篩子的制作方法
【專利摘要】一種篩子(10，50)，包括具有多個桿狀篩部件(16，18)的至少一個外層和內層(12，14)，各所述篩部件平行延伸但側向偏移布置。
【專利說明】A-A-
師子
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種篩子。更特別地，本發明的篩子的目的在于在排水應用中使用，包括作為用于有機廢物處理的脫水篩的特定應用。
【背景技術】
[0002]已知的是，固體有機廢料可以在厭氧或有氧條件下處理，以產生具有生物活性的穩定的最終產物，該最終產物例如，可以被用作園林堆肥。該過程分別通過能使廢料新陳代謝從而產生生物活性的穩定的最終產物的厭氧微生物或需氧微生物的作用完成。
[0003]同樣已知的是，固體有機廢料的有氧分解在有氧氣存在的情況下進行。由于在有氧分解過程中產生的一些能量以熱的形式釋放，廢料的溫度會上升，在環境條件下通常會達到約75°C。固體最終產物通常含有豐富的硝酸鹽，而硝酸鹽對于植物來說是容易生物利用的氮源，這使得最終產物特別適合作為廢料。
[0004]還已知的是，固體有機廢料的厭氧消化在無氧環境下進行。當有機物被加熱至嗜溫或嗜熱細菌生效的溫度時，無氧微生物代謝可被認為是最優的。無氧微生物代謝過程引起生物氣的產生，其中 主要是甲烷和二氧化碳。該過程的固體產物通常含有豐富的銨鹽。這種銨鹽是不容易生物利用的，因此通常在有氧分解會發生的環境下處理。在這種方式中，該材料被用來產生生物可利用的產物。
[0005]通常，有機廢料的生物降解系統要么是需氧過程，要么是厭氧過程。然而，還有少數系統結合了厭氧和需氧生物降解過程。德國專利4440750和國際專利申請PCT/DE1994/000440 (W01994/024071)中的方法分別描述了厭氧發酵裝置和需氧堆肥裝置的結合。重要的是，這些系統描述了分開的不相關聯的用于需氧和厭氧生物降解過程的容器。
[0006]國際專利申請PCT/AU00/00865(W001/05729)描述了一種改進的方法和裝置，其中，克服了在先的方法和裝置的大多數低效能部分。改進的方法和裝置的特點在基本層面上是，通過用于提升有機廢料的溫度的初級需氧步驟，厭氧消化步驟和后續的需氧處理步驟，在一個單獨的容器中對有機廢料進行連續處理。在厭氧消化步驟中，含有微生物的工藝用水或接種物被加入容器中，以創建適合內容物高效的無氧消化和產生生物氣的條件。加入的接種物還有助于熱和質量傳遞以及提供用于防止酸化的緩沖能力。接著，空氣被通入容器中的殘留物中，以創建有氧降解條件。進一步描述的是，在厭氧消化過程中加入的水可以來自于一個相連的經歷過厭氧消化的容器。
[0007]在該過程中使用的容器通常用篩子做內襯，該篩子配置為沿著容器的內部的薄板，用來防止有機材料通過，但是允許流體通過。篩子通常在容器中豎直延伸。到目前為止使用的是楔形絲篩，其楔形絲的窄邊朝向容器壁。然而，楔形絲篩常常會因為纖維有機材料粘附其上或其中而被堵住，這至少在該位置阻擋了流體通過篩子。楔形絲篩一端較厚另一端較薄的物理結構還阻擋了通過該篩子的流體可能的雙向流動。流體的雙向流動是優選的，這是因為在容器中進行的消化和堆肥過程得益于流體的自由流通。
[0008]在美國專利文獻US2008/0033298A1中展示了一種篩子，該篩子由網孔布置的楔形絲構成，用來通過單邊的或單向流動過濾帶有待去除的懸浮固體的液體。楔形絲的平坦側適用于靠著待過濾的液體設置。此外，篩子實際上包括多張自身折疊形成同心的或C型篩結構以增加表面區域的楔形絲網。這種篩子不能克服傳統的楔形絲篩存在的問題。同樣地，這種篩子不適合用來從固體材料(例如有機廢料)中去除水分。
[0009]在美國專利US6041943中公開了一種巖石分離或分選裝置。該裝置包括兩個重疊的的層或者具有平行條的光柵，兩個光柵基本上相同，其中一個光柵可以相對于另一個平移使得分選孔的大小可以發生變化。該裝置不能用來從固體材料中篩出流體，也不能為前述現有技術的問題提供解決方案。
[0010]本發明的篩子的一個目的是基本上克服現有技術的前述問題或者至少提供一種有用的替代方法。
[0011]關于【背景技術】的前述討論的目的僅在于便于理解本發明。該討論并不是承認任何涉及到的材料是或曾經是在本申請的 優先權日:前的普通公知常識的一部分。
[0012]在本發明的說明書和權利要求書中，除非另有說明，“包括” 一詞或者其變形將被理解為包含一個或一組所述的個體，但并不排除還包括其它一個或一組個體。
[0013]在本發明的說明書和權利要求書中，除非文中另有說明，“流體”一詞或者其變形將被理解為任何形式或組分的氣態或液態，或者氣態或液態的任意組合。更近一步地，其被理解為包括氣體、液體或它們的組合，該組合可包含懸浮在其中的固體或液體或其它形式。
【發明內容】
[0014]本發明提供了一種篩子，所述篩子包括由多個桿狀篩部件構成的至少一個外層和內層，各所述篩部件平行延伸但側向偏移布置。
[0015]優選地，所述桿狀篩部件的截面為圓形。
[0016]在本發明的一種形式中，各所述桿狀篩部件通過兩個或多個框結構保持在適當的位置。
[0017]優選地，所述篩部件在第一端框和第二端框之間延伸。
[0018]更優選地，所述篩子還包括設于所述第一和第二端框之間的中間框，所述篩部件在各端框和所述中間框之間延伸。
[0019]進一步優選地，所述中間框位于與各端框基本上等距的點上。
[0020]在本發明的一種形式中，所述篩子還包括一個或多個中間支撐框，所述中間支撐框設于所述端框和所述中間框之間。
[0021]優選地，在各端框和所述中間框之間等距間隔設置有兩個中間支撐框。
[0022]所述外層的所述桿狀件優選為管狀結構。所述外層的所述桿狀件優選與設置在對應的框結構上的卡頭部件相接合。所述內層的所述桿狀部件優選為實心結構。所述內層的所述桿狀部件優選剛性固定的所述框結構上。
[0023]優選地，所述外層的桿狀部件的直徑大于內層的桿狀部件的直徑。
[0024]在本發明的一種形式中，所述外層的所述桿狀部件的直徑為約12.7mm，而所述內層的桿狀部件的直徑為約8mm。
[0025]在本發明的另一種形式中，所述篩子配置為在從橫截面看時呈弧形。在本發明的另一種形式中，所述篩子配置為基本上為平面。【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]下面將結合本發明的一個實施例和附圖，通過示例的方式描述本發明的固體廢物分離和處理方法，其中:
[0027]圖1為本發明第一實施例的篩子的主視圖；
[0028]圖2為圖1所示篩子的端視圖；
[0029]圖3為圖1所示篩子的截面側視圖；
[0030]圖4為第一端框以及第一端框與桿狀部件相配合的截面側視圖；
[0031]圖5為中間支撐框以及中間支撐框與桿狀部件相配合的截面側視圖；
[0032]圖6為中間框以及中間框與桿狀部件相配合的截面側視圖；
[0033]圖7為第二端框以及第二端框與桿狀部件相配合的截面側視圖；
[0034]圖8為圖6所示的中間框的主視圖；
[0035]圖9為圖1所示篩子的截面端視圖,顯示了中間框；
[0036]圖10為圖1所示篩子的截面端視圖，顯示了圖5中的中間支撐框；
[0037]圖11為圖1所示篩子的端視圖，顯示了圖4中的第一端框；
[0038]圖12為圖4中的第一或第二端框的主視圖；
[0039]圖13為本發明第二實施例的篩子的主視圖；
[0040]圖14為圖13所示篩子的端視圖；
[0041]圖15為圖13所示篩子的截面側視圖；
[0042]圖16為第一端框以及第一端框與桿狀部件相配合的截面側視圖；
[0043]圖17為中間支撐框以及中間支撐框與桿狀部件相配合的截面側視圖；
[0044]圖18為中間框以及中間框與桿狀部件相配合的截面側視圖；
[0045]圖19為第二端框以及第二端框與桿狀部件相配合的截面側視圖；
[0046]圖20為圖13所示篩子的截面端視圖，顯示了第一中間支撐框；
[0047]圖21為圖13所示篩子的截面端視圖，顯示了第二中間支撐框；
[0048]圖22為圖13中的第一端框的主視圖；
[0049]圖23為圖13中的第二端框的主視圖；
[0050]圖24為圖13中的中間框的一半的主視圖；和
[0051]圖25為圖25所示中間框的一半的端視圖。
【具體實施方式】
[0052]圖1-12顯示了本發明第一實施例的篩子10。該篩子10包括外層12和內層14，外層12和內層14分別由桿狀部件構成，如圖9-11所示。外層12的桿狀部件包括中空的管狀或圓柱形部件16，而內層14的桿狀部件包括具有圓形橫截面的實心桿18。
[0053]外層12的桿狀部件(中空的管狀部件16)相對于內層14的桿狀部件(實心桿18)橫向偏移。該結構從圖9-11可以最好地看見。在下文中將可以看到，外層12的桿狀部件的位置相對于內層14的桿狀部件的位置是嚴格固定的。
[0054]篩子10還包括多個框結構，例如第一端框20、第二端框21和中間框22。各端框21和22配置為凸緣構件24，該凸緣構件24從橫截面看來具有弧形輪廓，且具有一串卡頭構件(stub members) 26設置其上。這些卡頭構件26呈單層或弧線布置且單邊凸起，如圖
4、7、11和12所示。
[0055]各中間框22配置為凸緣構件28，該凸緣構件28也具有與凸緣構件24相匹配的弧形輪廓，并具有兩串卡頭構件30，這兩串卡頭構件30從其上以基本上相反的方式伸出，同樣呈單層或弧線布置，如圖8和9所示。
[0056]凸緣構件24允許外層12的中空的管狀部件16座接在卡頭構件26上，如圖11所示。內層14的桿18直接固定在凸緣構件24上。同樣地，外層12的中空的管狀構件16座接在中間框22的卡頭構件30和凸緣構件28上。此外，內層的桿18直接固定在凸緣構件28上。
[0057]框結構還包括多個中間支撐框32，如圖1、3、5和10所示。從橫截面看來，中間支撐框32同樣配置為弧形輪廓，以與端框20和21以及中間框22相匹配。中間支撐框32支撐并托住具有桿狀構件的外層12，且中間支撐框32具有帶圓齒的外邊34以便于實現該功能。中間支撐框32上設有一串孔26以使得內層14的桿狀部件18能夠通過其中。在這種方式下，內層14也同時得以支撐。
[0058]各端框20或21和中間框22之間設有兩個中間支撐框32。兩個中間支撐框32等間隔設置在各端框20或21和中間框之間，將各端框20或21和中間框22之間的距離分為三個基本上相等的部分，如圖1和圖3所示。
[0059]篩子10還配置有一支柱構件35 (brace member),該支柱構件35沿篩子10的長度縱向延伸，如圖2、3、9和11所示。該支柱構件35布置在篩子10的側向中點處并在篩子10的長度方向上從第一端框20延伸到第二端框21。該支柱構件35上設有凹口 37，以容納中間框22，如圖3所示。中間支撐框32容納在縱向設置的支柱構件35上的適當大小的槽39中。該支柱構件35為篩子10提供了剛度，該剛度對于篩子10的尺寸來說可能是必要的。
[0060]另外，篩子10還配置有細長的側板構件41 (elongate side frame members),細長的側板構件35沿篩子10的長度縱向延伸，如圖2、3、9和11所示。
[0061]在使用中，外層12和內層13的篩部件的相對側向偏移形成了一串槽。這使得篩子10具有較大的開孔率，大約45%的開孔率，這適于纖維有機材料的排出。現有的楔形絲篩的開孔率通常為大約25%，最多30%，雖然該水平在現有技術中非常少見。這些槽防止了較大的有機顆粒從中通過，同時允許流體和小顆粒(比如小于6mm的顆粒)從中通過。
[0062]中空的管狀部件16的直徑略大于桿18的直徑。例如，中空的管狀部件16的外徑可以為約12.7mm，而桿18的直徑可以為8mm。可以理解的是，部件16和桿18可以配置有相似或相同的直徑，這沒有背離本發明的范圍。還可以理解的是，部件16可以配置為實心部件，相反地，桿18可以配置為中空的管狀部件，這也不背離本發明的范圍
[0063]本發明的篩子10被配置為可以與本發明的另一篩子10—起使用形成一個較大的篩子，比如設置在廢物處理設備的反應器容器內，如前文所述。在這種布置中，篩子10將設置在它們的端部，使得層12和14的篩部件限定的槽豎直延伸。此外，本發明的篩子10可以與另外三個篩子10 —起提供一個圓柱形或管狀的篩子。可選地，圓柱形或管狀的篩子可以構建為一個連續的360°篩子，而不是四個90°的四分之一部分連接而成的組合。
[0064]圖13-25顯示了本發明第二實施例的篩子50。篩子50基本上與前述篩子10相同，相同的標號表示相同的部件。但是，篩子50配置為基本上平面排列，并且限定了一個平面，可以特別參照圖14、20、21和25。
[0065]此外，篩子50還設有第一中間支撐框52和第二中間支撐框54，如圖15、20和21所示。中間支撐框52和54與篩子10的中間支撐框32和34作用相同。但是，中間支撐框52和54的深度不同，且容納在縱向設置的支柱構件58上的合適大小的槽56中，如圖15所不。支柱構件58布置在篩子50的側向中點處并在篩子50的長度方向上從第一端框20延伸到第二端框21。該支柱構件58上還設有凹口 60，以容納中間框22，如圖15所示。該支柱構件58為篩子50提供了剛度，該剛度對于篩子50的尺寸來說可能是必要的。
[0066]另外，篩子50還配置有細長的側板構件41 (elongate side frame members),細長的側板構件35沿篩子10的長度縱向延伸，如圖13和14所示。
[0067]如前所述，本發明的篩子10和50提供了這樣一種篩子，與現有技術的篩子相比，其開孔面積與篩子的幾何大小的比率較大。篩子10和50的開孔率為約45%。現有的楔形絲篩的開孔率通常為約25%，最大30%，雖然該水平在現有技術中是非常少見的。
[0068]同時上文所述的桿狀篩部件的截面為圓形或環形，可以想到的是，篩部件還可以配置為多種其他合適的截面輪廓，包括例如正方形、六邊形和八邊形輪廓。
[0069]本發明的篩子10基本上可以提供傳統的楔形絲篩所具有的所有好處，同時克服了其缺點，特別是當它應用于廢物處理設備的反應器容器中時的缺點。例如，本發明的篩子10不會像楔形絲篩一樣容易被積聚的材料堵塞，因為篩部件具有圓形輪廓。此外，與現有技術的楔形絲篩不同，本發明的篩子10便于流體的雙向流通。然而，通過使用外層12和內層14的不同直徑的篩部件，使得傳統的楔形絲篩的有益的作用至少部分得以保留。
[0070]可以想到的是，本發明的篩子不僅適用于前述廢物處理設備，還適用于其他工業和工序，包括例如食物加工、農業、景觀美化等。
[0071]本領域技術人員可以想到的各種修改和變化都屬于本發明的范圍。
【權利要求】
1.一種篩子，包括由多個桿狀篩部件構成的至少一個外層和內層，各所述篩部件平行延伸但側向偏移布置。
2.根據權利要求1所述的篩子，其特征在于，所述桿狀篩部件的截面為圓形。
3.根據權利要求1或2所述的篩子，其特征在于，各所述桿狀篩部件通過兩個或多個框結構保持在適當的位置。
4.根據權利要求1-3任一項所述的篩子，其特征在于，所述篩部件在第一端框和第二端框之間延伸。
5.根據權利要求4所述的篩子，其特征在于，所述篩子還包括設于所述第一和第二端框之間的中間框，所述篩部件在各端框和所述中間框之間延伸。
6.根據權利要求5所述的篩子，其特征在于，所述中間框位于與各端框基本上等距的點上。
7.根據權利要求4-6任一項所述的篩子，其特征在于，所述篩子還包括一個或多個中間支撐框，所述中間支撐框設于所述端框和所述中間框之間。
8.根據權利要求7所述的篩子，其特征在于，在各端框和所述中間框之間等距間隔設置有兩個中間支撐框。
9.根據前述權利要求任一項所述的篩子，其特征在于，所述外層的所述桿狀部件為管狀結構。
10.根據前述權利要求任一項所述的篩子，其特征在于，所述外層的所述桿狀部件與設置在對應的框結構上的卡頭構件相接合。
11.根據前述權利要求任一項所述的篩子，其特征在于，所述內層的所述桿狀部件為實心結構。
12.根據前述權利要求3-11任一項所述的篩子，其特征在于，所述內層的所述桿狀部件剛性固定的所述框結構上。
13.根據前述權利要求任一項所述的篩子，其特征在于，所述外層的桿狀部件的直徑大于所述內層的桿狀部件的直徑。
14.根據前述權利要求任一項所述的篩子，其特征在于，所述外層的所述桿狀部件的直徑為約12.7mm，而所述內層的所述桿狀部件的直徑為約8mm。
15.根據前述權利要求任一項所述的篩子，其特征在于，所述篩子配置為在從橫截面看時呈弧形。
16.根據權利要求1-14任一項所述的篩子，其特征在于，所述篩子配置為基本上為平面。
17.一種基本上如上文參照圖1-12或13-25所述的篩子。
【文檔編號】B07B1/12GK103998152SQ201280054175
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年9月6日 優先權日:2011年9月6日
【發明者】亞努茲·克里多夫·傅拉瑞, 瑞薩德·史坦尼勞·魯達斯 申請人:安納科股份有限公司