專利名稱：包括生物可降解城市固體廢物的生物可降解廢物的生物處理的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在短時(shí)間跨度內(nèi)處理生物可降解廢物包括生物可降解城市固體廢物以用于產(chǎn)生如富集的生物/有機(jī)肥料、甲烷和許多有用的副產(chǎn)品等的產(chǎn)物。
背景技術(shù)：
根據(jù)它們的操作系統(tǒng)有多種多樣的方法目前用于處理廢物的，這些方法如下I 生物降解II 焚燒III機(jī)械生物處理設(shè)備-MBT生物降解自從許多世紀(jì)以來，這種方法已被經(jīng)常地使用，其中廢物被處置并允許自然地生物降解。根據(jù)可獲得的土地面積、人力和資源，遵從下列過程A.開放的垃圾填埋地這種方法通常在印度和全世界很多城市中使用。在這個(gè)系統(tǒng)中，收集的廢物(其為混合廢物)被傾倒在垃圾填埋場(chǎng)而不用任何前處理。其缺點(diǎn)在于1.自然生物降解花費(fèi)數(shù)月或甚至數(shù)年的非常長(zhǎng)的時(shí)間，2.由于廢物的混合性質(zhì)，發(fā)生各種非自然的化學(xué)反應(yīng)，且形成滲入土壤的浙出液， 從而很大程度上污染土壤層和也污染天然地下水。因此，在相鄰地區(qū)的土壤的肥度在其使用期內(nèi)將逐漸喪失 3.有效的溫室氣體如甲烷、(X)2和一些危險(xiǎn)氣體將從垃圾填埋地產(chǎn)生并釋放，從而導(dǎo)致空氣污染4.開放保存的廢物招來蒼蠅、蚊子等等并因此導(dǎo)致各種疾病5.垃圾填埋場(chǎng)在夏天經(jīng)常會(huì)起火，而且其難以控制，甚至持續(xù)數(shù)月，導(dǎo)致嚴(yán)重的空氣污染垃圾填埋場(chǎng)也是全球變暖的主要原因6.用于這些開放垃圾填埋場(chǎng)的地區(qū)是廢棄的土地面積，其在之后的至少80-100 年內(nèi)不能用于任何其它目的。B.封閉垃圾填埋場(chǎng)該系統(tǒng)與開放垃圾填埋場(chǎng)系統(tǒng)相類似，僅有的區(qū)別在于每天到來的混合MSW散布在垃圾填埋場(chǎng)所和被一層土壤覆蓋，且使得材料以自然方式降解，但是開放垃圾填埋場(chǎng)的缺點(diǎn)仍然相同。C.堆肥坑道堆肥、容器堆肥這些工藝和垃圾填埋場(chǎng)相似，因?yàn)樗鼈兪筂SW自然降解。蠕蟲堆肥，是其中蚯蚓用于自然降解的一種堆肥法。然而，這些方法具有不能非常大量處理的缺點(diǎn)，如在城市中。II 焚燒焚燒工藝的基本原理是在控制溫度下在封閉的RCC室中燃燒MSW，且根據(jù)溫度，焚燒工藝分類為下列方法。A.高溫分解B.等離子體氣化C.焚化A.高溫分解這種高溫分解法是在密閉室中約300°C下燃燒有害物質(zhì)并將所有這種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沒有任何生物價(jià)值的灰。B.等離子體氣化或焚化在這種體系中，在封閉的高容量的RCC室中形成火焰弧，且根據(jù)被處理的材料，溫度升至 600°C至 3000°C、甚至 13000°C至 15000°C。在該室中，混合廢物燃燒以產(chǎn)生氣體或作為副產(chǎn)物的飛灰
III機(jī)械生物處理設(shè)備在該工藝中，使用上述提及的單一或多種方法的所有不同組合，最終復(fù)雜的機(jī)械過程繼續(xù)用于產(chǎn)生廢棄物衍生燃料(RDF)或電力?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn) 等離子體氣化/焚化室必須用重型混凝土和以大體積制成，因此初始的設(shè)備費(fèi)用很高，相似地，MBT的初始和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也很高。 這種特殊工藝產(chǎn)生了大量的惰性材料，也就是飛灰，且在不久的將來產(chǎn)生大問題，而且它不會(huì)帶來任何生物價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供用于生物處理包括生物可降解城市固體廢物(下文稱為 MBff)的生物可降解廢物(下文稱為BW)的方法和系統(tǒng)，其通過處理生物可降解廢物而完成 “生物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)”，并因此幫助完成生物質(zhì)的再循環(huán)II (Recycling II)和產(chǎn)生可用于再循環(huán) III (Recycling III)和再循環(huán) I (Recycling I)的營(yíng)養(yǎng)物。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于處理包括MSW的BW的方法和系統(tǒng)，以產(chǎn)生富集生物或有機(jī)肥料、甲烷和產(chǎn)生有用中間產(chǎn)物、副產(chǎn)物，并且安裝用于各種不同目的的分設(shè)施。本發(fā)明的又另一個(gè)目的是提供用于處理包括MSW的BW的方法和系統(tǒng)，其和已知/ 現(xiàn)有的工藝相比，能更大程度地縮短時(shí)間跨度。本發(fā)明的再另一個(gè)目的是提供用于處理包括MSW的BW的方法和系統(tǒng)，其產(chǎn)生用于完成生物質(zhì)在自然界中的生態(tài)和生物循環(huán)的天然形式的產(chǎn)物。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供用于處理包括MSW的BW的方法和系統(tǒng)，其可在各種位置和以各種容量輕易地建立，甚至單容量單元也可以在多個(gè)階段和在各種位置建立。本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的目的是提供用于處理包括MSW的BW的方法和系統(tǒng)，其產(chǎn)生可用于不同目的和用于不同工業(yè)中的有用的中間產(chǎn)物、副產(chǎn)物和分設(shè)施。本發(fā)明的又另一個(gè)目標(biāo)是提供符合下列大部分標(biāo)準(zhǔn)的用于包括MSW的BW的再循環(huán)設(shè)備該設(shè)備必須完成完美的所有基礎(chǔ)成分的生物地球化學(xué)循環(huán)以及最終地完成生物質(zhì)循環(huán)或總體的食物鏈。-提供完整的和天然的解決方案。-終產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)是天然的和生態(tài)學(xué)可用的-它必須滿足封閉室的標(biāo)準(zhǔn)，以便產(chǎn)生的溫室氣體可以被收集并且能按照環(huán)境要求進(jìn)行處理。因此，它們導(dǎo)致的全球變暖的％可以降低。-它不會(huì)形成浙出液，保護(hù)了土壤和水。-它必須是基層實(shí)施負(fù)擔(dān)得起的。-它應(yīng)當(dāng)是用于基層建立/操作/維護(hù)的簡(jiǎn)單技術(shù)。-它應(yīng)當(dāng)對(duì)當(dāng)?shù)毓芾矶跃哂凶畹偷膯?dòng)/運(yùn)營(yíng)/維護(hù)的費(fèi)用。-它應(yīng)當(dāng)本質(zhì)上是模塊化的，也就是適合在適于當(dāng)?shù)毓芾淼母鞣N位置以各種不同模塊/階段安裝。發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明描述了開發(fā)用于應(yīng)用自然到自然理論(N2N理論)通過任何生物可降解廢物(下文稱為BW)或有機(jī)廢物(包括城市廢物的生物可降解部分)的生物處理以產(chǎn)生富集生物終產(chǎn)物(即生物化肥)、甲烷和許多有用副產(chǎn)物而完成生物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)的方法和系統(tǒng)。為此，發(fā)明了“生物處理設(shè)備”(BTP)，本文下面稱為BTP，其采用自然材料系列并模塊化地利用基于自然方過程的所有自然方法來處理任何生物可降解廢物(BW)，以產(chǎn)生自然的和生物的終產(chǎn)物以及甲烷和許多有用的副產(chǎn)物。這將在非常短的時(shí)間跨度內(nèi)發(fā)生，因此在自然時(shí)間跨度內(nèi)將從自然獲取之物返回自然，使自然能維持“生物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)”，且該理論可被稱為完成生物質(zhì)生態(tài)循環(huán)的自然到自然(N2N)理論。這種生物處理設(shè)備設(shè)計(jì)用于21世紀(jì)的BW處理?！吧镔|(zhì)”是指自然界中存在的每種活生物體、植物體和動(dòng)物體中存在的有機(jī)物質(zhì)。 碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)被植物產(chǎn)生作為基礎(chǔ)食物，這種食物質(zhì)被稱為生物質(zhì)(下文被稱為“生物質(zhì)”，其循環(huán)在下文被稱為“生物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)”，適用于生物質(zhì)的自然到自然的理論在下文被稱為“生物質(zhì)的N2N理論”)。N2N理論是指曾經(jīng)從自然獲得之物應(yīng)當(dāng)返回自然，這也適用于生物質(zhì)?！ど镔|(zhì)的生態(tài)循環(huán)為了完成N2N理論的生物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)，生物質(zhì)或基礎(chǔ)成分必須通過3個(gè)階段或媒介，也就是在3個(gè)階段中完成循環(huán)(參考圖1)。循環(huán)階段I-自然到植物媒介到動(dòng)物媒介植物通過光合作用的碳固定利用基礎(chǔ)成分產(chǎn)生了碳水化合物形式的基礎(chǔ)食物。食草動(dòng)物食用植物，食肉動(dòng)物食用食草動(dòng)物，和雜食動(dòng)物兼食兩者用于其機(jī)體代謝。循環(huán)階段II-動(dòng)物媒介到土壤媒介動(dòng)物消化其所食之物，且在其完成消化過程后，產(chǎn)生作為廢物的排泄物，被稱為污物，通常在土壤中形成堆肥。循環(huán)階段III- 土壤媒介到土壤細(xì)菌到植物媒介當(dāng)這種排泄物混合于土壤中時(shí)，其作為土壤細(xì)菌的基礎(chǔ)食物。土壤細(xì)菌分解有機(jī)物質(zhì)并產(chǎn)生基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)物。這些營(yíng)養(yǎng)物為基礎(chǔ)成分的形式，且容易被植物吸收。
植物從土壤中吸收基礎(chǔ)成分作為主要營(yíng)養(yǎng)，且在來自空氣的CO2、來自土壤媒介的 H2O和來自陽光的光能的幫助下，它們發(fā)生光合作用，也就是碳固定，并制備基礎(chǔ)形式的碳水化合物，這就是生物質(zhì)的產(chǎn)生，因此循環(huán)繼續(xù)。在生物質(zhì)的循環(huán)中，植物是生產(chǎn)者，動(dòng)物是消耗者，和土壤細(xì)菌是分解者。生產(chǎn)者從自然中獲得基礎(chǔ)物質(zhì)以產(chǎn)生第一種形式的食物，消耗者通過消化利用這種食物用于其新陳代謝，分解者生物降解所有有機(jī)廢物并將其返回自然。因此，生物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)就完成了。因此，最終通過生物質(zhì)循環(huán)，基礎(chǔ)成分從自然出來，經(jīng)過自然中的不同媒介，也就是它們完成了春生物地球化學(xué)循環(huán)。因此，在所有這3個(gè)階段的生物質(zhì)再循環(huán)后，生物質(zhì)循環(huán)完成。在這種處理生物可降解廢物的BTP中，再循環(huán)階段II，也就是完成動(dòng)物媒介到土壤媒介，用于再循環(huán)階段III 和I的優(yōu)良營(yíng)養(yǎng)物和成分產(chǎn)生，這如果不能完成，將會(huì)打斷自然界的生物質(zhì)鏈。不經(jīng)過任何動(dòng)物的消化系統(tǒng)的生物質(zhì)在生物處理設(shè)備(BTP)中進(jìn)行處理。自然界中產(chǎn)生的整體廢物通常是完全生物可降解的材料，且其在自然時(shí)間期限內(nèi)通過自然方式生物降解，這對(duì)于自然是可接受的。由于自然界中沒有過量廢物，對(duì)于自然廢物不需要廢物處理過程或設(shè)備。但是在人類中-生物可降解固體廢物可以寬泛地歸類為兩部分a.污水-污水的主要來源為家庭的和其它的盥洗室。b.固體-一般稱為城市固體廢物，S卩(MSW)在現(xiàn)有工藝中，生物降解是完成生物/生態(tài)鏈或循環(huán)的唯一系統(tǒng)，然而所需時(shí)間期間太長(zhǎng)(也就是從30天到數(shù)月或者甚至數(shù)年)?？紤]到21世紀(jì)中MSW的量，對(duì)于垃圾填埋場(chǎng)需要的土地、溫室氣體和一些有害氣體排放的量、由于溫室氣體導(dǎo)致的全球變暖、因?yàn)楣腆w廢物的混合性質(zhì)而形成的浙出液的量且因此污染的土壤和地下水將變得不可避免。MSff的管理被全世界主要地關(guān)注，且對(duì)于處理已經(jīng)賦予主要的重要性，但是BW (生物可降解廢物)卻沒有賦予獨(dú)立的重要性。本發(fā)明的主要目的是將主要焦點(diǎn)集中于在BTP中處理包括MSW的任何BW。生物可降解固體廢物的產(chǎn)生速度很快。如果生物可降解固體廢物保持未處理，其將會(huì)導(dǎo)致許多環(huán)境問題，這對(duì)于社會(huì)及最終對(duì)于生態(tài)是非常有害的。所有其它類型的廢物如惰性和非生物降解的廢物回收，但生物可降解廢物需要以自然速度再循環(huán)，這在如今的BTP中是可能的。在這種BTP中，所有生物反應(yīng)連續(xù)發(fā)生，如同它們?cè)趧?dòng)物的消化系統(tǒng)中和自然界中中發(fā)生(厭氧消化)，終產(chǎn)物為富集生物(有機(jī))肥料、CH4 (甲烷)、C02 (二氧化碳)、H20、 氨(NH3)。當(dāng)混合進(jìn)土壤時(shí)，這些終產(chǎn)物很容易用于再循環(huán)階段III，且將縮短土壤細(xì)菌生物降解有機(jī)物質(zhì)所需的處理時(shí)間，并因此將可快速用于再循環(huán)I，和氣體被利用或處理或者在大氣中混合，以便它們可以被自然進(jìn)一步利用。包括人類的所有動(dòng)物在約M-36小時(shí)內(nèi)完成其整個(gè)消化過程。至今沒有如存在于 N2N理論中的在如此短的時(shí)間跨度內(nèi)完成生物可降解材料處理的可用現(xiàn)有系統(tǒng)或現(xiàn)有工藝(除了人或動(dòng)物的消化系統(tǒng))，但是這在BTP中是可能的。比較圖表因此，任何活體動(dòng)物的消化系統(tǒng)是基于N2N理論的精確原理的，而BTP也是同樣。因此自然界中的生物質(zhì)/動(dòng)物消化系統(tǒng)中的食物和BTP中的BW都是以相似的方式處理的。兩者都像再循環(huán)階段II 一樣進(jìn)行處理。這兩者進(jìn)一步必須進(jìn)入自然的再循環(huán)階段III和I以完成循環(huán)。因此，BTP幫助完成生物質(zhì)循環(huán)，如圖2中所示。發(fā)明陳述本發(fā)明提供了生物處理生物可降解廢物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括卸載平臺(tái)，用于卸載含生物可降解廢物和從各種來源收集的其它廢物的混合固體廢物；至少一條傳送帶，用于傳送來自卸載平臺(tái)的混合固體廢物；緊接卸載平臺(tái)設(shè)置的磁體室，其中帶有混合固體廢物的傳送帶經(jīng)過磁體室以將金屬部分從混合固體廢物中分離；緊接磁體室的至少一臺(tái)分離器，其中可回收無機(jī)廢物從來自傳送帶的混合固體廢物中分離；緊接該至少一臺(tái)分離器的第一儲(chǔ)存罐，第一儲(chǔ)存罐能夠?qū)崿F(xiàn)混合固體廢物的隔罔；初級(jí)處理罐，接收來自第一儲(chǔ)存罐的隔離的生物可降解廢物；該初級(jí)處理罐包括用于收集隔離的生物可降解廢物并與溫度為70°C至140°C的熱水混合以殺死病原體室；和旋轉(zhuǎn)器，用于旋轉(zhuǎn)/攪拌與熱水混合的隔離的生物可降解廢物，其中在旋轉(zhuǎn)混合物并允許其自然沉降后，相似過程重復(fù)至少兩次，生物可降解廢物與其它非生物可降解廢物和含油脂的上清水相、小顆粒、塑料和類似物分離，水進(jìn)一步進(jìn)行純化；鄰近初級(jí)處理罐設(shè)置的第二儲(chǔ)存罐，淤漿進(jìn)一步在其中脫水和壓實(shí)，因此減少了 80%至50%的淤漿體積，該第二儲(chǔ)存罐還包括生物可降解廢物的研磨機(jī)械和切碎機(jī)械以減小生物可降解廢物的尺寸，進(jìn)而增加表面積，這增加了進(jìn)一步處理以形成制備的淤漿的效率；與第二儲(chǔ)存罐并列設(shè)置的第三儲(chǔ)存罐，該第三儲(chǔ)存罐能夠收集和儲(chǔ)存從溫度在 40°C至60°C范圍的第二儲(chǔ)存罐接收的制備淤漿；至少一個(gè)生物處理設(shè)備I，接收借助泵從第三儲(chǔ)存罐泵送的制備淤漿，其中維持嚴(yán)格厭氧條件、35°C至40°C的溫度和控制的pH，其中用含有特定“微生物”的流體，也就是來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似“流體”處理制備的淤漿預(yù)定小時(shí)數(shù)，以形成處理的淤漿；與生物處理設(shè)備I并列設(shè)置的至少一個(gè)生物處理設(shè)備II，其中維持厭氧條件、 35°C至40°C的溫度和控制的pH，該生物處理設(shè)備II接收來自生物處理設(shè)備I的處理的淤漿，并用人消化系統(tǒng)的酶或與之類似的酶(也就是其中的胰和腸酶和膽酸鹽)處理預(yù)定小時(shí)數(shù)；以及與生物處理設(shè)備II并列設(shè)置的生物處理設(shè)備III，其中維持厭氧條件、35°C至 40°C的溫度和控制的pH，該生物處理設(shè)備III能維持厭氧條件而在其中用嗜熱細(xì)菌處理從生物處理設(shè)備II接收的淤漿預(yù)定小時(shí)數(shù)；其中，在生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備II和生物處理設(shè)備III處理制備的淤漿后，生物可降解廢物被轉(zhuǎn)化為肥料，且甲烷氣體從生物處理設(shè)備I和生物處理設(shè)備III釋放，其可以收集在氣體收集器中，BTP中的整個(gè)過程被生物地和機(jī)械地增強(qiáng)以在約48至72 小時(shí)內(nèi)完成處理。通常，其中生物處理設(shè)備I包括多個(gè)擋板墻和多個(gè)噴灑器，其中擋板墻能夠加強(qiáng)其中的淤漿移動(dòng)，和噴灑器能夠?qū)崿F(xiàn)淤漿與含特定“微生物”的流體(也就是來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似的“流體”)的混合。通常，其中生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備11和生物處理設(shè)備111提供推進(jìn)器和旋轉(zhuǎn)器，推進(jìn)器引入前向的波，和旋轉(zhuǎn)器增強(qiáng)制備淤漿中瘤胃流體或酶的混合。通常，其中生物處理設(shè)備II包括多個(gè)擋板墻和多個(gè)噴灑器，其中擋板墻能夠加強(qiáng)其中的淤漿移動(dòng)，和噴灑器能夠?qū)崿F(xiàn)淤漿與人消化系統(tǒng)的酶或與其相似的酶(也就是胰和腸酶和膽酸鹽)的混合。通常，其中生物處理設(shè)備III包括多個(gè)擋板墻和多個(gè)噴灑器，其中擋板墻能夠加強(qiáng)其中的淤漿移動(dòng)，和噴灑器能夠?qū)崿F(xiàn)嗜熱細(xì)菌的混合。通常，其中生物處理設(shè)備I和生物處理設(shè)備II通過至少一個(gè)將淤漿從生物處理設(shè)備I傳送到生物處理設(shè)備II的連接元件相連，其間用酸處理以殺死來自生物處理設(shè)備I的微生物。通常，其中維持生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備11和生物處理設(shè)備III中的厭氧條件、35°C至40°C的溫度和控制的pH。本發(fā)明提也供了用于生物處理生物可降解廢物的方法，該方法包括步驟將混合固體廢物加載至傳送帶上；將含混合固體廢物的傳送帶傳送通過磁體室以將金屬部分與混合固體廢物分罔；進(jìn)一步將含混合固體廢物的傳送帶傳送通過至少一臺(tái)分離器；其中生物可降解廢物與混合固體廢物的可回收無機(jī)廢物分離；其后，在第一儲(chǔ)存罐中收集隔離的生物可降解廢物；其后，將隔離的生物可降解廢物從第一儲(chǔ)存罐傳送至初級(jí)處理罐；進(jìn)一步，處理初級(jí)處理罐中的生物可降解廢物；其中生物可降解廢物與溫度為 70°C至140°C范圍的熱水混合以殺死病原體，和同時(shí)用旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)并允許自然沉降預(yù)定小時(shí)，該過程重復(fù)至少兩次以分離非可降解廢物和含油、脂等的上清水相以形成制備的淤漿， 分離的上清水相在水處理設(shè)備中純化；其后，將制備的淤漿脫水并壓實(shí)；其后，在第二儲(chǔ)存罐中研磨并切碎制備的淤漿以增加其表面積；進(jìn)一步，制備的淤漿儲(chǔ)存于溫度為30°C至60°C范圍的第三儲(chǔ)存罐中，用于將制備的淤漿泵送至至少一個(gè)生物處理設(shè)備I ；其后，制備淤漿在生物處理設(shè)備I中用含有特定“微生物”的流體，也就是來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似的“流體”處理以形成處理的淤漿，其中維持生物處理設(shè)備I的厭氧條件、35°C至40°C的溫度和控制的pH ；
進(jìn)一步，處理的淤漿被傳送至至少一個(gè)生物處理設(shè)備II，其中處理的淤漿在其中用人消化系統(tǒng)的酶或與其相似的酶(也就是胰和腸酶和膽酸鹽)處理，其中維持生物處理設(shè)備II中的厭氧條件、35°c至40°C的溫度和控制的PH ；其后，處理的淤漿在生物處理設(shè)備III中用嗜熱細(xì)菌在厭氧條件和控制的pH下處理，其中維持生物處理罐III中的厭氧條件、35°C至40°C的溫度和控制的PH ；其中，在生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備II和生物處理設(shè)備III中處理制備的淤漿后，生物可降解廢物被轉(zhuǎn)化為富集的生物肥料，且甲烷氣體從生物處理設(shè)備I和生物處理設(shè)備III的罐釋放，其可以收集在主氣體收集器中，BTP中的整個(gè)過程被生物地和機(jī)械地增強(qiáng)以在約48至72小時(shí)內(nèi)完成整個(gè)處理。通常，其中含有特定“微生物”的流體，也就是來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似的“流體”被用于在工業(yè)(比如紙漿工業(yè)、紡織工業(yè)、染料工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)基、肉湯培養(yǎng)基的制備工業(yè)和類似工業(yè))中分解碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，進(jìn)一步，本方法中使用的牛的瘤胃流體或與瘤胃流體相似的“流體”包含各種類型的微生物物種?？梢詫?duì)BTP I中的制備淤漿進(jìn)行特定微生物的可控處理以獲得具有特定特征的淤漿，我們可以稱之為“主體液體(bulk liquid)”，其在許多類型的工業(yè)中有用。主體液體可用于在制藥工業(yè)中的藥品生產(chǎn)中。主體液體在嚴(yán)格無菌處理后可用于營(yíng)養(yǎng)品中，如蛋白粉、維生素等等。通常，其中主體液體從生物處理設(shè)備I和生物處理設(shè)備II提取，其用于工業(yè)中，比如在化妝品生產(chǎn)/工業(yè)中、在香精生產(chǎn)/工業(yè)中、在皂類產(chǎn)品生產(chǎn)/工業(yè)中、在紙和紙漿/ 工業(yè)中、在染料工業(yè)中、在一些處理其有害污水/中間體或終產(chǎn)物的工業(yè)中、在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)基、肉湯培養(yǎng)基的制備/工業(yè)中、在制藥工業(yè)中如任何類型的動(dòng)物飼料(如牛飼料)、生物肥料/工業(yè)中以及在許多其它工業(yè)中、在一些處理其有害污水/中間體或終產(chǎn)物的工業(yè)中、在制藥工業(yè)中如任何類型的動(dòng)物飼料(如牛飼料)、生物肥料/工業(yè)中以及在許多其它工業(yè)中。通常，來自初級(jí)處理罐的制備的淤漿被用于制備低成本的食草動(dòng)物的飼料，或根據(jù)生物可降解廢物的類型制備肉食動(dòng)物和雜食動(dòng)物的飼料。通常，來自生物處理設(shè)備I的制備淤漿被用于制備香水或香精或芳香產(chǎn)品。通常，肥料用于將貧瘠土地轉(zhuǎn)化為肥沃的土地。生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備II 和生物處理設(shè)備III配置在單一室中。通常，其中氣體收集器配備有用于燃燒其中的甲烷的排氣管。通常，其中生物處理設(shè)備II連接至氣體收集器以用于傳送其中產(chǎn)生的氣體。通常，其中生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備11和生物處理設(shè)備111在預(yù)定位置設(shè)置有預(yù)定尺寸的檢修孔用于定期維護(hù)。


圖1解釋了生物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)。圖2顯示了消化系統(tǒng)中和BTP中的比較圖；圖3顯示了 BTP I中的化學(xué)反應(yīng)圖；圖4顯示了本發(fā)明的生物處理包括MSW的BW的系統(tǒng)的俯視圖；圖5顯示了圖3的側(cè)視圖6顯示了本發(fā)明的生物處理設(shè)備I、II和III的放大圖。圖7顯示了圖6的生物處理設(shè)備(BTP)的實(shí)施方式。發(fā)明詳述本發(fā)明前述目標(biāo)已通過下面優(yōu)選實(shí)施方式中描述的本發(fā)明達(dá)到，且與現(xiàn)有技術(shù)和方法相關(guān)的問題和缺點(diǎn)克服。參考圖5和6，其顯示了包括生物可降解城市固體廢物的生物可降解廢物(此處稱為BW)的生物處理系統(tǒng)的各種視圖。該系統(tǒng)包括卸載平臺(tái)(20)，至少一條傳送帶，圖4顯示包括兩條傳送帶(沈)，磁體室(30)，至少一臺(tái)分離器，圖4中顯示包括一臺(tái)分離器(32) 和第一儲(chǔ)存罐08)。卸載平臺(tái)00)用于卸載從各種來源收集的混合固體廢物(下文稱為 SW)。SW通常從各個(gè)城市區(qū)域的各種容器中收集并被卸載于系統(tǒng)的位點(diǎn)。傳送帶06)能從卸載平臺(tái)OO)傳送SW。磁體室(30)靠近卸載平臺(tái)OO)設(shè)置。帶有SW的傳送帶06)傳送通過磁體室(30)以將金屬部分與SW分離。磁體室(30)具有強(qiáng)磁體，其能吸引金屬。分離器(3 緊接磁體室(30)設(shè)置。可回收無機(jī)廢物在分離器(3 中與SW相分離。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過指分離如木頭、塑料、小顆粒、布、紙及類似物的材料的人組而進(jìn)行手工分離。在另一個(gè)實(shí)施方式中，通過使用機(jī)器人技術(shù)而進(jìn)行自動(dòng)分離。進(jìn)一步，第一儲(chǔ)存罐08) 緊接分離器(32)設(shè)置。第一儲(chǔ)存罐08)接收來自SW的隔離BW。該裝置也可以安裝在包括城市化社區(qū)的各種地點(diǎn)用于處理BW。該系統(tǒng)也包括初級(jí)處理罐O)，第二儲(chǔ)存罐(6)，第三儲(chǔ)存罐(6a)，至少一個(gè)生物處理設(shè)備I (8)(生物處理設(shè)備下文被稱為BTP)，圖4和5顯示具有四個(gè)BTP I (8)，至少一個(gè)BTP 11(9)，圖4和5顯示具有四個(gè)BTP 11(9), BTP III(IO)和氣體收集器(11)。該系統(tǒng)上面提及的部件可以被配置在遠(yuǎn)離城市的偏遠(yuǎn)地點(diǎn)。來自位于各個(gè)地點(diǎn)的第一儲(chǔ)存罐 (28)的隔離SW被收集于用于進(jìn)一步處理的地點(diǎn)。初級(jí)處理罐⑵從第一儲(chǔ)存罐08)接收來自SW的隔離BW。初級(jí)處理罐⑵能夠從BW分離油、脂、塑料、小顆粒和類似物。初級(jí)處理罐(2)包括室和旋轉(zhuǎn)器。該室能夠收集BW并將BW與溫度為70°C至140°C的熱水混合以殺死病原體。旋轉(zhuǎn)器能夠旋轉(zhuǎn)/攪拌 BW和熱水的混合物。加入熱水導(dǎo)致加熱，隨后旋轉(zhuǎn)并隨后讓混合物自然沉降預(yù)定小時(shí)，且相似過程重復(fù)至少兩遍，從而使得能夠?qū)⑵渌强山到鈴U物與BW分離以形成制備的淤漿。 上清水相由非可降解廢物組成，比如油、脂和類似物，其被進(jìn)一步分離并在純化設(shè)備中純化。純化設(shè)備包括提取水罐G)、氯化罐、需氧罐Ga)和純水罐Gb)。來自初級(jí)處理罐 (2)的制備淤漿被進(jìn)一步干燥并壓實(shí)以制備低成本的食草動(dòng)物的飼料，或根據(jù)BW的類型制備肉食動(dòng)物和雜食動(dòng)物的飼料。再次參考圖4和5，該系統(tǒng)包括第二儲(chǔ)存罐(6)。第二儲(chǔ)存罐(6)鄰近初級(jí)處理罐(2)設(shè)置。第二儲(chǔ)存罐(6)包括研磨和切碎機(jī)械以用于研磨和切碎壓實(shí)的制備淤漿。第三儲(chǔ)存罐(6a)與第二儲(chǔ)存罐(6)并列設(shè)置。第三儲(chǔ)存罐(6a)能夠收集并儲(chǔ)存從溫度為 30°C至60°C范圍的第二儲(chǔ)存罐(6)接收制備的淤漿。至少一個(gè)生物處理設(shè)備(下文稱為 BTP)-I (8)借助泵接收從第三儲(chǔ)存罐泵送的制備淤漿，其中制備淤漿用含有特定“微生物” 的流體，也就是來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似的“流體”處理預(yù)定小時(shí)數(shù)以在其中形成處理的淤漿。進(jìn)一步，在BTPI (8)中維持厭氧條件、35°C至40°C的溫度和預(yù)定的控制的pH。BTP-II (9)并列于BTP-I⑶設(shè)置。BTP-II (9)從BTP-I⑶接收處理的淤漿并在其中用人消化系統(tǒng)的酶或與其相似的酶(也就是胰和腸酶和膽酸鹽)處理。進(jìn)一步，BTP-I (8) 和BTP-II (9)通過至少一個(gè)將淤漿從BTP-I (8)傳送到BTP-II (9)的連接元件(19)相連， 其間用酸處理以殺死來自BTP-I(S)的微生物。在一個(gè)實(shí)施方式中，連接元件(19)是中空管道或管或通道。另外，在BTP 11(9)中維持厭氧條件、35°C至40°C的溫度和預(yù)定的控制的 pH。BTP-III(IO)并列于 BTP_II(9)和 BTP-I (8)設(shè)置。進(jìn)一步，在 BTP III(IO)中維持厭氧條件、35°C至40°C的溫度和預(yù)定的控制的pH。BTP-III (10)能夠維持厭氧條件以在其中用嗜熱細(xì)菌處理從BTP-II (9)接收的處理淤漿。在BTP-I (8)、BTP-II (9)和BTP-III (10)中處理淤漿后，制備的淤漿被轉(zhuǎn)化為富集生物肥料且釋放被收集在收集室(11)中的甲烷氣體。在另一個(gè)實(shí)施方式中，BTP-I (8)、 BTP-II (9)和BTP-III (10)包括多個(gè)擋板墻(17)以確保其中BW的連續(xù)流。BTP-I⑶、 BTP-II (9)和BTP-III (10)也包括噴灑器(15)，用于噴灑相應(yīng)BTP的所有各處理材料。噴灑器(1 確保了 BW與所有各處理材料的適當(dāng)混合。進(jìn)一步，氣體收集器(11)上設(shè)置有用于燃燒其中甲烷的排氣管03)。本發(fā)明也包括用于生物處理包括城市固體廢物的生物可降解BW的方法。該方法包括將SW加載至傳送帶06)上的步驟。進(jìn)一步，傳送含SW的傳送帶06)通過磁體室(30)中的磁體以將金屬部分與SW 分離。而且，傳送含SW的傳送帶06)通過至少一臺(tái)分離器(32)?？苫厥諢o機(jī)廢物與SW 分離以形成BW。其后，在第一儲(chǔ)存罐08)中收集隔離的BW。進(jìn)一步，在初級(jí)處理罐⑵中處理來自第一儲(chǔ)存罐08)的BW。BW與溫度為70°C 至140°C范圍的熱水混合以殺死病原體，隨后旋轉(zhuǎn)并隨后讓混合物自然沉淀預(yù)定小時(shí)，且相似過程重復(fù)至少兩次，從而能夠?qū)崿F(xiàn)其它非可降解廢物與BW分離以形成制備淤漿。分離的上清和提取水如上面解釋的在水處理設(shè)備中純化。其后，在壓實(shí)和脫水后，在第二儲(chǔ)存罐(6)中研磨并切碎制備的淤漿以通過降低其淤漿的顆粒大小而增加表面積。進(jìn)一步，制備的淤漿儲(chǔ)存于溫度為30°C至60°C范圍的第三儲(chǔ)存罐(6a)中，且如上所述將制備淤漿泵送并在至少一個(gè)BTP-I (8)、BTPII (9)和BTP III(IO)中進(jìn)行處理。進(jìn)一步，地下儲(chǔ)存罐(16)用來收集來自純化罐的純化水，并被供應(yīng)至初級(jí)處理罐 (2)，其可按照系統(tǒng)所需而被使用。在一個(gè)實(shí)施方式中，該系統(tǒng)包括液體和固體肥料(1 的儲(chǔ)存以及用于包裝肥料 (14)的卸載平臺(tái)。該系統(tǒng)也包括用于分類和回收從分離器分離的材料的洗滌罐(18)。在一個(gè)實(shí)施方式中，生物處理設(shè)備1(8)、生物處理設(shè)備11(9)和生物處理設(shè)備 III(IO)中設(shè)置推進(jìn)器和旋轉(zhuǎn)器。推進(jìn)器引入前向的波，且旋轉(zhuǎn)器增強(qiáng)制備淤漿中瘤胃流體或酶的適當(dāng)混合。圖7顯示圖6的生物處理設(shè)備(BTP)的實(shí)施方式。BTP包括具有配置BTP I (8)， BTP-II (9),BTP-III (10)和氣體收集器(11)的隔間的室，適用于小規(guī)模居住/商用復(fù)合體。 進(jìn)一步，氣體收集器(11)上配備有用于燃燒其中的甲烷的排氣管03)。
進(jìn)一步描述僅用于更好地說明本發(fā)明的主題用于處理生物可降解廢物(BW)的生物處理設(shè)備-BTP的基本設(shè)計(jì)和總的工藝我們主要關(guān)注BW，其也包括將在這種BTP中被處理的城市廢物的生物可降解物質(zhì)生物處理設(shè)備-BTP的基本工藝它們可以概述如下BTP分兩個(gè)階段工作_在階段I中-淤漿的制備在階段II中-制備的淤漿的生物處理階段I-淤漿的制備階段IA-初級(jí)處理罐/淤漿制備罐階段IB-提取水的處理根據(jù)以下簡(jiǎn)要步驟進(jìn)行淤漿的制備a.生物可降解廢物(BW)的手工/機(jī)械分離b.在控制的溫度下生物可降解廢物的水解或軟化c.以壓實(shí)和機(jī)械生物干燥的方式脫水d.切碎和研磨以增加表面積e.在控制的溫度下儲(chǔ)存制備的淤漿淤漿的制備用于下列目的 生物可降解廢物在控制的溫度下的水解或軟化幫助生物處理變得簡(jiǎn)單快速，因?yàn)橛捎诟邷兀贊{就像半煮熟的食物。病原體也被自動(dòng)殺死。 由于物質(zhì)的切碎和研磨，顆粒的表面積增加了，且因此生物反應(yīng)能最大可能程度地發(fā)生。A.階段I A活動(dòng)的細(xì)節(jié)_在階段I中，連續(xù)地采取下列活動(dòng)_a.生物可降解廢物的手工/機(jī)械分離- 將混合固體廢物運(yùn)至BTP位點(diǎn)并為了分析的目的在稱重平臺(tái)上稱重。 將混合固體廢物卸載至手工/機(jī)械分離段中的卸載平臺(tái)上。 它將被傳送至以很低速度移動(dòng)的傳送帶上。 初始IOm的傳送帶具有很高能力的磁體以從傳送帶上的混合固體廢物中吸引甚至細(xì)小的金屬物體。 碎物選揀者手工分離出除生物可降解廢物外的所有其它類型的廢物，且僅生物可降解廢物允許進(jìn)入階段I的初級(jí)儲(chǔ)存罐。 根據(jù)廢物的特征，在城市地區(qū)應(yīng)嚴(yán)格遵循CST準(zhǔn)則(獨(dú)立收集-嚴(yán)格隔離-獨(dú)立轉(zhuǎn)運(yùn))。b.組織的水解或軟化 來自儲(chǔ)存罐的生物可降解廢物(BW)基于重量/體積被轉(zhuǎn)移至初級(jí)處理罐，因?yàn)榻M織的水解或軟化過程需要在控制的溫度(優(yōu)選100°c以殺死病原體細(xì)菌)下特定量的水。 通過加入控制溫度的水而將組織軟化和BW清洗至微小水平以獲得清潔的BW。 操作機(jī)械旋轉(zhuǎn)器/攪拌器以攪拌整個(gè)體積，且這個(gè)特定活動(dòng)與任何清洗機(jī)中發(fā)生的作用相似，其后使整個(gè)體積被放置設(shè)定的幾個(gè)小時(shí)。根據(jù)廢物的特性，可執(zhí)行該過程2-3次以得到清潔和純凈的生物可降解廢物(BW)。 在這個(gè)過程中，不希望進(jìn)入處理設(shè)備的油、脂、小顆粒、木頭、塑料袋或任何其它材料將浮于水的表面上且可以被輕易分離出來。包含油、脂的上清水相將被收集在水處理罐中，隨后進(jìn)行這種提取水的純化的獨(dú)立過程。c.壓實(shí)和脫水由于其含水量，濕的BW具有較大的體積，因此進(jìn)行壓實(shí)和機(jī)械生物干燥過程以降低清潔BW的體積。在該過程中，通過壓實(shí)和機(jī)械生物干燥，整個(gè)體積將被減至其原始體積的約60%。壓實(shí)后收集的水將進(jìn)入水處理罐，且相對(duì)干燥的材料準(zhǔn)備進(jìn)行下一步切碎和研磨的過程。d.切碎和研磨過程相對(duì)半干材料將被轉(zhuǎn)運(yùn)至切碎和研磨工作面以經(jīng)歷切碎和研磨活動(dòng)，從而增加/ 最大化顆粒的表面積，形成用于有效進(jìn)行生物處理操作的微小尺寸的顆粒。在這個(gè)階段，淤漿可以被稱為“制備的淤漿”。e.制備的淤漿的儲(chǔ)存 這種制備的淤漿儲(chǔ)存于階段I活動(dòng)的最終儲(chǔ)存罐中。這種制備淤漿的儲(chǔ)存罐通過機(jī)械手段保持在控制的溫度下，優(yōu)選40°C，以防止病原體細(xì)菌的生長(zhǎng)。 因此，淤漿準(zhǔn)備進(jìn)入儲(chǔ)存罐并進(jìn)一步進(jìn)入生物處理設(shè)備的階段II過程，也就是 BTP 階段-II。階段IB-提取水的處理所有提取并分離的水儲(chǔ)存于水處理罐中，且沉降后，含油和脂作為主要內(nèi)容物的上清從這里被轉(zhuǎn)移到獨(dú)立的罐中進(jìn)行處理，剩余的水以通氣方式進(jìn)行有氧處理，并在特定細(xì)菌的幫助下進(jìn)行處理。含油的水單獨(dú)進(jìn)行處理。 在階段IA的亞活動(dòng)(b)和(C)期間，提取和分離的水從淤漿中釋放出來，并被收集在同樣的水處理罐中和進(jìn)行同樣的處理過程。 來自罐中的處理水將被收集在處理罐中用于氯化。 相對(duì)純的水被儲(chǔ)存于處置罐中，且可用于自然清除或在相同設(shè)備中再循環(huán)。階段II 制備的淤漿的生物處理因此，本發(fā)明的目的是當(dāng)階段I和II中所有的生物反應(yīng)被連續(xù)配置并使得遵循與自然生物作用同樣的路徑時(shí)，則從生物可降解廢物獲得了作為終產(chǎn)物的富集生物肥料、 CH4 (也就是甲烷)、CO2, H2O和NH3,且這就是BTP (也就是生物處理設(shè)備)的基本概念。在 BTP中，整個(gè)過程被生物地和機(jī)械地加強(qiáng)以在約M-36小時(shí)內(nèi)完成其整個(gè)循環(huán)。在三種不同的設(shè)備中完成BTP的生物處理，根據(jù)處理的不同原理，該設(shè)備被稱為1.生物處理設(shè)備I-BTP I2.生物處理設(shè)備II-BTP II3.生物處理設(shè)備III-BTP III因此，通過使用含有特定“微生物”的流體，也就是來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似的“流體”、人消化系統(tǒng)的酶或與其相似的酶(也就是胰和腸酶和膽酸鹽)和桿狀嗜熱菌(Thermophilic baclli)的厭氧消化(所有這些用于連續(xù)處理生物可降解廢物(BW))的生物過程的組合是該生物處理設(shè)備(也就是BTP)，在BTP I、II和III中涉及的基本過程， 且這是BTP的主要發(fā)明目的。這個(gè)過程的另一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)和發(fā)明目的是這一過程鏈/系列的不同“模塊”可以根據(jù)輸入的BW組分或任何模塊作用的需要而單獨(dú)使用或以可變的組合使用。用于BTP I、II和III中的主要材料1)為了生物地完成這一過程系列/鏈，在不同BTP罐中，在厭氧條件、控制的溫度和特定PH下使用下列材料1)在BTP I中使用含有特定“微生物”的流體，也就是來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似的“流體”。2)在BTP II中使用人消化系統(tǒng)的酶或與其相似的酶(也就是胰和腸酶和膽酸鹽)3)在BTP III中使用“桿狀嗜熱菌”?？梢愿鶕?jù)過程需要而進(jìn)行所有這些材料的不同組合。BTP I、II和III的主要功能和目標(biāo)· BTP I 在這種設(shè)備中，通過“流體” “微生物”的幫助，設(shè)備材料中強(qiáng)韌和復(fù)雜的碳水化合物被完全處理并直接轉(zhuǎn)化為甲烷、CO2和H2O,所有類型的蛋白質(zhì)被直接轉(zhuǎn)化為氨，且脂類也被轉(zhuǎn)化為CH4、0)2和吐0。這些反應(yīng)發(fā)生在非常短的時(shí)間跨度內(nèi)，也就是6-12個(gè)小時(shí)內(nèi)發(fā)生。在現(xiàn)有的生物可降解廢物的處理方法中，沒有任何一個(gè)發(fā)生如此快速和完全的反應(yīng)?！?BTP II這種設(shè)備主要用于動(dòng)物來源的剩余未處理生物可降解物質(zhì)及死細(xì)菌的碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂類的處理。它們?cè)谶@個(gè)罐中在僅僅12-M小時(shí)內(nèi)處理以獲得簡(jiǎn)單的終產(chǎn)物， 也就是葡萄糖/半乳糖、基礎(chǔ)氨基酸和脂肪酸。· BTP III至此，任何生物可降解廢物中存在的所有類型的碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂類在僅僅M-36個(gè)小時(shí)內(nèi)被處理和轉(zhuǎn)化為終產(chǎn)物，也就是葡萄糖/半乳糖、基礎(chǔ)氨基酸和脂肪酸， 但是這些產(chǎn)物不能通過土壤被植物直接接受(通常需要土壤細(xì)菌對(duì)它們進(jìn)行處理)，這就是為什么需要BTP III的原因，其通過桿狀嗜熱菌作用下的厭氧消化，產(chǎn)生的終產(chǎn)物是富集生物肥料、甲烷、氨和C02。這些產(chǎn)物快速地且更易于被土壤細(xì)菌接受，細(xì)菌的處理時(shí)間也縮短了，然后它們被植物從土壤吸收以制備它們的食物，且因此最終產(chǎn)生了生物可降解物質(zhì)的再循環(huán)階段III所需的終產(chǎn)物。 因此，BTP I+II+III的目標(biāo)在于完全處理BW。在僅僅小時(shí)內(nèi)完成處理。在所有BTP(BTP I、II和III)中所使用的不同機(jī)械過程 機(jī)械卸載平臺(tái)·用于混合固體廢物的隔離的傳送帶 在制備淤漿期間組織的水解或軟化過程中，機(jī)械旋轉(zhuǎn)器/攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn)以攪拌整個(gè)體積 壓實(shí)和機(jī)械生物干燥過程以減小清潔BW的體積 切碎和研磨活動(dòng)以增加/最大化顆粒表面積
根據(jù)設(shè)備容量，基于重量(也就是Kg/Hr)通過機(jī)械手段將制備的淤漿加入生物處理設(shè)備中。 在處理前，將這一特定室機(jī)械脫氧，因?yàn)檎麄€(gè)過程是厭氧的。 在BTP I中，擋板墻主旋轉(zhuǎn)器和攪拌器作用使得制備淤漿的漿料向前移動(dòng)· BTP II和III配備有向前移動(dòng)漿料的擋板墻 所有BTP具有固定在罐中的機(jī)械(噴灑器)系統(tǒng)，用于根據(jù)各自罐中淤漿的生物需要周期性地添加(噴灑)“流體”或“酶”或“桿狀嗜熱菌” 各個(gè)BTP配備有機(jī)械控制的出口小結(jié) 因此，任何根據(jù)N2N(自然到自然)理論設(shè)計(jì)的使用上述材料并使用上述BTP中提及的過程的用于處理生物可降解廢物BW的任何處理設(shè)備具有如下優(yōu)點(diǎn) 處理/生物降解的整個(gè)過程在24-48小時(shí)內(nèi)完成。 由于BTP過程(生物反應(yīng))是完全的，所以不會(huì)產(chǎn)生半處理的或有害的產(chǎn)物。每種產(chǎn)物可用于植物或自然界。 由于在如此短的時(shí)間跨度內(nèi)完成處理過程，每天植物從自然界吸收的營(yíng)養(yǎng)物的量可以每天以自然方式在自然界中再循環(huán)。 因?yàn)檎麄€(gè)過程是在封閉容器內(nèi)，所以在BTP處理期間產(chǎn)生的整個(gè)氣體量被收集在收集室中。 通過以不同方式使用甲烷，使得最大量的CH4可用于使得設(shè)備本身可持續(xù)。 將獲得粉末形式和液體形式的富集有機(jī)肥料。 由于節(jié)約了垃圾填埋場(chǎng)浪費(fèi)的面積，更多土地可用，因此我們可以增加碳匯 (carbon sink)0 不存在浙出液的形成，這將最終防止土壤和自然水資源的喪失。 將有助于朝向零垃圾城市和零垃圾地球的進(jìn)程 將證明有助于減少長(zhǎng)期的溫室效應(yīng)。下文中“罐”是指在所有BTP過程中使用的容器生物處理設(shè)備I，罐I (BTP I-TANK-I)概述BTP I，罐-I中使用的基質(zhì) 在這個(gè)罐中將出現(xiàn)制備的淤漿用于生物處理。 因此，制備的淤漿是由混合類型的植物和動(dòng)物來源的成分(包括生物可降解 MSff)的生物可降解有機(jī)材料組成。 因此，這種制備的淤漿最終主要由無論其可能來源的碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成。BTP I，罐-I 的要素 這是一個(gè)封閉罐，因此產(chǎn)生嚴(yán)格的厭氧環(huán)境。 該罐的 pH 為 5. 5-6. 5。 溫度被控制在約37_40°C。 根據(jù)生物需要，通過機(jī)械手段均勻且定期地添加組分。 在這個(gè)罐中配備擋板墻，且如此設(shè)計(jì)以像胃的運(yùn)動(dòng)一樣發(fā)揮作用，從而適當(dāng)混合淤漿和加速該過程。BTP I，罐-I中所用的生物材料 這個(gè)罐中所用的材料為含有“微生物”的牛瘤胃流體或類似于牛瘤胃流體的“流體”(我們下文將稱之為“流體”)。 這個(gè)罐中所用的“流體”包含約200種的數(shù)百萬個(gè)微生物(1012)，其中大部分具有每13分鐘倍增的能力，其連續(xù)地作用于各種食物組分。 來自于這種“流體”的“微生物”(下文將稱為“微生物”)是專性厭氧菌，其生長(zhǎng)需要二氧化碳、氮、鈉和VFA，且具有約5. 5-6. 5的pH以及37_40°C的溫度。 來自于這種“流體”的“微生物”是細(xì)菌、原生動(dòng)物、真菌、古細(xì)菌和病毒。細(xì)菌及原生動(dòng)物是主要的微生物，且按細(xì)菌質(zhì)量計(jì)，占總微生物物質(zhì)的60%。 存在于流體中的微生物在約6-8小時(shí)內(nèi)完成其一個(gè)作用周期。BTP I，罐-I中發(fā)生的生物作用I. BTP I中發(fā)生的微生物作用 來自這種“流體”的這數(shù)百萬個(gè)“微生物”用它們的各種酶開始它們對(duì)所有食物組分的作用，數(shù)百萬個(gè)微生物將物質(zhì)的組分，也就是碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂類降解為更簡(jiǎn)單的形式。在此過程中產(chǎn)生了甲烷。(85%的甲烷由有機(jī)物質(zhì)形成)。 微生物的少數(shù)特性為-它們將最強(qiáng)韌的食物碳水化合物(像纖維素、半纖維素、木糖、果膠和樹膠)從復(fù)雜形式轉(zhuǎn)化為更簡(jiǎn)單的形式。它們完成約70%的纖維素消化。它們也消化木質(zhì)素(它不是糖，但是許多植物細(xì)胞壁(木質(zhì)、樹皮、秸桿、overfipe、干草等)的主要成分并結(jié)合于纖維素和半纖維素。因?yàn)槟举|(zhì)化作用，植物細(xì)胞/纖維變得堅(jiān)固和具有抗性。它是難消化的，且因此使得纖維素和半纖維素不能被消化。)它們作用于所有類型的蛋白質(zhì)、非蛋白質(zhì)氮(NPN)以及某種程度上作用于脂質(zhì)、 植物脂質(zhì)。微生物分泌各種類型的酶，其能夠作用于上述所有類型的食物組分。它們可以合成NPN(尿素、氨)、氨基酸和少數(shù)維生素如維生素B12。 “微生物”具有各種不同類型，發(fā)揮不同的作用。以下為少數(shù)主要微生物及其功能Z纖維消化(或纖維素水解)細(xì)菌作用于纖維素、半纖維素和果膠。它們消化這些物質(zhì)并產(chǎn)生醋酸(醋酸鹽)、丁酸(丁酸鹽)、丙酸(丙酸鹽)、氫和C02。Z淀粉和糖消化(或淀粉分解)細(xì)菌它們主要作用于糖、淀粉、多肽、氨基酸并通過發(fā)酵產(chǎn)生丙酸鹽、丁酸鹽、醋酸鹽、乳酸鹽、氫(H2)、二氧化碳(CO2)。Z利用乳酸鹽的細(xì)菌利用產(chǎn)生的乳酸鹽Z利用氫(或產(chǎn)甲烷)的細(xì)菌利用二氧化碳和氫并產(chǎn)生甲烷Z瘤胃原生動(dòng)物它們食用其它微生物并降解和消化進(jìn)料的碳水化合物，尤其是淀粉和糖，以及蛋白質(zhì)。瘤胃原生動(dòng)物產(chǎn)生類似于細(xì)菌產(chǎn)生的發(fā)酵終產(chǎn)物，尤其是醋酸鹽、 丁酸鹽、丙酸鹽和氫。Z瘤胃真菌它們水解木質(zhì)素和半纖維素之間的一些酯鍵，且?guī)椭鼈兎纸?，因此使得纖維素和半纖維素可用于處理。Z瘤胃古細(xì)菌主要是產(chǎn)甲烷菌且產(chǎn)生甲烷。這些產(chǎn)甲烷菌利用細(xì)菌、原生動(dòng)物和真菌產(chǎn)生的大部分氫而將二氧化碳還原為甲烷。古細(xì)菌消耗副產(chǎn)物醋酸鹽、H2和(X)2并產(chǎn)生甲烷。存在于“流體”中的產(chǎn)甲烷菌以及其它微生物消化纖維素并產(chǎn)生甲烷(每天可以從約40kg的有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生最多400-600升CH4)。II.如下為關(guān)于BTP I中不同食物組分(即碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì))降解過程的細(xì)節(jié)基質(zhì)的基本食物組分(不論其可能的來源)是 碳水化合物所有類型的碳水化合物，即結(jié)構(gòu)性的(半纖維素、纖維素)、非結(jié)構(gòu)性的(淀粉、糊精、直鏈淀粉、支鏈淀粉)，所有類型的糖(麥芽糖、蔗糖、乳糖、纖維二糖、糖原、粘多糖等)，復(fù)雜碳水化合物(木糖、果膠、樹膠)，幾丁質(zhì)，木質(zhì)素等。 含氮化合物蛋白質(zhì)-所有類型的簡(jiǎn)單、偶聯(lián)、衍生蛋白質(zhì)、肽和氨基酸。 脂質(zhì)-存在于膳食脂肪和油中的簡(jiǎn)單脂質(zhì)(甘油三酯)、脂肪酸、膽固醇、磷脂、 植物脂質(zhì)。 非蛋白質(zhì)含氮化合物尿素、氨。 礦物質(zhì)和維生素因此，這里處理存在于生物可降解廢物中的大范圍的有機(jī)物質(zhì)。III. BTP I，罐_1中發(fā)生的三種類型的生物過程a)水解-微生物酶(纖維素酶、半纖維素酶、蛋白酶、脂酶等)作用于所有類型的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和非蛋白質(zhì)氮化合物。大聚合物間的鍵斷裂且形成簡(jiǎn)單單體。b)厭氧發(fā)酵-糖-“流體”中的許多細(xì)菌可以使糖(葡萄糖)在不使用乙醇作為中間體的情況下直接發(fā)酵為醋酸或者發(fā)酵為VFA (揮發(fā)性脂肪酸)。蛋白質(zhì)(氨基酸)被發(fā)酵為氨甘油(脂質(zhì))被發(fā)酵為VFA處理期間形成的H2和CO2也被轉(zhuǎn)化為醋酸如下為厭氧微生物的主要發(fā)酵作用醋酸由糖直接形成(C6H12O6 = 3CH3C00H,直接地)由糖形成VFA，然后被轉(zhuǎn)化為醋酸處理期間形成的H2和CO2也被轉(zhuǎn)化為醋酸[2C02+4H2 = CH3COOH (醋酸)+2H20]c)產(chǎn)甲烷作用-“流體”中存在的產(chǎn)甲烷細(xì)菌(產(chǎn)甲烷菌)將醋酸轉(zhuǎn)化為甲烷。 它們利用氫和二氧化碳(H2和CO2)來產(chǎn)生甲烷，從而降低了罐中上述所有反應(yīng)過程中形成的氫氣的量。[產(chǎn)甲烷作用如下發(fā)生C02+4H2 = CH4+2H20CH3COOH = CH4+C02]IV. BTP I，罐-I中的詳細(xì)生物過程IVA.碳水化合物的降解詳細(xì)過程 所有類型的碳水化合物被微生物酶水解為葡萄糖和簡(jiǎn)單糖。 作為復(fù)雜碳水化合物的纖維由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，果膠和樹膠很容易消化，耐受的木質(zhì)素也被消化。 像纖維素酶、半纖維素酶等的微生物酶作用于碳水化合物中所有類型的鍵，即 α-1-4/1-6, β-1-6等，并將聚合物降解為單體。甚至木質(zhì)素的酯鍵也被“流體”中存在的真菌所水解。 然后將葡萄糖和簡(jiǎn)單糖轉(zhuǎn)運(yùn)至微生物中。 葡萄糖和糖在形成后立即被發(fā)酵為揮發(fā)性脂肪酸(VFA)，即醋酸、丙酸、丁酸，且一定程度上發(fā)酵為乳酸、酪酸和異戊酸，或被直接轉(zhuǎn)化為醋酸。VFA被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為醋酸 (全部都是在氨(NH3)和維生素Β12存在下)。 在處理過程中也形成H2和(X)2 氫氣利用細(xì)菌通過發(fā)酵從H2和(X)2形成甲烷WH2+0)2 = CH4+2H20]?！?“流體”中的產(chǎn)甲烷菌形成了醋酸和甲酸。由該酸和H2、CO2 一起形成CH4,即甲燒。[CH3COOH (醋酸)=CH4+C02][HC00H(甲酸)=C02+H2][4H2+C02 = CH4+2H20]IV B.蛋白質(zhì)的降解詳細(xì)過程 所有類型的蛋白質(zhì)和NPN化合物被蛋白水解性微生物酶水解為肽和氨基酸，肽鍵斷裂且形成游離氨基酸。 氨基酸通過微生物發(fā)酵降解為氨、甲烷、CO2和簡(jiǎn)單氨基酸。 淤漿中的肽、氨基酸、氨和其它來源的氮也可以被微生物直接利用而無需水解。 形成的氨被微生物進(jìn)一步利用以形成其機(jī)體蛋白質(zhì)，即氨基酸，由必需氨基酸、 非必需氨基酸組成。約60%蛋白質(zhì)以氨的形式被微生物利用。 微生物也釋放將尿素轉(zhuǎn)化為氨的酶“尿素酶”[尿素=NH3+C02] 因此，在各種微生物酶的幫助下，從每種含氮進(jìn)料(氨基酸、酰胺、尿素和NPN) 最終產(chǎn)生了氨。IV C.脂質(zhì)的降解詳細(xì)過程 動(dòng)物來源的脂質(zhì)是脂肪(固體)，植物來源的脂質(zhì)是植物油(液體)。80%的脂肪是TAG (甘油三酯)。 來自于“流體”的“微生物”以三個(gè)步驟作用于脂質(zhì)-1.水解-在此過程中從TAG形成脂肪酸2.氫化-不飽和脂肪酸通過在厭氧條件下的微生物酶“氫化作用”轉(zhuǎn)化為飽和脂肪酸(即無不飽和鍵的脂肪酸)。3.發(fā)酵-“微生物”將甘油、半乳糖發(fā)酵為VFA，然后它們被轉(zhuǎn)化為醋酸。因此· TAG被水解為甘油和脂肪酸。脂肪酸通過微生物作用發(fā)生飽和，然后被發(fā)酵為 VFA和短鏈脂肪酸。 因此，丙酸、醋酸、丁酸(VFA)最終被轉(zhuǎn)化為醋酸。 植物中存在的大部分脂質(zhì)為半乳糖脂，其具有如β半乳糖苷糖鍵的甘油-糖連接。微生物包含“半乳糖苷酶”，其將半乳糖脂降解(水解)為甘油和半乳糖，其再進(jìn)一步被發(fā)酵為VFA (甘油主要發(fā)酵為丙酸，半乳糖主要發(fā)酵為醋酸和丁酸)。 醋酸通過產(chǎn)甲烷作用被轉(zhuǎn)化為甲烷和C02。 長(zhǎng)鏈脂肪酸不被作用，而被轉(zhuǎn)移至BTP罐II中。 脂質(zhì)在本罐中被部分降解。>維生素微生物合成許多對(duì)其代謝活性有幫助的維生素如維生素B12。>礦物質(zhì)礦物質(zhì)被微生物所吸收。BTP I的終產(chǎn)物為存在于BW的生物可降解有機(jī)物質(zhì)中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)在微生物的作用下降解后，產(chǎn)生醋酸、VFA、氨基酸、氨、甲烷和CO2、水及富集生物質(zhì)。然后VFA被轉(zhuǎn)化為醋酸，而氨基酸被轉(zhuǎn)化為氨。因此，氨、甲烷、CO2、水和富集生物質(zhì)是BTP I，罐I的最終終產(chǎn)物。圖3顯示了 BTP I中的實(shí)際生物過程。中間路徑 使來自BTP I，罐I的處理淤漿在進(jìn)入BTP罐II前通過該路徑。 機(jī)械噴灑器被用于產(chǎn)生酸性pH。 如果暴露于2-2. 5左右的酸性pH(或氧)，“微生物”會(huì)死亡。因此，在這個(gè)中間路徑中，淤漿的PH變?yōu)樗嵝?，所以微生物的生命到了盡頭。之所以這么做是因?yàn)槲⑸镌谶M(jìn)一步處理中(即在BTP II-罐II中)不起任何主要作用。 微生物死亡后，微生物物質(zhì)的干燥碎片包含40-50%的粗蛋白，其中70%在傳送至BTP II，罐II時(shí)是可消化的，將被作為蛋白質(zhì)進(jìn)行處理并進(jìn)一步被降解。 進(jìn)入BTP II，罐II的死亡微生物的微生物脂質(zhì)包含約70%游離脂肪酸(FFA) 和30%的磷脂。參考圖1和2。設(shè)備II-罐II (BTP II，罐II)的生物處理。所用基質(zhì)來自BTP I，罐I的處理淤漿通過中間路徑后來到本罐。在這個(gè)BTP II，罐II中，來自人消化系統(tǒng)的酶或與之相類似的酶的生物作用進(jìn)一步繼續(xù)降解在前一罐中形成的食物組分和前一罐中剩余未處理的食物組分(即動(dòng)物來源的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和細(xì)菌物質(zhì)的組分)的。本罐的要素 這是一個(gè)封閉罐，因此產(chǎn)生厭氧環(huán)境。 該罐的 pH 為堿性 pH(7. 1-8. 2)。 溫度被控制在約37_40°C。 在BTP II，罐II中設(shè)置擋板墻，使得具有與腸運(yùn)動(dòng)相同的效應(yīng)以適當(dāng)混合并加速該過程。 根據(jù)生物需要，借助于噴灑器通過機(jī)械手段均勻和定期地添加組分。加入該罐中的組分為人消化系統(tǒng)的“酶”或與其相似的酶，即胰和腸酶和膽酸鹽 (下文將被稱為“酶”)。BTP II中發(fā)生的生物作用I.在該生物罐中，主要處理動(dòng)物來源的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)以及來自前一罐的需要進(jìn)一步降解的內(nèi)容物(即死亡微生物物質(zhì)的蛋白質(zhì)和脂質(zhì))。
在該BTP II，罐II中，加入所有的酶(即人胰酶、小腸酶和膽汁和/或類似酶)， 即“酶”，且它們共同作用于罐中存在的不同組分。 這些“酶”能將所有食物組分完全降解為最簡(jiǎn)單的形式。 僅纖維素、半纖維素、木糖等不能被它們降解，這些在BTP I，罐I中已經(jīng)被“流體”中的“微生物”處理。II. BTP II中詳細(xì)的生物過程如下為關(guān)于不同食物組分(即蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂質(zhì))降解過程的細(xì)節(jié)“酶”如胰和腸酶在這里作用于基質(zhì)。它們是一組多種類型的酶，其中各種酶或多種酶分派用于降解食物組分中的特定組分或中間產(chǎn)物。II A.在BTP II，罐II中的蛋白質(zhì)降解-詳細(xì)說明所有類型的蛋白質(zhì)都是通過“肽鍵”相互連接的氨基酸的聚合物，氨基酸是包含兩個(gè)功能基團(tuán)的化合物，即氨基(NH2)和羧基(COOH)。在處理過程中，肽鍵斷裂，從而多肽首先轉(zhuǎn)化為較低級(jí)的肽，且最終轉(zhuǎn)化為氨基酸。該過程中涉及的“酶”是如下一組酶 胃蛋白酶-破壞肽鍵 胰的蛋白酶胰蛋白酶激活的糜蛋白酶、羧肽酶和彈性蛋白酶。1.胰蛋白酶、糜蛋白酶和彈性蛋白酶是肽鏈內(nèi)切酶，其破壞內(nèi)部肽鍵。2.羧肽酶是作用于氨基酸(Α. A)的COOH端的外肽酶。眷小腸酶-腸肽酶、氨肽酶、二肽酶、核酸酶/多核苷酸酶、核苷酸酶、核苷酶。不同酶的集合作用為 胰酶中的胰蛋白酶和糜蛋白酶、羧肽酶，小腸酶中的氨肽酶、二肽酶和胃蛋白酶首先將多肽轉(zhuǎn)化為低級(jí)肽，并最終轉(zhuǎn)化為氨基酸。 胰的蛋白酶的綜合作用導(dǎo)致形成游離氨基酸和具有2-8個(gè)氨基酸的小肽。如下面處理的所有小腸酶發(fā)生下列作用_ 核糖核酸酶和脫氧核糖核酸酶-將DNA和RNA轉(zhuǎn)化為核苷酸 多核苷酸酶-將核酸轉(zhuǎn)化為核苷酸 核苷酸酶-將核苷酸轉(zhuǎn)化為核苷 核苷酶-將核苷轉(zhuǎn)化為戊糖、嘌呤和嘧啶堿基II B.在BTP II，罐II中的碳水化合物降解-詳細(xì)說明在該罐中碳水化合物是-單糖-MS(例如葡萄糖、半乳糖、果糖、木糖、甘露糖等，其中如木糖的MS不能被 “酶”消化)。- 二糖-DS，由2個(gè)MS組成(例如麥芽糖、蔗糖、乳糖、纖維二糖等，其中“酶”不能消化纖維二糖)。-寡糖，由2-10個(gè)MS組成。-多糖PS由通過作為α或β1-4或1_6鍵的糖苷鍵支持的MS重復(fù)單元組成(例如，淀粉[其由直鏈淀粉和支鏈淀粉所組成，糊精和異麥芽糖是淀粉的降解產(chǎn)物]、糖原、纖維素等，其中“酶”不能降解纖維素)。參與這個(gè)過程的“酶”是如下一組酶
胰和小腸酶，包含可以消化大部分碳水化合物的酶。各酶都是產(chǎn)物特異性的。-這些酶是1.胰淀粉酶-胰淀粉酶特異性地作用于多糖如淀粉和糖原的α1-4 糖苷鍵。-寡糖-例如作用于直鏈淀粉的α-葡糖淀粉酶。-二糖酶，例如分別作用于麥芽糖、蔗糖、乳糖的麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶。不同酶的集合作用為 因此，胰和小腸酶將多糖(淀粉、糖原)轉(zhuǎn)化為二糖(麥芽糖、蔗糖、異麥芽糖)和寡糖，其最終被轉(zhuǎn)化為單糖，即葡萄糖、果糖和半乳糖。 麥芽糖酶-將麥芽糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖 蔗糖酶-將蔗糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖 乳糖酶-將乳糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖、半乳糖II C.在BTP II，罐II中的脂質(zhì)降解-詳細(xì)說明脂質(zhì)是有機(jī)物質(zhì)，其在水中相對(duì)不溶，并且是脂肪酸的酯。罐中存在的脂質(zhì)和膳食脂肪相似，其中大部分是-甘油三酰酯(90%)以及磷脂、膽固醇、膽留醇酯、游離脂肪酸 (一共 10% )。脂質(zhì)在水中不溶，而酶可溶，這是該降解過程中存在的問題。這通過乳化作用克服_通過膽汁鹽(其增加作用的表面積并降低表面張力)，因此發(fā)生脂質(zhì)分散，形成膠束有助于脂肪酶對(duì)脂質(zhì)的作用。參與脂質(zhì)降解的酶有胰脂肪酶、膽留醇酯水解酶、磷脂酶Α2最終，不同酶的集合作用為 胰脂肪酶-作用于甘油三酰酯(TAG)、膽固醇和磷脂。多于10個(gè)碳的長(zhǎng)鏈脂質(zhì)可能降解以產(chǎn)生單酰甘油和游離脂肪酸(FFA)。 脂肪酶將甘油三酰酯轉(zhuǎn)化為脂肪酸、單酰和二酰甘油以及甘油。·膽留醇酯水解酶將膽留醇酯轉(zhuǎn)化為膽固醇 磷脂酶A2將磷脂轉(zhuǎn)化為脂肪酸(FA) +甘油+磷酸+膽堿。膽汁的作用膽汁鹽乳化脂肪。BTP II，罐II中的終產(chǎn)物因此通過不同降解鏈后，上述所有食物組分的終產(chǎn)物為 碳水化合物及糖原被最終轉(zhuǎn)化為葡萄糖 蛋白質(zhì)被最終轉(zhuǎn)化為氨基酸 脂質(zhì)被最終轉(zhuǎn)化為脂肪酸和甘油 因此，所有成分的復(fù)雜形式被完全降解為該BTP II，罐II中的最簡(jiǎn)單形式。圖表(1、2和3)下列圖表示意性地表示BTP II中人消化系統(tǒng)的“酶”或與其相似
的酶，即胰和腸酶和膽酸鹽對(duì)碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的降解。
權(quán)利要求
1.一種生物處理生物可降解廢物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括卸載平臺(tái)，用于卸載含生物可降解廢物和從各種來源收集的其它廢物的混合固體廢物；至少一條傳送帶，用于傳送來自卸載平臺(tái)的混合固體廢物；緊接卸載平臺(tái)設(shè)置的磁體室，其中帶有混合固體廢物的傳送帶經(jīng)過磁體室以將金屬部分從混合固體廢物中分離；緊接磁體室設(shè)置的至少一臺(tái)分離器，其中可回收無機(jī)廢物從來自傳送帶的混合固體廢物中分離；緊接該至少一臺(tái)分離器設(shè)置的第一儲(chǔ)存罐，該第一儲(chǔ)存罐能夠?qū)崿F(xiàn)混合固體廢物的隔1 ；初級(jí)處理罐，接收來自第一儲(chǔ)存罐的隔離的生物可降解廢物；該初級(jí)處理罐包括 用于收集隔離的生物可降解廢物并與溫度為70°C至140°C的熱水混合以殺死病原體的室；和用于旋轉(zhuǎn)/攪拌與熱水混合的隔離的生物可降解廢物的旋轉(zhuǎn)器，其中在旋轉(zhuǎn)混合物和允許自然沉降，且相似過程重復(fù)至少兩次時(shí)，生物可降解廢物與其它非生物可降解廢物和含油脂小顆粒、塑料和類似物的上清水相分離以形成制備的淤漿，進(jìn)一步純化水；鄰近初級(jí)處理罐設(shè)置的第二儲(chǔ)存罐，淤漿進(jìn)一步在其中脫水和壓實(shí)，從而減少了 80% 至50%的淤漿體積，第二儲(chǔ)存罐還包括研磨機(jī)械以及生物可降解廢物的切碎機(jī)械，以減小生物可降解廢物的尺寸而形成制備的淤漿；與第二儲(chǔ)存罐并列設(shè)置的第三儲(chǔ)存罐，第三儲(chǔ)存罐能收集和儲(chǔ)存從在40°C至60°C溫度范圍的第二儲(chǔ)存罐接受的制備的淤漿；至少一個(gè)生物處理設(shè)備I，借助泵從第三儲(chǔ)存罐接收泵送的制備的淤漿，且在其中維持厭氧條件、35°C至40°C的溫度和控制的pH，其中制備的淤漿用含有特定“微生物”的流體， 也就是來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似的“流體”處理預(yù)定小時(shí)數(shù)，以形成處理的淤漿； 與所述生物處理設(shè)備I并列設(shè)置的至少一個(gè)生物處理設(shè)備II，且在其中維持厭氧條件、35°C至40°C的溫度和控制的pH，生物處理設(shè)備II從生物處理設(shè)備I接收處理的淤漿并用人消化系統(tǒng)的酶或與其相似的酶，即胰和腸酶和其中的膽酸鹽，處理預(yù)定小時(shí)數(shù)；以及與生物處理設(shè)備II并列設(shè)置的生物處理設(shè)備III，且在其中維持厭氧條件、35°C至 40°C的溫度和控制的pH，該生物處理設(shè)備III能維持用其中嗜熱細(xì)菌處理淤漿預(yù)定小時(shí)數(shù)的厭氧條件；其中，在生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備II和生物處理設(shè)備III處理制備的淤漿后，生物可降解廢物被轉(zhuǎn)化為生物肥料，且甲烷氣體從生物處理設(shè)備I和生物處理設(shè)備III釋放， 這收集在氣體收集器中，BTP中的整個(gè)過程被生物和機(jī)械地增強(qiáng)以在約48至72小時(shí)內(nèi)完成處理。
2.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中生物處理設(shè)備I包括多個(gè)擋板墻和多個(gè)噴灑器，其中擋板墻使得能夠增強(qiáng)淤漿在其中的移動(dòng)，和噴灑器使得能夠混合淤漿和具有特定“微生物”的流體，即來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似“流體”。
3.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，通常其中生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備II和生物處理設(shè)備III提供推進(jìn)器和旋轉(zhuǎn)器，推進(jìn)器產(chǎn)生前向的波，和旋轉(zhuǎn)器增強(qiáng)淤漿中瘤胃流體或酶的適當(dāng)混合。
4.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中生物處理設(shè)備II包括多個(gè)擋板墻和多個(gè)噴灑器，其中擋板墻使得能夠加強(qiáng)淤漿在其中的移動(dòng)，和噴灑器能夠?qū)崿F(xiàn)淤漿和人消化系統(tǒng)的酶或與其相似的酶，即胰和腸酶和膽酸鹽，的混合。
5.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中生物處理設(shè)備III包括多個(gè)擋板墻和多個(gè)噴灑器，其中擋板墻使得能夠加強(qiáng)淤漿在其中的移動(dòng)，和噴灑器能夠?qū)崿F(xiàn)嗜熱細(xì)菌的混合。
6.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中生物處理設(shè)備I和生物處理設(shè)備II通過至少一個(gè)將淤漿從生物處理設(shè)備I傳送到生物處理設(shè)備II的連接元件相連，在其間用酸處理以殺死來自生物處理設(shè)備I的微生物。
7.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中維持具有厭氧條件、35°C至40°C的溫度和控制的pH的生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備II和生物處理設(shè)備III。
8.一種生物處理生物可降解廢物的方法，該方法包括步驟 將混合的固體廢物加載至傳送帶上；將含混合固體廢物的傳送帶傳送通過磁體室以將金屬部分與混合固體廢物分離； 進(jìn)一步將含混合固體廢物的傳送帶傳送通過至少一臺(tái)分離器；其中生物可降解廢物與混合固體廢物的可回收無機(jī)廢物分離；其后，在第一儲(chǔ)存罐中收集隔離的生物可降解廢物； 其后，將隔離的生物可降解廢物從第一儲(chǔ)存罐傳送至初級(jí)處理罐； 進(jìn)一步處理初級(jí)處理罐中的生物可降解廢物；其中生物可降解廢物與溫度為70°C至 140°C范圍的熱水混合以殺死病原體，并同時(shí)用旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)和允許自然沉降預(yù)定小時(shí)數(shù)，且相似的過程重復(fù)至少兩次以分離非可降解廢物和含油、脂和類似物的上清水相，以形成制備的淤漿，分離的上清水相在水處理設(shè)備中純化； 其后，將制備的淤漿脫水并壓實(shí)；其后，在第二儲(chǔ)存罐中研磨并切碎制備的淤漿以增加其表面積； 進(jìn)一步，制備的淤漿儲(chǔ)存于溫度為30°C至60°C范圍的第三儲(chǔ)存罐中以將制備的淤漿泵送至至少一個(gè)生物處理設(shè)備I ；其后，制備的淤漿在生物處理設(shè)備I中用具有特定“微生物”的流體，即來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似的“流體”處理以形成處理的淤漿，其中維持生物處理設(shè)備I的厭氧條件、35°C至40°C的溫度和控制的pH ；進(jìn)一步，處理的淤漿被傳送至至少一個(gè)生物處理設(shè)備II，其中處理的淤漿在其中用人消化系統(tǒng)的酶或與其相似的酶，即胰和腸酶和膽酸鹽，處理，其中維持生物處理設(shè)備II中的厭氧條件、35°C至40°C的溫度和控制的pH ；其后，制備的淤漿在生物處理設(shè)備III中用嗜熱菌在厭氧條件下處理，其中維持生物處理設(shè)備III中的厭氧條件、35°C至40°C的溫度和控制的pH ；其中，在生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備II和生物處理設(shè)備III中處理制備的淤漿時(shí)， 生物可降解廢物被轉(zhuǎn)化為富集的生物肥料，且甲烷氣體從生物處理設(shè)備I和生物處理設(shè)備 III釋放，其收集在主要?dú)怏w收集器中，BTP中的整個(gè)過程被生物和機(jī)械地增強(qiáng)以在約48至 72小時(shí)內(nèi)完成處理。
9.權(quán)利要求1和7所述的系統(tǒng)和方法，其中具有特定“微生物”的流體，即來自牛瘤胃的瘤胃流體或與之相似“流體”，被用于工業(yè)例如紙漿工業(yè)、紡織工業(yè)、染料工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)基、肉湯培養(yǎng)基制備工業(yè)和類似工業(yè)中分解碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，進(jìn)一步用于所述罐中的牛的瘤胃流體或與瘤胃流體相似的“流體”包含各種不同類型的微生物種?？梢赃M(jìn)行BTP I中特定微生物對(duì)制備的淤漿的可控作用以獲得具有特定特征的淤漿，我們可以稱為“主體液體”，其可用于許多類型的工業(yè)中。主體液體可用于在制藥工業(yè)中的藥品生產(chǎn)中。 主體液體在嚴(yán)格無菌處理后可用于營(yíng)養(yǎng)品，如蛋白粉、維生素等中。
10.權(quán)利要求1和7所述的系統(tǒng)和方法，其中主體液體從生物處理設(shè)備I和生物處理設(shè)備II提取，其用于工業(yè)中，例如在化妝品生產(chǎn)/工業(yè)中、在香精生產(chǎn)/工業(yè)中、在肥皂類產(chǎn)品生產(chǎn)/工業(yè)中、在紙和紙漿/工業(yè)中、在染料工業(yè)中、在一些處理這些工業(yè)的有害流出物 /中間體或終產(chǎn)物的工業(yè)中、在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)基、肉湯培養(yǎng)基的制備/工業(yè)中、在制藥工業(yè)，如任何類型的動(dòng)物飼料如牛飼料、生物肥料/工業(yè)中以及在許多其它工業(yè)中、在一些處理這些工業(yè)的有害流出物/中間體或終產(chǎn)物的工業(yè)中、在制藥工業(yè)中，如任何類型的動(dòng)物飼料如牛飼料、生物肥料/工業(yè)中以及在許多其它工業(yè)中。
11.權(quán)利要求1和2所述的系統(tǒng)和方法，來自初級(jí)處理罐的制備的淤漿被用于制備低成本的食草動(dòng)物飼料，或根據(jù)生物可降解廢物的類型制備肉食動(dòng)物和雜食動(dòng)物的飼料。
12.權(quán)利要求1和2所述的系統(tǒng)和方法，來自生物處理設(shè)備I的制備淤漿被用于制備香水或香精或芳香產(chǎn)品。
13.權(quán)利要求1和7所述的系統(tǒng)和方法，肥料用于將貧瘠的土地轉(zhuǎn)化為肥沃的土地。
14.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備II、生物處理設(shè)備III 配置在單一室中。
15.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中氣體收集器配備有用于燃燒來自其中的甲烷的排氣管。
16.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中生物處理設(shè)備II連接至氣體收集器以用于傳送其中產(chǎn)生的氣體。
17.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中生物處理設(shè)備I、生物處理設(shè)備II和生物處理設(shè)備 III在預(yù)定位置設(shè)置有預(yù)定尺寸的檢修孔用于定期維護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及應(yīng)用自然到自然(N2N)理論完成生物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)的方法和系統(tǒng)，在非常短的時(shí)間跨度內(nèi)、利用自然處理和自然/有機(jī)材料、通過任何生物可降解廢物或有機(jī)廢物(包括MSW的生物可降解部分)的生物處理(8，9，10)，產(chǎn)生作為終產(chǎn)物的富集生物化肥、甲烷和許多有用副產(chǎn)物。這種取自自然的任何物質(zhì)在自然時(shí)間跨度內(nèi)返回自然，被稱為N2N理論。
文檔編號(hào)C12M1/107GK102574172SQ200980161513
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者麥希利·迪尼施·錢德拉特里 申請(qǐng)人:麥希利·迪尼施·錢德拉特里