專利名稱：用于處理不同廢物流的方法和系統的制作方法
用于處理不同廢物流的方法和系統本發(fā)明涉及用于處理護理機構(例如，醫(yī)院、養(yǎng)老院、療養(yǎng)院等等)中的多個不同 廢物流的方法。本發(fā)明還涉及用于處理護理機構中的多個不同廢物流的系統。這樣的廢物流可以包括許多不同種類的材料。最基本的是收集在便壺和尿壺中 的尿液和糞便。人們習慣將尿液和糞便投入抽水馬桶中并且通過公共下水道系統(sewage system)將它們處理掉，然后這些廢物將被排放到地表水上，可選地在用于公共污水的凈化 裝置(RWZI)中的凈化處理之后排放到地表水上。這種方式的缺點是必須單獨地清潔便壺 和尿壺，這是浪費和勞動密集的，此外增加了污染的風險。第二個缺點是尿液和/或糞便中 包含的任何醫(yī)藥和/或有毒的物質可能最終釋放到地表水中的事實。為了克服第一個缺點，美國文檔US 6351858B1公開了一種將糞便和尿液收集在 容器中并且將這些容器連同容器內的容納物收集起來的方法。將這些容器置于手推車上并 送到粉碎機上。然后，粉碎機通過添加均質(homogenizing)液體(例如，水)粉碎容器(連 同容器的容納物)。將組合物排放到公共下水道系統，可選地在過濾之后排放到公共下水道 系統。雖然公知的方法可能對護理機構內的衛(wèi)生具有積極效果，但是沒有克服可能將醫(yī)藥 和/或有毒的物質釋放到環(huán)境中的上述第二個缺點。此外，公知的方法仍然需要收集容器 和通過運輸車輛將所收集的容器物理搬移到位于護理機構建筑物內的粉碎裝置。然而，有更多需要在護理機構中被處理的廢物流。另一種廢物流由廚房垃圾形成。 這種廚房垃圾通常沒有受到污染，也就是說不包含對環(huán)境有害的醫(yī)藥和/或有毒的物質， 并且可通過垃圾袋帶到垃圾堆處或者通過用于蔬菜、水果和庭院垃圾的容器帶到工業(yè)堆肥 廠。收集廚房垃圾，將其裝進垃圾袋或者用于蔬菜、水果和庭院垃圾的容器中，并且通過卡 車將垃圾袋運輸到垃圾堆或者工業(yè)堆肥廠是浪費和勞動密集的。又一種廢物流由從理機構中使用水(例如，洗澡水和/或淋浴水或者廚房用水) 的部門產生的廢水構成，該廢物流通常通過下水道系統被排放。但是，這種洗澡水和/或淋 浴水經常受到例如來自于病人汗水的醫(yī)藥和/或有毒物質的污染。然后，以這種方式污染 的污水可能沒有經過凈化或者至少沒有經過充分的凈化就進入環(huán)境中。又一種廢物流由對病人的治療產生的廢物形成，例如藥品、繃帶等等。這種廢物可 能受到污染，也就是說該廢物包含相對高濃度的醫(yī)藥、細菌和病毒感染的材料和/或有毒 物質，排放這種未經過處理的廢物具有嚴重的后果。首先，傾倒該廢物處的環(huán)境嚴重變壞。 如果這種廢物到達污水凈化裝置(RWZI)，那么必須采取額外的措施除去這種廢物。這將意 味著必須處理全部量的廢物、以及該廢物的較少污染組分，這導致高的成本。因此，這種廢 物不是通過下水道系統排放，而是與其它廢物嚴格分開排放。當前，必需將特定的醫(yī)療廢物 (SHW)(還由廢棄物質的歐洲列表的Eural代碼18提及)放置在特殊的容器內并且在適合 于焚燒醫(yī)療廢物的特殊焚燒爐內處理掉。如上面所解釋地，護理機構產生不同的廢物流。一些廢物流通過通常的下水道系 統排放，其它的廢物流被單獨地收集起來并通過單獨的程序排放。本發(fā)明的一個目標是使廢物流的處理更有效，因此，可以在不妥協衛(wèi)生的情況下 降低護理機構的開支。
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本發(fā)明的另一個目標是使廢物流的處理更衛(wèi)生。此外，目標是對來自被污染、有毒、醫(yī)藥(medicinal)、細菌、病毒和/或激素的物 質以及也由污水凈化裝置凈化的其它物質的廢水的質量進行凈化，使得所述廢水的質量顯 著地提高，如果希望，那么凈化后的水還具有足夠的質量排放到地表水中。這些目標中的至少一個由用于處理多個不同廢物流的方法、通過護理結構的本地 凈化系統實現，其中，所述廢物流包括至少一個第一廢物流，基本上包括糞便和尿液；以及 第二廢物流，基本上包括置于容器內且包含醫(yī)藥和/或有毒物質的廢物，所述方法包括-通過管道系統的管道排放第一廢物流和第二廢物流，所述廢物流在不同的位置 處被饋給管道系統的對應管道；-使廢物流通過用于粉碎廢物和容器的一個或多個粉碎設備；-從以這種方式得到的所述廢物流分離實際的廢物和容器材料；-將實際的廢物饋給凈化裝置并且對存在于實際的廢物中的液體成分進行凈化。所述凈化系統是本地的，這意味著其設置于護理結構內或者護理機構的附近，此 外，凈化系統可以容易地連接到公共下水道系統或者連接到地表水。憑借根據本發(fā)明的凈 化系統的某些實施方式產生的排放流的極低程度的污染，使得將凈化系統連接到地表水變 成可能。發(fā)明人已經得到驚人的發(fā)現，即能夠容易地共同處理和凈化在護理機構中通常應 當嚴格保持分離的兩個或更多的廢物流。一旦發(fā)明人得到該發(fā)現，那么很明顯，共同處理所 述廢物流具有許多優(yōu)點。例如，因為使第一和第二廢物流通過對兩個廢物流來說相同的至 少一個凈化設備，在一些實施方式中還能夠使廢物流通過同樣的粉碎設備，所以能夠顯著 地降低凈化廢物流的成本?？梢詥为毜貙⒉煌膹U物流引入管道系統內，以在進一步的步驟中在所述管道系 統中使其彼此混合。例如，能夠在進入系統的入口處直接執(zhí)行混合，從而對廢物流的混合物 執(zhí)行粉碎處理。在另一個實施方式中，首先，例如通過使廢物流依次通過相同的粉碎設備或 者通過使廢物流中的每一個通過單獨的粉碎設備，單獨粉碎廢物流，接著才使所述廢物流 彼此混合。然后，對不同廢物流的混合物執(zhí)行隨后的分離步驟。依賴于廢物流的類型，還可 能省略粉碎步驟。例如，當處理淋浴水和/或洗澡水時，可以省略粉碎步驟。此外，根據本發(fā)明，不再分離容器和實際的廢物。也就是說，糞便和/或尿液與容 器(例如，便壺)一起排放，這意味著對容器的昂貴處理完全變成多余的。該容器被制成為 一次性的。根據本發(fā)明，能夠在不同位置處(例如，在每個部門內)將廢物饋給管道系統。作為第一步，直接在入口處粉碎第一和第二廢物流，從而能夠沒有任何風險地將 廢物引入管道系統內，因而不用擔心阻塞。隨后，優(yōu)選地在中央位置處，對來自不同入口的廢物進行分離處理。在這種分離處 理過程中，將容器材料與實際的廢物流分離。將包含尿液、糞便、藥物等等的實際廢物流饋 給凈化裝置，在經過處理之后，得到可被再利用(如果希望)的凈化水，但是至少可以在不 造成環(huán)境破壞的情況下排放到下水道系統。所述凈化裝置可包括生物膜反應器、即對釋放 的液體進行膜過濾以保證純度的反應器?？赡芏ㄆ诘嘏欧欧e累的任何沉淀物。但是，沉淀 物的數量是非常小的并且不會造成實質的開銷。除了通過生物膜反應器進行凈化之外或者 代替通過生物膜反應器進行凈化，還可以使用例如可基于過濾的其它凈化技術。還能夠使
5用一連串的幾個過濾系統。如果所使用的容器材料基本上由塑料材料構成，那么該塑料材料在經歷粉碎和分 離處理之后被清洗，并且可被排放以被再利用?？蓪⒂蛇@個過程產生的沖洗水饋給凈化裝置。如果容器材料包含生物可降解的物質(例如，基于PLA的物質)，那么在與實際廢 物分離之后，同樣優(yōu)選地執(zhí)行凈化。在這種情況中同樣可將沖洗水饋給生物反應器?？稍?發(fā)酵罐中對所產生的相對清潔的PLA進行發(fā)酵處理。還可能饋入來自例如醫(yī)院的廚房等等 的廢物流。這種廢物流將同樣優(yōu)選地被預先粉碎。在發(fā)酵過程中，釋放了固體/液體材料和氣體。該氣體可用于加熱目的，例如，用 于加熱發(fā)酵罐和/或用于生成動力。優(yōu)選地，將固體/液體材料分離成硬組分和非硬組分。 可將硬組分制成堆肥，可將非硬組分饋給凈化裝置的入口。使用本發(fā)明，能夠以連續(xù)的方式 處理廢物流，而產生的物質通常可以被有效地再利用，從而對所產生的物質的處理不需要 高成本。優(yōu)選地，在所述凈化裝置中發(fā)生生物膜過濾，尤其是超濾作用、納米過濾、滲透作用 和/或超濾，接著實現附加的過濾技術，例如氧化、紫外線過濾和活性炭過濾等等。附加過 濾的目的是除去膜過濾器沒有濾除的物質，例如，重金屬和/或有毒物質。本發(fā)明還涉及護理機構的、用于處理多個不同廢物流的凈化系統，其中，所述廢物 流包括至少一條第一廢物流，基本上包括糞便和尿液；以及第二廢物流，基本上包括置于容 器內且包含醫(yī)藥和/或有毒物質的廢物，所述凈化系統包括具有多個入口的管道系統，所 述管道系統的多個入口設置在護理機構的不同位置處并且連接到至少用于第一和第二排 放流的出口 ；一個或多個粉碎設備，通過管道連接到每個所述入口，用于粉碎來自所述排放 流的廢物和容器，粉碎設備的出口連接至用于從廢物流分離實際的廢物材料和容器材料的 分離設備；凈化裝置，連接至分離設備的、用于實際廢物材料的出口。下面將通過兩個示例性實施方式更詳細地解釋本發(fā)明，其中

圖1圖解地示出了本發(fā)明的用于不可生物降解的容器的第一變體；以及圖2示出了本發(fā)明的用于生物可降解容器的變體。圖1中，標號1表示根據本發(fā)明的系統的第一變體。這種系統優(yōu)選地用于護理機 構中或者在例如醫(yī)院、養(yǎng)老院等對人進行特別護理的另外的機構中。在護理的過程中產生了廢物，例如糞便等等，廢物和廢物的容器一起通過位于各 個部門內的入口 2被排放。管道系統連接至可輸送廢物的入口。術語“管道”在該上下文中 被理解為指任何形式的管子、豎井、管道和導管等等。粉碎設備3直接位于入口 2的下游。 廢物在被粉碎之后，能夠容易地通過管道系統。優(yōu)選地，提供了不同入口流進其內的中央分 離設備4。在該分離設備中將實際的廢物(糞便等等)與容器、即容器材料分離。將實際的 廢物饋給凈化裝置5。目前構成最大部分的液體材料(水)在經過進一步的分離之后在15 處被排放，并且可被再利用(如果希望)。順便說一句，排放到下水道系統不會造成任何的 環(huán)境破壞，從而不必支付額外的環(huán)境稅。將容器材料流輸送到凈化設備6。用清洗液(例如，沖洗水)處理塑料材料或者其 它材料，該沖洗水可以是例如從出口 15流出的沖洗水。隨后，將沖洗水與經過處理的材料 分離，使該沖洗水經由管道14返回至凈化裝置5。經過處理的容器材料經由出口 7被排放 以被再利用。
與現有技術相比，上述方法不會產生大量的、處理起來非常昂貴的污染廢物。圖2示出了本發(fā)明的一個變體。在這種情況下，該系統整體由標號31表示，廢物 通過入口 32提供。與圖1的實施方式相比，廢物的容器部分包括生物可降解的材料，例如， 類似于紙的材料、生物可降解的塑料(例如，PLA塑料)。這些材料以上面描述的方式在粉 碎設備33中被粉碎并且集中地饋給分離設備34，在分離設備34處，再一次將實際的廢物 流與容器材料分離。將實際的廢物流饋給凈化裝置35，將在該過程中釋放的水經由出口 45 排放以被再利用。在分離設備34中釋放的生物可降解材料最初在凈化設備36中以上面描述的方式 被處理。在這種情況下，同樣將所使用的、可能來自出口 45的沖洗水再一次饋給凈化裝置 35。將經過處理的容器材料通過管道37饋給發(fā)酵罐38。還能夠通過入口 39和另外的粉碎 設備40將廚房垃圾饋給發(fā)酵罐38。發(fā)酵罐38內的發(fā)酵產生熱/氣體，這個熱/氣體可用于加熱發(fā)酵罐38和/或用 于生成動力，以促進發(fā)酵罐內微生物的降解過程和條件。將固體/液體廢物流饋給分離器 41，在分離器41處，將硬組分(hardcomponent)濾出并排放以制成堆肥42。如果希望，還執(zhí) 行加熱步驟，以通過加熱使硬組分中的任何細菌無害。將包含液體的較軟組分經由管道43 饋給凈化裝置。上面的變體示出了根據發(fā)明觀點可能有很多變體?？赡芴砑硬襟E和/或跳過步 驟。所有變體被權利要求的范圍所覆蓋，除了獨立權利要求以外，還明確地要求從屬權利要 求主題的權利。上面，已經論述了通過粉碎包含廢物的容器得到的廢物流。但是，描述的設備不限 于僅處理這種類型的廢物流。還可能在將被處理的廢物流中攜帶在圖2中由標號47表示 的來自于淋浴、廁所和廚房的水。這種設備通過管道46連接至管道系統。實際上，護理機構中所使用的且到目前為止在污水管道系統中被排放的所有水可 通過這種方式被處理。已經提及的實施例之一是淋浴水。當其體汗包含醫(yī)藥或激素廢棄物 質或者其它有害物質(例如，化學有毒的試劑)的病人接受淋浴或者淋浴時，這些物質最終 包含在淋浴水中。然后，根據本發(fā)明，這些物質可類似地在凈化裝置中被除去。本發(fā)明不限于上面描述的優(yōu)選實施方式。保護范圍由允許進行大量修改的權利要 求的保護范圍確定。
權利要求
一種用于通過護理機構的本地凈化系統處理多個不同廢物流的方法，其中，所述廢物流包含至少一個第一廢物流，基本上包括糞便和尿液；以及第二廢物流，基本上包括置于容器內且包含醫(yī)藥和/或有毒物質的廢物，所述方法包括-通過管道系統的管道排放所述第一廢物流和所述第二廢物流，所述廢物流在不同的位置處被饋給所述管道系統的對應管道；-使所述廢物流通過用于粉碎所述廢物和所述容器的一個或多個粉碎設備；-從以這種方式得到的所述廢物流分離實際的廢物和容器材料；-將所述實際的廢物饋給凈化裝置并且對存在于所述實際的廢物中的液體成分進行凈化。
2.如權利要求1所述的方法，包括用清洗液處理所分離的容器材料；將所述清洗液排 放至所述凈化裝置；以及排放所分離和經處理的容器材料。
3.如權利要求2所述的方法，包括在發(fā)酵罐中發(fā)酵所排放和經處理的容器材料。
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述廢物流還包含基本上包括淋浴水和/或洗澡水 的第三廢物流。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述廢物流還包含基本上包括食物的第四廢物流。
6.如前面權利要求中的一項所述的方法，其中，所述不同的廢物流被單獨地饋給所述 管道系統并且在所述管道系統中彼此混合。
7.如權利要求6所述的方法，包括首先粉碎所述第一廢物流和所述第二廢物流，然后 混合被粉碎的第一廢物流和第二廢物流。
8.如權利要求7所述的方法，包括在粉碎所述第一廢物流和所述第二廢物流之后，將 被粉碎的第一廢物流和第二廢物流與未經粉碎的另一廢物流混合。
9.如前面的權利要求中的一項所述的方法，其中，所述容器包括生物可降解的材料并 且被饋給所述凈化裝置。
10.如權利要求9所述的方法，其中，使所述容器的所述生物可降解材料在饋給所述凈 化裝置之前發(fā)酵。
11.如權利要求10所述的方法，還包括發(fā)酵所述第四廢物流。
12.如權利要求3、10或者11所述的方法，其中，在發(fā)酵過程中產生的熱量用于加熱發(fā) 酵罐中的所述廢物流和/或用于動力生成。
13.如權利要求3、10-12中的一項所述的方法，其中，從在發(fā)酵過程中產生的、饋給所 述凈化裝置的所述廢物流中除去硬組分。
14.如前面的權利要求中的一項所述的方法，其中，在粉碎之后，將所述廢物中不可生 物降解物質的材料與生物可降解物質的材料分離，所述生物可降解的物質單獨地從所述生 物反應器/發(fā)酵中被排放。
15.如前面的權利要求中的一項所述的方法，其中，凈化所述廢物流的所述液體成分包 括膜過濾。
16.一種護理機構的、用于處理多個不同廢物流的凈化系統(1，31)，其中，所述廢物流 包括至少一個第一廢物流，基本上包括糞便和尿液，以及第二廢物流，基本上包括置于容 器內且包含醫(yī)藥和/或有毒物質的廢物，所述凈化系統包括具有多個入口(2，32)的管道系統，所述多個入口(2，32)能夠設置在所述護理機構的不同位置處并且連接至至少用于所述第一排放流和所述第二排放流的出口 ；一個或多個粉碎設備(3，33)，通過管道連接到每個所述入口，用于粉碎來自所述排放 流的所述廢物和所述容器，所述粉碎設備的出口連接至用于從所述廢物流分離實際的廢物 材料和容器材料的分離設備(4，34)；凈化裝置(5，35)，連接至所述分離設備(4，34)的、用于所述實際的廢物材料的出口。
17.如權利要求16所述的凈化系統，其中，所述分離設備包括用于排放所述容器材料 的另一出口，所述用于排放所述容器材料的出口連接至用于通過清洗液處理所分離的容器 材料的凈化設備。
18.如權利要求17所述的凈化系統，其中，所述凈化設備設置有用于將廢物清洗液排 放到所述凈化裝置的第一排放口和用于排放所分離和經處理的容器材料的第二排放口。
19.如權利要求16、17或者18所述的凈化系統，其中，發(fā)酵罐(38)連接至所述分離設 備的、用于所述容器材料的所述第二出口。
20.如權利要求19所述的凈化系統，其中，所述發(fā)酵罐包括用于第四廢物流的入口，所 述第四廢物流基本上包括食物。
21.如權利要求16-20中的一項所述的凈化系統，其中，所述管道系統包括至少一個另 一入口(47)，所述另一入口(47)連接至排放所述第三廢物流的耗水設備(46)，所述耗水設 備特別地是淋浴設備和/或廁所和/或廚房。
22.如權利要求16-21中的一項所述的凈化系統，其中，具有用于排放分離的液體的第 一出口和用于排放所述廢物的剩余物的第二出口的液體分離器(41)被設置在所述發(fā)酵罐 內或者所述發(fā)酵罐的下游，所述第一出口連接至所述凈化裝置(35)。
全文摘要
用于處理護理機構中廢物流的方法和系統。廢物裝在容器中，例如便壺和用于液體和其它類廢物的其它容器。根據本發(fā)明，這種廢物可在不同位置(2)(部門)提供并且立即被粉碎(3)。接下來是分離步驟(4)，在分離步驟中，將廢物流分離成容器材料和實際廢物。將例如尿液和糞便的實際廢物饋給生物反應器，在該生物反應器中凈化水，如果希望，則該水可被再利用。如果容器材料是生物可降解的，那么可對容器材料執(zhí)行發(fā)酵(38)步驟。在此過程中釋放的熱和氣體可以用于加熱發(fā)酵罐的容納物和/或動力生成。還能夠將可選地已經被粉碎的廚房垃圾饋給發(fā)酵?？梢詫㈦x開發(fā)酵的流分成硬組分和較軟組分，該硬組分被濾除且被制成堆肥，該較軟組分可被饋給凈化裝置(5)。
文檔編號B09B3/00GK101883644SQ200780100569
公開日2010年11月10日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權日2007年9月10日
發(fā)明者愛得華多-亞歷山大·萬登伯格 申請人:法瑪弗特公司