一些具体实施例中,流体通口258可以沿着臂体260的单侧、周向地或沿着三个或更多个侧面排列,或依所需分布流出物滤液235、249的流出物223及减少通道效应。举例而言,如上所述,需要均匀分布以防止通道效应或增加流出物223与过滤材料243之间的表面接触。流体通口258的数量和尺寸都可加以变化以优化分布,例如将流体特性、过滤材料243或流动条件纳入考虑。因此,流体通口258的尺寸可设计以限制、引导、喷雾或汇聚离开流体路径254的流体。如图所示,每个臂体包括26个流体通口258。在至少一个具体实施例中,两个或更多个臂体260的每一者包括20个流体通口。如图所示,集管250还包括截面为0.125至0.250英寸的流体通口258。然而,如上所述,根据系统10操作的环境,也可以使用其他的尺寸和特征。例如,在一个具体实施例中,集管250被配置为可移动以增加流出物223的分散。例如,集管250可根据预定图案旋转或选择性地移动,举例而言,速率或移动程度可与通过集管的流出物223的量有关。

图8说明了根据各个具体实施例、位于图4至图6中所示过滤单元227a中的集管250。集管250可用于上述包括至少两个过滤单元227a、227b、108的碳过滤系统。然而,应当理解,过滤单元227a、227b、108不一定包括集管250或所示集管250。实际上,在至少一个具体实施例中,过滤单元227a、227b、108包括不同集管。类似地,过滤单元227a、227b、108可被配置以保有相同或不同的过滤材料243。在一个具体实施例中,图5所示的过滤单元227a,227b中的一个或两个可包括集管。如上所述,过滤单元227a、227b、108可包括配置以保持过滤材料243的容器242。容器可包括内表面272或衬套274,其被配置为位于邻近过滤材料243处。集管250可以适当地定位在容器242的上游,以接收上游流出物滤液235或中间下游流出物滤液249(视情况而定),并且在其中将流体分配到过滤材料243上。在所述具体实施例中,集管250的入口256是被配置以耦接到下游捕获管线237,进以于流体路径254内接收上游流出物滤液235。集管250位于过滤材料243上方,且被配置以分布上游流出物滤液249至位于容器242内的过滤材料243上。在操作中,集管250可附接到或位于容器242内,例如其可以包括过滤圆筒。由集管250提供的分布可以减少或抑制通过容器242的通道效应。举例而言,集管250可以将接收的流出物223或流出物滤液235、249分布或喷洒在过滤材料243的顶部表面上,从而达到增加分布、以及鲜少有通过过滤材料243的信道效应或无信道效应。

在各种具体实施例中,抗菌剂分离单元106、160、241可包括过滤单元227a、227b、108,其中容器242包括塑料或塑料内衬的圆筒,其被配置以包含过滤材料243(其包括活性碳)。如上所述,过滤单元227a、227b、108可以是一次性使用的,因此活性碳在消耗后可以被适当地处理。相较于传统的过滤单元227a、227b、108和容器242(一般是由在其操作寿命期间容易在捕获单元15、115、215中受到腐蚀的金属所形成),塑料圆筒可避免这样的腐蚀,否则会导致泄漏的发生。

图9至图11说明了适用于上述过滤单元227a、227b、108的容器242的具体实施例,以增进系统10或抗菌碳过滤系统的完整性。如上所述,已经发现在过滤单元227a、227b、108中使用一般称为圆筒的传统金属容器在其使用寿命期间容易过早损失完整性。这种完整性的损失被认为是在抗菌剂分离单元241的腐蚀环境中产生腐蚀的结果。如图9至图11所示,容器242包括由非腐蚀性材料构成的内表面272或内衬274。

图9说明了具有外表面270和内表面272的容器242。外表面270可包括传统金属材料;然而,在其它具体实施例中,外表面272可包括硬质塑料、陶瓷、刚性材料或其它合适的材料。内表面272可包括外表面270材料或沿着容器壳体所形成的涂层。涂层可包括塑料、聚合物、树脂、瓷釉、陶瓷、环氧树脂、抗腐蚀剂、或其组合或混掺物。

图10说明了容器242的替代具体实施例,其中内表面272是形成为衬套274。衬套274可被配置为可从外表面270内选择性地插入和移除。在一个具体实施例中,衬套274和内表面272还可以由有弹力的弹性体材料所形成,该弹性体材料可以可压缩地保持在外表面270内。举例而言,将内表面272保持在外表面270内的其它方式可包括配件黏着剂、凸缘、支架,或是使用闩锁、螺纹、夹具、螺栓、钩和槽等的配件,或螺丝。

图11说明了容器242的另一个具体实施例,其中内表面和外表面270、272两者都可以由上述关于图9和图10所说明的材料形成。例如,容器242可包括被配置以保持过滤材料243(例如活性碳)的塑料圆筒。

应当理解,在图9至图11中所示的具体实施例中,内表面材料的选择应该是要在其操作环境中在其使用寿命期间能优选地抵抗完整性破坏腐蚀。例如,内表面材料应当在流出物233产生的环境中或当流出物223与包含活性碳的过滤材料混合或反应时能够抗腐蚀。

在前述与在某些实例中会有其他修饰、变化和替换,某些特征可在不需要相应使用其它特征下应用。举例而言,替代具体实施例的不同特征可以任何数量的不同组合进行合并或组合。此外,抗菌剂应用单元12可以采取任何数量的形式、形状和尺寸,而且不需要是美国专利第6,742,720号中所公开的喷雾柜具体实施例之一。类似地,任何数量的不同组合物可以任意数的不同浓度使用,而且组合物可包括、或可不包括一种或多种抗菌剂。此外,还可以将额外的泵、过滤器和类似部件都并入系统10中。此外,可以使用任何数量的不同方法来监测再循环槽24中的组合物的成分。类似地,可以不断地、或以期望的时间间隔来监测组合物。此外,可不使用滴水托盘22,而且其可为任意数的不同长度。当然,仅以例示方式包含定量信息,其并非旨在作为对本发明的范围的限制。因此,适当的是,本发明应被广义地解释并且以与所公开的发明范围一致的方式来解释。

已经参考各种非限制性和非穷尽性的具体实施例来撰写本说明书。然而,本领域普通技术人员将可理解,在本说明书的范围内可以进行任何公开的具体实施例(或其部分)的各种替换、修饰或组合。因此,所预期和理解的是,本说明书中的附加具体实施例并未在本说明书中明确规定。这类具体实施例可例如通过组合、修改或重组在本说明书中所描述的各种非限制性及非排他性具体实施例的所揭步骤、组件、组件、特征、构想、特性、限制等来获得。以这种方式,申请人保留在专利申请期间修改权利要求以增加如本说明书中所广泛描述的特征的权利,这类修改符合35 U.S.C.§§112(a)和132(a)的要求。

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