(57)【要約】【課題】【解決手段】バイオエネルギー・システム（２０）は、都市ごみ（一般廃棄物）、家庭廃棄物のような廃棄物原材料が収集される廃棄収集ステーション（２１）を備えている。この廃棄物は、回転式有機材料消化槽（２２）を通じて制御されて搬送され、廃棄物原材料中の有機廃棄物材料の内容物が、バイオ燃料に変換される。消化槽（２２）から放出された処理済材料は、スクリーン（２８）を通過して、無機材料が除去され、バイオ燃料が残留する。バイオ燃料は、乾燥ステーション（３５）で乾燥され、その後、ボイラ（３８）に送られて燃焼によりエネルギーが生成される。【選択図】図１
2008521602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機廃棄材料を含む廃棄物原材料を収集し、
有機材料消化槽を通じて該消化槽の入口と出口との間で前記廃棄物原材料を制御して搬送し、該消化槽内で該廃棄物原材料を好気性バクテリアによって処理して、該廃棄物原材料中の有機廃棄物材料の内容物をバイオ燃料に変換し、
前記消化槽の前記出口から処理済材料を放出し、
前記処理済材料中の無機材料から前記バイオ燃料を分離し、
生成されたバイオ燃料をエネルギーの生成に利用する、バイオエネルギー・システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記バイオ燃料材料を少なくとも部分的に乾燥し、該バイオ燃料をエネルギーの生成に使用する前に、該バイオ燃料材料中の水分を低減する、システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、
前記バイオ燃料材料を圧縮して該バイオ燃料材料中の水分を低減する、システム。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載のシステムにおいて、
前記処理済材料を選別してバイオ燃料と無機材料とに分離する、システム。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のシステムにおいて、
前記無機材料をリサイクル可能廃棄物材料とリサイクル不可廃棄物材料とに選別する、システム。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載のシステムにおいて、
前記消化槽は、
前記原材料入口を一端に、処理済材料出口を他端に有する円筒状のドラムであって、廃棄材料の処理用の少なくとも１つの内部区画を有し、支持部材に回転可能に取り付けられて、該ドラムの中心軸の周りに回転する円筒状ドラムと、
前記ドラムの中心軸周りに該ドラムを回転させる手段と、
を含むシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、
少なくとも１つのバッフル板が前記ドラム内に取り付けられて、前記ドラムの内部を２以上の処理区画に分割し、前記入口と前記出口との間での前記ドラムを通じた材料の流れを制御し、
前記１又は各バッフル板は、該バッフル板から前記ドラムの円筒状の側壁を通じて外方に延在する取付手段によって前記ドラムに固定されている、システム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、
前記取付手段は、前記ドラムの外側に固定されている、システム。
【請求項９】
請求項６乃至８の何れかに記載のシステムにおいて、
前記ドラムは、該ドラム内の各バッフル板に整合されて該ドラムの周りに延在する支持リングを有する、システム
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムにおいて、
前記支持リングは、前記ドラムの外側の周りに延在する、システム。
【請求項１１】
請求項９に記載のシステムにおいて、
前記支持リングは、前記ドラム側壁の内面の周りに延在している、システム。
【請求項１２】
請求項９に記載のシステムにおいて、
前記取付手段は、前記支持リングに固定されている、システム。
【請求項１３】
請求項７乃至１２の何れかに記載のシステムにおいて、
前記取付手段は、互いに離間した複数のロッドを有し、各ロッドは内方端及び外方端を有し、該内方端は前記バッフル板に固定されており、該外方端は前記ドラムに固定されている、システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、
各ロッドの前記内方端は、前記バッフル板の前面及び背面から内方に離間して、前記バッフル板の外周縁に固定されている、システム。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載のシステムにおいて、
前記ロッドの前記内方端は、前記バッフル板の外縁において相補的な半径方向スロット内に配置されている、システム。
【請求項１６】
請求項１３又は１５に記載のシステムにおいて、
前記ロッドは、前記バッフル板から前記ドラム側壁を通じて半径方向外方に延在している、システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムにおいて、
各ロッドの外方端は、前記支持リングにおける相補的な半径方向取付孔に係合している、システム。
【請求項１８】
請求項７乃至１７の何れかに記載のシステムにおいて、
少なくとも前記１又は各バッフル板の外縁が前記ドラム側壁に接する領域は、耐食性材料で被覆されている、システム。
【請求項１９】
請求項７乃至１８の何れかに記載のシステムにおいて、
バッフル板の各面は、前記耐食性材料で被覆されている、システム。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載のシステムにおいて、
前記耐食性材料はエポキシ樹脂である、システム。
【請求項２１】
請求項７乃至２０の何れかに記載のシステムにおいて、
各バッフル板の少なくとも上流面は、犠牲材料(sacrificial material)で保護されている、システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のシステムにおいて、
各バッフル板の両面は犠牲材料で保護されている、システム。
【請求項２３】
請求項２１又は２２に記載のシステムにおいて、
前記犠牲材料は、硬材、プラスチック、又は、他の耐衝撃及び耐食性材料を含む、システム。
【請求項２４】
請求項１３乃至２３の何れかに記載のシステムにおいて、
各ロッドの前記内方端及び外方端は溶接で固定されている、システム。
【請求項２５】
請求項７乃至２４の何れかに記載のシステムにおいて、
互いに離間する複数のバッフルが、前記入口と前記出口との間で前記ドラム内に取り付けられ、前記入口と前記出口との間での前記ドラムを通じた材料の流れを制御し、
各バッフルが、材料の通過通路としての開口を有している、システム。
【請求項２６】
請求項７乃至２５の何れかに記載のシステムにおいて、
各バッフル板は、該バッフル板に偏心して配置された材料の通過通路としての開口を有する、システム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のシステムにおいて、
前記開口は長円形状である、システム。
【請求項２８】
請求項２７に記載のシステムにおいて、
前記長円形状の開口の短軸又は長軸は、該ドラムの前記バッフル板の半径に沿って配置されている、システム。
【請求項２９】
請求項６乃至２８の何れかに記載のシステムにおいて、
前記ドラム回転軸は、該ドラムの前記入口と前記出口との間で下方に傾斜している、システム。
【請求項３０】
回転可能な円筒状のドラムと、
前記ドラム内に取り付けられ、該ドラムの内部を２以上の処理区画に分割するとともに、該ドラムの入口と出口との間での前記ドラムを通じた材料の流れを制御する少なくとも１つのバッフル板と、
を備え、
前記１又は各バッフル板は、該バッフル板から前記ドラムの円筒状の側壁を通じて外方に延在する取付手段によって、前記ドラムに固定されている、消化槽。
【請求項３１】
請求項３０に記載の消化槽において、
前記取付手段は、前記ドラムの外側に固定されている、消化槽。
【請求項３２】
請求項３０又は３１に記載の消化槽において、
前記ドラムは、該ドラム内の各バッフル板に整合されて該ドラムの周りに延在する支持リングを有する、消化槽。
【請求項３３】
請求項３２に記載のシステムにおいて、
前記支持リングは、前記ドラムの外側の周りに延在する、消化槽。
【請求項３４】
請求項３２に記載の消化槽において、
前記支持リングは、前記ドラム側壁の内面の周りに延在している、消化槽。
【請求項３５】
請求項３２に記載の消化槽において、
前記取付手段は、前記支持リングに固定されている、消化槽。
【請求項３６】
請求項３０乃至３５の何れかに記載の消化槽において、
前記取付手段は、互いに離間した複数のロッドを有し、各ロッドは内方端及び外方端を有し、該内方端は前記バッフル板に固定されており、該外方端は前記ドラムに固定されている、消化槽。
【請求項３７】
請求項３６に記載の消化槽において、
各ロッドの前記内方端は、前記バッフル板の前面及び背面から内方に離間して、前記バッフル板の外周縁に固定されている、消化槽。
【請求項３８】
請求項３６又は３７に記載の消化槽において、
前記ロッドの前記内方端は、前記バッフル板の外縁において相補的な半径方向スロット内に配置されている、消化槽。
【請求項３９】
請求項３６乃至３８の何れかに記載の消化槽において、
前記ロッドは、前記バッフル板から前記ドラム側壁を通じて外方に延在している、消化槽。
【請求項４０】
請求項３９に記載の消化槽において、
各ロッドの外方端は、前記支持リングにおける相補的な半径方向取付孔に係合している、消化槽。
【請求項４１】
請求項３０乃至４０の何れかに記載の消化槽において、
少なくとも各バッフル板の外縁が前記ドラム側壁に接する領域は、耐食性材料で被覆されている、消化槽。
【請求項４２】
請求項４１に記載の消化槽において、
バッフル板の各面は、前記耐食性材料で被覆されている、消化槽。
【請求項４３】
請求項４１又は４２に記載の消化槽において、
前記耐食性材料はエポキシ樹脂である、消化槽。
【請求項４４】
請求項３０乃至４３の何れかに記載の消化槽において、
各バッフル板の少なくとも上流面は、犠牲材料で保護されている、消化槽。
【請求項４５】
請求項４４に記載の消化槽において、
各バッフル板の両面は犠牲材料で保護されている、消化槽。
【請求項４６】
請求項４４又は４５に記載の消化槽において、
前記犠牲材料は、硬材、プラスチック、又は、他の耐衝撃及び耐食性材料を含む、消化槽。
【請求項４７】
請求項３６乃至４６の何れかに記載の消化槽において、
各ロッドの前記内方端及び外方端は溶接で固定されている、消化槽。
【請求項４８】
請求項３０乃至４７の何れかに記載の消化槽において、
一端に原材料入口と他端に処理済材料出口とを有する円筒状のドラムであって、支持部材に回転可能に取り付けられ、該ドラムの中心軸周りに回転する前記ドラムと、
前記ドラムを前記支持部材上で回転させる手段であって、前記ドラムの回転軸が前記入口と前記出口との間で下方に傾斜して、前記入口と前記出口との間で材料を搬送する前記回転手段と、
前記入口と前記出口との間で前記ドラム内に取り付けられ、前記原材料入口と前記処理済材料出口との間での前記ドラムを通じた材料の流れを制御する複数の互いに離間したバッフルであって、各バッフルは材料の通過通路としての開口を有する前記複数のバッフルとを含む、消化槽。
【請求項４９】
請求項３０乃至４８の何れかに記載の消化槽において、
各バッフル板は、前記バッフル板に偏心して配置された材料の通過通路としての開口を有する、消化槽。
【請求項５０】
請求項４９に記載の消化槽において、
前記開口は長円形状である、消化槽。
【請求項５１】
請求項５０に記載の消化槽において、
前記長円形状の開口の短軸又は長軸は前記バッフル板の半径に沿って配置されている、消化槽。
【請求項５２】
請求項４８乃至５１の何れかに記載の消化槽において、
前記開口にドアが取り付けられている、消化槽。
【請求項５３】
請求項４８乃至５２の何れかに記載の消化槽において、
前記支持部材上で前記ドラムを回転させるドラム回転手段は、
前記ドラムの外周の周りに延在するリングギアと、
該リングギアに駆動可能に係合された相補的ピニオンと、
該ピニオンに減速ギアボックスを介して連結された駆動モータとを含む、消化槽。
【請求項５４】
請求項４８乃至５２の何れかに記載の消化槽において、
前記支持部材上で前記ドラムを回転させるドラム回転手段は、
前記ドラムの外周の周りに延在して固定されるタイヤを備え、
該タイヤは、支持フレーム上に回転可能に取り付けられた互いに離間する一対の車輪上に休止及び支持されており、
前記車輪の少なくとも１つは摩擦駆動車輪であり、
該摩擦駆動車輪は、関連する駆動モータに連結されており、該駆動モータは、前記支持フレーム上で前記摩擦駆動車輪を回転させて前記ドラムを回転させるように動作可能である、消化槽。
【請求項５５】
請求項５４に記載の消化槽において、
前記駆動モータは、油圧モータである、消化槽。
【請求項５６】
請求項５４に記載の消化槽において、
２つのタイヤが、互いに離間して前記ドラムの外側に取り付けられ、前記タイヤの各々は、前記タイヤを回転させて、これにより前記ドラムを回転させるための関連駆動手段を備えている、消化槽。
【請求項５７】
請求項３０乃至５６に記載の消化槽において、
前記円筒状のドラムは、該ドラムの内面に固定され前記ドラムの長さ方向に沿って延在する長手方向ストレスバーによって、内方で保護されており、前記ストレスバーの各々は前記ドラムの内面から内方に突出している、消化槽。
【請求項５８】
請求項５７に記載の消化槽において、
前記ストレスバーは、約４から５インチ（１００ｍｍ−１２５ｍｍ）の高さ、１インチ（２５ｍｍ）の厚さ、及び、約４から５インチ（１００ｍｍ−１２５ｍｍ）の離間間隔である、消化槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオエネルギー・システム及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＵＳ５，０４７，３４９及びＵＳ５，４０７，８０９には、都市ごみのような有機廃棄物材料を堆肥に変換するシステム及び装置が記載されている。ＵＳ５，０４７，３４９に示されるシステムはバッチ処理システムで動作するが、一方、ＵＳ５，４０７，８０９は連続搬送処理である。ここで、これらの書類の内容は、参照により含まれる。これらの各システムは、以下の構成を備えるタイプの消化槽を有している。即ち、有機原材料入口を一端に持ち、処理材料出口を他端に持つ円筒状ドラムであって、支持部材に回転可能に取り付けられて前記ドラムの中心軸周りに回転する前記円筒状ドラムと、前記支持部材上で前記ドラムを回転させる手段と、を含む。また、ドラムの回転軸がドラムの入口と出口との間で下方に傾斜して入口と出口との間で材料を搬送する。更に、ドラム内に入口と出口との間で配置され入口と出口との間でのドラムを通じた材料の流れを制御する互いに離間する複数のバッフルであって、各バッフルが材料の通過通路としての開口を有するバッフルとを備える。消化槽ドラム内で、バッフルは、典型的にはドラムの側壁の内面に溶接される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ドラム内の材料の処理中には、比較的に腐食環境がドラム内に生成される。そのような腐食環境では、溶接部が劣化し、ドラム壁からのバッフルの脱離を招く。極端な場合には、ドラム側壁にひびが入る。
このような消化槽を用いて生成された堆肥は、農業及び園芸の用途で使用され得る。現在、このような方法で処理される都市ごみの量は、比較的少ない。大半の都市ごみは、現在のところ、埋め立て処分地で処理されている。これは、環境的な視点から好ましくない。しかしながら、例えば上述したように増大する都市ごみの量の有機材料が堆肥に変換されれば、市場によっては、生成された堆肥が、農業及び園芸用の需要をかなり超えるであろう。埋め立て処分地で処理することは可能かもしれないが、これは、この問題の理想的な解決策ではない。
【０００４】
本発明は、これらの問題を克服することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、
有機廃棄物材料を含む廃棄物原材料を収集し、
有機材料消化槽を通じて該消化槽の入口と出口との間で前記廃棄物原材料を制御して搬送し、該消化槽内で該廃棄物原材料を好気性バクテリアによって処理して、該廃棄物原材料中の有機廃棄物の内容物をバイオ燃料に変換し、
前記消化槽の前記出口から処理済材料を放出し、
前記処理済材料中の無機材料から前記バイオ燃料を分離する、
バイオエネルギー・システムが提供される。
本システムは、更に、生成されたバイオ燃料をエネルギーの生成に利用しても良い。
生成されたバイオ燃料は、エネルギーを生成する任意の適切な方法で使用しても良く、化石燃料の代替として使用しても良い。
【０００６】
本発明の一実施形態では、前記システムは、前記バイオ燃料材料を少なくとも部分的に乾燥し、該バイオ燃料をエネルギーの生成に使用する前に、該バイオ燃料材料中の水分を低減する。
バイオ燃料は、任意の適切な方法で乾燥される。例えば、バイオ燃料材料を圧縮して水分を低減しても良い。それに代えて或いはそれに加えて、例えば、熱乾燥機、流動床乾燥機、空気乾燥機、及び、生物乾燥を含む任意の他の形態の乾燥システムを使用して水分を低減しても良い。
【０００７】
他の実施形態では、前記システムは、前記処理済材料を選別して、バイオ燃料と無機材料と（即ち、生物分解性及び非生物分解性材料）に分離する。
【０００８】
また他の実施形態では、前記システムは、前記無機（非生物分解性）材料をリサイクル可能廃棄物材料とリサイクル不可廃棄物材料とに選別する。
【０００９】
好ましい実施形態では、前記消化槽は、原材料入口を一端に有し、処理済材料出口を他端に有する円筒状のドラムであって、廃棄材料の処理用の少なくとも１つの内部区画を有し、支持部材に回転可能に取り付けられて、該ドラムの中心軸の周りに回転する円筒状ドラムと、前記ドラムの中心軸周りに該ドラムを回転させる手段と、を含む。好ましくは、前記ドラムの回転軸は、前記入口と前記出口との間で下方に傾斜している。しかし、場合によっては、前記ドラム回転軸は実質的に水平であっても良い。
【００１０】
他の実施形態では、前記消化槽は、回転可能な円筒状ドラムと、前記ドラム内に取り付けられて、該ドラムの前記入口と前記出口との間での前記ドラムを通じた材料の流れを制御する少なくとも１つのバッフル板とを備え、前記１又は各バッフル板は、該バッフル板から前記ドラムの円筒状の側壁を通じて外方に延在する取付手段によって前記ドラムに固定されている。
【００１１】
他の実施形態では、前記取付手段は、前記ドラムの外側に固定されている。
【００１２】
本発明の一実施形態では、前記ドラムは、該ドラム内の各バッフル板に整合されて該ドラムの内側又は外側の周りに延在する支持リングを有する。
【００１３】
他の実施形態では、前記取付手段は、前記支持リングに固定されている。
【００１４】
また他の実施形態では、前記取付手段は、互いに離間した複数のロッドを有し、各ロッドは内方端及び外方端を有し、該内方端は前記バッフル板に固定されており、該外方端は前記ドラムに固定されている。
【００１５】
好ましい実施形態では、各ロッドの前記内方端は、前記バッフル板の前面及び背面から内方に離間して、前記バッフル板の外周縁に固定されている。他の実施形態では、前記ロッドの前記内方端は、前記バッフル板の外縁において相補的な半径方向スロット内に配置されている。
【００１６】
他の実施形態では、前記ロッドは、前記バッフル板から前記ドラム側壁を通じて外方に延在している。
【００１７】
他の実施形態では、各ロッドの外方端は、前記支持リングにおける相補的な半径方向取付孔に係合している。
【００１８】
また他の実施形態では、少なくとも各バッフル板の外縁が前記ドラム側壁に接する領域は、耐食性材料で被覆されている。
好ましい実施形態では、バッフル板の各面は、前記耐食性材料で被覆されている。
【００１９】
他の実施形態では、前記バッフル板及び関連するロッドコネクタはステンレス鋼材から成る。
【００２０】
好ましくは、前記耐食性材料はエポキシ樹脂である。
【００２１】
他の実施形態では、各バッフル板の片面又は両面は犠牲材料で保護されている。
好ましくは、前記犠牲材料は、硬材、プラスチック、又は、他の耐衝撃及び耐食性材料を含む。
【００２２】
他の実施形態では、各ロッドの前記内方端及び外方端は溶接で固定されている。
【００２３】
また他の実施形態では、各バッフル板は、該バッフル板に偏心して配置された材料の通過通路としての開口を有する。
好ましくは、前記開口は長円形状である。前記開口は、前記長円形状の開口の短軸又は長軸が前記バッフル板の半径に沿うように配置しても良い。
【００２４】
他の実施形態では、前記消化槽は、一端に原材料入口と他端に処理済材料出口とを有する円筒状のドラムであって、支持部材に回転可能に取り付けられ、該ドラムの中心軸周りに回転する前記ドラムと、前記ドラムを前記支持部材上で回転させる手段とを備え、前記ドラムの回転軸が、前記入口と前記出口との間で下方に傾斜して、前記入口と前記出口との間で材料を搬送する。また、前記入口と前記出口との間で前記ドラム内に取り付けられ、前記原材料入口と前記処理済材料出口との間での前記ドラムを通じた材料の流れを制御する複数のバッフルであって、各バッフルは材料の通過通路としての開口を有する前記複数のバッフルを含む。
【００２５】
他の実施形態では、前記支持部材上で前記ドラムを回転させるドラム回転手段は、前記ドラムの外周の周りに延在するリングギアと、該リングギアに駆動可能に係合された相補的ピニオンと、
該ピニオンに減速ギアボックスを介して連結された駆動モータとを含む。
【００２６】
また他の実施形態では、前記支持部材上で前記ドラムを回転させるドラム回転手段は、前記ドラムの外周の周りに延在して固定されるタイヤを備え、該タイヤは、支持フレーム上に回転可能に取り付けられた互いに離間する一対の車輪上に休止及び支持されており、前記車輪の少なくとも１つは摩擦駆動車輪であり、該摩擦駆動車輪は関連する駆動モータに連結されており、該駆動モータは、前記支持フレーム上で前記摩擦駆動車輪を回転させて前記ドラムを回転させるように動作可能である。
【００２７】
他の実施形態では、駆動モータは油圧モータである。
【００２８】
また他の実施形態では、２つのタイヤが、互いに離間して前記ドラムに取り付けられ、前記タイヤの各々は、前記タイヤを回転させて、これにより前記ドラムを回転させるための関連駆動手段を備えている。
【００２９】
特に好ましい実施形態では、前記円筒状のドラムは、該ドラムの内面に固定され前記ドラムの長さ方向に沿って延在する長手方向ストレスバーによって、内方で保護されており、前記ストレスバーの各々は前記ドラムの内面から内方に突出している。理想的には、前記ストレスバーは、約４から５インチ（１００ｍｍ−１２５ｍｍ）の高さ、約１インチ（２５ｍｍ）の厚さ、及び、約４から５インチ（１００ｍｍ−１２５ｍｍ）の離間間隔である。これらのストレスバー間に形成される通路は、ドラム使用時に有機材料で満たされ、有機材料の発酵プロセスを促進するのに必要な生物媒体を提供するだけでなく、衝撃吸収力を大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明は、例示としてのみの目的で挙げる以下の幾つかの実施形態の説明を、添付図面を参照して行うことによって、より明瞭に理解されるであろう。
最初に図１及び図２を参照すると、参照符号２０で一般的に示す本発明に係るバイオエネルギー(bio-energy)システムが図示されている。このシステム２０は、都市ごみ（一般廃棄物）、家庭廃棄物のような廃棄物原材料が収集される廃棄収集ステーション２１を備えている。この廃棄物原材料は、次に、回転式有機材料消化槽２２の入口に搬送される。廃棄物原材料は、消化槽２２の入口２３と出口２４との間で回転消化槽２２を通じて制御されて搬送され、廃棄物原材料中の有機廃棄物材料の内容物が、バイオ燃料に変換される。
【００３１】
回転式有機材料消化槽２２は、一端に原材料入口２３と他端に処理済材料出口２４とを有する円筒状のドラムを備えている。円筒状のドラムは、支持部材に回転可能に取り付けられ、該ドラムの中心軸周りに回転する。前記ドラムの回転軸は、該ドラムの入口２３と出口２４との間で下方に傾斜しており、ドラムの回転時にドラムの入口２３と出口２４との間で材料を逐次搬送する。適合するタイプの消化槽については、より詳細に後述する。代わりに、ＵＳ５，０４７，３４９及びＵＳ５，４０７，８０９に記載されたタイプの消化槽を使用しても良い。
【００３２】
図２は、廃棄物を処理するために、平行に配置された３つの消化槽２２を図示している。処理済材料は、各消化槽２２の出口２４からコンベア２６に放出され、コンベア２６は処理済材料をホッパー２７に送ってスクリーン（ふるい）２８に搬送する。スクリーン２８は、処理済材料中の無機（非生物分解性）材料からバイオ燃料材料を分離する。除去後の無機材料は、残留物収集室３０に送られ、引き続き、リサイクル材料３１とリサイクル不可材料３２とに選別され、リサイクル不可材料は廃棄物埋め立て処理のために送られる。
【００３３】
バイオ燃料材料は、スクリーン２８から乾燥ステーション３５に搬送され、そこで、バイオ燃料材料の圧縮及び／又は他の任意の適切な乾燥方法によって、バイオ燃料の水分を低減する。乾燥後のバイオ燃料材料は、次に、例えば蒸気発生ボイラー３８におけるバイオ燃料として、又は、化石燃料の代替として使用され得る。
【００３４】
必要であれば、有機材料の一部は、スクリーン２８の下流で堆肥室４０に送られ、引き続き、養生が実行され、農業又は園芸用の堆肥として使用される。
【００３５】
ここで、図面の図３及び図４を参照すると、参照符号１で一般的に示す本発明に係る消化槽を図示している。消化槽１は、円筒状のドラム２を含み、該ドラム２は、ドラム２の長手方向中心軸Ａの周りに回転するように回転可能に取り付けられている。駆動手段（図示せず）は、傾斜位置で前記長手方向軸Ａの周りにドラムを回転させ、ドラムの入口端３と出口端４との間で材料を搬送して、材料がドラム２を通じて通過する際に処理するために設けられている。
【００３６】
複数のバッフル板１０が、ドラム２内においてドラム２の入口３と出口４の間で互いに離間して取り付けられており、該バッフル板１０は、ドラムの内部を多数の処理区画に分離するとともに、入口３と出口４との間でのドラム２を通じた材料の流れを制御する。各バッフル板１０は円形状であり、ドラム２内に密着してはめ込まれており、該バッフル板１０の外周縁１１は、ドラム２の円筒状側壁１２の内面に当接している。バッフル板１０は、ステンレス鋼材で形成されており、保護エポキシ樹脂被覆を有している。また、追加の衝撃保護が、後述するように提供される。
【００３７】
各バッフル板１０は、ドラム２の長手方向軸Ａに実質的に垂直に、ドラム２内に取り付けられる。バッフル板１０は、ドラム２を、ドラム２の入口３と出口４との間で直列に配列された多数の処理区画に分割する。各バッフル板１０の開口又はポート１４は、材料がドラム２の入口３と出口４との間で移動するように、１つのコンパートメントから次のコンパートメントへの材料の制御された通過通路を提供する。開口又はポート１４は、開放されているが、必要であれば、バッフル１０間の領域又は区画の完全な分離を提供するドア（図示せず）を取り付けても良い。図４に図示される実施形態では、ポート１４は、通常、長円形状である。ポート１４は、バッフル板１４において偏心して配置されており、通常、ポート１４の長軸Ｘはバッフル板１０の半径に沿って位置している。
【００３８】
各バッフル板１０は、周方向に互いに離間した複数のステンレス鋼ロッド１５（図４では１つのみ図示する）によって、ドラム２内に固定されている。各ロッド１５は、バッフル板１０からドラム側壁１２の開口を通じて半径方向外方に延在し、関連するバッフル板１０に整合されてドラム２の周りに延在する外側ステンレス鋼支持リング１６に係合している。互いに離間した複数の半径方向の孔が、ロッド１５を受け入れるためにリング１６に設けられ、該ロッド１５は、バッフル板１０に溶接後のリング１６に溶接される。支持リング１６は、ドラム２の周りに密着してはめ込まれ、ドラム２の外側に溶接される。
【００３９】
代替構成では、支持リング１６は、図示された外側に代えてドラム２の内側に取り付けられても良い。
【００４０】
各バッフル板１０の少なくとも一面、及び、各バッフル板１０の外縁がドラム２の側壁１２に係合する領域は、エポキシコーティングで被覆されている。適切なコーティングは、フォックス社（Fox Industries）供給の２成分溶剤型エポキシコーティングＦＸ−４７０である。
【００４１】
使用時には、消化槽１はゆっくりと回転する。廃棄物原料が消化槽１の入口３に搬送され、入口３と出口４との間で消化槽１を通じて移動する。消化槽１内において、好気性バクテリアは、廃棄物原材料の有機廃棄物材料の内容物をバイオ燃料に変換する。処理済材料はドラムの出口４から放出される。処理済材料は、有機／生物分解性の材料と、無機／非生物分解性の材料とを含むことになる。これは、前述したように分離可能である。
【００４２】
本発明に係るバッフルの取付構造によれば、全ての溶接接合部がドラム２内の腐食性環境に対して保護されることに留意するべきである。更に、支持リング１６は、各バッフル取付位置において、追加の補強を提供する。
【００４３】
図５から図１２を参照すると、参照符号５０で一般的に示す本発明に係る他の消化槽が図示されている。消化槽５０は、円筒状のドラム５２を備えており、円筒状ドラム５２は、互いに離間する一対の支持フレーム、即ち前部支持フレーム５３及び後部支持フレーム５４に、回転可能に取り付けられている。互いに離間した２つの金属タイヤ５５，５６が、ドラム５２の外周の周りに延在している。各タイヤ５５，５６は、支持フレーム５３，５４に回転可能に取り付けられた互いに離間する一対の車輪５７（図８及び図１０に最も良く示されている）に支持されている。少なくとも１つの車輪５７は、摩擦駆動車輪を備えている。該摩擦駆動車輪は、関連する駆動モータ５９に連結されており、該駆動モータは、支持フレーム５３，５４上で摩擦駆動車輪５７を回転させて、支持フレーム５３，５４上でドラム５２を回転させる。好ましくは、摩擦駆動車輪は、各支持フレーム５３，５４に設けられる。駆動モータ５９は、好ましくは、油圧モータ又は電気モータである。摩擦駆動車輪５７を駆動する他の構成が、代替手段として提供されても良い。
【００４４】
ドラム５２がその周りを回転するドラム５２の長手方向中心軸Ａが、水平に対して約２．５°の角度で傾いていることに留意すべきである。それゆえ、ドラム５２は、ドラム５２の入口端６３と出口端６４との間で下方に傾斜している。これにより、ドラム回転時において、入口端６３と出口端６４との間でドラム５２を通じて、材料の重力による搬送が可能になる。
【００４５】
ドラム５２の入口端６３は図７においてより詳細に見ることができる。環状端板６７は円形状中心入口開口６８を有している。ドラム壁の内面に取り付けられた多数のスコップ板６９は、ドラム壁から内方に突出している。スコップ板６９は、廃棄物材料を転送ボックス７０に搬送し、ドラム５２の内部に移動させる。
【００４６】
図５及び図９を参照すると、ドラム５２の内部は、互いに離間する一対のバッフル板７６，７７によって、３つの区画、即ち第１区画７２、第２区画７３及び第３区画７４に分割されている。前述したように、これらのバッフル板７６，７７は、入口６３と出口６４との間でのドラム５２を通じた材料の流れを制御する。
【００４７】
各バッフル板７６，７７は、ドラム５２の長手方向軸Ａに実質的に垂直に、ドラム５２内に取り付けられている。この取り付けは、好ましくは、図４に図示されたバッフル板に対して前述したのと同様である。各バッフル板７６，７７のポート７８は、バッフル板７６，７７で分離された隣接する区画７２，７３，７４間に材料の通過通路を提供する。ここでは、ポート７８は長円形状であり、長円形状のポートの短軸Ｙがバッフル板７６，７７又はドラム５２の半径に実質的に一致している。図９で分かるように、ポート７８は、ドラム５２の中心から偏心して配置されている。
【００４８】
図９を参照すると、ドラム５２は、ドラム５２の内面８１から半径方向内方に突出する互いに離間した複数の長手方向ストレスバー８０によって、内方で保護されている。ストレスバー８０は、内面８１に固定され、ドラム５２の長さ方向に沿って延在している。ストレスバー８０は、概ね４から５インチ（１００ｍｍ−１２５ｍｍ）の高さ、約１インチ（２５ｍｍ）の厚さ、及び、約４から５インチ（１００ｍｍ−１２５ｍｍ）の離間間隔である。これらのストレスバー８０の間に形成される通路８２は、ドラム５２の使用時に有機材料で満たされ、有機材料の発酵プロセスを促進するのに必要な生物媒体を提供するだけでなく、衝撃吸収力を大幅に向上する。
【００４９】
好ましくは、各バッフル板７６，７７は、ステンレス鋼又は他の耐食性材料から形成される。また、バッフル板７６，７７の各面は、硬材、プラスチック又は他の衝撃及び耐食性材料のような犠牲材料によって保護されても良い。これにより、ドラム５２の動作中におけるバッフル板７６，７７への損傷が防止される。
【００５０】
ドラム５２の内面８１は、図１０及び図１１に示すように、ドラム側壁を保護するために５０ｎｍのポリウレタンの層８４で被覆される。
【００５１】
図８を参照すると、ドラムの出口端６４が図示されている。ラム９１によって動作される多数の放出ドア９０がドラム５２の端板９２に取り付けられている。ドア９０は、ラム９１によって開放及び閉鎖することが可能であり、ドラム５２からの処理済材料の放出を制御する。
【００５２】
図１２は、ダイヤ取付位置でのドラム側壁の補強を図示している。
本発明によれば、化石燃料の代替として使用可能なバイオ燃料を製造するシステム及び装置を提供することができることに留意すべきである。
【００５３】
消化槽は、廃棄物材料の処理のために１又は複数の区画を持つことが好ましい。多数の区画が設けられる場合、これらは、前述したようにドラムを多数の区画分割することによって設けられるか、或いは、実際には、各々が１つの区画を有する多数のドラムが、材料が１つのドラムから次のドラムに通過するように直列に配置されても良い。
【００５４】
本発明は、以上述べた実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲を超えない範囲で構造及び詳細を変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】廃棄物処理システムの使用における本発明に関する消化槽の概略図。
【図２】廃棄物処理システムで動作する幾つかの消化槽の概略図。
【図３】本発明に係る消化槽の斜視図。
【図４】消化槽の概略断面図。
【図５】本発明に係る他の消化槽の立面図。
【図６】図５の消化槽と同様の図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸに沿った断面図。
【図１０】図６のＸ−Ｘに沿った断面図。
【図１１】消化槽の円筒状ドラムの一部を示す詳細断面図。
【図１２】消化槽のドラム壁の一部を示す詳細断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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