[go: up one dir, main page]

PL169402B1 - Sposób przetwarzania odpadów PL - Google Patents

Sposób przetwarzania odpadów PL

Info

Publication number
PL169402B1
PL169402B1 PL92293302A PL29330292A PL169402B1 PL 169402 B1 PL169402 B1 PL 169402B1 PL 92293302 A PL92293302 A PL 92293302A PL 29330292 A PL29330292 A PL 29330292A PL 169402 B1 PL169402 B1 PL 169402B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
waste
carbon dioxide
biogas
vegetation
bladder
Prior art date
Application number
PL92293302A
Other languages
English (en)
Other versions
PL293302A1 (en
Inventor
Stewart E Erickson
Original Assignee
Seec Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US07/647,592 external-priority patent/US5300226A/en
Application filed by Seec Inc filed Critical Seec Inc
Publication of PL293302A1 publication Critical patent/PL293302A1/xx
Publication of PL169402B1 publication Critical patent/PL169402B1/pl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/02Treatment of plants with carbon dioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D7/00Hopper cars
    • B61D7/02Hopper cars with discharge openings in the bottoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28Anaerobic digestion processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90Apparatus therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/18Gas cleaning, e.g. scrubbers; Separation of different gases
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/33Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using wind energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)

Abstract

1. Sposób przetwarzania odpadów, zna- mienny tym, ze dostarcza sie srodki transpor- towe majace komore przeznaczona do prze- wozenia materialów i pecherz do przenoszenia odpadów umieszczony wewnatrz czesci tej kom ory, nastepnie laduje sie w miejscu odbioru odpadów plynne odpady do pecherza i transportuje sie material odpadowy do obiektu przerabiajacego znajdujacego sie daleko od miejsca odbioru, po czym wylado- wuje sie material odpadowy z pecherza i dostarcza sie odpady do obiektu przerabiaja- cego, a nastepnie czesc komory srodka trans- portowego, przeznaczonej do przewozenia materialów wypelnia sie materialem nie beda- cym odpadami i transportuje sie ten material do miejsca dostawy znajdujacego sie daleko od obiektu przerabiajacego. FIG 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwarzania odpadów, zwłaszcza ich oczyszczania i usuwania. W szczególności wynalazek dotyczy sposobu transportowania i utylizacji płynnego materiału odpadowego.
Badacze prowadzą nieustanne poszukiwania nowych sposobów przeróbki i usuwania materiałów odpadowych. Znalezienie oszczędnego i bezpiecznego dla środowiska sposobu postępowania z odpadami zawsze było problemem, szczególnie poważnym w wielkich miastach i na innych terenach o dużej gęstości zaludnienia. Na takich terenach wartość gruntu jest dość wysoka, co znacznie zwiększa całkowite koszty zapewnienia odpowiedniego miejsca dla usuwania odpadów. Jednak koszty eksploatacyjne związane z transportowaniem odpadów mogą pochłonąć całą kwotę zaoszczędzoną dzięki przeniesieniu odpadów w odległe miejsce, gdzie wartość gruntu jest niższa.
169 402
Sprawdza się to zwłaszcza w przypadku ścieków, przede wszystkim dlatego, że koszty budowy i utrzymania rurociągu ściekowego pomiędzy miastem i odległym miejscem często znacznie przekraczają oszczędności związane z wydatkami na sam teren. Stosowane do tego byłoby pożądane zapewnienie niezawodnego i oszczędnego sposobu transportowania ścieków z jednego miejsca takiego, jak miasto do drugiego miejsca takiego, jak zlokalizowany na terenie wiejskim obiekt przerabiający.
Materiały odpadowe, zarówno odpady stałe, jak i ścieki stanowią źródło energii o znaczynm potencjale. Niektóre zarządy miejskie usiłują odzyskiwać tę energię i redukować ilość stałych odpadów składanych w zagłębieniach terenowych poprzez spopielanie ich. Jednak takie piece do spopielania śmieci są niechętnie stosowane z powodu ich wysokich kosztów i zagrożenia, jakie stanowią dla środowiska. Jako alternatywa dla spopielania stosowany jest rozkład beztlenowy, to jest rozkład w środowisku o niskiej zawartości tlenu lub pozbawionym tlenu, który jest stosowany do przeróbki odpadów organicznych na małą skalę.
Głównymi produktami rozkładu beztlenowego są: dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4), siarkowodór (H2S) i bogate w azot produkty stałe. Ponieważ metan jest głównym składnikiem gazu naturalnego i jest łatwo palny, więc ten produkt beztlenowego rozkładu odpadów może być spalany wytwarzając energię, bez stwarzania jakiegoś znacznego zagrożenia dla środowiska takiego, jakie powodują zwykłe piece do spopielania. Poza tym bogate w azot produkty stałe, wytwarzane podczas tego typu rozkładu mają skłonność do rozpraszania się w wodzie i mogą być stosowane jako nawozy sztuczne lub środki wzbogacające glebę. Ponieważ rozkład beztlenowy stanowi bezpieczny dla środowiska sposób wykorzystania energii zmagazynwanej w materiałach odpadowych i ponieważ proces ten stanowi źródło cennych nawozów sztucznych, jest pożądane opracowanie sposobu wykorzystania tego naturalnego procesu biochemicznego na dużą skalę.
Od dawna wiadomo, że szybkość wzrostu roślin na ogół jest wprost proporcjonalna do stężenia dwutlenku węgla w otaczającej atmosferze - niskie stężenie dwutlenku węgla powoduje hamowanie wzrostu roślin, podczas gdy podwyższona zawartość dwutlenku węgla może znacznie zwiększyć prędkość wzrostu roślin. Chociaż podwyższone stężenie dwutlenku węgla jest stosowane w zamkniętych środowiskach takich, jak cieplarnie, użyteczność tej technologii uprawy roślin w warunkach polowych jest dość ograniczona ponieważ dwutlenek węgla jest rozcieńczany przez otaczającą atmosferę i rozdmuchiwany przez wiatr. W związku z tym celowe jest zapewnienie sposobu wykorzystania podwyższonego stężenia dwutlenku węgla w uprawie roślin, na przykład drzew, w warunkach polowych.
Sposób przetwarzania odpadów, według wynalazku, polega na tym, że dostarcza się środki transportowe mające komorę przeznaczoną do przewożenia materiałów i pęcherz do przenoszenia odpadów umieszczony wewnątrz części tej komory, następnie ładuje się w miejscu odbioru odpadów płynne odpady do pęcherza i transportuje się materiał odpadowy do obiektu przerabiającego znajdującego się daleko od miejsca odbioru, po czym wyładowuje się materiał odpadowy z pęcherza i dostarcza się odpady do obiektu przerabiającego, a następnie część komory środka transportowego, przeznaczonej do przewożenia materiałów wypełnia się materiałem nie będącym odpadami i transportuje się ten materiał do miejsca dostawy znajdującego się daleko od obiektu przerabiającego.
Korzystnie wybiera się miejsce dostawy stosunkowo bliskie miejsca pobierania odpadów, a środki transportowe transportuje się na stosunkowo małą odległość od miejsca dostawy do miejsca pobierania odpadów.
Korzystnie materiał nie będący odpadami ładuje się do komory do przewożenia materiałów otwartej od góry, przy czym pęcherz składa się do płaskiej postaci i przykrywa się go nim, jako plandeką materiał nie będący odpadami załadowany do komory do przewożenia materiałów.
Korzystnie usuwa się całkowicie pęcherz z komory do przewożenia materiałów, a komorę całkowicie wypełnia się materiałem nie będącym odpadami.
Korzystnie pęcherz składa się i usuwa się go zwijając spiralnie.
Korzystnie odpady dostarczone do obiektu przerabiającego poddaje się beztlenowej fermentacji i wytwarza się biogaz zawierający dwutlenek węgla.
Korzystnie część biogazu kieruje się do wzmagania wzrostu roślinności.
169 402
Korzystnie biogaz rozdziela się na gaz stosunkowo bogaty w dwutlenek węgla oraz na gaz stosunkowo ubogi w dwutlenek węgla i bogaty w dwutlenek węgla gaz kieruje się do wzmagania wzrostu roślinności.
Korzystnie gaz bogaty w dwutlenek węgla, kierowany do wzmagania wzrostu roślinności dostarcza się do rowu posiadającego dno, wysokie boczne ściany i roślinność rosnącą na dnie.
Korzystnie również w obiekcie przerabiającym poddaje się odpady beztlenowej fermentacji, przy czym ładuje się je do modułu fermentacyjnego, rozkłada się je mieszając odpady wewnątrz modułu, a następnie odprowadza się z modułu biogaz wytworzony podczas procesu rozkładu, po czym palną część biogazu wykorzystuje się do dostarczania ciepła do odpadów wewnątrz modułu fermentacyj nego.
W innym wariancie sposób wytwarzania odpadów, według wynalazku polega na tym, że w miejscu pobierania odpadów ładuje się materiał odpadowy do pojemnika do przenoszenia odpadów i transportuje się pojemnik do obiektu przerabiającego znajdującego się daleko od miejsca pobierania, a następnie wyładowuje się odpady z pojemnika i dostarcza odpady do obiektu przerabiającego, po czym poddaje się odpady beztlenowej fermentacji, wytwarza się biogaz, którego część kieruje się następnie do wzmagania wzrostu roślinności.
Korzystnie wypełnia się część pojemnika do przenoszenia odpadów materiałem nie będącym odpadami i transportuje się ten materiał do miejsca dostawy, znajdującego się daleko od obiektu przerabiającego i stosunkowo blisko miejsca pobierania odpadów.
Korzystnie usuwa się materiał nie będący odpadami z pojemnika w miejscu dostawy i kieruje się środki transportowe z powrotem do miejsca pobierania odpadów.
Korzystnie materiał odpadowy ładuje się do pojemnika do przenoszenia odpadów zawierającego komorę do przenoszenia materiałów i pęcherz do przenoszenia odpadów umieszczony wewnątrz części tej komory, przy czym materiał odpadowy ładuje się do tego pęcherza umieszczonego w pojemniku.
Korzystnie do wzmagania wzrostu roślinności kieruje się część biogazu bogatego w dwutlenek węgla.
Korzystnie biogaz kierowany do wzmagania wzrostu roślinności dostarcza się do rowu posiadającego dno, wysokie boczne ściany i rosnącą na dnie roślinność.
Korzystnie w czasie prowadzenia beztlenowej fermentacji odpadów i wytwarzania biogazu, ładuje się odpady do wnętrza modułu fermentacyjnego, rozkłada się je mieszając odpady wewnątrz modułu poprzez obracanie tego modułu, a następnie odprowadza się z modułu biogaz wytworzony podczas procesu rozkładu.
Korzystnie wytworzony biogaz zawierający dwutlenek węgla i metan rozdziela się na gaz bogaty w dwutlenek węgla i gaz bogaty w metan.
Korzystnie gaz bogaty w dwutlenek węgla kieruje się do wzmagania wzrostu roślinności.
Korzystnie spala się gaz bogaty w metan wytwarzając energię.
Sposób przetwarzania odpadów, również według wynalazku, polega na tym, że transportuje się materiał odpadowy z miejsca pobierania odpadów do położonego daleko obiektu przerabiającego, przerabia się te odpady w obiekcie przerabiającym i wytwarza się biogaz zawierający dwutlenek węgla, po czym bogatą w dwutlenek węgla część tego biogazu kieruje się do wzmagania wzrostu roślinności.
Korzystnie rozdziela się wytworzony biogaz na gaz bogaty w dwutlenek węgla i gaz ubogi w dwutlenek węgla.
Korzystnie dostarcza się gaz bogaty w dwutlenek węgla do miejsca uprawy roślinności, kierując go do wzmagania wzrostu tej roślinności.
Korzystnie kontroluje się natężenie dostarczania gazu i stężenie dwutlenku węgla w gazie bogatym w dwutlenek i utrzymuje się stężenie dwutlenku węgla w granicach pomiędzy 0,06% i około 2% w pobliżu roślinności w miejscu jej uprawy.
Korzystnie bogatą w dwutlenek węgla część biogazu kieruje się do wzmagania wzrostu roślinności, którą sadzi się w rowie posiadającym dno i wysokie boczne ściany i z której tworzy się sklepienie rozpościerające się ponad dnem rowu, przy czym część gazu bogatą w dwutlenek węgla doprowadza się do rowu pomiędzy dnem i sklepieniem.
169 402
Korzystnie kontroluje się natężenie dostarczania gazu i stężenie dwutlenku węgla w części biogazu bogatej w dwutlenek węgla i utrzymuje się stężenie dwutlenku węgla wewnątrz rowu w granicach pomiędzy około 0,06 i około 2%.
Korzystnie po zakończeniu wzmagania wzrostu roślinności zbiera się ją i wytwarza się z niej paliwo.
Wynalazek niniejszy dostarcza sposób przetwarzania odpadów, który jest korzystny ze względów przemysłowych i bezpieczny dla środowiska. Przy zastosowaniu sposobu, według wynalazku można, przewozić odpady w jednym kierunku i materiał nie będącymi odpadami w drugim kierunku używając cały czas tych samych środków transportowych i nie zanieczyszczając towarów nie będących odpadami.
Wykorzystując wytworzony w procesie przetwarzania odpadów biogaz do wzmagania wzrostu roślinności, można szybko, z korzyścią dla środowiska naturalnego, zagospodarować nieużytki, na przykład hałdy powstałe przy kopalniach.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat technologiczny ukazujący sposób przetwarzania odpadów, fig. 2 schemat współzależności etapów w sposobie przetwarzania odpadów, fig. 3 - środek transportowy, wewnątrz którego przewożony jest pęcherz stosowany w niniejszym sposobie, w widoku z boku, fig. 4 - środek transportowy z fig. 3 ukazujący pęcherz w złożonej, zrolowanej postaci w widoku z boku, fig. 5 - środek transportowy z fig. 3 i fig. 4 z pęcherzem rozwiniętym jako impregnowana plandeka pokrywająca materiał nie będący odpadami, przenoszony za pomocą środka transportowego, w widoku z boku, fig. 6 - układ do rozkładu beztlenowego i procesu wykorzystywanego w wynalazku, w schematycznym widoku z góry, fig. 7 - układ do beztlenowej fermentacji przedstawiony na fig. 6 w rzucie pionowym, fig. 8 - worek komory fermentacyjnej według wynalazku w widoku z boku z częściowym wyrwaniem, fig. 9 - lewy koniec worka z fig. 8 w widoku, fig. 10 - worek z fig. 8 w przekroju poprzecznym wzdłuż linii 10-10, fig. 11 - worek z fig. 8 w widoku z góry, fig. 12 -układ do uprawy roślin według niniejszego wynalazku w widoku z lotu ptaka, fig. 13 - układ z fig. 12 w częściowym przekroju w widoku perspektywicznym, a fig. 14 - rów z fig. 12 w przekroju poprzecznym.
W pierwszym przykładzie wykonania sposób polega na oszczędnym transportowaniu odpadów z jednego miejsca na drugie. Według schematycznych szkiców pokazanych na fig. 1 i fig. 2, środek transportowy 50 (fig. 3), stosowany w sposobie według wynalazku zawiera komorę 53 do przewożenia materiału (fig. 3), na przykład zwykły wagon kolejowy, i pęcherz 11 do przenoszenia odpadów (fig. 3) umieszczony wewnątrz przynajmniej części komory 53. Środek transportowy 50 może zawierać dowolną ilość komór 53, przy czym w każdej z nich umieszczony jest pęcherz 11. W przypadku pociągu, środek transportowy 50 mógłby zawierać dużą ilość komór 53, przy czym każdy wagon pociągu stanowiłby osobną komorę 53.
Płynny materiał odpadowy jest ładowany w miejscu pobierania odpadów do pęcherza 11. Odpadami mogą być na przykład, zasadniczo nie przerabiane, ścieki miejskie nagromadzone w z góry określonym miejscu pobierania takim, jak wcześniej istniejący zakład uzdatniania wody. Płynne odpady nie muszą być jednak ciekłe. Do pęcherza 11 może być ładowany każdy płynny materiał. Odpadem może być zawiesina miejskich stałych odpadów lub podobna, albo nawet płynne ciało stałe bez jakiejkolwiek znaczącej zawartości cieczy, na przykład sproszkowane ciało stałe takie, jak popiół węglowy. Odpady korzystnie ładuje się za pomocą znanych środków do pęcherza 11 w celu wypełnienia zasadniczo całej objętości komory do przewożenia materiału w środku transportowym 50. Napełniony pęcherz 11 może w zasadzie wypełniać całe wnętrzne komory 53.
Po napełnieniu pęcherza 11 odpady są transportowane do odległego obiektu przerabiającego. Chociaż obiekt ten może również znajdować się dość blisko miejsca pobierania odpadów, w większości przypadków jest on usytuowany w znacznej odległości od tego miejsca. Jeśli miejsca pobierania odpadów znajduje się w mieście lub w innym miejscu o dużej gęstości zaludnienia, gdzie cena gruntu jest stosunkowo wysoka korzystnie jest ze względów ekonomicznych usytuować obiekt przerabiający stosunkowo daleko od miejsca pobierania, w miejscu, gdzie cena własności gruntowej jest znacznie niższa, a zagrożenie dla środowiska i dla zdrowia ludności jest minimalne.
169 402
W szczególnie korzystnym przykładzie wykonania przedstawionym poniżej, w którym jako środek transportowy 50 zastosowano pociągi z zestawami węglarek, obiekt przerabiający jest usytuowany w odległości setek kilometrów od miejsca pobierania odpadów, bez zbytniego zwiększenia kosztów transportu.
Po dowiezieniu do obiektu przerabiającego odpady wyładowuje się i dostarcza do obiektu przerabiającego w celu ich przetworzenia. Przetwarzanie odpadów może być przeprowadzone w każdy znany sposób wybrany w zależności od rodzaju odpadów. Na przykład w korzystnym przykładzie wykonania, opisanym poniżej, odpady organiczne poddaje się beztlenowej fermentacji. Jeśli odpady nie mogą być rozłożone w ten sposób, jest oczywiście korzystniej zastosować inny sposób. Niektóre materiały odpadowe mogą być w zasadzie nierozkładalne i ich przetwarzanie może po prostu oznaczać ich zakopanie.
Z uwagi na fakt, że różne rodzaje odpadów mogą wymagać różnych typów przeróbki, może być korzystne posegregowanie odpadów, zwłaszcza jeśli środek transportowy 50 zawierają większą ilość pęcherzy 11. Umożliwia to ładowanie jednego typu odpadów takich, jak szlam, o stosunkowo dużej gęstości, do jednego pęcherza 11 i ładowanie innego typu odpadów takich, jak ścieki, o stosunkowo małej gęstości, do innego pęcherza 11 w osobnej komorze 53. Podczas dostarczania odpadów do obiektu przerabiającego różne rodzaje odpadów są kierowane do różnych obszarów tego samego obiektu przerabiającego lub są kierowane do całkiem innego obiektu przerabiającego, przy czym każdy obiekt jest przeznaczony do przerabiania innych rodzajów odpadów. W przypadku tego ostatniego rozwiązania w drugim miejscu pobierania odpadów są zbierane dodatkowe odpady w celu ponownego wypełnienia pęcherzy 11, opróżnionych w pierwszym z obiektów przerabiających.
Gdy do obiektu przerabiającego dostarcza się płynne odpady wskazane jest, aby pęcherz 11 został całkowicie opróżniony ze swej zawartości. Umożliwia to złożenie pęcherza 11 do całkiem płaskiej postaci jak opisano poniżej. Pęcherz 11 można następnie całkowicie usunąć z komory 53 do przewożenia materiału i przystosować samą komorę do załadowania materiału zamiast pęcherza 11. Wyjmując pęcherz 11 z komory 53 należy go odsunąć odstatecznie daleko od otworu lub otworów, poprzez które zazwyczaj napełnia się komorę 53, tak aby mogła być bez przeszkód wypełniona innym materiałem.
Również po dostarczeniu odpadów w pęcherzu 11 do obiektu przerabiającego, środek transportowy 50 przesyła się do miejsca pobierania po materiał nie będący odpadami. To przesyłanie odbywa się przed lub po usunięciu pęcherza 11 z komory 53 lub też pęcherz 11 jest wyjmowany podczas przemieszczenia się środka transportowego 50. W miejscu pobierania materiału nie będącego odpadami mogą być przechowywane lub gromadzone towary dowolnego rodzaju i w rzeczywistości każde takie miejsce może być wykorzystane zgodnie z niniejszym wynalazkiem. Miejscem takim może być, na przykład, magazyn tego typu towarów, jakie są zazwyczaj przewożone za pomocą wybranego środka transportowego 50. W przedstawionym poniżej szczególnie korzystnym przykładzie wykonania miejsce pobierania materiału nie będącego odpadami może stanowić kopalnia odkrywkowa, gdzie wydobywa się z ziemi minerał taki, jak węgiel. Gdy środek transportowy 50 dotrze do miejsca pobierania materiału nie będącego odpadami a pęcherz 11 jest całkowicie wyjęty z komory 53, może ona być wypełniona materiałem nie będącym odpadami lub materiałem przechowywanym w tym miejscu pobierania. Materiał nie będący odpadami znajdujący się w komorze 53 transportuje się następnie i dostarcza do żądanego miejsca wyładunku. Podobnie, jak w przypadku miejsca pobierania materiału nie będącego odpadami rodzaj wykorzystwanego miejsca wyładunku będzie zależał od typu transportowanych towarów. Jeśli, na przykład, przewożony towar stanowi węgiel, to miejscem wysypu może być opalana węglem elektrownia. Chociaż zazwyczaj wystarczające jest pojedyncze miejsce wyładunku, może czasem być korzystne dostarczanie poszczególnego ładunku towarów przewożonego środkiem transportowym 50 do wielu miejsc wyładunku, zwłaszcza gdy środek transportowy 50 zawiera większą ilość komór 53 do przewożenia materiałów.
W celu zapewnienia ciągłego transportu materiału odpadowego do obiektu przerabiającego w jednym kierunku i transportowania materiału nie będącego odpadami w drugim, przedstawiony powyżej sposób jest powtarzany. Jeśli wymagany jest taki powtarzalny cykl, pęcherz 11 powinien
169 402 być umieszczony w komorze 53 przenoszącej materiał i transportowany do miejsca pobierania odpadów w celu ponownego wypełnienia płynnymi odpadami. Taki powtarzalny cykl jest szczególnie korzystny, gdy miejsce wyładunku jest usytuowane stosunkowo blisko miejsca pobierania odpadów. Środek transportowy 50 może być, w tym przypadku, transportowany na stosunkowo bliską odległość od miejsca wyładunku do miejsca pobierania odpadów, minimalizując odległość pokonywaną bez żadnego ładunku użytecznego mogącego pokryć koszty eksploatacyjne. Jak wielokrotnie powyżej wspomniano wynalazek niniejszy jest szczególnie użyteczny w połączeniu z pracami wydobywczymi. Podczas bieżących prac wydobywczych węgiel wywożony z kopalni takiej, jak kopalnia odkrywkowa dostarczany jest do miejsca wyładunku, gdzie się go używa lub jest przetwarzany. Jest to zwykle wykonywane za pomocą zestawów kolejowych składających się z dużej liczby pojedynczych otwartych od góry wagonów kolejowych. Te zestawy kolejowe poruszają się po obwodzie z kopalni do miejsca wyładunku i z powrotem. Podczas, gdy kopalnia jest zazwyczaj usytuowana w wiejskiej okolicy, miejsce wyładunku stanowi często siłownia taka, jak opalana węglem elektrownia, usytuowana w pobliżu odległego miasta lub osiedli mieszkalnych, zużywających wytworzoną energię. Gdy pociąg dostarcza ładunek węgla, jest on zazwyczaj pusty skierowany z powrotem do kopalni i pokonuje trasę powrotną bez żadnego ładunku użytecznego. Ta bezużyteczność jest niekorzystna z ekonomicznego punktu widzenia, ponieważ nie uzyskuje się żadnych dochodów na pokrycie kosztów przejazdu pustego pociągu.
Zgodnie ze sposobem według niniejszego wynalazku taka bezużyteczność może zostać niemal całkowicie wyeliminowana. Miejsca wyładunku węgla są zazwyczaj usytuowane na obszarach o dużej gęstości zaludnienia, gdzie jest wytwarzana duża ilość odpadów. Ponieważ miejsce wyładunku węgla i miejsce pobierania odpadów są, jak zauważono powyżej, zwykle usytuowane stosunkowo blisko jedno drugiego, umożliwia to ograniczenie do minimum stanu bezużyteczności, ponieważ użyteczny ładunek odpadów może zostać załadowany do pęcherza 11 na środku transportowym 50 wkrótce po dostarczeniu materiału nie będącego odpadami do miejsca wyładunku. Znajdujący się na przeciwległym końcu obwodu obiekt przerabiający korzystnie jest usytuowany bardzo blisko kopalni. Kopalnie są zazwyczaj usytuowane na obszarach, na których wartość samego gruntu jest stosunkowo niska, zwłaszcza gdy minerały zostały z gruntu wydobyte. Wskazane jest, aby miejsce przerabiania usytuowane było obok kopalni, a w szczególnie korzystnym przykładzie wykonania przedstawionym poniżej obiekt przerabiający może być przyłączony do kopalni odkrywkowej i użyteczny przy rekultywacji jej terenu. Chociaż wymagane jest często, aby zestawy klejowe pracowały według dość napiętego rozkładu w celu sprostania zapotrzebowaniu na węgiel niektórych siłowni, to jeśli odpady są pobierane tylko z pojedynczego miejsca i dostarczane do pojedynczego miejsca przerabiającego, w związku z przewożeniem użytecznego ładunku zamiast powrotu z pustymi wagonami, można uzyskać znaczne ekonomiczne korzyści przy nieznacznym tylko opóźnieniu w rozkładzie jazdy pociągów. Jeden korzystny przykład wykonania pęcherza 11 do zastosowania w niniejszym wynalazku został przedstawiony na figurach 3 do 5 i opisany w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4909156 autorstwa twórcy niniejszego wynalazku, którego treść została tu włączona poprzez powołanie się. Środek transportu 50 przedstawiony na tych figurach stanowi otwarty od góry wagon kolejowy taki, jakie są zwykle używane do przewodu węgla. Wewnątrz komory 53 przystosowanej do przewożenia materiałów, ograniczonej przez dno i ściany wagonu kolejowego, umieszczony jest trójwymiarowy, na ogół prostokątny, elastyczny pęcherz 11. Umożliwia to, jak wspomniano powyżej, przewożenie płynnych odpadów 60 w wagonie kolejowym. Pęcherz 11 wykonany jest korzystnie z trwałego, o dużej wytrzymałości, materiału, o odpowiedniej elastyczności umożliwiającej dopasowanie do wnętrza wagonu kolejowego. Pęcherze 11 jest podpierany przez konstrukcję wagonu kolejowego i korzystnie stanowi całkowicie zamknięty, nie przeciekający wór, nadający się do transportowania płynnych odpadów 60. Materiał, z którego wykonany jest pęcherz 11 powinien posiadać dobrą odporność chemiczną tak, aby na jego eksploatację nie miały większego wpływu przewożone w nim odpady 60 lub środowisko, na działanie którego jest narażony. W górnej części pęcherza 11 jest co najmniej jeden otwór 12 do napełniania, przez który mogą być do pęcherza 11 wprowadzane płynne odpady 60. Korzystnie otwory 12 do napełniania zawiera sztywne gwintowane złącze 33 dla węży, które jest na stałe zamocowane do górnej części pęcherza 11 i zawiera centralny otwór, przez który mogą być wprowadzane do pęcherza płynne odpady 60. Na złącze 33 dla węży może być nakręcona
169 402 gwintowana pokrywa 34 zapewniająca szczelność umożliwiającą utrzymywanie odpadów 60 w pęcherzu 11. Otwór 12 do napełniania korzystnie jest wyposażony w urządzenie zamykające w celu uniemożliwienia dostępu do wnętrza pęcherza 11 osobom nieupoważnionym. Pęcherz 11 może posiadać gazowy zawór spustowy 35 umożliwiający uchodzenie gazów, gdy pęcherz 11 jest wypełniony. Gazowy zawór upustowy 35 może być także wyposażony w automatyczny środek upustowy do wypuszczania nagromadzonego gazu z wora, gdy to jest konieczne np. gazu nagromadzonego przy podniesionej temperaturze.
W dolnej części pęcherza 11 jest większa ilość otworów opróżniających, przez które mogą być odprowadzane odpady 60 po ich dostarczaniu do obiektu przerabiającego. Otwory opróżniające korzystnie zawierają zamykane wypływowe zawory 36, które są tak usytuowane, że natężenie przepływu odpadów 60 opuszczających pęcherz 11 może być regulowane. Wypływowe zawory 36 są ustawione w pobliżu klap zsypowych 51 wagonu kolejowego tak, że wypływowe zawory 36 łatwo otwierane, gdy otwarte są klapy zsypowe 51. Wypływ odpadów 60 przez zawory wypływowe 36 jest wywoływany przez siłę ciężkości lub korzystnie wspomagany przez podnoszenie ciśnienia. Zawory wypływowe 36 są zaworami tamującymi typu śrubowego, umożliwiającymi ustawianie na żądaną wielkość przepływu. Zawory wypływowe 36 posiadają linę utrzymującą i można je usunąć z klap zsypowych 51 z odległego miejsca.
Gdy pęcherze 11 nie są używane do transportowania odpadów 60, mogą one być, jak wspomniano powyżej, złożone do na ogół płaskiej postaci. Jeśli przystosowana do przenoszenia materiałów komora 53 środka transportowego 56 jest twarda od góry, jak pokazano, to pęcherz 11 może być używany jako plandeka do przykrywania materiału 61 nie będącego odpadami a przewożonego wagonem kolejowym. Użyty w ten sposób pęcherz 11 zapewnia wodoszczelne pokrycie chroniące ładunek 61 przed warunkami atmosferycznymi i zabezpieczające przed wysypywaniem lub wydmuchiwaniem przez wiatr z wagonu podczas transportu na przykład miału węglowego. Pęcherz 11 może być wyposażony w środki mocujące, które zamocowują go rozłącznie do wagonu kolejowego na przykład w linę mocującą 32. Lina mocująca 32 jest korzystnie zamocowana do wagonu kolejowego za pomocą przewleczenia jej przez uchwyty znajdujące się na wagonie kolejowym. Związana na końcu para lin może służyć do mocowania końców złożonego pęcherza 11 do odpowiednich końców wagonu kolejowego i do rozciągania go ponad przewożonym w wagonie kolejowym materiałem 61 nie będącym odpadami.
Opróżniony pęcherz 11 może być usunięty z komory 53 za pomocą dowolnych, nadających się do tego środków. W przykładzie wykonania przedstawionym na figurach 3 do 5 do wyjmowania pęcherza 11 z komory 53 zastosowano ruchomy drążek zwijający 40 z elementami zabezpieczającymi 41. Opróżniony pęcherz 11 wyjmuje się z wagonu kolejowego przyczepiając jeden koniec pęcherza 11 do drążka zwijającego 40 i przetaczając ten drążek 40 ściśle wzdłuż górnej powierzchni pęcherza 11, nawijając na niego pęcherz 11 w postaci spiralnego zwoju, jak przedstawiono na fig. 2. Ten spiralny zwój może być następnie umieszczony na elementach zabezpieczających 41, które znajdują się w pobliżu końca wagonu kolejowego, przy czym przeciwległe końce drążka 40 są bezpiecznie utwierdzone za pomocą elementów zabezpieczających 41. Alternatywnie, pęcherze 11 mogą być złożone do płaskiej postaci i ułożone jeden na drugim na osobnym, przeznaczonym do tego celu, wagonie takim, jak płaska platforma.
W celu napełnienia pęcherza 11 płynnym materiałem odpadowym 60, umieszcza się pęcherz 11 wewnątrz komory 53 wagonu kolejowego do przewożenia materiałów, przy zamkniętych jego zaworach wypływowych 36. Zawory 36 umieszcza się w pobliżu zamkniętych klap zsypowych 51 wagonu kolejowego. Gdy zawory 36 znajdują się na miejscu pęcherz 11 opuszcza się do wnętrza wagonu i umieszcza się tak, że pokrywa on równomiernie podłogę wagonu na jej całej długości. W celu zminimalizowania niszczenia powierzchni pęcherza 11 we wnętrzu komory 53 do przewożenia materiału, pomiędzy pęcherzem 11 i punktami wagonu kolejowego powodującymi największe wycieranie wora, może być umieszczony materiał wykładzinowy taki, jak trwały koc. Oczywiście koc powinien być zaopatrzony w otwór w miejscu usytuowania zaworu wypływowego 36 tak, aby nie tamował wypływu odpadów.
169 402
Pokrywy 34 znajdujące się na otworach do napełniania 12 zdejmuje się i do otworów 12 dołącza się węże ładujące. Następnie, za pomocą pompy lub innego odpowiedniego urządzenia, ładuje się płynne odpady 60. Pęcherz 11 powinien być podczas tego procesu napełniania racjonalnie kontrolowany w celu zapewnienia właściwego i równomiernego osiadania w wagonie zanim stanie się zbyt ciężki do przestawiania. Gdy pęcherz 11 jest wypełniany płynnymi odpadami 60 dopasowuje się do kształtu komory 53 do przewożenia materiału. Gdy pęcherz 11 wypełniony jest do z góry określonego poziomu, korzystnie wysokiego, lecz znajdującego się poniżej obrzeża wagonu, zatrzymuje się strumień odpadów, zdejmuje się wąż ładujący i zakłada z powrotem pokrywy 34. Podczas wyładowywania odpadów z pęcherza 11, w celu dostarczenia do obiektu przerabiającego, klapy zsypowe 51 ustawia się ponad odpowiednim punktem wyładunkowym i następnie otwiera się je w celu odsłonięcia zaworów wypływowych 36 pęcherza 11. Zawory wypływowe 36 następnie odpowiednio otwiera się tak, aby uzyskać wymagane natężenie przepływu. Gdy pęcherz 11 jest pusty zamyka się zawory wypływowe 36 i pęcherz 11 jest gotowy do złożenia i wyjęcia z komory 53 do przewożenia materiałów, na przykład przy użyciu drążka zwijającego 40, jak opisano powyżej.
Tego typu pęcherze 11 są stosowane w stosunkowo wielu rodzajach wagonów kolejowych. Korzystnie, pęcherze 11 są wykonane tak, że pasują do określonego kształtu wagonu, w którym mają być stosowane. W przypadku samowyładowczej wywrotki wagon może być obrócony i pęcherz U opróżnia się przez otwór 12 do napełniania. Oczywiście wymaga to zapewnienia środków do utrzymywania pęcherza 11 w wagonie kolejowym, gdy jest on obrócony. Alternatywnie zawartość pęcherza 11 wysysa się przez otwór 12 do napełniania lub w pęcherzu 11 przez jeden z otworów podwyższa się ciśnienie, w celu usunięcia zawartości przez drugi otwór albo też pęcherz 11 ściska się, aby usunąć zawartość przez jeden lub więcej otworów. Jeśli wymagane jest duże natężenie przepływu stosuje się więcej zaworów wypływowych 36 lub stosuje się znacznie większe otwory, które mogą być wydłużone do długości w przybliżeniu równej szerokości klap zsypowych 51.
W drugim przykładzie wykonania niniejszy wynalazek obejmuje etapy beztlenowej fermentacji odpadów w obiekcie przerabiającym i wykorzystania produktów ubocznych tego beztlenowego rozkładu jako paliwa i środków do przyspieszania wzrostu roślin.
Jak wyjaśniono powyżej rozkład beztlenowy jest naturalnym procesem biochemicznym, który występuje wtedy, gdy materiały organiczne gniją w środowisku z ograniczoną zawartością tlenu. Produkty takiego rozkładu zawierają CO2, CH4 i bogate w azot elementy stałe. Układ do beztlenowego rozkładania odpadów jest przedstawiony w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4897195 będącym także własnością twórcy niniejszego wynalazku. Ujawnienia tego opisu patentowego zostały tu włączone przez powołanie się. Ta komora fermentacyjna może służyć do przerabiania szerokiego zakresu odpadów obejmującego obornik, odpady, ludzkie odchody, produkty uboczne destylarni, produkty uboczne przetwarzania roślin i inne materiały odpadowe ulegające beztlenowemu rozkładowi.
Korzystny układ do beztlenowej fermentacji taki, jaki przedstawiono w opisie patentowym USA nr 4897195 jest schematycznie pokazany na figurach 6 do 11. Układ ten zawiera większą ilość modułów fermentacyjnych 110, które na ogół mają postać w pewnym stopniu elastycznego worka leżącego na pochyłej powierzchni 118 umożliwiającej wolne toczenie się modułów i w ten sposób mieszanie ich zawartości co przyspiesza proces beztlenowego rozkładu. Moduły fermentacyjne 110 są wypełnione odpowiednimi odpadami aż do najwyższego końca pochyłej powierzchni 118 i mają możliwość wolnego toczenia w dół pochyłej powierzchni obok innych modułów fermentacyjnych 110 przez okres czasu wystarczający do zakończenia procesu rozkładu, zwany okresem trwania komory fermentacyjnej. Wewnątrz modułów fermentacyjnych zachodzi proces fermentacji, podczas którego, gdy istnieje potrzeba, z modułów fermentacyjnych może być odprowadzany biogaz tj. gaz wytwarzany podczas fermentacji. Do modułów można dodawać także, nie przerywając procesu fermentacji, materiały ułatwiające ten proces.
Układ do beztlenowej fermentacji może także zawierać zespół ogrzewający (nie pokazany) do ogrzewania zawartości modułów fermentacyjnych 110 do temperatury, korzystnie, pomiędzy 38°C (110°F) i 60°C (140°F), albo przyspieszyć proces beztlenowego rozkładu. Zespół ogrzewający
169 402 korzystnie jest umieszczony wewnątrz modułów fermentacyjnych 110 lub znajduje się na zewnątrz modułów 110. W jednym korzystnym przykładzie wykonania moduły 110 są wbudowane w opisaną poniżej konstrukcję podobną do solarium, wykorzystującą bierną energię słoneczną. Układ fermentacyjny również korzystnie obejmuje elementy pomiarowe zawierające główny zespół kontroli gazu 138 do pobierania próbek zawartości modułów fermentacyjnych 110 w celu określenia stopnia zaawansowania procesu fermentacji zachodzącego wewnątrz modułów 110 i określenia czy i jakie materiały należy dodać, aby wzmóc proces rozkładu.
W korzystnym przykładzie wykonania moduły fermentacyjne 110 zawierają mające kształt cygar worki syntetyczne, które nie przepuszczają cieczy i zapewniają beztlenowe środowisko tj. środowisko o niskiej zawartości tlenu, w którym materiały mogą podlegać rozkładowi. Materiały, z których zbudowane są worki powinny być, ogólnie biorąc, obojętne tak, aby nie reagowały z fermentującymi odpadami. Jak pokazano na fig. 8, fig. 11 worki korzystnie zawierają większą liczbę otworów do przechodzenia płynów, do wprowadzania i wyprowadzania materiałów, obejmujących otwór przelotowy 156 materiałów organicznych, otwór przelotowy /przewód 154 biogazu, przewód do pobierania próbek 150 i przewód domieszkowy 152 do wprowadzania innych substancji ułatwiających proces fermentacji.
Worki fermentacyjne mają korzystnie przekrój poprzeczny kołowy, umożliwiający im łatwe toczenie w dół po pochyłej powierzchni. Worki korzystnie posiadają na zewnętrznych stronach elementy konstrukcyjnie do ich podnoszenia. Są one także korzystnie zaopatrzone w wewnętrzny środek mieszający przeznaczony do mieszania zawartości worka w celu wzmożenia procesu fermentacyjnego i przemieszczania substancji znajdujących się wewnątrz worka w położenie korzystne dla łatwego ich usunięcia z worka. Ten środek mieszający zawiera większą ilość łopatek mieszających 148, pokazanych na figurach 8 i 10,11, umieszczonych wewnątrz worka fermentacyjnego w celu mieszania jego zawartości podczas toczenia po pochyłości 118. W korzystnym przykładzie wykonania przewód 156 do pobierania próbek, przewód domieszkowy 152 i przewód gazowy 154, są odpowiednio przymocowane do łopatki mieszającej 148 w celu ułatwienia wprowadzania i wyprowadzania materiału do i z wybranych części modułu.
Elementy opróżniające worki fermentacyjne korzystnie zawierają zamykany otwór do spuszczania zawartości za pomocą, na przykład, pompowania lub alternatywnie zawierają większy otwór 168 przez który jest wyładowywana zawartość i który jest zamykany w dowolny odpowiedni sposób.
Podczas przetwarzania odpadów w tym układzie do beztlenowego rozkładu, moduły fermentacyjne 110 umieszczone są na powierzchni w najwyższym punkcie pochylonej płaskiej podłogi. Najwyższą część tej podłogi nazwano czołem 114 komory fermentacyjnej. Moduły fermentacyjne 110 są ustawiane na czole 114 komory fermentacyjnej, jak pokazano na figurach 6 i7, gdzie są one napełniane materiałem odpadowym. Chociaż moduły fermentacyjne 110 mogą być wypełnione odpadami prawie całkowicie, to jednak należy zostawić trochę objętości na rozszerzenie, ponieważ podczas procesu beztlenowego rozkładu wytwarzane są gazy. Następnie do odpadów wewnątrz modułu 110 korzystnie dodaje się żywe bakterie beztlenowe wraz z gazowym dwutlenkiem węgla i lignitem w celu rozpoczęcia procesu fermentacji. Korzystnie przygotowuje się w ten sposób więcej niż jeden moduł fermentacyjny 110 na czole 114 komory fermentacyjnej, zanim zostanie otwarta bramka 116czoła 114. Bramka 116czoła 114 jest ruchomą przegrodą pomiędzy czołem 114komory fermentacyjnej i pochyloną płaską powierzchnią 118 i służy do utrzymywania modułów fermentacyjnych 110 na czole 114 komory fermentacyjnej do momentu, gdy są gotowe do załadowania. Gdy bramka 116 czoła 114 jest usunięta z drogi modułów fermentacyjnych 110 zaczynają one toczyć się po pochyłej powierzchni 118. Moduły fermentacyjne 110 mogą wolno staczać się po pochyłej powierzchni 118 we wzajemnie bliskim kontakcie i równolegle do siebie. Przewód 150 do pobierania próbek przewód domieszkowy 152 i przewód gazowy 154 są przymocowane do modułów fermentacyjnych 110 i są korzystnie swobodnie obrotowo połączone z głównym zespołem kontrolnym 138 gazu i pozostają połączone z modułami fermentacyjnymi 110 podczas ich całej drogi w dół pochyłej powierzchni 118. Główny zespół kontrolny 138 gazu rozciąga się wzdłuż pochyłej powierzchni 118 w celu zapewnienia ciągłej kontroli przebiegu procesu rozkładu. Próbki zawartości modułów 110 są korzystnie pobierane i badane przez, sterowany za pomocą komputera, główny zespół kontrolny 138 gazów, który może automatycznie dodawać do zawartości modułów
169 402
110 domieszki potrzebne dla zapewnienia najwydajniejszego beztlenowego rozkładu. Kąt nachylenia pochyłej powierzchni 118 może być w poszczególnych układach różny, zależnie od potrzeb. W większości układów kąt ten wynosi pomiędzy około 0,1° i 0,5°, korzystnie około 1°. Czynnikiem decydującym jest zapewnienie dostatecznie stromego kąta, który umożliwiałby wolne toczenie się modułów fermentacyjnych 110 w dół po pochyłej powierzchni 118, przy ich wzajemnie bliskim kontakcie, lecz dostatecznie płaskiego, aby zapobiegał nabieraniu przez moduły 110 zbyt dużego pędu. Wzdłuż pochyłej powierzchni 118 może znajdować się pewna ilość bramek pozycyjnych 134 służących do opóźniania ruchu modułów fermentacyjnych 110.
Dolny koniec pochylonej powierzchni zawiera część końcową 122 komory fermentacyjnej, korzystnie o wielkości umożliwiającej utrzymywane trzech modułów fermentacyjnych 110 znajdujących się na pochyłej powierzchni 118. Na końcu części końcowej 122 komory fermentacyjnej ustawiona jest bramka końcowa 120 mająca na celu ograniczanie ruchu modułów 110 w dół pochyłej powierzchni 118. Bramka końcowa 120 jest ruchoma, aby możliwe było jendoczesne staczanie się jednego lub więcej modułów 110 z części końcowej 122 komory fermentacyjnej w dół rampy przyspieszającej 128 i na przenośnik 136, w celu usunięcia lub na drugą pochyłą powierzchnię 130 dla wydłużonego cyklu, w zależności od stanu zaawansowania procesu rozpadu. Większość modułów fermentacyjnych 110 osiągających koniec pochyłej płaszczyzny 118 ma zakończony proces beztlenowej fermentacji i jest gotowa do opróżnienia z zawartości.
W celu opróżnienia modułów 110 przesuwa się rozdzielającą bramkę 124 a moduły fermentacyjne 110, które przeszły przez bramkę końcową 120 staczają się w dół rampy przyspieszającej 128 na pas przenośnika 136, gdzie są one hamowane za pomocą przedniej bramki 126 na przodzie pochyłej powierzchni 130 wydłużonego cyklu. Moduły 110 są opróżniane za pomocą wypompowywania zawartości przez otwór lub za pomocą wymuszonego zrzucania do pojemnika takiego, jak zbiornik 166 pokazany na fig. 7. Opróżnione moduły fermentacyjne 110 są z powrotem przenoszone na czoło 114 komory fermentacyjnej, gdzie mogą one być ponownie napełniane i stosowane.
Środek transportowy używany do przenoszenia modułów 110 może, w korzystnym przykładzie wykonania, obejmować napędzany silnikiem linowy układ przenoszący 166, jak pokazano na figurach 6 i 7, do ciągnięcia modułów 110 wzdłuż gładkiej powierzchni. Układ przenoszący 166 zawiera większą ilość wież podporowych 172, pomiędzy którymi rozciągnięta jest ciągła lina 170, do której są przyczepiane moduły 110.
Gdy moduł fermentacyjny 110 dociera do rozdzielającej bramki 124 i zawiera odpady, które całkowicie nie sfermentowały bramka rozdzielająca 124 jest otwierana i otwarta jest przednia bramka 126. Umożliwia to wejście modułu 110 na pochyłą powierzchnię 130 wydłużonego cyklu, podobną do pochyłej powierzchni 118, przy czym na drugiej pochyłej powierzchni 130 moduły 110 pozostają do momentu, aż zakończony zostanie proces beztlenowej fermentacji. Druga pochyła powierzchnia 130 wydłużonego cyklu wyposażona jest w bramkę końcową 132, która utrzymuje moduły fermentacyjne 110 na pochyłej powierzchni 130 do czasu gdy zawartość jest jeszcze przerabiana. Po zakończeniu procesu fermentacji, bramka końcowa 132 jest otwierana, aby umożliwić przejście przez nią modułów 110 i ich dalszy ruch w dół rampy jest przyspieszany do drugiego pasa przenośnika 162 w celu usunięcia.
W alternatywnym przykładzie wykonania, moduły 110 pływają w basenie lub w innej masie wody o regulowanej temperaturze. Obracanie modułów 110 w celu wymieszania zawartości może być wówczas wykonywane mechanicznie lub ręcznie w żądanych odstępach czasu albo automatycznie, za pomocą odpowiedniego układu połączeń mechanicznych z silnikiem napędowym (nie pokazany). Alterantywnie w połączeniu z takim basenem może być stosowana pochylnia. W każdym alternatywnym przykładzie wykonania napełnianie i opróżnianie modułów 110 może być przeprowadzane w taki sam sposób, jak w opisanym powyżej przykładzie wykonania z pochyłą powierzchnią 118. W opisanym powyżej korzystnym przykładzie wykonania, w którym obiekt przerabiający jest usytuowany w pobliżu kopalni odkrywkowej, jeden z wydłużonych rowów utworzonych podczas procesu wydobywania odkrywkowego może być wykorzystany do procesu beztlenowej fermentacji. Dno takiego rowu może pełnić taką samą rolę, jak pochyła powierzchnia 118. Alternatywnie taki rów może być umocniony za pomocą jednej z technik dobrze znanych w
169 402 formowaniu tam ziemnych lub za pomocą wyłożenia rowu warstwą betonu lub dużej gumowej wykładziny. Rów ten może następnie zostać zalany wodą, w której mogą pływać moduły 110, jak wspomniano powyżej. Nad rowem powinien być umieszczony izolujący dach służący do utrzymywania podwyższonej temperatury koniecznej przy beztlenowej fermentacji.
Jak wspomniano powyżej wytworzony podczas tego beztlenowego procesu biogaz jest odprowadzany poprzez umieszczony w module fermentacyjnym 110 otwór (przewód 154 dla biogazu). Biogaz pobrany z każdego takiego modułu 110 może być przeniesiony, poprzez główny zespół kontrolny 138 gazu, do centralnego miejsca gromadzenia. Zgromadzony gaz może zostać dowolnie wykorzystany, na przykład do wytworzenia ciepła poprzez spalanie, które z kolei może być użyte do utrzymywania w podwyższonej temperaturze modułów fermentacyjnych 110. W alternatywnych przykładach wykonania z zastosowaniem wody o regulowanej temperaturze ta wytworzona energia może być wykorzystana do ogrzewania wody i tym samym utrzymywania w podwyższonej temperaturze modułów fermentacyjnych 110.
W korzystnym przykładzie wykonania biogaz jest rozdzielany na gaz stosunkowo bogaty w dwutlenek węgla i na gaz stosunkowo ubogi w dwutlenek węgla. Zalecane jest, aby gaz bogaty w dwutlenek węgla miał minimalną zawartość metanu, w celu zminimalizowania palności tego gazu. Dlatego gaz ubogi w dwutlenek węgla ma większą zawartość metanu i jest bardziej palny stanowiąc bardziej wydajne źródło paliwa. Rozdzielenie biogazu na różne komponenty może być wykonane dowolnym sposobem znanym ze stanu techniki.
Biogaz wytworzony za pomocą beztlenowego rozkładu może być wykorzystany w dowolny żądany sposób. W korzystnym przykładzie wykonania, jednak, część biogazu jest wykorzystywana do przyspieszania wzrostu roślin. Jak wspomniano powyżej, szybkość wzrostu roślin może być znacznie zwiększona poprzez zwiększenie stężenia dwutlenku węgla w pobliżu roślin. Dlatego w niniejszym wynalazku wykorzystuje się część biogazu, korzystnie część bogatą w dwutlenek węgla, wytworzonego w układach przetwarzających odpady do zwiększenia prędkości wzrostu roślin.
Można to osiągnąć w dowolny znany sposób. Bogaty w dwutlenek węgla gaz po prostu dostarcza się do zamkniętego środowiska szklarni. Zwiększy to oczywiście stężenie dwutlenku węgla w otaczającym powietrzu wewnątrz tego zamkniętego pomieszczenia, przyspieszając w ten sposób wzrost roślin.
Jednak w szczególnie korzystnym przykładzie wykonania bogaty w dwutlenek węgla gaz, dostarczany jest do roślin rosnących w warunkach polowych. Układ taki jest przedstawiony na figurach 12-14. Układ ten opisany jest szczegółowo w będącym równocześnie w toku zgłoszeniu autora niniejszego wynalazku nr 601873 zgłoszonym w dniu 23.10.1990, którego treść została tu włączona przez przywołanie.
Układ do przyspieszania wzrostu roślin według niniejszego wynalazku pokazany jest na fig. 12-14. Układ ten obejmuje co najmniej jeden wydłużony główny rów 210, w którym może rosnąć większa liczba roślin. Główny rów 210 posiada dno 212 i parę bocznych ścian 214 wzdłuż głównego rowu 210. Boczne ściany są korzystnie pochylone na ogół na zewnątrz od siebie w kierunku do góry. Boczne ściany 214 głównego rowu 210 są tak zaprojektowane, aby zminimalizować ubytki dwutlenku węgla ze środowiska rowu. Jeśli boczne ściany 214 są zbyt krótkie lub pochylone zbyt łagodnie to ich zdolność zatrzymywania dwutlenku węgla wewnątrz głównego rowu 210 jest mniejsze. Jeśli boczne ściany 214 są jednak zbyt strome to są bardziej widoczne skutki erozji, ujemnie wpływające na ich długoterminową stabilność. Chociaż erozje można powstrzymywać znanymi sposobami, na przykład stosując pokrycie gruntu mniejszą roślinnością posiadającą rozległe systemy korzeniowe, to jednak pochylenie bocznych ścian 214 musi być zoptymalizowane poprzez wzięcie pod uwagę tych dwóch wzajemnie przeciwnych względów. Należy uwzględnić także inne czynniki takie, jak rodzaj gleby i przeciętny opad deszczu w danym miejscu. Pochylenie bocznych ścian 214 będzie więc zależało od specyfiki danego miejsca. Gdy to jest pożądane górna warstwa 216 gleby jest wzbogacona nawozami takimi jak, jak nawóz sztuczny o dużej zawartości azotu lub innymi środkami chemicznymi, które korzystnie wpływają na tempo wzrostu roślin lub zwiększają odporność roślin na choroby i pasożyty. Jako nawóz mogą być używane bogate w azot osady będące produktami procesu beztlenowej fermentacji w opisanym powyżej układzie przetwarzającym odpady. Boczne ściany 214 są także zaopatrzone we wzdłużne pomocnicze rowy 218.
169 402
Pomocnicze rowy 218 są, na przykład używane do nawadniania lub, jak wyjaśniono poniżej, wewnątrz nich mogą być umieszczone wzdłużnie przewody dostarczające do rowów dwutlenek węgla. Chociaż na fig. 14 pokazano dwa pomocnicze rowy 218 usytuowane na bocznej ścianie 214 i oddalone od dna 212 oraz jeden od drugiego, to jednak ilość i położenie pomocniczych rowów 218 może zmieniać się w zależności od wymagań.
W korzystnym przykładzie wykonania stosuje się większą ilość głównych rowów 210, które na ogół są wzajemnie równoległe. Boczna ściana 214 każego rowu sąsiaduje z boczną ścianą 214 drugiego głównego rowu 210, a obie te ściany 214 są oddzielone grzbietem 220. Chociaż boczne ściany 214 przylegają bezpośrednio jedna do drugiej tworząc wąski grzbiet 220 na swoich wierzchołkach, to jednak, jak pokazano, korzystne jest ukształtowanie grzbietu 220 trochę szerszego, który jest poziomy. Takie poziome grzbiety 220 nie tylko sprzyjają minimalizacji erozji, lecz zapewniają także odpowiednią powierzchnię uprawną dla dodatkowej roślinności, która może działać jako pas wiatrochronny umożliwiający dalsze zmniejszenie strumienia wiatru. Rośliny uprawiane na grzbiecie 220 w celu stworzenia pasa wiatrochronnego mogą być wszystkie tego samego gatunku i w przybliżeniu być w tym samym stadium wzrostu, lecz nie jest to zalecane. Przeciwnie, korzystnie jest, gdy pas wiatrochronny składa się z zarówno wysokich, dojrzałych roślin takich, jak dorosłe drzewa i różnorodnej niższej flory dla zapewnienia lepszej ochrony rowu 210 przed turbulencją wiatru. Z powodów wyjaśnionych poniżej w związku z dostarczaniem do rowu dwutlenku węgla jest korzystne wykonanie dna 212 pochyłego. W korzystnym przykładzie wykonania dno opada w dół od jednego końca głównego 210 rowu w kierunku drugiego, przy czym nachylenie wynosi pomiędzy około 0% i około 10%. W badaniach laboratoryjnych stwierdzono, że dobre wyniki daje pochylenie około 10%.
Kierunek usytuowania głównych rowów 210 może być dowolny. Chociaż układ terenu zwykle narzuca kierunek głównych rowów 210, to korzystnie jest jednak, gdy są one usytuowane prostopadle do „przeważającego kierunku wiatru. Oczywiście dokładny kierunek strumienia wiatru będzie zmienny w czasie. Jednak historyczne zapisy pogody wielu obszarów wskazują, że układy pogodowe, a stąd i wiatru będą częściej miały tendencję do pewnego ogólnego kierunku. Kierunek ten został tu nazwany „przeważającym kierunkiem wiatru i jest pokazany na figurach 13 i 14 za pomocą strzałki oznaczonej literą W.
Ustalając kierunek głównych rowów 210 prostopadły do tego przeważającego kierunku W wiatru poprawia się zatrzymywanie dwutlenku węgla wewnątrz rowu 210. Jeśli wiatr wieje w kierunku równoległym do głównego rowu 210 przeniesie on znajdujące się w rowie 210 bogate w dwutlenek węgla powietrze wzdłuż rowu 210 i poza rów 220 z jednego jego końca. Gdy wiatr wieje w kierunku prostopadłym do rowu 210, boczne ściany 214 i ewentualnie pas wiatrochronny na grzbiecie 220 powstrzymują przepływ powietrza w rowie 210. Ograniczając w ten sposób przechodzenie powietrza do i z rowu 210, boczne ściany 214 i grzbiety 220 zabezpieczają dostarczane do rowu 110 bogate w dwutlenek węgla powietrze przed jego rozcieńczeniem lub uniesieniem przez otaczające powietrze.
Na fig. 12-14 przedstawiono rowy 220, które są w zasadzie na swojej długości proste. Mimo, że zalecana jest przedstawiona konstrukcja wynalazek może być także realizowany z głównymi rowami 220, które mogą mieć znaczne odchylenie od linii prostej. Wynalazek szczególnie dobrze nadaje się do stosowania przy ponownym zalesianiu ogłoconych pasm terenu. Jak zauważono powyżej, w korzystnym przykładzie wykonania, niniejszy wynalazek stosuje się przy górniczych pracach odkrywkowych. W procesie odkrywkowego urabiania minerałów, na przykład węgla, gleba nad złożem mineralnym jest systematycznie spychana na bok w celu zapewnienia dostępu do złoża. Podczas tych prac z usuniętej ziemi tworzone są zazwyczaj wydłużone kopce. Od prowadzących prace górnicze wymaga się, aby regenerowali teren to jest obsadzali miejsce roślinnością po zakończeniu tych prac. Obecnie jest normalną praktyką rozkładanie ponownie wydłużonych kopców w celu odtworzenia, w przybliżeniu, pierwotnego ukształtowania terenu a następnie zasadzenie na tym nowym obszarze roślinności. Zmiast tego tereny kopalni odkrywkowych mogą być zmieniane według niniejszego wynalazku. Wydłużony kopiec usuniętej ziemi utworzony podczas procesu urabiania może być kształtowany tak, aby podsiadał grzbiet 220 i przyległe boczne ściany 214 dwóch rowów 210. Po ukształtowaniu dwóch lub więcej takich grzbietów 220 powstaną
169 402 odpowiednie rowy 210. W krótkiej perspektywie byłoby to korzystne z tego względu, że usunięta ziemia nie musiałaby być tak rozlegle ponownie rozkładana z szeregu długich kopców. W dalszej perspektywie były teren kopalni zostałby przekształcony z gospodarczo nieproduktywnej hałdy w produktywne pasmo terenu. W szczególności teren, zamiast leżeć odłogiem, może być wysadzany drzewami, które stanowią budulec lub surowiec do wytwarzania masy celulozowej lub paliw.
Jak wspomniano powyżej, w celu przyspieszenia wzrostu roślin w rowie dostarcza się do rowu gaz bogaty w dwutlenek węgla. Chociaż może to się nieznacznie zmnieniać, przeciętne stężenie dwutlenku węgla w otaczającej atmosferze jest rzędu 0,03% lub 300 części na milion. Celem niniejszego wynalazku jest zwiększenie tego stężenia wewnątrz rowu do przynajmniej około 0,06 do 0,20% (1500 do 2000 części na milion). Stężenie to może być zwiększone jeszcze bardziej, jednak jeśli dwutlenek węgla stanowi 10% (100000 części na milion) otaczającego powietrza to może być toksyczny dla zwierząt, które mogą żyć w rowie 210 i robotników obsługujących rów 210. Poza tym uważa się, że dobroczynny wpływ podwyższonego stężenia dwutlenku węgla na wzrost roślin zmniejsza się przy stężeniu około 5% lub więcej. Stąd korzystne jest utrzymywanie tego stężenia dwutlenku węgla w powietrzu w rowie 210 na poziomie pomiędzy około 0,06% do około 5%, przy zalecanym zakresie stężenia od około 0,06% do około 2%.
Dobrze wiadomo, że w normalnej temperaturze i przy normalnym ciśnieniu, gazowy dwutlenek węgla jest bardziej gęsty niż powietrze atmosferyczne. W szczególności, gęstość gazowego dwutlenku węgla jest w przybliżeniu 1,5 raza większa od gęstości otaczającego powietrza o przeciętnym składzie. Stosownie do tego, jeśli wpuści się bogaty w dwutlenek węgla gaz do rowu 210 w pobliżu dna 212, to ten gaz, przy braku jakichkolwiek zakłóceń spowodowanych prądami powietrza, będzie miał tendencję do pozostawania wewnątrz rowu 210. W ten sposób boczne ściany 214 i rośliny posadzone na grzbiecie 220 spełniają ważną funkcję ograniczania turbulencji wiatru w rowie 210. Ubytki dwutlenku węgla z rowu są dlatego minimalizowane. Jednak przy wietrze o dużej prędkości same te środki mogą okazać się niewystarczające, aby utrzymać dwutlenek węgla w rowie 210 przez dłuższy okres czasu. Jest tak faktycznie, gdy roślinność w rowie jest mała ponieważ rośliny poddawane działaniu bogatego w dwutlenek węgla gazu nie będą aktywnie zapobiegać stratom dwutlenku węgla. W korzystnym przykładzie wykonania rośliny uprawiane w rowie 210 według wynalazku są „w nadmiarze, to znaczy są zasadzone bliżej siebie wzajemnie niż wynosi optymalne rozstawienie w normalnych warunkach. Będzie to pobudzało do formowania „zamkniętego sklepienia, ponieważ górne części roślin rosną dość blisko siebie. W przypadku drzew, na przykład, górne gałęzie sąsiednich drzew mogą mieć tendencję do przeplatania się nawzajem, gdy drzewa te zasadzone są zbyt blisko siebie. Takie zamknięte sklepienie powoduje w rezultacie wyczerpanie dwutlenku węgla z powietrza poniżej sklepienia, ponieważ dopływ uzupełniającego powietrza jest ograniczany przez obecność tego zamkniętego sklepienia. Podczas, gdy liście na roślinie usytuowane ponad „sklepieniem są poddane działaniu otaczającego powietrza, liście poniżej sklepienia zużywają dwutlenek węgla z powietrza poniżej sklepienia. Poziom dwutlenku węgla poniżej sklepienia ulega dlatego bardzo szybko obniżeniu. Ze względu na to, że zamknięte sklepienie ogranicza dopływ świeżego powietrza poniżej sklepienia, jednocześnie te same ograniczenie przepływu gazu przez sklepienie jest przyczyną zatrzymywania w rowie 210 bogatego w dwutlenek węgla gazu. Chociaż w rowie 210 według wynalazku może być uprawiana roślinność o dużej różnorodności, ogólnie zaleca się drzewa rosnące dobrze w warunkach zagęszczania. Do drzew takich należą, na przykład, salixaceae populas tremoloides (drżąca osika). Alteranatywnie może być stosowane sorgo, zboże, które wykazuje zdolność do dobrego wzrostu w warunkach dużego zagęszczenia.
Dwutlenek węgla może być doprowadzany do rowu 210 różnymi sposobami. W korzystnym przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 12, bogaty w dwutlenek węgla gaz wytworzony podczas przetwarzania odpadów jest przechowywany w obiekcie magazynowym 230 (schematycznie przedstawionym na fig. 12 jako budynek) i jest dostarczany do rowu 210 przez przewody 232. Jeśli na terenie jest uformowanych więcej niż jeden rów 210 przewody 232 zawierają rozgałęziony przewód rurowy 234 do kontrolowanego rozdzielania gazu do każdego z rowów 210. Przewody 212 mogą dostarczyć bogaty w dwutlenek węgla gaz w zasadniczo „czystej formie. Jednak, jak wyjaśniono powyżej, dwutlenek węgla może być w stężeniu około 10% toksyczny dla żywych stworzeń. Jeśli taki gaz o wysokim stężeniu dwutlenku węgla zostanie dostarczony do wnętrza
169 402 rowu 210 to tworzy się gradient stężenia dwutlenku węgla wzdłuż rowu 210, wskutek mieszania się gazu z otaczającym powietrzem i może powstać toksyczny poziom dwutlenku węgla w pobliżu przewodów 232. Dlatego, aby osiągnąć żądane stężenie wewnątrz rowu 210, korzystnie jest dostarczać domieszkę bogatego w dwutlenek węgla gazu i powietrze w dużych objętościach. Aby skutecznie zapewnić osiągnięcie wymaganego stężenia oraz stałe stężenie dwutlenku węgla wzdłuż rowu 210 można zmieniać, zgodnie ze znanymi sposobami, zarówno natężenie przepływu, jak i stężenie dwutlenku węgla w dostarczanym gazie bogatym w dwutlenek węgla. W korzystnym przykładzie wykonania przewody zawierają odnogę 236, która znajduje się pomiędzy rozgałęzionym przewodem rurowym 234 i miejscem w pobliżu pierwszego końca rowu 210. Odnoga 236, może po prostu wypuszaczać bogaty w dwutlenek węgla gaz bezpośrednio do rowu 210, lecz korzystnie jest, gdy w pobliżu wypływowego końca odnogi 236 znajduje się szereg przegród (nie pokazane) lub podobnych urządzeń w celu bardziej skutecznego rozścielania dostarczanego gazu na powierzchni dna rowu 210. Alternatywnie każdy rów 210 jest wyposażony w większą ilość odnóg 236 rozmieszczonych poziomo w poprzek szerokości dna 212 rowu 210. Jeśli stosuje się układ przewodów 232,234,236 według wynalazku, wymagane jest, aby dno 212 rowu 210 pochylone było ogólnie biorąc w dół w kierunku od odnogi 236, jak wspomniano powyżej. Ponieważ dwutlenek węgla jest cięższy od powietrza zapewni to bardziej jednorodny rozkład dwutlenku węgla wzdłuż rowu 210, gdyż dwutlenek węgla będzie miał tendencję do płynięcia w dół to jest, w kierunku od odnogi 236. Jeśli jest to pożądane tendencja ta może być wzmocniona przez zwiększenie gęstości gazu znajdującego się w odnodze 236, na przykład przez chłodzenie gazu za pomocą trzymania go pod stosunkowo wysokim ciśnieniem w przewodach 232. W innym korzystnym przykładzie wykonania odnoga 236 z poprzedniego przykładu wykonania jest zastąpiona przewodem dostawczym 238 rozciągającym się wzdłuż całego rowu 210. Przewód dostawczy 238 jest korzystnie wyposażony w pewną ilość otworów wypływowych (nie pokazanych), które są równomiernie rozmieszczone wzdłuż przewodu dostawczego 238 tak, że zapewniony jest bardziej równomierny rozkład bogatego w dwutlenek węgla gazu wzdłuż głównego rowu 210. Jeśli główny rów 210 posiada pomocniczy rów 218 (fig. 14), to przewód dostawczy 238 może leżeć w tym pomocniczym rowie 218. Gdyjest to pożądane w głównym rowie 210 może znajdować się więcej niż jeden przewód dostawczy 289, lecz wydaje się mało prawdopodobne aby było to konieczne w normalnych okolicznościach.
Zatem wynalazek niniejszy zapewnia skuteczny, oszczędny sposób transportowania, przeróbki i wykorzystania płynnego materiału odpadowego, który może być szczególnie użyteczny w połączeniu z odkrywkowymi pracami wydobywczymi. Odpady mogą być transportowane z miasta lub podobnego miejsca do terenu kopalni odkrywkowej przy bardzo małych kosztach, ponieważ pociąg przewożący węgiel z kopalni do miasta musiałby jechać pusty z miasta do kopalni. Duży obiekt przerabiający stosujący beztlenową fermentację może być umieszczony na terenie kopalni, gdzie wartość gruntu jest znacznie niższa na obszarach miejskich. Na koniec, produkty tej beztlenowej fermentacji na dużą skalę mogą być wykorzystane jako źródło paliwa i do pomocy w rekultywacji terenów kopalni odkrywkowej poprzez przyspieszenie wzrostu roślin o przemysłowej wartości w istniejących juz na tym terenie rowach.
Opis powyższy dotyczy korzystnego przykładu wykonania niniejszego wynalazku i zrozumiałe jest, ze mogą w nim być wprowadzane różne zmiany, adaptacje i modyfikacje bez odbiegania od sensu wynalazku i zakresu załączonych zastrzeżeń.
166
166
Ffy.ll
154
168
148
169 402
FIG. 13
214
216
212
214
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 4,00 zł

Claims (27)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób przetwarzania odpadów, znamienny tym, że dostarcza się środki transportowe mające komorę przeznaczoną do przewożenia materiałów i pęcherz do przenoszenia odpadów umieszczony wewnątrz części tej komory, następnie ładuje się w miejscu odbioru odpadów płynne odpady do pęcherza i transportuje się materiał odpadowy do obiektu przerabiającego znajdującego się daleko od miejsca odbioru, po czym wyładowuje się materiał odpadowy z pęcherza i dostarcza się odpady do obiektu przerabiającego, a następnie część komory środka transportowego, przeznaczonej do przewożenia materiałów wypełnia się materiałem nie będącym odpadami i transportuje się ten materiał do miejsca dostawy znajdującego się daleko od obiektu przerabiającego.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wybiera się miejsce dostawy stosunkowo bliskie miejsce pobierania odpadów, a środki transportowe transportuje się na stosunkowo małą odległość od miejsca dostawy do miejsca pobierania odpadów.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał nie będący odpadami ładuje się do komory do przewożenia materiałów otwartej od góry, przy czym pęcherz składa się do płaskiej postaci i przykrywa się nim jako plandeką materiał nie będący odpadami załadowany do komory do przewożenia materiałów.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że usuwa się całkowicie pęcherz z komory do przewożenia materiałów, a komorę całkowicie wypełnia się materiałem nie będącym odpadami.
  5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że pęcherz składa się i usuwa się go zwijając spiralnie.
  6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odpady dostarczone do obiektu przerabiającego poddaje się beztlenowej fermentacji i wytwarza się biogaz zawierający dwutlenek węgla.
  7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że część biogazu kieruje się do wzmagania wzrostu roślinności.
  8. 8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że biogaz rozdziela się na gaz stosunkowo bogaty w dwutlenek węgla oraz na gaz stosunkowo ubogi w dwutlenek węgla i bogaty w dwutlenek węgla gaz kieruje się do wzmagania wzrostu roślinności.
  9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że gaz bogaty w dwutlenek węgla, kierowany do wzmagania wzrostu roślinności dostarcza się do rowu posiadającego dno, wysokie boczne ściany i roślinność rosnącą na dnie.
  10. 10. Sposób przetwarzania odpadów, znamienny tym, że w miejscu pobierania odpadów ładuje się materiał odpadowy do pojemnika do przenoszenia odpadów i transportuje się pojemnik do obiektu przerabiającego znajdującego się daleko od miejsca pobierania, a następnie wyładowuje się odpady z pojemnika i dostarcza odpady do obiektu przerabiającego, po czym poddaje się odpady beztlenowej fermentacji, wytwarza się biogaz, którego część kieruje się następnie do wzmagania wzrostu roślinności.
  11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że wypełnia się część pojemnika do przenoszenia odpadów materiałem nie będącym odpadami i transportuje się ten materiał do miejsca dostawy, znajdującego się daleko od obiektu przerabiającego i stosunkowo blisko miejsca pobierania odpadów.
  12. 12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że usuwa się materiał nie będący odpadami z pojemnika w miejscu dostawy i kieruje się środki transportowe z powrotem do miejsca pobierania odpadów.
  13. 13. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że materiał odpadowy ładuje się do pojemnika do przenoszenia odpadów zawierającego komorę do przenoszenia materiałów i pęcherz do przenoszenia odpadów umieszczony wewnątrz części tej komory, przy czym materiał odpadowy ładuje się do tego pęcherza umieszczonego w pojemniku.
  14. 14. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że do wzmagania wzrostu roślinności kieruje się część biogazu bogatego w dwutlenek węgla.
    169 402
  15. 15. Sposób według zastrz, 14, znamienny tym, że biogaz kierowany do wzmagania wzrostu roślinności dostarcza do rowu posiadającego dno, wysokie boczne ściany i rosnącą na dnie roślinność.
  16. 16. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że w czasie prowadzenia beztlenowej fermentacji odpadów i wytwarzania biogazu, ładuje się do wnętrza modułu fermentacyjnego, rozkłada się je mieszając odpady wewnątrz modułu poprzez obracanie tego modułu, a następnie odprowadza się z modułu biogaz wytworzony podczas procesu rozkładu.
  17. 17. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że wytworzony biogaz zawierający dwutlenek węgla i metan rozdziela się na gaz bogaty w dwutlenek węgla i gaz bogaty w metan.
  18. 18. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że gaz bogaty w dwutlenek węgla kieruje się do wzmagania wzrostu roślinności.
  19. 19. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że spala się gaz bogaty w metan wytwarzając energię.
  20. 20. Sposób przetwarzania odpadów, znamienny tym, że transportuje się materiał odpadowy z miejsca pobierania odpadów do położonego daleko obiektu przerabiającego, przerabia się te odpady w obiekcie przerabiającym i wytworzą się biogaz zawierający dwutlenek węgla, po czym bogatą w dwutlenek węgla część tego biogazu kieruje się do wzmagania wzrostu roślinności.
  21. 21. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że rozdziela się wytworzony biogaz na gaz bogaty w dwutlenek węgla i gaz ubogi w dwutlenek węgla.
  22. 22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że dostarcza się gaz bogaty w dwutlenek węgla do miejsca uprawy roślinności, kierując go do wzmagania wzrostu tej roślinności.
  23. 23. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że kontroluje się natężenie dostarczania gazu i stężenie dwutlenku węgla w gazie bogatym w dwutlenek węgla i utrzymuje się stężenie dwutlenku węgla w granicach pomiędzy 0,06% i około 2% w pobliżu roślinności w miejscu jej uprawy.
  24. 24. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że bogatą w dwutlenek węgla część biogazu kieruje się do wzmagania wzrostu roślinności, którą sadzi się w rowie posiadającym dno i wysokie boczne ściany i z której tworzy się sklepienie rozpościerające się ponad dnem rowu, przy czym część gazu bogatą w dwutlenek węgla doprowadza się do rowu pomiędzy dnem i sklepieniem.
  25. 25. Sposób według zastrz. 24, znamienny tym, ze kontroluje się natężenie dostarczania gazu i stężenie dwutlenku węgla w części biogazu bogatej w dwutlenek węgla i utrzymuje się stężenie dwutlenku węgla wewnątrz rowu w granicach pomiędzy około 0,06% i około 2%.
  26. 26. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że po zakończeniu wzmagania wzrostu roślinności zbiera się ją i wytwarza się z niej paliwo.
  27. 27. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że w obiekcie przerabiającym poddaje się odpady beztlenowej fermentacji, przy czym ładuje się je do modułu fermentacyjnego, rozkłada się je mieszając odpady wewnątrz modułu, a następnie odprowadza się z modułu biogaz wytworzony podczas procesu rozkładu, po czym palną część biogazu wykorzystuje się do dostarczania ciepła do odpadów wewnątrz modułu fermentacyjnego.
PL92293302A 1991-01-28 1992-01-27 Sposób przetwarzania odpadów PL PL169402B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/647,592 US5300226A (en) 1990-10-23 1991-01-28 Waste handling method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL293302A1 PL293302A1 (en) 1992-08-24
PL169402B1 true PL169402B1 (pl) 1996-07-31

Family

ID=24597567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL92293302A PL169402B1 (pl) 1991-01-28 1992-01-27 Sposób przetwarzania odpadów PL

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0569372B1 (pl)
AU (2) AU656937B2 (pl)
CA (1) CA2100087A1 (pl)
DE (1) DE69125187T2 (pl)
PL (1) PL169402B1 (pl)
RU (1) RU2114073C1 (pl)
WO (1) WO1992012938A1 (pl)
ZA (1) ZA92156B (pl)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2297280A (en) * 1995-01-27 1996-07-31 Christopher Paul Reynell Transportable solids digestion vessel for coupling to a fluids digestion vessel and an anaerobic method of treating solid waste
US5958756A (en) * 1996-01-26 1999-09-28 Reynell; Christopher Paul Method and apparatus for treating waste
PL197595B1 (pl) * 2001-07-12 2008-04-30 Kazimierz Chrzanowski Sposób i układ wytwarzania metanu i energii elektrycznej i cieplnej
RU2233319C2 (ru) * 2002-09-30 2004-07-27 Подосинников Вячеслав Васильевич Способ ускорения процесса жизнедеятельности микроорганизмов
DE102004044645B3 (de) * 2004-09-13 2006-06-08 RÜTGERS Carbo Tech Engineering GmbH Umweltschonendes Verfahren zur Gewinnung von Bioerdgas
ITBO20050343A1 (it) * 2005-05-13 2006-11-14 Ambientalia S R L Impianto per il trattamento dei rifiuti
US7794592B2 (en) 2006-06-29 2010-09-14 Ralph Brown Wastewater disinfection apparatus and methods
FR2933988B1 (fr) * 2008-07-18 2011-09-09 Saint Gobain Dispositif industriel fabriquant son propre combustible
DE102014006573A1 (de) * 2014-05-07 2015-11-12 Willi Herms Biogasanlage mit Aktivkohlebehältern
RU2755434C1 (ru) * 2020-06-11 2021-09-16 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса" Способ подготовки бесподстилочного навоза к утилизации и устройство для его осуществления
RU2761355C1 (ru) * 2020-08-03 2021-12-07 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р.Вильямса" Способ утилизации жидкого навоза и устройства для его реализации
EP4553386A3 (en) * 2021-05-05 2025-07-23 Dürr Systems AB Synergetic system and method for waste treatment

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4372856A (en) * 1981-03-30 1983-02-08 Morrison Jon R Process and system for anaerobic treatment of waste
US4944872A (en) * 1982-09-27 1990-07-31 Kantor Frederick W Apparatus and method for containing and processing liquids and wastes
DE3305624A1 (de) * 1983-02-18 1984-08-23 Frank, Martin A., Prof. Dipl.-Ing., 5060 Bergisch Gladbach Vorrichtung zur erzeugung von biogas aus guelle
JPH0620618B2 (ja) * 1985-03-26 1994-03-23 日立電線株式会社 連続鋳造方法及びその装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2114073C1 (ru) 1998-06-27
AU2006895A (en) 1995-09-28
WO1992012938A1 (en) 1992-08-06
DE69125187T2 (de) 1997-07-10
AU656937B2 (en) 1995-02-23
PL293302A1 (en) 1992-08-24
CA2100087A1 (en) 1992-07-29
ZA92156B (en) 1992-10-28
EP0569372A4 (pl) 1994-02-02
DE69125187D1 (de) 1997-04-17
AU9091491A (en) 1992-08-27
EP0569372A1 (en) 1993-11-18
EP0569372B1 (en) 1997-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5580457A (en) Waste handling method
AU706615B2 (en) Method for recycling carbon dioxide for enhancing plant growth
US5269634A (en) Apparatus and method for sequential batch anaerobic composting of high-solids organic feedstocks
CN101460413B (zh) 用于动物废物稳定化和生物气回收的厌氧消化系统
US20040029262A1 (en) Organic material treatment apparatus, system and method
PL169402B1 (pl) Sposób przetwarzania odpadów PL
HRP20140090T1 (hr) Postupak i uređaj za fotosintezom podržano zbrinjavanje co2
US20120064562A1 (en) Subterranean Alternating Digester System and Method
VanderZaag et al. Ammonia abatement with manure storage and processing techniques
DE19947339B4 (de) Verfahren und Anlage zur Erzeugung und Aufbereitung von Biogas
CA2984070C (en) Method for treating waste
US4897195A (en) System and process for anaerobic digestion of waste materials
EP1165462A1 (en) Waste treatment apparatus and methods
JPH02289480A (ja) 湿潤な発酵性有機物質の生物学的処理特に脱水及び安定化のための通気及び調節方法及びその設備
CN102267792A (zh) 一种湿固废装袋后储存在筒仓内的干化方法
EP1088885A2 (de) Verfahren und Reaktor zur Erzeugung von Biogas
RU2407725C1 (ru) Способ получения гумуса на свалках отходов
KR101713542B1 (ko) 대단위 생육 시설에서 생물의 생장관리를 위한 급이장치
CN105170606B (zh) 用不可回收垃圾建造绿色金字塔景观的方法
CA2642174C (en) High volume anaerobic digesting of organic material
CN207567134U (zh) 一种粪便处理池
Ioana-Alina Composting solid municipal waste, a determinant process for an integrated waste management
Zaluski et al. A modular field bioreactor for acid rock drainage treatment
IE20140176A1 (en) Sludge dewatering, drying, conditioning and handing system
KR960005373Y1 (ko) 축분의 수집, 발효, 운반용 콘테이너