(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システムであって、
腐敗しやすい有機性廃棄物をパルプスラリに粉砕するように構成される粉砕手段を含む粉砕装置であって、水の供給源に連結されるように構成される粉砕装置と、
腐敗しやすい有機性廃棄物をパルプスラリに粉砕するように、モータによって動作可能である回転式粉砕手段と、
水の供給源から粉砕装置へ流れる水の流速および／または量を制御する可変弁と、
パルプスラリを保持タンクに汲み上げるポンプと、
前記モータに接続され該モータの電気的負荷を測定する負荷センサと、
前記負荷センサと連通して前記可変弁と前記モータを制御するように構成される制御手段と、を備え、
前記可変弁を制御して、水の流れを水量全体の０％から１００％の間で変化させることにより、
粉砕サイクル中、前記制御手段は、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプを生成するため、前記粉砕装置に供給される水の量を制御するために、前記負荷センサにより前記モータの電気的負荷が検出された時に該モータにおける電気的負荷に応答し、前記粉砕装置に供給される水の量は、該モータの電気的負荷に比例し、
前記負荷センサにより検出された前記モータの電気的負荷が、所定の低レベルを下回った場合、前記制御手段は該モータの電気的負荷に反応し、該モータを自動的にスイッチオフする
腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項２】
さらに、前記粉砕手段を制動するために、前記制御手段によって動作可能なブレーキを備える請求項１に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記粉砕手段の回転方向を交替するように構成される請求項１又は２に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記粉砕装置が作動されるたびに、前記粉砕手段の回転方向を交替する請求項３に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記粉砕手段における負荷が所定の液位を超える場合に、負荷センサにより検出された時に前記モータの回転方向を交替するように構成される請求項３又は４に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項６】
前記所定の低レベルが１アンペアである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項７】
前記制御手段はモータの電気的負荷に応答して、モータの電気的負荷が、所定の上方レベルを超えた場合、自動的にモータをオフする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項８】
前記ブレーキは、ダイナミックブレーキ抵抗器である、請求項２に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項９】
腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システムであって、
腐敗しやすい有機性廃棄物をパルプスラリに粉砕するように構成される少なくとも１つの粉砕装置と、
少なくとも１つの前記粉砕装置からのパルプを入れる保持タンクと、
前記粉砕装置から前記保持タンクに連結するための輸送ラインと、を備え、前記タンクおよび前記輸送ラインがクローズドシステムを形成し、
さらに、前記保持タンクを減圧するように動作可能である排気手段を備え、それにより、前記タンクおよび前記輸送ラインにおける減圧を行い、前記輸送ラインに沿って、少なくとも１つの前記粉砕装置から前記保持タンクへのパルプスラリの輸送を促進し、
前記粉砕装置、又は各粉砕装置は、水の供給源に接続されるようになされ、
腐敗しやすい有機性廃棄物をパルプスラリに粉砕するように、モータによって動作可能である回転式粉砕手段と、
水の供給源から粉砕装置へ流れる水の流速および／または量を制御する可変弁と、
前記モータに接続され該モータの電気的負荷を測定するための負荷センサと、
前記負荷センサと連通して前記可変弁と前記モータを制御するように構成される制御手段と、を備え、
前記可変弁を制御して水の流れを、水量全体の０％から１００％の間で水の流れを変化させることにより、
粉砕サイクル中、前記制御手段は、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプを生成するため、前記粉砕装置に供給される水の量を制御するために、前記負荷センサにより前記モータの電気的負荷が検出された時に該モータにおける電気的負荷に応答し、前記粉砕装置に供給される水の量は、該モータの電気的負荷に比例し、
前記負荷センサにより検出された前記モータの電気的負荷が、所定の低レベルを下回った場合、前記制御手段は該モータの電気的負荷に反応し、該モータを自動的にスイッチオフする
腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項１０】
前記排気手段は、水銀の−６３５ｍｍまでのクローズドシステムにおいて、圧力を維持するように構成される請求項９に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項１１】
封止弁が、前記粉砕装置と前記輸送ラインとの間に設けられ、前記弁は、前記粉砕装置から前記輸送ラインへの空気の流れが阻止される閉じた状態と、空気およびパルプスラリが前記粉砕装置から前記輸送ラインに入ることができる開いた状態との間で、前記制御手段によって動作可能である請求項９又は１０に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項１２】
複数の粉砕装置が、複数の輸送ラインを介して前記保持タンクに連結される請求項９〜１１のいずれか一項に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【請求項１３】
複数の粉砕装置が、同一の輸送ラインを介して前記保持タンクに連結される請求項９〜１１のいずれか一項に記載の腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システムおよび方法およびバイオガス燃料生産のための供給源を生産するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴミ処理装置は、腐敗しやすい有機性廃棄物をスラリまたはパルプに粉砕し、粉砕が生じた地点から運搬するために用いられる。家庭内の状況において、ゴミ処理装置は、食品が準備される台所の流し領域に隣接して位置決めされる可能性がある。
大型のゴミ処理装置もまた、レストラン、社員食堂、ホテルの厨房、果物屋／八百屋、飲食用カウンタ、病院、ファストフード店、クラブ、パン屋およびスーパーマーケットなどの産業用途において用いられてもよい。そのような装置は、廃棄物をスラリに変形するために用いられることが多く、スラリを廃棄ラインを伝って廃棄出口、たとえば、下水処理システムに輸送するために、水が、送出手段として加えられる。廃棄出口に輸送される結果的な生成物は、実質的に液体である。
ゴミ処理装置における処理後、廃棄物パルプは通常、下水処理システムにおける廃棄によって除去され、それにより、下水道システムを通じた処理を必要とする廃棄物の量を増大させる。さらに、粉砕中に腐敗しやすい有機性廃棄物を流すために必要な水の量に関する自動制御はないため、過剰な量の水が粉砕工程において用いられる可能性が高い。このことは、当然のことながら環境に望ましくなく、高価である手法の水の排水につながる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
下水処理システムに腐敗しやすい有機性廃棄物を廃棄する際のさらなる欠点は、潜在的なエネルギ源が利用されないことである。生物学的廃棄物は、「バイオガス」を生産するために、嫌気リアクタで蒸解されることができる。バイオガスは、約６０〜６５％のメタンであり、電気を生成するために、燃料源として用いられることができる。残留スラリ生成物が次に、肥料として用いるためにさらに処理されてもよい。本明細書の執筆時点で、この技術は、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ  Ａｂｆａｌｌｖｅｒｗｅｒｔｕｎｇ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ  ＫＧ（ＢＴＡ）によって、世界中で２２箇所のプラントで実現されている。ＢＴＡなどのバイオガス生産者にとっての問題は、バイオガス蒸解釜に関して収集される生物学的廃棄物供給は、腐敗しやすい有機性廃棄物材料の収集の地点における故意でない含有によって、プラスチック、板紙およびセラミックなどの無機材料によって汚染される可能性があることである。本明細書に含まれる文献、出版物、作用、装置、物質、物品、材料などの任意の説明は、本発明に関する文脈上の概念を提供する目的のためだけに行われている。任意のそのような説明は、従来技術の基礎を形成する主題または本発明の１つまたは複数の優先日で延長される本発明の技術分野に関する関連技術分野の共通の一般知識の任意の一部を了解するものとして、理解されるべきではない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の態様において、本発明は、腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システムであって、
腐敗しやすい有機性廃棄物をパルプスラリに粉砕するように構成される粉砕手段を含む粉砕装置であって、水の供給源に連結されるように構成される粉砕装置と、
腐敗しやすい有機性廃棄物をパルプスラリに粉砕するように、モータによって動作可能である回転式粉砕手段と、
水の供給源から粉砕装置へ流れる水の流速および／または量を制御する可変弁と、
パルプスラリを保持タンクに汲み上げるポンプと、
モータに接続されモータの電気的負荷を測定する負荷センサと、
負荷センサと連通して可変弁とモータを制御するように構成される制御手段と、を備え、
可変弁を制御して、水の流れを水量全体の０％から１００％の間で変化させることにより、
粉砕サイクル中、制御手段は、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプを生成するため、粉砕装置に供給される水の量を制御するために、負荷センサによりモータの電気的負荷が検出された時にモータにおける電気的負荷に応答し、粉砕装置に供給される水の量は、モータの電気的負荷に比例し、
負荷センサにより検出されたモータの電気的負荷が、所定の低レベルを下回った場合、制御手段はモータの電気的負荷に反応し、モータを自動的にスイッチオフする
腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システムを提供する。
【０００５】
第２の態様において、本発明は、腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システムであって、
腐敗しやすい有機性廃棄物をパルプスラリに粉砕するように構成される少なくとも１つの粉砕装置と、
少なくとも１つの粉砕装置からのパルプを入れる保持タンクと、
粉砕装置から保持タンクに連結するための輸送ラインと、を備え、タンクおよび輸送ラインがクローズドシステムを形成し、
さらに、保持タンクを減圧するように動作可能である排気手段を備え、それにより、タンクおよび輸送ラインにおける減圧を行い、輸送ラインに沿って、少なくとも１つの粉砕装置から保持タンクへのパルプスラリの輸送を促進し、
粉砕装置、又は各粉砕装置は、水の供給源に接続されるようになされ、
腐敗しやすい有機性廃棄物をパルプスラリに粉砕するように、モータによって動作可能である回転式粉砕手段と、
水の供給源から粉砕装置へ流れる水の流速および／または量を制御する可変弁と、
モータに接続されモータの電気的負荷を測定するための負荷センサと、
負荷センサと連通して可変弁とモータを制御するように構成される制御手段と、を備え、
可変弁を制御して水の流れを、水量全体の０％から１００％の間で水の流れを変化させることにより、
粉砕サイクル中、制御手段は、所定の物理的特性を有する廃棄物パルプを生成するため、粉砕装置に供給される水の量を制御するために、負荷センサによりモータの電気的負荷が検出された時にモータにおける電気的負荷に応答し、粉砕装置に供給される水の量は、モータの電気的負荷に比例し、
負荷センサにより検出されたモータの電気的負荷が、所定の低レベルを下回った場合、制御手段はモータの電気的負荷に反応し、モータを自動的にスイッチオフする
腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態による腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システムの概略図を示す。
【図２】図１に示された実施形態において用いられてもよい制御パネルを示す。
【図３】粉砕サイクル中に、時間に対して負荷センサによって読み出された電流のグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
ここで、本発明の好ましい例示的な実施形態は、添付図面を参照して、一例としてのみ記載される。
以下の説明は、本発明による腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム、処理方法およびバイオガス燃料を生産するための方法およびシステムの好ましい実施形態について言及する。本発明の理解を容易にするために、本発明の好ましい実施形態について示されている添付図面を参照して説明する。実施形態間の類似の構成要素は、同一の参照符号によって識別される。
【０００８】
図１は、本発明の実施形態の概略図を示し、保持タンク１４の形の容器と流体連通している出口２０を有する粉砕装置１２を備える腐敗しやすい有機性廃棄物の処理システム１０を示している。粉砕装置１２は、腐敗しやすい有機性廃棄物を収容するために用いられる内部チャンバ１８を備える。内部チャンバ１８は、腐敗しやすい有機性廃棄物を粉砕し、パルプ状にするために用いられる研削装置１６の上に位置している。システム１０はまた、粉砕装置１２を制御するために用いられる制御パネル２２を備える。
【０００９】
粉砕装置１２は、粉砕動作中に、腐敗しやすい有機性廃棄物をパルプまたはスラリに粉砕するように、モータ１７によって動作可能である研削装置１６の形の粉砕手段を備える。粉砕装置はまた、研削装置１６を停止するための機械式ブレーキ１１を備える。ブレーキ１１は、プログラム可能な論理制御装置（ＰＬＣ）３０の形の制御装置と通信状態にある。別の実施形態において、たとえば、切刃などの他の粉砕装置もまた、用いられてもよく、モータ１７は、粉砕装置１２の内部または外部のいずれであってもよく、ブレーキ１１を設ける必要がないことは十分に認識されよう。
【００１０】
水の供給源２７はまた、粉砕装置１２に連結され、ＰＬＣ３０によって制御される。水の供給源２７からの水は、水噴射２４によって内部チャンバ１８で粉砕装置１２に導入され、水噴射２６によって研削装置１６に導入される。
必要に応じて、さらなる給水噴射口が、粉砕装置１２が設けられてもよい。（以下に記載される真空構成とは対照的に、）たとえば、ポンプが、粉砕装置１２から保持タンク１４に廃棄物パルプを送り込むために用いられる場合には、使用前にポンプに呼び水を入れるために、さらなる給水口が、研削装置１６とポンプとの間に配置されてもよい。
ＰＬＣ３０は、腐敗しやすい有機性廃棄物の粉砕中に、研削装置１６および粉砕装置に供給される水の情報制御に基づいて、粉砕手段からの粉砕手段の動作変数に関する情報を受信するようにプログラムされる。
たとえば、モータ１７は、粉砕手段を駆動するモータ１７における負荷を検知するための負荷センサ１９を取り付けられてもよい。植物質などの比較的柔らかい廃棄物の場合には、負荷センサ１９は、低負荷を読み出すだけであり、ＰＬＣ３０は、大量の水を供給しない。対照的に、骨および／または種などのより硬い廃棄物の場合には、負荷センサ１９は、高負荷を読み出し、ＰＬＣ３０は、装置１６からの粉砕廃棄物の粉砕および輸送を支援するために、より大量の水を供給する。その上、研削装置１６で適切に小さな負荷が検出される場合には、制御装置３０は、これをこれ以上粉砕を必要とする材料がなく、検索装置１６のスイッチを切るべきであると解釈することができる。
最後に、モータ１７における負荷が、所定の値を超えるか、または所定の時間に関して所定の値を超えることが検知される場合には、ＰＬＣ３０は、研削装置１６が詰まるようになり、研削装置１６またはモータ１７への損傷を防止するために、スイッチを切るかまたは回転方向を変更する（以下に記載する）必要があることを示すものとして、これを解釈するようにプログラムされることができる。
【００１１】
（たとえば、サイクルの終わりで、または妨害物／詰まりまたは何か別の故障の場合に）ＰＬＣ３０が研削装置１６への電源を止めるとき、ＰＬＣ３０はまた、研削装置の回転を停止するために、ブレーキ１１を作動する。電力がなければ、研削装置１６は、当然のことながら、最終的には自発的に（したがって、ブレーキ１１は厳密には必要ではない）回転停止するが、研削装置１６は、（誤動作またはサイクル間の単なる時間のいずれかにより）ブレーキ１１をかけることによって短期間で停止し、停止時間を最小限に抑えることが可能である。代わりに、またはさらに、研削装置の回転をさらに高速に停止するために、発電制動が用いられてもよい。簡素な発電制動構成は、ＰＬＣ３０が研削装置への電力を止めて、モータ１７を発電機に変換するとき、モータ１７の電機子端子間で発電制動抵抗器（図示せず）に切り替えるＰＬＣ３０を必要としてもよい。
【００１２】
粉砕手段の負荷に基づいて水を供給することにより、ＰＬＣ３０は、以下のパルプ特性のうちの任意の１つまたは複数が粉砕装置によって生成されることを保証するために、水の適切な量を自動的に決定して加えることができる。
・規定のパルプ密度
・パルプ密度の範囲
・規定の含水量または含水量の範囲、流量特性または流量特性の範囲
密度、含水量および流量特性は、パルプ廃棄物材料の最も効率的な輸送を保証するために選択されてもよく、またはさらに使用するために、パルプ廃棄物材料を最適化するために選択されてもよい。たとえば、パルプ廃棄物材料のさらなる使用は、バイオガスの生産のための蒸解釜において用いるためのバイオガスプラントへの輸送であってもよい。
【００１３】
ＰＬＣ３０は、各粉砕サイクル中に所定の容量の水を導入するようにプログラムされることができる。サイクル当たりの水の適切な容量は、２〜５リットルであってもよく、この容量は、水噴射２４と水噴射２６との間で分割される。あるいは、ＰＬＣ３０は、モータ１７における負荷に基づいて供給される水の量を変化させるようにプログラムされることができる。
水噴射２４および２６は、オン／オフ制御弁２８を含む主要給水ライン２７によって供給される。オン／オフ制御弁２８は、使用時に水を噴射２４に流すことを可能にするために用いられる。粉砕装置１２の出口２０は、出口ライン２１を介して保持タンク１４に連結される。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態において、保持タンク１４には、保持タンク１４を減圧するための真空ポンプ３４が取り付けられる。この実施形態において、粉砕装置からの廃棄物は、密閉された保持タンク１４に作成される吸引によって、管路を通じて輸送される。真空ポンプ３４は、たとえば、水銀の−６３５ｍｍまでのシステムにおいて、負圧を作成するように動作可能である。この圧力を作成して維持するために、保持タンク１４において空き空間がまだ２５０リットルあるにもかかわらず、保持タンク１４において、液位指示計４０が、保持タンク１４を満杯として記録するように構成されることができる。通常、粉砕装置１２は、保持タンク１４への各サイクルにおいて、約２５リットルの流体を送出する。真空システムは、基幹出口ラインに沿って粉砕装置１２から保持タンク１４までの流体の排出に適合するように設計される。明らかに、異なる装置構成および装置の場合には、異なる排気システム、保持タンク、送出管路などは、予想される液体、固体および空気の混合物を保持タンクまで輸送する能力を有するために必要とされる。
【００１５】
この構成は、複数の個別の粉砕装置（たとえば、共同住宅または食品街）が動作中であり、すべての装置が１つの共通の保持タンク１４に供給される場合に特に適切である。装置はすべて、１つの基幹出口ラインを通じて、保持タンクに連結されてもよい。あるいは、各装置は、個別の出口ラインによって、保持タンクに連結されてもよい。粉砕装置が動作中に、真空ポンプを動作させるために、ＰＬＣ３０は、真空ポンプに連結される。あるいは、真空ポンプは、圧力スイッチシステムで動作するように構成されることができる。
【００１６】
吸引の故意でない損失を防止するために、この実施形態において、粉砕装置１２と輸送ライン２１との間に、封止弁３５（図示せず）が設けられる。封止弁３５は、ＰＬＣ３０に連結され、開放状態と閉鎖状態との間で弁を作動する。閉鎖状態では、粉砕装置１２から出口ライン２１への空気の流れは、実質的に防止され、したがって、システム１０において圧力を維持する。適切な時間で（たとえば、粉砕サイクルの始めで）、ＰＬＣ３０は、封止弁３５を開放させ、パルプが輸送ライン２１を下って保持タンク１４に吸い込まれるようにする。
【００１７】
システムを通じた廃棄物パルプの輸送のための別の構成も、当然のことながら可能である。たとえば、真空ポンプ３４を保持タンクに取り付けて、廃棄物の輸送のために真空を作成する代わりに、標準的なポンプが取り付けられて、粉砕装置１２からタンク１４に廃棄物を送り込んでもよい。そのようなポンプの適切な配置は、参照符号３４Ａによって表される。上述したように、標準的なポンプが、システムを通って廃棄物を送り込むために用いられることになっている場合には、さらなる水出口（図示せず）もまた、ポンプに呼び水を入れるために、設けられることができる。さらなる水出口は、有利には、弁２８を通って主要供給路２７に連結され、研削装置１６とポンプ３４Ａの位置との間に位置する。
保持タンク１４はまた、概略図に示されているように、弁４４を備える出口管路１５に連結される。好ましくは、弁４４は、粉砕装置１２およびＰＬＣ３０に関係なく、作業員が保持タンク１４を空にすることが可能となるように手動で動作可能である。以下に記載するように、保持タンク１４はまた、任意の所与の時間で保持タンク１４におけるパルプの液位４２を検知するために用いられる液位センサ４０を備える。
ＰＬＣ３０は、以下に記載されるように、粉砕装置１２に水を供給するために、弁２８を作動させることを可能にする。ＰＬＣ３０はまた、システム１０の制御パネル２２にも連結される。
上述したようなシステムは、保持タンク１４を除き、好都合であるように、たとえば、台所または食品加工プラントにおいて、食品調理または加工領域に隣接して位置するために、１つの装置内に組み込まれてもよい。そのような装置は、適切なサイズ、たとえば、家庭用洗濯機のサイズと類似のサイズであってもよく、制御パネル２２は任意に、装置と一体に形成されてもよい。あるいは、制御パネル２２は、装置に隣接して位置決めされてもよい。装置および装置内の種々の構成要素が形成される適切な材料としては、たとえば、ステンレス鋼が挙げられ、したがって、必要に応じて、容易な洗浄および汚染除去を可能にする。本発明の別の実施形態において、保持タンク１４は、具体的な用途向けの装置内に一体に形成され、都合よく空にすることができるように取り外し可能であってもよい。
【００１８】
粉砕装置１２はさらに、枢動連結部５３を中心にして枢動し、粉砕装置が作動中である場合には、チャンバ１８を覆うために用いられる蓋５２を備えてもよい。蓋は、ＰＬＣ３０にも連結される電動アクチュエータ（図示せず）によって持ち上げられるように設計される。安全対策として、ＰＬＣ３０は、蓋が開いているときに粉砕手段を作動可能にしないようにプログラムされる。
【００１９】
使用時に、チャンバの上部分１８は、腐敗しやすい有機性廃棄物材料を研削装置１６の上に流し込むために、傾斜壁を備えている。水噴射２４（チャンバの上部分１８の周囲に配置される複数の噴射の１つであってもよい）は、水の遠心流れを形成するために、漏斗の表面に向けられ、それにより、すべての廃棄物材料が、研削装置１６の上に実質的に流れ込むことを保証する。研削装置１６は、腐敗しやすい有機性廃棄物パルプを生産するために、水の存在下で腐敗しやすい有機性廃棄物材料を粉砕してパルプ状にする。
【００２０】
制御装置３０はまた、粉砕装置１２および保持タンク１４に関するデータのログを格納し、この情報を中心サーバと通信するように構成される。制御装置３０は、規則的な間隔で、たとえば、１日１回、この動作データをアップロードするようにプログラムされてもよく、専用の有線連結またはワイヤレスインターネット連結を介して、またはダイアルアップモデムによってサーバ（これも一例に過ぎない）と通信してもよい。
データとしては、たとえば、
・粉砕装置１２によって行われる粉砕サイクルの数およびタイプ
・粉砕装置１２が動作した総時間
・負荷センサ１９によって検知される負荷情報
・機械のユーザによって選択される（以下に述べるような）制御動作
・制御装置３０の構成（通信設定、研削装置１６の設定、扉５２の設定）
・粉砕サイクル中に用いられる水の容量
・各粉砕サイクルで保持タンク１４の性能がどのように変更されるか
・保持タンク１４の現在の性能
・任意の機械の故障
・このデータが、粉砕装置１２の種々の構成要素（モータ１７または研磨装置１６など）の来るべき保守点検が必要とされるかどうか、またそのときがいつか、保持タンク１４を空にする必要があるときを決定するために用いられてもよい動作データおよび統計データ、水の使用に対する粉砕装置１２の効率などの一般的統計情報
が挙げられる。
【００２１】
図２を参照すると、図１の制御パネル２２のさらに詳細な図を示している。制御パネル２２は、
・保持タンク１４の液位を表示する液位ディスプレイ２２Ａ、
・たとえば、妨害物または故障が粉砕装置１２において検出されるなどの誤動作がある場合に、警告メッセージを表示する警告ディスプレイ２２Ｇ、
・チャンバ１８に配置される廃棄物が一般に、事実上固体であることをＰＬＣ３０に入力する固体サイクルボタン２２Ｂ、
・チャンバ１８に配置される廃棄物が、固体および液体の混合物であることをＰＬＣ３０に入力する混合サイクルボタン２２Ｃ、
・チャンバ１８に配置される廃棄物が、液体であることをＰＬＣ３０に入力する液体ボタン２２Ｄ、
・粉砕装置１２を終了する停止ボタン２２Ｅ、
・以下にさらに記載するように、粉砕装置１２および管路作業をすすぐためのすすぎサイクルを起動するすすぎボタン２２Ｆ
を含む。
【００２２】
この実施例において、ユーザは、制御オプション２２Ｂ〜２２Ｆを介してシステムを手動で作動することができるが、システムは、完全にまたは部分的に自動であってもよく、種々のセンサおよび制御装置は、本発明の範囲を逸脱することなく、システムの種々の構成要素を少なくとも部分的に制御するために、システム内に実装されてもよいことは理解すべきである。たとえば、制御パネルは、ユーザが粉砕サイクルまたはすすぎサイクルのみを開始することを可能にするように制限されてもよい。この場合には、ユーザが粉砕サイクルを選択すると、制御装置３０は、追加されるべき水の適切な量と、研削装置１６が（上述したように）研削装置１６の検知された負荷に基づいて作動されるべき時間と、を決定することができる。
【００２３】
再び図１を参照すると、粉砕工程は、本発明の実施形態に基づいて記載される。蓋５２は、粉砕装置１２の作業員によって持ち上げられるか、または自動的にアクチュエータ手段の注入によって持ち上げられる。腐敗しやすい有機性廃棄物は、チャンバ１８に入れられる。蓋５２が閉じられ、作業員が、制御パネル２２を用いて、粉砕装置１２の作動を起動し、信号が、ＰＬＣ３０に送信されて、粉砕サイクルを起動する。ＰＬＣ３０は、弁２８を作動し、水の噴射が、チャンバ１８および（必要に応じて）研削装置１６に供給される。
【００２４】
噴射２８が円錐上の位置に位置し、流体を遠心力によって移動させて、廃棄物材料が内部チャンバ１８の壁を一掃されることを保証する。内部チャンバ１８の開口部は、研削装置１６の中に通じており、研削装置１６が材料を所定のサイズのパルプ状にすることを可能にする。弁２８は、水噴射２４、２６に一定の容量の水を供給するために、負荷センサ１９から受信された情報を利用して、ＰＬＣ３０によって設定される時間期間の間、作動され、その結果、最適の廃棄物パルプが生産される。研削装置１６自体の動作もまた、モータ１７の検知された負荷に基づいて、制御装置３０によって制御される。
【００２５】
最適のパルプ密度は、パルプが保持タンク１４との輸送に最適であることを保証するように決定される。弁２８は、可変弁であり、所望の流量特性および必要なパルプ密度に応じて、利用可能な総水量の０％〜１００％の水量に変化させることができる。
ＰＬＣ３０はまた、研削装置１６が回転する方向を交代するようにプログラムされる。研削装置１６の回転方向は、たとえば、装置の各連続使用ごとに交替されてもよい。たとえば、装置の第１の使用時には、ＰＬＣは、矢印５４によって示されているように、時計回りに回転し、第２の使用時に、矢印５６によって示されているように、反時計回りに回転し、第３の使用時に、時計回りに回転するように研削装置１６を制御する。これは、研削装置１６が起動されるたびに、研削装置１６に詰まりおよび損傷を潜在的に生じることなく、残留パルプまたは材料が研削装置１６から除去されるため、特に好都合である。
【００２６】
あるいは、ＰＬＣ３０は、モータ１６の負荷が、所定の値を超えるか、または所定の時間に関して所定の値を超える場合には、研削装置１６の回転方向を交替するようにプログラムされてもよい。この場合には、ＰＬＣ３０は、研削装置１６が身動きが取れないことを示すものとして検知された負荷を解釈し、回転方向を交替することによって、研削装置１６が解除されてもよい。
廃棄物パルプを輸送するために、ＰＬＣはまた、ポンプ３４を作動させて、保持タンク１４を減圧し、廃棄物パルプを保持タンク１４に輸送する。
【００２７】
特定のサイクルに関する廃棄物が本質的に、液体から構成されるか、またはたとえば、油、肉汁、ジュース、ソースなどの液体成分を有する場合には、システム１０は、廃棄物が保持タンク１４に送出される間、粉砕手段１６を動作させることなく、任意に動作させてもよい。そのような液体は、バイオ蒸解釜による蒸解のための高いエネルギ原料を提供する。そのような液体は、システムに導入され、保持タンク１４内に既に収容されているパルプに加えられてもよいが、所定の含水量または密度が、水の追加またはあるいは過剰である必要がある過剰な水のデカントによって、依然として維持されることは、十分に認識されよう。
【００２８】
一旦、保持タンク１４が、最適の密度または所定の密度でパルプ流体で満たされると、保持タンク１４の内容物は、廃棄物輸送トラックなどによる輸送によって、定期的に除去されることができる。保持タンク１４への出口は、弁４４を備え、この弁４４は、オン／オフ弁であり、手動で動作可能であってもよい。
好ましい一実施形態において、廃棄物パルプは、バイオガスの生産のための生産原料として廃棄物パルプを利用するバイオガス生産プラントに輸送される。
【００２９】
好ましい実施形態において、保持タンク１４はまた、液位センサ４０を備え、保持タンク１４の液位４２を検知する。この液位センサ４０は、たとえば、ソナー構成であってもよく、信号をＰＬＣ３０に送信するように配置され、次に、制御パネル２２にタンクの液位を表示する。これにより、システムのユーザが、タンク１４の液位４２が満杯に近づいているときを遠隔操作によって決定することを可能にする。保持タンク１４内部の廃棄物が、所定の液位に達するとき、制御装置３０は、設定された数のみの粉砕サイクルが可能であることと、タンクが空にされるべきことをユーザに表示するようにプログラムされる。一旦、設定された数のサイクルが行われると（またはタンク１４の総容量に達する場合には）、制御装置３０は、タンクが空になるまで粉砕装置１２の作動を防止する。安全機構として制御装置３０はまた、信号が液位センサ４０から受信されない場合にも粉砕装置１２の作動を防止する。
さらなる安全機構として、保持タンク１４はまた、保持タンク１４が満杯であるとき、ＰＬＣ３０と通信して、タンクが空になるまで粉砕装置のいかなる動作も防止するフロートスイッチを備えてもよい。
【００３０】
図３は、（負荷センサ１９によって読み出されたものとして）粉砕サイクル中のモータ１７の電流のグラフを提供する。図に示すように、電流は、時間＝１秒（粉砕工程の始まり）でピークであり、廃棄物が研削手段１７を通過し、粉砕される時間が経つにつれて、徐々に減少する。２３秒でモータ１７の電流は、約１アンペアを読み出し、制御装置３０によって、粉砕の必要があるさらなる廃棄物がなく、研削装置１６の電源を切るべきであることを意味すると解釈される。上述のように、制御装置３０は、負荷センサ１９によって検知された負荷に関係なく、各粉砕サイクル中に、粉砕装置１２に所定の容量の水を追加するようにプログラムされてもよい。
【００３１】
あるいは、制御装置３０は、モータ１７における負荷に基づいて、追加される水の量を変化させるようにプログラムされてもよい。
システム１０は、所望の密度の廃棄物パルプを排出して、続いて保持タンクに収容するように自動化されることができることは十分に認識されよう。これは、過剰な量または不十分な量の水が、保持タンク１４において収容するための廃棄物パルプを生産するために用いられないことを保証する。最適な廃棄物パルプ密度は、最小量の水がパルプに含まれ、管路作業２０、２１、１５を通じた粉砕および輸送を保証するようにすべきである。これは、保持タンク１４がタンクの容量に対して最大量の腐敗しやすい有機性廃棄物を収容することができることを保証する。これは、保持タンク１４からの腐敗しやすい有機性廃棄物の収集が最小限に抑えられ、それにより、輸送工程を有利に最適化することを保証する。
本システム１０のさらなる利点は、腐敗しやすい有機性廃棄物を下水処理システムを通じて廃棄することを防止し、したがって、下水処理システムおよび環境における負荷を削減することである。
明らかに、廃棄物タンクに収容される廃棄物の密度は、必要に応じて、水を廃棄物に追加することによって、または廃棄物を沈めて、過剰な水を保持タンク１４からデカントすることによって、変更されることができる。これは、過剰な水を適切なフィルタまたはバッフルのいずれかを通過可能にすることによって達成されてもよく、その結果、タンクに残る水は、さらなる処理を必要とすることなく、または水が下水処理システムまたは他の処理構成に送り込まれる前に通過するなんらかの形態の簡素な前処理タンクを有することなく、地方自治体の下水処理システムに直接送り込むことができるほど十分にきれいである。任意に、システムは、好ましい密度／流動特性を達成するために、水をタンクに追加するか、またはタンクから水を除去する必要があるかどうかを評価するために、タンクに位置する密度制御センサを有することができ、それにより、廃棄物除去車両およびシステムが、最適な効率で作動することを保証する。
システムがフィルタを利用する場合には、プラスチックなどの無機材料は、保持タンク１４に実質的に入らないようにすることができることはさらに認識されよう。
【００３２】
本発明のさらなる利点は、パルプ材料が実質的に有機物であるため、蒸解釜におけるバイオガスの生産における供給源として用いられることができることである。したがって、本発明は、廃棄地点で腐敗しやすい有機性廃棄物の収集のより効率的かつよりよい制御を可能にする。
本発明による複数のシステムが、たとえば、高層ビル単位ブロックまたは飲食用カウンタに組み込まれ、次に、１つの供給源からの収集を容易にするために、１つの保持タンクに送り込まれてもよいことは十分に認識されよう。通常、この構成は、材料の輸送が圧力切り替え式真空ポンプを用いて排気されるタンクにつながる真空輸送ラインを介して達成される場合に、最もうまく機能する。
【００３３】
また、従来のごみ収集箱に捨てられるとき、腐敗しやすい食品廃棄物が、他の分解可能でないごみと混合されることが多く、他の分解可能でないごみが存在するために、さらなる処理に役立たなくなることも認識されよう。また、ごみ収集箱が空になる前に、廃棄物は、少なくとも部分的に腐敗し、不快および潜在的な健康リスク問題を生じる。そのようなごみ収集箱からの廃棄物は、ゴミ捨て場に捨てられ、食品廃棄物はさらに、劣化して腐食し、メタンガスを発生する。このガスは、地球温暖化の部分的な要因として認識される。本発明は、このガスが燃焼される前に大気を加熱することなく、バイオガス蒸解釜を介してそのような腐敗しやすい廃棄物からエネルギを発生させることを可能にする。さらなる環境的な利点もまた、そのような腐敗しやすい廃棄物が収容され、廃棄物の捨て場で捨てられるポリマー袋を直ちに排除することによって与えられる。さらに、従来の廃棄物捨て場における食品廃棄物の腐食する望ましくない匂いが、本発明に従ってそのような廃棄物の処理を行うことで削減される。
【００３４】
本明細書において開示および定義された本発明は、上述した個別の特徴または本文または図面から明白である個別の特徴のうちの２つ以上のすべての別法の組み合わせを網羅することは理解されよう。これらの異なる組み合わせのすべては、本発明の種々の別法の態様を構成する。
当業者には明白である本発明の実施形態および修正を記述する前述の内容は、本発明の範囲を逸脱することなく行われることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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