專利名稱：處理具有有機質(zhì)內(nèi)容物的物質(zhì)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對具有有機質(zhì)內(nèi)容物的物質(zhì)的處理，如廢棄物，如從養(yǎng)豬 場、養(yǎng)牛場、家禽飼養(yǎng)所或其它家畜養(yǎng)殖場等畜牧場產(chǎn)生的糞泥，或如從家庭 排出的廢棄物，如廚房或洗手間的污水，或從工業(yè)排出的廢棄物，如從食品加 工工業(yè)排出的水。
背景技術(shù)：
US4，790，943公開了一種為在家禽加工廠回用而處理該廠排出的水的方 法。用強氧化劑處理排出水并用物質(zhì)將排出水pH值P條^欣到小于5.2pH單位， 優(yōu)選大約3.0+A0.5pH單位，并促使連同細(xì)菌的殺滅與油類和脂的分解一起形 成絮凝物。該絮凝物含有雜質(zhì)，所以分離了該絮凝物的水就被充分的凈化，并 在該廠某一方法步驟上回用。在處理從家禽冷卻池排出水的例子中，產(chǎn)生的水 能在該池中回用?？梢酝ㄟ^添加陰離子聚合物增強絮凝物的生成，并通過溶解 空氣氣浮技術(shù)實現(xiàn)分離。在重新調(diào)整pH值接近中性，使其與在該廠中使用的 新水相當(dāng)后，進行最終的過濾。 發(fā)明概述
本發(fā)明的目的是提供一種方法和一種裝置，其能通過使用^f艮少的方法步驟 把包括有機質(zhì)的物質(zhì)處理成為不同的組分，來降低來自畜棚和外部環(huán)境的惡臭 量。利用成本節(jié)約的添加劑，并用制造、建立和運行成本均節(jié)約的裝置來實現(xiàn)， 這也可以被看作是本發(fā)明的一個目的。它也能增加在牲畜廄舍/畜棚工作的職 工的舒適度，并且也可以提高牲畜的舒適度。牲畜舒適度的提高可以促使牲畜 生長更快并降低感染的危險。給牲畜糞泥消毒也可以被看作本發(fā)明的一個目 的。
個方法該物質(zhì)首先被分為第一液相和第一污泥相，且其中對該物質(zhì)的至少一個 相實施氧化，且其中該物質(zhì)的所述第一液相構(gòu)成第一沉降或浮選過程的一部分，在這個第一沉降過程或浮選過程中，發(fā)生了將該物質(zhì)分為該第一污泥相和 該第一液相，并且從這個第一沉降過程或浮選過程分離出該第一污泥相，且對 該第一液相實施第二沉降或浮選過程，且將來自所述第二沉降過程或浮選過程 的第二液相傳送至進一步的分離過程，在這個分離過程中，對該第二液相實施
進一步的氧化。
本發(fā)明特別的，但非唯一的，優(yōu)點是獲得例如家畜產(chǎn)生的糞泥有用的部分。 特別是，糞泥可以通過給牲畜例如豬的特殊的或?qū)Ｓ玫膭游锼帕隙岣邇r值
(enriched )?？蛇x擇地或附加地，糞泥可以由于對牲畜實施了遺傳工程而提高 價值，例如具有被嵌入的遺傳基因的豬，導(dǎo)致含有值得從其中提取的藥物活性 物質(zhì)的價值提高的糞泥。
特別是，用本發(fā)明處理的物質(zhì)可以得到一個或多個液相和一個或多個污泥 相，這些從經(jīng)濟觀點和/或環(huán)境觀點來看都更容易被處理。
本發(fā)明一個重要的優(yōu)點源自于從含有有機內(nèi)容物物質(zhì)產(chǎn)生的惡臭可以被 顯著降低，甚至可能被去除的事實。更特殊的是，該物質(zhì)可以被分離成多個部 分且只有一個或兩個部分有惡臭，這樣就降低了惡臭的問題。該物質(zhì)分離成為 幾個不同的相也能促使該物質(zhì)被更容易的處理。
本發(fā)明的另 一個優(yōu)點是依據(jù)本發(fā)明的方法處理過的物質(zhì)實質(zhì)上沒有細(xì)菌， 也就是消過毒的。這顯著降低了該物質(zhì)產(chǎn)生的環(huán)境和/或安全危害。在一些實 施方案中，依據(jù)本發(fā)明的方法處理過的該物質(zhì)的細(xì)菌水平降低了 。
在一些實施方案中，該物質(zhì)的至少一個相被氧化，和/或?qū)υ摰诙合鄬?施進一步氧化，該氧化是通過臭氧或具有高氧化還原電位的其它氧化劑來實施 的。這樣導(dǎo)致了比較有效的氧化。可選擇的是，可以使用具有相對低氧化還原 電位的氧化劑，例如過氧化氬?；蛘?，該氧化可以通過一個或多個電化學(xué)電極 來輔助進行。
在一個優(yōu)選的實施方案中，第一和/或第二浮選過程可以通過添加浮選劑 來實施，如同下面將詳細(xì)描述的一樣，該浮選劑優(yōu)選是聚合物。或者，第一和 /或第二浮選過程可以通過一個或多個電化學(xué)電極來輔助完成。
或者，第一和/或第二沉降過程可以包括幾種機械分離過程。這樣，這些 機械分離裝置可以是旋渦分離器，螺旋壓力裝置，傳送機過濾器和離心設(shè)備，
6但是其它的分離裝置顯然是適用的。
在一些實施方案中，進一步的分離過程可以包含第三沉降或浮選過程。 為使該方法優(yōu)化，該方法任一步驟都可以被實施超過一次，也就是根據(jù)需
要重復(fù)。這可以通過循環(huán)和/或添加更多活性試劑，如臭氧或聚合物來實現(xiàn)。
優(yōu)選的是，該方法任一步驟可以包含對該物質(zhì)的酸化。因而，可以加入像
硫酸或下面比較的其它合適的酸?；蛘?，可以在處理該物質(zhì)的過程中用堿來調(diào)
節(jié)pH值。
為使該方法優(yōu)化，該方法的任一 步驟可以由通過至少以下參數(shù)之一調(diào)節(jié)的
反饋機制控制該物質(zhì)的光透射，該物質(zhì)的光學(xué)顏色，pH值，氧化劑(優(yōu)選 臭氧(03))含量和硫化氬(H2S)含量?？赡艿脑?，可以監(jiān)測該物質(zhì)中的一 種成分( species)來控制該過程。
在一些實施方案中，該物質(zhì)可以是來自家畜排泄物的糞泥或來自畜牧業(yè)的 流出物質(zhì)?？蛇x擇的是，該物質(zhì)可以是流出物，如來自家庭、水產(chǎn)業(yè)、旅館、 工業(yè)(包括漁業(yè))或醫(yī)療護理機構(gòu)的流出物。
優(yōu)選的是，該第一和/或該第二和/或該第三浮選過程包括添加在該浮選過 程期間將被溶解在該物質(zhì)中的氧、和/或氧和臭氧，優(yōu)選通過添加包含氧的氣 泡，更優(yōu)選的是添加包含氧的微氣泡。
更優(yōu)選的是，通過于待氧化相內(nèi)形成負(fù)壓的條件下添加臭氧(03)來進行 氧化，所述負(fù)壓足夠大從而臭氧被吸入該相。
本發(fā)明的目的也可以通過一種處理具有有機質(zhì)內(nèi)容物的物質(zhì)的裝置達到， 所述裝置包含下列物質(zhì)容器，每種至少一個設(shè)置用于向該物質(zhì)至少一個相添 加氧化劑的容器，設(shè)置用來向該物質(zhì)的液相添加酸的容器，和^:置用來向該物 質(zhì)的液相添加孩t氣泡的容器。
或者，該裝置進一步包含至少一個向該物質(zhì)的液相添加聚合物的容器。該 裝置可以具有由一個或多個文丘里管構(gòu)成的進口來將至少該氧化劑，也可能將 該聚合物？ 1入該物質(zhì)的至少 一個相。
優(yōu)選的是，該裝置也包含該聚合物的進口，它可能和由一個或多個文丘里 管構(gòu)成的用于引入該氧化劑的進口設(shè)在一起，將它們引入該物質(zhì)的至少一個 相。該裝置可以包括無壓縮機的泵(compressor-freepump)來泵送溶解氣以形成該微氣泡，且其中提供至少一個容器來向該液相添加該微氣泡。
在一些實施方案中，向該液相添加該聚合物的容器設(shè)置在添加酸的容器之 后，也就是，該之后與通過該裝置的工藝流動方向相關(guān)。
在一些實施方案中，向該液相添加該微氣泡的容器設(shè)置在用來添加該酸的 容器之后，也就是，該之后與通過該裝置的工藝流動方向相關(guān)。
在一些實施方案中，向該液相添加該微氣泡的容器是后續(xù)用來添加該聚合 物的容器之后，也就是，該之后與通過該裝置的工藝流動方向相關(guān)。
優(yōu)選的是，該氧化劑是氣體，優(yōu)選是臭氧，且設(shè)置裝置用來在液相中形成 負(fù)壓來將氣體吸入該物質(zhì)。該負(fù)壓可以通過泵的所謂"氣穴現(xiàn)象"來造成。優(yōu)
選的是，該裝置包含引導(dǎo)該氣體進入該物質(zhì)的進口管。
有利的是，該裝置可以被安置在基本氣密的槽中以減少蒸發(fā)和/或封閉惡 臭。另外，當(dāng)這些氣體可以作為其它用途使用時，可以設(shè)置裝置用來收集，和 任選地用來處理來自該物質(zhì)的氣體。
本發(fā)明的第一和第二方面都可以彼此相結(jié)合。結(jié)合下文中描述的實施方 案，本發(fā)明的這些和其它的方面將變得更加明確。


現(xiàn)在結(jié)合附圖，僅通過舉例子的方式來解釋本發(fā)明，其中， 圖1顯示了依據(jù)本發(fā)明的、用來處理牲畜產(chǎn)生的基本上為液相的糞泥的裝 置的實施方案示意圖，和
圖2是該裝置實施方案的不同的剖面視圖。 本發(fā)明
具體實施例方式
圖l是裝置20分成不同的處理糞泥的部件的概略圖。在所示的實施方案 中，該裝置可以放在20英尺或40英尺的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的、被分成多個容器的集裝 箱中，每個容器對應(yīng)依據(jù)本發(fā)明所述物質(zhì)處理方法的不同步驟。在所示的方法
步驟中，所述物質(zhì)是牲畜產(chǎn)生的糞泥，盡管這個實施方案僅僅是本發(fā)明應(yīng)用的 一個特殊例子，但是并不意味著這個實施方案限制本發(fā)明的其它應(yīng)用。
因為可以使用通過卡車和/或輪船的標(biāo)準(zhǔn)運輸，所以當(dāng)把該裝置從制造地 運到操作時，以標(biāo)準(zhǔn)尺寸集裝箱形式的裝置20使得該裝置容易搬運。
從牲畜廄舍1或牲畜的其它住處產(chǎn)生的糞泥被引導(dǎo)到槽2，為了不把有機
8塊，也就是糞便，分解或破碎成小塊，從該廄舍1到槽2的運送主要優(yōu)選通過 重力作用實施。 一旦有需要，該槽2使該廄舍1糞泥的快速清空成為可能。在 這個運送過程中，可能發(fā)生一些分解，從而可以采取措施來避免會導(dǎo)致產(chǎn)生例 如硫化氫和甲烷的厭氧條件?？赡艿?，可以添加臭氧來避免油脂和其它有機質(zhì) 在從該廄舍1到該槽2的管道內(nèi)發(fā)生沉積。
在槽2中，將發(fā)生一些沉淀，并且該糞泥能被從槽2傳導(dǎo)到過濾器3。該 糞泥可以從該槽2內(nèi)的一定高度取走，由此任何沉淀物質(zhì)能夠留在槽2內(nèi)。臭 氧可以被添加到槽2，為了保持該槽的厭氧并因此基本上沒有惡臭，優(yōu)選添加 在該槽2的外圍。
第一步包括把糞泥分成液相和固相的糞泥處理。優(yōu)選通過使用過濾器3 把糞泥分成液相和固相。把糞泥分成或大致的分離成液相和固相的可選的設(shè)備 包括螺旋壓榨機，旋轉(zhuǎn)分離器或其它用于在進行進一步處理前4巴糞泥分成或多 或少固相和或多或少液相的合適的裝置。
在該糞泥的該第一粗分離之后，基本上為液相的部分被泵送到標(biāo)準(zhǔn)集裝箱 內(nèi)的第一容器4中。在該第一容器4中，氧化劑被添加到糞泥的液相中，這里 優(yōu)選添加臭氧(03)。添加諸如臭氧的氧化劑具有打斷存在于該糞泥液相中的 任何乳狀物的作用。正如該領(lǐng)域所眾所周知的，臭氧同有機化合物具有許多直 接和間接的化學(xué)反應(yīng)。也可以使用臭氧以外的其它氧化劑，優(yōu)選氧化還原電位 等于或高于臭氧氧化還原電位2.07V的。作為選擇，可以形成(例如從臭氧) 并使用氧化還原電位為2.86V的羥基(OH)。特別是，甚至可以使用氧化還原 電位較低為1.78V的過氧化氫(H202)。也可預(yù)期的是，過氧化氫同紫外(UV) 光聯(lián)合可以產(chǎn)生可有利應(yīng)用的高氧化性基團。紫外光可以通過在一個或多個容 器4-7內(nèi)插入紫外(UV)燈來提供。紫外燈也可與使用臭氧作為氧化劑聯(lián)合 使用。前面提到的3種氧化劑臭氧、羥基、和過氧化氫具有和其它大多數(shù)含 有金屬的氧化劑不同的優(yōu)勢是它們是可生物降解的。
本申請人已進行試驗證明，當(dāng)使用臭氧氧化時，其優(yōu)勢在于有高度的臭氧 化作用，也就是說，在該第一容器4內(nèi)的糞泥中臭氧基本上飽和(可以選擇氧 氣)。臭氧化作用可以被定義為使用臭氧殺滅細(xì)菌和其它微生物的液體處理方 法。觀察到這是能被直觀證實的，特別是通過觀察頂部泡沫的形成。在第一容器4內(nèi)，通過約500g/h的臭氧能獲得約50mVh的糞泥吞吐量。對于在多于一 個容器內(nèi)使用臭氧氧化的操作，在第一容器4內(nèi)的臭氧消耗比其它容器多5 倍。
在特殊的實施方案中，該氧化過程通過在一個或多個容器4-7內(nèi)安裝電 化學(xué)電極來實施或輔助進行。優(yōu)選的是，該電極應(yīng)該能夠耐受容器內(nèi)苛刻的環(huán) 境?？梢允褂弥T如鉆石電極的電極。特別是，可以在待處理的液相內(nèi)產(chǎn)生臭氧 的電極。
當(dāng)添加氧化劑時，在糞泥的液相頂部形成泡沫。通過泡沫螺旋輸送器(圖 中未顯示但通過容器上方的箭頭示出)或其它能夠從第一容器4內(nèi)的糞泥液體 頂部去除泡沫的輸送裝置，將泡沫撇去。
在第一容器4內(nèi)被氧化劑處理后，該糞泥液相被導(dǎo)入第二容器5。在第二 容器5中，聚合物被添加到糞泥的液相中。添加諸如陽離子聚合物的聚合物具 有增加從糞泥的液相中分離懸浮固體和碳化合物的效果。使用該聚合物，液相 中的小顆粒凝聚成大顆?；蛐跄铩?br> 聚合物優(yōu)選是陽離子聚合物。但是，聚合物的選擇取決于糞泥液相中離子 的電荷。聚合物的選擇優(yōu)選與糞泥液相中離子的主要部分的電荷相反的電荷。 因此，取決于糞泥，或更通常地取決于具有有機質(zhì)內(nèi)容物的物質(zhì)，該聚合物也 可以是陰離子聚合物。
當(dāng)添加聚合物時，泡沫在糞泥液相頂部形成。通過泡沫螺旋輸送器(未顯 示)或其它能夠從第二容器5內(nèi)的糞泥液體頂部去除泡沫的輸送裝置，將泡沫 撇去。
添加聚合物的技術(shù)上的目的是粘結(jié)最大量的顆粒物質(zhì)，從而糞泥中懸浮顆 粒的內(nèi)容物被減到最小。該聚合物優(yōu)選通過泵(在吸入側(cè))添加，并且應(yīng)該以 足夠的量添加從而充分利用整個容器5。泡沫的濃度被用來作為聚合物添加量 正確性的指示。
在第二容器5內(nèi)被聚合物處理后，該糞泥液相被導(dǎo)入第三容器6。在第三 容器6中，酸被添加到糞泥的液相中，優(yōu)選添加硫酸(H2S04),硝酸(HN03), 乙酸(CH3COOH)。在特別優(yōu)選的實施方案中，添加的酸是可生物降解的，因 此引入酸不會導(dǎo)致對周邊環(huán)境的任何負(fù)面影響。添加足量的諸如優(yōu)選硫酸的酸具有降低糞泥液相pH值的作用，從而使得氨氣(NH3)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)的酸的形 式，銨(NH/)。典型的是，那將通過降低氨氣的揮發(fā)來降低該液相的惡臭。
也可以使用其它酸，諸如硝酸，鹽酸等等。為達到需要的pH值，使用強 酸降低酸的用量。
當(dāng)添加酸時，也會在糞泥液相頂部形成泡沫。然后通過泡沫螺旋輸送器或 其它能夠從第三容器6內(nèi)的糞泥液體頂部去除泡沫的輸送裝置，將泡沫撇去。 在一些實施方案中，可選擇地使用堿來調(diào)節(jié)第三容器6中的pH值。
酸和氧化劑的聯(lián)合作用斷開脂肪、油脂和其它存在于液相中的有機乳狀物 并產(chǎn)生雜質(zhì)污泥。同時，廢水中的厭氧菌基本上被殺滅，并且惡臭的風(fēng)險，諸 如來自氨氣(NH3)和硫化氫(H2S)的惡臭，得以減小。
在第三容器6內(nèi)被酸處理后，該糞泥液相被導(dǎo)入第四容器7。在第四容器 7中，臭氧(03)、或空氣、或臭氧和空氣的組合的微氣泡被添加到糞泥的液 相中。；微氣泡可以通過在超壓力下使氣體溶解，并在隨后降低壓力到例如大氣 壓使液體中溶解的氣體以微氣泡的形式釋放出來。該微氣泡產(chǎn)生充滿整個容器 的含有氧氣的氣泡。微氣泡可以被定義為最大直徑為100微米，優(yōu)選50微米， 或更優(yōu)選30微米的氣泡。使用微氣泡的目的是提高表面與體積的比率，使在 氧化作用中起作用的氧氣/臭氧的量同較大的氣泡比較起來顯著提高。
添加臭氧和/或空氣的微氣泡，具有供給充足的氧氣量以提高和糞泥液相 中與可用的碳和氮相關(guān)的微生物的活性的效果。當(dāng)添加微氣泡時，泡沫也在糞 泥液相頂部形成。該泡沫通過泡沫螺旋輸送器或其它能夠>*第四容器內(nèi)的糞泥 液體頂部去除泡沫的輸送裝置^^去。
在第四容器7內(nèi)被微氣泡處理后，該糞泥的液相被完全處理，且被完全處 理過的糞泥液相被送入泵，用于進一步廢棄物處理或回流到該牲畜廄舍1。
在與上述展示的方法不同的可選擇的一個方法中，諸如臭氧的氧化劑可以 被添加到更多的容器而不僅是第一容器4。這樣，氧化劑可以被添加到至少一 個不是第一容器4的容器中，也就是，添加到第二容器5，第三容器6，第四 容器7中的一個或多個。容器的數(shù)量也可以依據(jù)該方法獲得的特定的參數(shù)和特 定的技術(shù)結(jié)果來改變。
在與上述展示的方法不同的可選擇的一個方法中，聚合物可以被添加到更
ii多的容器而不僅是第二容器5。這樣，合適的聚合物可以被添加到至少一個不 是第二容器5的容器中，也就是，添加到第一容器4，第三容器6，第四容器 7中的一個或多個。特別是，該申請人已經(jīng)實施的初步檢測顯示，基本上完全 的臭氧作用和各自在第 一容器4和第二容器5中添加聚合物(同時地或連續(xù)地) 聯(lián)合進行，能夠以有利的方式驚人地快速處理該糞泥。結(jié)果顯示，該糞泥在第 二容器5中的浮選幾乎立即出現(xiàn)，也就是在60秒內(nèi)，優(yōu)選在40秒內(nèi)，或更優(yōu) 選在20秒內(nèi)出現(xiàn)。
在與上述展示的方法不同的可選擇的一個方法中，酸可以被添加到更多的 容器而不僅是第三容器6。這樣，酸可以被添加到至少一個不是第三容器6的 容器中，也就是，添加到第一容器4，第二容器5，第四容器7中的一個或多 個。
該方法優(yōu)選是正在進行的方法，其可以發(fā)生在一個或多個容器中。按照廢 棄物的類型和/或方法所需的產(chǎn)出，可以在容器4， 5， 6，和/或7中重復(fù)一次 或多次該一個或多個方法步驟。氧化劑的制備或用于添加該氧化劑的設(shè)備可以 在從要添加氧化劑的一個單元到所有容器的中央產(chǎn)生。
可以在氧化劑能夠被添加的每一方法步驟設(shè)置傳感器，同時反^t系統(tǒng)可以 控制氧化劑添加到正被分析的每一個該方法步驟中。
在添加氧化劑時，優(yōu)選添加到第一容器4和將添加氧化劑的可能的進一步 容器的周邊。通過沿著第一容器4和可能的更多容器的周邊添加氧化劑，該容 器的內(nèi)容物維持好氧并因此基本上維持無臭。
諸如臭氧的氧化劑優(yōu)選通過設(shè)置一個或多個由文丘里管的進口添加到至 少第一容器中。通過文丘里管添加諸如臭氧的氧化劑，就不需要對諸如臭氧的 氧化劑加壓。聚合物也優(yōu)選通過文丘里管添加。糞泥液相流體可以被分到兩個 管中，每一個管都具有文丘里管， 一個管用來添加諸如臭氧的氧化劑，并且另 一個管用來添加聚合物。
取決于所使用的氧化劑，該氧化劑可能危害人類或牲畜，從而應(yīng)當(dāng)提供足 夠安全的方法和裝置。
從容器4-7撇去的泡沫象這些容器上方的箭頭顯示的一樣被送到槽9。撇 除泡沫可以，象所描述的一樣，通過螺旋輸送機實現(xiàn)?？梢赃x擇地，可以使用帶式輸送機。該使用的傳送帶可以或者正好在該液相的頂部表面設(shè)置或者沿著 不同的向上傾斜的角度延伸設(shè)置。如果所述容器沒有被糞泥液相完全填充，則 后者的實施方案會有優(yōu)勢。這些泡沫可以通過諸如螺旋壓榨機的機械分離或相 似的能夠分離泡沫成為液相和基本上固相的裝置來處理，所述固相也就是干燥
物質(zhì)，該干燥物質(zhì)用三角形12表示。
在另外的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，和所述容器分離，還包含在現(xiàn)場產(chǎn)生臭氧的氣體 發(fā)生器，也包含形成微氣泡的泵，而且也包含運行該裝置的其他設(shè)備。這樣， 該裝置可以作為獨立的設(shè)備運行。
在裝置20的運行過程中，設(shè)置裝置用來收集從如括弧8所示的物質(zhì)揮發(fā) 出來的氣體，例如通過控制容器中pH值的所謂的氨氣"氣提"。任選地，可以 設(shè)置裝置，用于處理收集到的氣體，至少壓縮并儲存所收集的氣體。另外，為 了減少揮發(fā)和/或封閉惡臭，該裝置放置在基本上氣密的槽內(nèi)。該槽可以是標(biāo) 準(zhǔn)尺寸20英尺或40英尺的集裝箱。揮發(fā)的氨氣(NH3)可以在該氣體通過能 固定氨氣的酸溶液的過濾中^^去除或減少。
從該液相收集容器10，糞泥已處理的液相可以-陂進一步處理，例如，送 回到廄舍/畜棚1，和/或依據(jù)已處理液相的使用目的來處理，或者象箭頭所示 的一樣回到分離過濾器3在裝置內(nèi)重新處理。典型的是，已處理的液體被送到 外部槽15和/或回流到廄舍/畜棚1?；蛘?，該液相可以被4敎在地上以直接利用 已處理的液相中溶解的營養(yǎng)成分。可選擇地，該已處理的液相可以被進一步處 理，把已處理的液相分成水和濃縮的營養(yǎng)成分。
圖2是裝置20的一個實施方案的四個不同剖面的視圖。這四個容器也由 4， 5, 6和7來表示。所示裝置能放置于40英尺的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，且其容量 適于典型的農(nóng)業(yè)應(yīng)用。圖2所示的裝置20通過在容器4-7內(nèi)的浮選在液體表 面形成氣泡來實施分離，泡沫通過泡沫螺旋輸送器25進行去除。泡沫螺旋輸 送器25的高度可調(diào)，因此該螺旋輸送器恰當(dāng)?shù)匚挥谒鋈萜?-7內(nèi)的液面附 近。所述容器通過連接管或孔26, 27， 29相互連接，并且通常的這些管或孔 是開著的，也就是說裝置20以連續(xù)模式運行，因此容器是所謂的連通器。可 選擇地，能使用間歇模式運行。
在剖面B-B中，顯示了用于運行裝置20的泵和其它設(shè)備。用于不同容
13器的各種泵可以與臭氧發(fā)生器和聚合物及酸的添加裝置相連接。送到容器4-7 的和來自容器4-7的循環(huán)次數(shù)也可以控制。如在剖面C-C中由循環(huán)箭頭30 所示，容器4-7內(nèi)的攪拌也能控制。在下面的圖中，顯示了糞泥的進口 31 和出口 32。
在實際在例如農(nóng)場運行期間，裝置能處理范圍為0.5m3/h-60 m3/h的糞泥流 入物，優(yōu)選lm3/h-40m3/h,或更優(yōu)選l1/2m3/h-20 m3/h。典型地，將確定通過裝 置已被處理糞泥的循環(huán)量。因此為了提供循環(huán)和/或最高負(fù)荷，裝置應(yīng)優(yōu)選具 有相對高的容量。 一旦領(lǐng)會了本發(fā)明的主要精神，該裝置增大規(guī)?；蛘邷p小規(guī) 模的其他應(yīng)用，對廢棄物處理領(lǐng)域的人員而言不認(rèn)為會造成任何問題。
在上面的描述中，發(fā)明描述了關(guān)于糞泥作為待處理廢棄物，以及關(guān)于位于 家畜廄舍的一個工廠設(shè)備。在本發(fā)明的其它實施方案中，依照發(fā)明的方法，依 照發(fā)明的裝置和依照發(fā)明的工廠設(shè)備都可以換為用于家庭廢棄物或用于工業(yè) 廢棄物，例如來自食品處理工業(yè)的流出水。關(guān)于來自畜牧業(yè)廢棄物的處理，該 廢棄物不限于來自動物排泄物的糞泥，而且例如也可以是來自畜牧業(yè)當(dāng)沖洗廄 舍時的流出水，或其它形成的廢水或其它種類的廢棄物，其可以依照本發(fā)明進 行處理。
依照本發(fā)明，涉及其它應(yīng)用時，例如上面提到的幾個，和涉及本發(fā)明在技 術(shù)上可適用的場合時，可以將所述方法步驟、所述裝置和所述工廠設(shè)備結(jié)合進 去。
盡管本發(fā)明是連同特定實施方案一起描述的，但并非打算局限于在這里所 提出的特定形式中。更確切地，本發(fā)明的范圍僅受限于附加的權(quán)利要求。在權(quán) 利要求中，術(shù)語"包含"不排除存在其它部件或步驟。另外，盡管不同的權(quán)利要 求可以包括單獨的特征，但這些特征可能被有利地聯(lián)合起來，且包含在不同權(quán) 利要求里不意味著特征的聯(lián)合是不可行和/或無益的。此外，單獨的引用不排 除多個引用。因此，關(guān)于"一(a)，，， "一(an)，，，"第一"，"第二"等不排除多 個。而且，權(quán)利要求中的引用符號不應(yīng)解釋為限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種處理具有有機質(zhì)內(nèi)容物的物質(zhì)的方法，通過這個方法，該物質(zhì)首先被分離為第一液相和第一污泥相，且其中對該物質(zhì)的至少一個相實施氧化，且該物質(zhì)的所述第一液相成為第一沉降或浮選過程的一部分，在該第一沉降過程或浮選過程中，發(fā)生了將該物質(zhì)分為該第一污泥相和該第一液相，并且由該第一沉降過程或浮選過程分離出該第一污泥相，且對該第一液相實施第二沉降或浮選過程，且將來自所述第二沉降過程或浮選過程的第二液相傳送至進一步的分離過程，在這個分離過程中，對該第二液相實施進一步的氧化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對該物質(zhì)的至少一個相實施的氧化，和/或?qū)υ摰诙合鄬嵤┑倪M一步氧化是通過臭氧或具有高氧化還原電位的其它氧化劑來實施的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對該物質(zhì)的至少一個相實施的氧化，和/或?qū)υ摰诙后w實施的進一步氧化是通過一個或多個電化學(xué)電極的輔助來實施的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該第一和/或第二浮選過程是通過添加浮選劑來實施的，該浮選劑優(yōu)選是聚合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4任意一項所述的方法，其中，該第一和/或第二浮選過程是通過一個或多個電化學(xué)電極輔助實施的。
6. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中，該第一和/或第二沉降過程包括機械分離。
7. 根振權(quán)利要求6所述的方法，其中，該第一和/或第二沉降過程包括下列機械分離裝置中的至少一個漩渦分離器，螺旋壓力裝置，傳送機過濾器和離心設(shè)備。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該進一步的分離過程包含第三沉 降或浮選過程。
9. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中，該方法的任意步驟實施多于一次。
10. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中，該方法的任意步驟包含對該物質(zhì)的酸化。
11. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中，該方法的任意步驟由通過至少以下參數(shù)之一調(diào)節(jié)的反饋機制控制，所述參數(shù)為該物質(zhì)的光透射，該物質(zhì)的光學(xué)顏色，pH值，氧化劑(優(yōu)選臭氧(03))含量和石?；瘹?H2S)含量。
12. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中，該物質(zhì)是來自家畜排泄物的糞泥或來自畜牧業(yè)的流出物質(zhì)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l-ll任意一項所述的方法，其中，該物質(zhì)是流出物，如來自家庭、水產(chǎn)業(yè)、旅館、工業(yè)(包括漁業(yè))或醫(yī)療護理機構(gòu)的流出物。
14. 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中，該第一浮選過程和/或該第二浮選過程和/或該第三浮選過程包括添加在該浮選過程期間會溶解在該物質(zhì)中的氧、和/或氧和臭氧，優(yōu)選通過添加包含氧的氣泡，更優(yōu)選通過添加包含氧、和/或氧和臭氧的微氣泡。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，通過在待氧化相內(nèi)形成負(fù)壓的條件下添加臭氧(03)來實施氧化，所述負(fù)壓足夠大以至于臭氧被吸入該相。
16. —種處理具有有機質(zhì)內(nèi)容物的物質(zhì)的裝置，所述裝置包含下列物質(zhì)容器，每種至少一個設(shè)置用于向該物質(zhì)的至少一個相內(nèi)添加氧化劑的容器，設(shè)置用于向該物質(zhì)的液相添加酸的容器，和"^殳置用于向該物質(zhì)的液相添加孩支氣泡的容器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，該裝置進一步包含至少一個向該物質(zhì)的液相添加聚合物的容器。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16-17任意一項所述的裝置，其中，用于使至少該氧化劑，也可能使該聚合物進入該物質(zhì)的至少一個相的進口設(shè)有一個或多個文丘里管。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中，用于使聚合物進入該物質(zhì)的至少一個相的進口 ，可能與用于使該氧化劑進入該物質(zhì)的至少一個相的進口一起，設(shè)有一個或多個文丘里管。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16-18任意一項所述的裝置，其中，設(shè)置用于泵送溶解氣的無壓縮機的泵來形成該微氣泡，且其中，設(shè)置至少一個容器用來向該液 相添加該纟效氣泡。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中，向該液相添加聚合物的容器設(shè) 置于添加酸的容器之后。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，向該液相添加微氣泡的容器設(shè) 置于添加酸的容器之后。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17或20所述的裝置，其中，向該液相添加微氣泡的容 器設(shè)置于添加聚合物的容器之后。
24. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，該氧化劑是氣體，優(yōu)選是臭氧， 且設(shè)置裝置用于在液相中產(chǎn)生負(fù)壓使所述氣體被吸入該物質(zhì)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中，該裝置包含引導(dǎo)該氣體進入該 物質(zhì)的進口管。
26. 根據(jù)權(quán)利要求16-25任意一項所述的裝置，其中，該裝置被安置在 基本氣密的槽中以減少蒸發(fā)和/或封閉惡臭。
27. 根據(jù)權(quán)利要求16或26所述的裝置，其中，設(shè)置裝置用于收集，且任 選地用于處理來自該物質(zhì)的氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理具有有機質(zhì)內(nèi)容物的物質(zhì)的方法，如來自廄舍(1)的糞泥。該物質(zhì)首先被分離為第一液相和第一污泥相，且對該物質(zhì)的至少一個相實施氧化，優(yōu)選通過臭氧實施氧化。從第一沉降過程或浮選過程對第一污泥相進行分離。且對第一液相實施第二沉降或浮選過程，其中優(yōu)選添加聚合物。且傳送來自第二沉降過程或浮選過程的第二液相至進一步的分離過程，在這個分離過程中對第二液相實施進一步的氧化，優(yōu)選通過臭氧實施氧化。優(yōu)選地，臭氧氧化是基本飽和的。一個重要的優(yōu)點是來自所述物質(zhì)的惡臭可以顯著減少，甚至可能消除。
文檔編號C02F7/00GK101558014SQ200780032633
公開日2009年10月14日 申請日期2007年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月4日
發(fā)明者卡斯滕·克里斯托弗森, 埃里克·耶森·于恩森 申請人:因法姆公司