申请日2016.04.27
公开(公告)日2017.03.29
IPC分类号B01D36/04
摘要
一种用于处理废水的设备，包括第一水池，所述第一水池至少一个废水入口，用于使废水通入第一水池的入口区域中;至少一个废水出口，用于将废水从第一水池的出口区域排出，其中，比重小于1的、诸如脂肪、油和油脂的污染物能够沉淀在废水的顶部;至少一个传感器，在预定高度处设置在所述第一水池的外壁上，用于在不与所述水物理接触的情况下确定邻近所述传感器在所述预定高度处在第一水池内的水的存在;用于在所述预定高度处或邻近所述预定高度从所述第一水池去除所述污染物的器件;以及控制器，用于当所述传感器指示出没有水时响应于从所述至少一个传感器接收的信号而控制污染物去除器件的操作。
权利要求书
1.一种用于处理废水的设备，包括：第一水池，所述第一水池具有至少一个废水入口，用于使废水通入第一水池的入口区域中;至少一个废水出口，用于将废水从第一水池的出口区域排出，其中，比重小于1的污染物能够沉淀在废水的顶部;至少一个传感器，在预定高度处设置在所述第一水池的外壁上，用于在不与水物理接触的情况下确定邻近所述传感器在所述预定高度处在第一水池内的水的存在;用于在所述预定高度处或邻近所述预定高度从所述第一水池去除所述污染物的器件;以及控制器，用于当所述传感器指示出没有水时响应于从所述至少一个传感器接收的信号而控制所述污染物去除器件的操作。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述污染物是脂肪、油和油脂。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个挡板设置在第一水池的所述入口区域和所述出口区域之间。
4.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器或每个传感器包括场效应传感器。
5.如权利要求1至3中任一项所述的设备，包括在所述预定高度处以线性阵列布置在所述第一水池的外壁上的至少三个传感器，仅当所述至少三个传感器中的至少两个指示出没有水时，所述控制器才操作所述污染物去除器件。
6.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述污染物去除器件包括泵，所述泵在所述预定高度处或邻近所述预定高度与通往第一水池的污染物入口连通。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述污染物入口位于所述预定高度之上，使得在容纳在第一水池内的废水的顶部上维持污染物层。
8.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制器被编程成当所述至少一个传感器停止检测在第一水池内在所述预定高度处的水的存在从而指示出在所述预定高度处存在污染物时，操作所述污染物去除器件，以从第一水池去除所述污染物，接着，在随后的时间操作污染物去除器件之前，所述控制器等待所述至少一个传感器再次检测到水的存在。
9.如权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制器被编程成当所述至少一个传感器停止检测在第一水池内在所述预定高度处的水的存在从而指示出在所述预定高度处存在污染物时，开始污染物去除过程，所述污染物去除过程包括以下步骤：在预定的时间段操作所述污染物去除器件以从第一水池去除污染物层;在预定的时间段将水添加至第一水池和/或直到已经添加预定体积的水;以及重复所述步骤直到至少一个传感器再此检测到水的存在，之后停止污染物去除过程直到至少一个传感器再次停止检测水的存在。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，污染物层是FOG层。
11.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述控制器被编程成如果在预定的时间段或活动之后，所述至少一个传感器未能再次检测到水的存在，则指示出故障。
12.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制器被编程成检查所述至少一个传感器是否在预定时间段之后或以预定时间间隔停止检测在第一水池内在所述预定高度处的水的存在，并且当所述至少一个传感器停止检测水的存在时操作污染物去除器件。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，预定时间间隔是每天一次。
14.如权利要求1至3中任一项所述的设备，进一步包括用于在其中储存预定体积的水的第二水池以及用于在所述控制器的控制下使水从所述第二水池通入所述第一水池的器件，所述第二水池从第一水池的废水出口接收废水。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，用于使水从所述第二水池通至所述第一水池的器件包括泵。
16.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述第二水池具有排水出口，以从第二水池排出超出所述预定体积的废水。
17.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述控制器被编程成在污染物去除器件已被操作以从水池去除污染物之后，操作所述器件以使水从所述第二水池通入所述第一水池，至少直到所述至少一个传感器检测到在所述预定高度处在第一水池内的水的存在为止，所述控制器被编程成阻止所述污染物去除器件的操作直到所述至少一个传感器检测到在所述预定高度处 在第一水池内的水的存在为止。
18.如权利要求1至3中任一项所述的设备，进一步包括蓄水池，所述蓄水池适于经由所述污染物去除器件从所述第一水池接收污染物。
19.如权利要求1至3中任一项所述的设备，进一步包括用于搅拌收集在第一水池内的废水的顶部上的污染物的装置。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述搅拌装置包括一个或多个往复地或可旋转地驱动的桨。
21.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述控制器被编程成以预定间隔和/或当所述至少一个传感器指示出在第一池内在所述预定高度处没有水时操作所述装置，以搅拌收集在废水的顶部上的污染物。
22.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制器适于与远程位置通信。
23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述控制器适于与呼叫器或移动电话通信。
24.如权利要求1至3中任一项所述的设备，包括用于从第一水池上游的废水中去除固体废物的器件。
25.如权利要求24所述的设备，其特征在于，所述固体废物为食物废物。
说明书
用于处理废水的设备
技术领域
本实用新型涉及用于处理废水的方法和设备，并且特别地涉及用于从清洗设施(诸如商业厨房的水槽)下游的废水去除脂肪、油和油脂(下文称为FOG)的设备。该设备还可适于从所述废水去除固体废物，诸如食物废物。
背景技术
通常，从商业厨房或餐饮设施的水槽排出的废水包括处于乳化状态的油脂，以及悬浮的油脂固体(通常为食物废物的形式)。这样的污染物可导致排水系统的堵塞和/或排水系统下游的水处理厂内的过滤系统或泵的结垢。
来自商业厨房中的FOG污染点的流出物通常来源于蒸汽组合烤箱、对流烤肉烤箱、对流烤肉烤箱、洗涤槽、预冲槽、洗碗机、盖(canopies)等。其共同地使用和应用热水(通常温度从40℃到85℃)，以处理FOG污染，在其中FOG在来自这样的装置的废水流中被冲走。
由于这些原因，取决于国家，通常强制商业厨房操作安装某种类型的拦截装置以在FOG进入下水道之前收集FOG，通常称为油脂捕集器。另外，在FOG是当地废水收集系统的关注点的地方，已经建立检查计划以确保这些油脂捕集器或拦截器被常规性地维持。
已知的油脂捕集器的复杂性从简单的沉降池(称为“被动”油脂捕集器，其需要周期性的人工干预以泵出或以其它方式去除油脂)，到相当复杂的结构布置，其提供将表层的脂肪、油和油脂自动地撇去和收集至邻近捕集组件定位的外部容器，通常称为“自动”油脂捕集器或GRU(油脂去除单元)或油脂回收单元。
被动油脂捕集器本质上简单地是在一个端部处具有废水入口和在用于连接至排出管的相对的端部处具有出口的沉降池。通常挡板布置在池内以打断废水在入口和出口之间的直接流通。清空油脂捕集器是非常令人不愉快且耗时的任务。还难以知道何时必须去除累积的FOG。
自动油脂捕集器包括自动撇油器布置，通常利用旋转的撇油器装置，其形式为盘、鼓、环带或管，安装在池的上方且连接至驱动布置以将撇油装置移进和移出油脂捕集器的池内的废水。当撇油装置移出水且随后被工具清理时，撇油装置从池中的水的表面收集FOG，所述工具(诸如刮刀)提供撇油装置上的刮削或挤压动作，被布置成在撇油装置回到水中之前将收集的FOG引导进入收集装置。收集装置通常是位于池的一侧的单独的容器或水池(reservoir)。这样的自动油脂捕集器可需要频繁的维护和清理，且可以是昂贵的。
废油脂的非法再利用(称为地沟油)在许多国家(特别是中国)中是健康问题。因此，重要的是，提供收集在油脂捕集器中的FOG的量的可验证记录以确保其被正确处理。通过已知的自动油脂捕集器(特别是那些使用旋转撇油器装置的自动油脂捕集器)这通常是不可能的。
另一问题是，油脂捕集器倾向于不被定期维护，因此进一步导致油脂捕集器的低效。支持这样的陈述的证据是，从排水网公司可获得的大量统计数据(关于可归因于FOG的堵塞的数量和清理排水堵塞的服务提供商)。涉及脂肪、油和油脂的堵塞和污染事故的数量也在增加。全英国每年有约200,000起下水道堵塞，其中多达75%由FOG导致。清理这些堵塞每年耗费上百万英镑。企业也冒着堵塞其自有排水系统的风险，这导致清理工作中遭受额外的费用。这些脂肪堵塞物可在受影响的场所周围以及超出场所范围二者处导致下水道溢水、气味问题和老鼠侵扰的风险。事实上，每次将脂肪、油和油脂以及食物废物排入排出管都冒着经受破坏性和昂贵的排水问题的风险。在美国，每年下水道预计堵塞400,000次，且市政下水道溢水超过40,000次。EPA已经确定，下水管堵塞是下水道溢水的首要原因，且油脂是下水道堵塞的主要原因。即使累积的FOG不发展为堵塞和卫生下水道溢水，其也可破坏废水利用操作并且增加操作和维护要求。
实用新型内容
根据本实用新型，提供了一种用于处理废水的设备，其包括第一水池，所述第一水池具有至少一个废水入口，用于使废水通入第一水池的入口区域中;至少一个废水出口，用于使废水从第一水池的出口区域排出，其中，比重小于1的、诸如脂肪、油和油脂的污染物能够沉淀(settle out)在废水的顶部;至少一个传感器，在预定高度处设置在所述第一水池的外壁上，用于在不与水物理接触的情况下确定在邻近所述传感器在所述预定高度处在第一水池内的水的存在;用于在所述预定高度处或邻近所述预定高度从所述第一水池去除所述污染物的器件;以及控制器，用于当所述传感器指示出没有水时响应于从所述至少一个传感器接收的信号而控制污染物去除器件的操作。
至少一个挡板可设置在第一水池的所述入口区域和所述出口区域之间，以提供用于废水的盘绕路径以促进污染物停留在废水之外。
优选地，所述或每个传感器包括场效应传感器。
在一个实施例中，至少三个传感器可以按线性阵列布置在所述第一水池的所述外壁上的所述预定高度处，仅当所述至少三个传感器中的至少两个指示出没有水时，所述控制器才操作所述污染物去除器件。
所述污染物去除器件可包括泵，所述泵与在预定高度处或邻近预定高度处通往第一水池的污染物入口。所述污染物入口可位于所述预定高度之上，使得在容纳在第一水池内的废水的顶部上维持污染物层。
在一个实施例中，所述控制器被编程成当所述至少一个传感器停止检测在第一水池内在所述预定高度处的水的存在时(指示出在所述预定高度处存在污染物)，操作污染物去除器件，以从第一水池去除污染物，在随后一时间操作污染物去除器件之前，控制器随后等待所述至少一个传感器再次检测到水的存在。
在一个实施例中，所述控制器被编程成当所述至少一个传感器停止检测在第一水池内在所述预定高度处的水的存在时(指示出在所述预定高度处存在污染物)，开始污染物去除过程，所述污染物去除过程包括以下步骤，操作所述污染物去除器件一预定的时间段以从第一水池去除污染物层，诸如FOG层;添加水至第一水池一预定的时期和/或直到已经添加预定体积的水;以及重复所述步骤直到所述至少一个传感器再此检测到水的存在，之后停止污染物去除过程直到所述至少一个传感器再次停止检测水的存在为止。
控制器可被编程成如果在预定的时间段或活动之后所述至少一个传感器未能再次检测到水的存在，则指示一错误。
在另一实施例中，所述控制器可被编程成检测所述至少一个传感器是否在预定时间段之后或以预定时间间隔(诸如每天一次)停止检测在第一水池内在所述预定高度处的水的存在，并且当所述至少一个传感器停止检测水的存在时操作污染物去除器件。
所述设备可进一步包括用于在其中储存预定体积的水的第二水池和提供用于在控制器的控制下使水从第二水池通入第一水池的器件，所述第二水池从第一水池的所述废水出口接收废水，用于使水从所述第二水池通入所述第一水池的器件可包括泵。所述第二水池可具有排水出口，用于将超出所述预定体积的废水从第二水池排出。
控制器可被编程成在污染物去除器件已被操作以从水池去除污染物之后，操作用于使水从所述第二水池通入所述第一水池的器件，至少直到所述至少一个传感器检测到在所述预定高度处在第一水池内的水的存在，控制器被编程成阻止所述污染物去除器件的操作直到所述至少一个传感器检测到在所述预定高度处在第一水池内的水的存在为止。
所述设备进一步包括蓄水池，所述蓄水池适于经由所述污染物去除器件从所述第一水池接收污染物。
一装置可被设置用于搅拌收集在第一水池内的废水顶部上的污染物。搅拌装置可包括一个或多个往复地或可旋转地驱动的桨。控制器可被编程成按预定间隔和/或当所述至少一个传感器指示在第一水池内在所述预定高度处没有水时操作所述装置，以搅拌收集在废水的顶部的污染物。
优选地，控制器适于与远端位置通信，例如呼叫器或移动电话。
所述设备可进一步包括用于从第一水池上游的废水中去除固体废物(诸如食物废物)的器件。用于去除固体废物的器件可包括设置在油脂捕集器上游的、用于从废水供给中分离和收集食物废物的滤网或过滤器件。用于去除固体废物的器件包括一个或多个过滤盘、过滤鼓、或过滤舱板，以在液体流出物通至第一水池时收集固体材料。在替代实施例中，用于去除固体废物的器件可包括用于从废水中过滤固体废物的可分解和/或可生物降解的袋子，废水通过袋子中的孔眼排出，所述孔眼优选地直径不超过4mm。压缩器件可设置用于将废水挤压出袋子。用于去除固体废物的器件可合并加热器件，诸如热风吹风机。
可设置用于将添加剂(诸如氢氧化钙/石灰)添加至分离的固体废物以调整固体废物的pH和/或例如通过巴氏灭菌过程除去固体废物的臭味的器件。
优选地，袋子和食物废物容纳物可通过厌氧消化池被再循环或分解或替代地利用为热电联产中的可再生能源。
袋子优选地足够坚固以经得起抓取，例如扔5米的距离到硬表面上，而不会裂开和让容纳物溢出。
袋子可具有用于附接至下嵌式设备的器件(可能是附接至外摆门的外摆袋子保持器，其当关闭时形成围绕袋子的密封，并且在其基部处是漏斗(tun dish)以收集流出物并将流出物导入油脂捕集器)。袋子能够用索绳或类似物密封。