具体实施方式

在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本公开的透彻理解。然而，将显而易见的是，本公开可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其它情况下，为了避免不必要地模糊本公开，没有详尽地描述公知的结构和装置。

如本领域技术人员在阅读本公开后将显而易见的，本文描述和例示的各个单独实施例具有分立的部件和特征，其可容易地与其它若干实施例中的任一个的特征分离或组合，而不脱离本公开的范围。任何列举的方法可以以列举的事件的顺序或以逻辑上可能的任何其它顺序来执行。

应注意，如本文和所附权利要求书中所用，单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数指代，除非上下文另外清楚地指示。还应注意，权利要求书可被起草为排除任何可选元素。由此可见，该陈述旨在用作使用与权利要求书元素的叙述有关的例如“单独地”、“仅”等的排他性术语或使用“否定”限制的先行基础。

如本文所述的分离器可以被集成并且形成用于处理许多不同废物流的废物处理系统的一部分。废物处理系统可以集成到建筑物中，例如护理机构(比如医院、疗养院或敬老院)、办公楼、机场候机楼等，在这些建筑物中，在许多单独的位置生成废物流。废物流可以从单独的位置收集、处理(比如，在中央分离装置中分离并且在中央净化设施中清洁)并且然后排出。废物流或多或少是液体，使得它们可以经由公共管道系统排出到比如公共下水道系统。除了液体物质之外，在废物流中也可以存在固体物质(例如不同尺寸的颗粒、物品，如毛巾、纸巾、(食物)包装等)。

这种废物处理系统的示例在文献EP 2188069 B1和EP 2859952 Bl中进行了描述，其内容以引用的方式结合于本文中。两个文献都描述了用于处理包括固体成分以及液体成分的废物流的废物处理系统的各种示例。特别地，废物流可包括至少一种大致包括粪便和尿液的第一废物流和大致包括置于容器中且包括药物和/或有毒物质的废物的第二废物流。废物还可以包括较大尺寸的废物块，比如由建筑物的使用者丢弃的毛巾或纸巾。

图1示出了根据本公开的(医疗废物)处理系统1的示例性实施例。处理系统1基本上对应于EP 2188069 Bl和EP 2859952 Bl的相应图1中描述的系统，并且对于系统的另外细节，参考这两个文献。系统1包括多个入口单元2，建筑物的使用者可以在其中提供废物。入口单元位于建筑物中的不同位置，比如在护理机构的所有浴室中。图中示出了三个入口单元，但该数目当然也可以更小或更大(大得多)。在所示的实施例中，入口单元2包括壳体，在该壳体中可以布置粉碎装置或切碎装置3。在入口单元2中可以设置切碎装置3，用于切碎废物中可能的固体物质。这种切碎装置3的示例在上述EP文献中以及在另外文献EP3015750Al中进行了描述，其内容也以引用的方式结合于本文中。

作为具有切碎装置的入口单元的替代或除该入口单元之外，也可以实现其中未布置这种切碎装置的入口单元2’。在这些实施例中，废物在别处(因此在入口单元外部)被切碎，或者比如在废物流没有固体物质的情况下不执行切碎过程。没有任何粉碎或切碎装置的入口单元2’可以是淋浴间或厕所的水槽，该水槽使废物能够直接进入处理系统1而不需要切碎步骤。

各个入口单元2、2’联接到共享的管道系统4，废物可沿着该管道系统4输送，并在该管道系统4中进一步处理。术语“管道”在此被理解为意指适于使废物能够输送通过建筑物的任何形式的管、竖井、导管、管子等。管道系统4可以由上述的任何组合形成。

管道系统4包括连接到一个或多个中央分离装置10的多个管道5。中央分离装置10布置成接收入口单元2、2’的废物。在中央分离装置10中，在实际废物的液体物质(比如，水、尿液、粪便等)与固体物质(比如，切碎的容器的容器材料和/或其它切碎的物体，如毛巾、板、盒、饮用杯、医疗废物、注射器等)之间发生分离。液体，比如水(例如通过管道13供应的来自液体物质净化设施18的净化水)，可以可选地经由液体供应25添加到分离装置10。

分离的液体物质(即，主要包含液体物质的废物流)经由管道系统4的管道9供给至液体物质净化设施18。经由管道9供给的液体物质(主要由水构成)在净化设施18中净化，随后经由排出管道11排出到下水道系统12。可选地，净化水可以被再利用(经由管道13)或释放到地表水中。

液体物质净化设施18可构造成通过以下步骤中的至少一个步骤来处理主要为液体物质的进入废物流：使废物(优选以如下顺序)通过膜生物反应器(MembraneBioreactor，MBR)，使用臭氧清洁废物，使废物通过活性炭过滤器，用UV光照射废物，并使废物经受反渗透处理。所得到的净化的流出物可以朝向下水道系统12排出。如稍后将解释的，所得废物流的一部分也可以在固体处理装置15中进一步处理。

在分离装置10中分离的具有固体物质(比如具有切碎的容器材料)的废物流的至少一部分经由管道14被引导至固体处理装置15。切碎固体物质(比如切碎的容器材料)和/或其它(切碎的或未切碎的)固体材料的混合物被接收在固体处理装置15中。固体处理装置15构造成在一个或多个处理步骤中处理主要包含固体物质的废物流，这产生固体残渣30。处理可以涉及切碎的和/或未切碎的容器/物体材料和/或其它固体材料的清洁过程。另外或替代性地，固体处理装置15中的处理涉及切碎过程，其中，一个或多个另外的切碎机(即，除切碎装置3之外)进一步切碎混合物。在一些实施例中，所得混合物仅包含非常小的固体物体，比如直径小于1cm的物体。在某些实施例中，准许在出口处可获得的液体(例如冲洗液)经由管道13进入固体处理装置15，以辅助处理装置。此外，在固体处理装置15的固体处理中释放的处理液(比如，处理水(蒸气))可以从固体处理装置15通过管道16向液体物质净化设施18排出。类似地，在液体物质净化中释放的固体(比如，生物质)可从液体物质净化设施18经由管道17排出到固体处理装置15。固体处理装置15可构造成通过以下过程中的至少一个过程来处理主要为固体物质的进入废物流：(附加的)切碎、水解、发酵、脱水、去污和/或干燥。然后，将所得的经处理的固体物质或残渣30排出并输送，以便进一步处理。

在已知的分离装置中，进入的废物流的分离可以在三步分离操作中进行：在所谓的阶梯式筛装置中的第一分离步骤、在螺旋筛装置中的第二分离步骤和在鼓式过滤装置中的第三分离步骤。

由于待处理的废物流的性质，过去认为这种三步分离是必要的。然而，三步分离涉及庞大和/或复杂的设备，这增加了成本并降低了已知分离装置的可靠性。此外，如上所述，废物流可包括相对大尺寸的物体，例如毛巾、纸巾、床用亚麻制品组、绒布，其趋于最终堵塞或阻塞已知的分离装置。

因此，需要提供一种包括分离装置的处理系统，该分离装置在存在大尺寸物体的情况下也具有减小的阻塞或堵塞的可能性。还需要提供一种更简单且可靠的分离装置，其优选地占用较少的占地面积。

被构造成执行三步分离的分离装置也往往具有许多其它缺点。比如，用于执行三步分离操作的三个装置的组装和维护相对庞大且昂贵，复杂并因此易于出现缺陷且维护成本高。此外，必须在控制分离操作中的所有三个步骤中投入相当大的努力，并且相关联的控制软件相对复杂。另外，三步分离操作的能耗高。需要一种紧凑的、易于维护和/或易于控制的、和/或具有低能耗的处理系统。

在本公开的实施例中，系统1的分离装置10包括如本文所述类型的一个或多个分离器100(参见图3至图6)。

图2示出了废物处理系统41的变型，其中，如本文所述类型的分离器100被集成为分离装置10。在这种情况下，废物经由入口2、2’供应到管道系统4。与图1的实施例相若，系统41能够处理废物流，其中，废物的容器部分包括可生物降解类型的材料，例如纸状类型的材料、可生物降解塑料，例如PLA塑料。这些可生物降解的材料在粉碎或切碎装置3中以上述方式粉碎，并且集中地供给到分离装置10，在该分离装置10中，液体物质(即，实际的废物流)再次与固体物质分离，固体物质例如但不限于粉碎的容器材料。液体物质被供给到净化设施18，并且在该过程中释放的液体经由出口11朝向下水道系统12和/或管道13排出，以便被再利用。

在分离装置10中与液体物质分离的切碎容器的(可生物降解的)材料最初以上述方式在与上述固体处理装置15类似的固体处理装置45中被处理。在这种情况下，所使用的并且可能来自出口13的冲洗水也被再次供给到净化设施18。将经处理的容器材料供给到形成固体处理装置45一部分的发酵罐。另外，也可以借助于入口50和另外的粉碎装置51将另外的外部废物(例如厨房废物)供给到该发酵罐。可选地，包括堆肥设施，以提供另外的外部废物的堆肥。发酵罐中的发酵产生热量/气体，该热量/气体可以用于加热发酵罐和/或用于发电，以便促进发酵罐内微生物的降解过程和条件。在图2所示的实施例中，将固体/液体废物流供给到分离器52，在此将硬组分滤出并排出，以便堆肥53。如果期望，还进行加热步骤，以便通过加热使硬组分中的任何细菌无害。包括液体的较软组分经由管54供给到净化设施18。

上面已经参考了通过粉碎包含废物的容器而获得的废物流。然而，所述的装置不限于仅处理这种类型的废物流。还可以将废物(例如源自淋浴间、厕所、厨房、输入单元2’的水)或其它废物(例如前面提到的相对大尺寸的物体)沿着要处理的废物流通过管道5运送。

分离装置10可包括根据图3至图6所示的示例的分离器中的一个或多个。优选地，一个分离器足以替换三步分离组件的至少两个或甚至所有三个装置。此外，当使用根据图4至图6中任一图的任意分离器时，分离装置被堵塞的可能性降低，如将在后面解释的。

图3例示了用于分离不同废物流的分离器100的第一示例。分离器包括大体管状的壳体160，其中布置有分离筛或筛子102。在壳体160的上壁的中心设置有入口110。在分离器集成在上述废物处理系统1或41中的一个的情况下，入口110连接到管道系统4和/或形成管道系统4的一部分。壳体160还包括：第一(上)出口111，其布置在管状壳体160的侧壁108中，用于排出进入的废物流的相对大的颗粒或物体；以及第二(下)出口112，其布置在管状壳体160的侧壁108中的不同圆周位置处，用于排出相对小的颗粒、物体和液体(例如水)。如可以在图3中看到的，第一(上)出口与定位在筛102上方的壳体的第一内容积流体连接，而第二(下)出口112与定位在筛102下方的第二内容积流体连接。第一和第二出口111、112都被构造成连接到管道，比如图1和图2的管道系统1、41的(一个或多个)管道。

图3的分离器100被构造成用于分离经由壳体160中的入口110入射在筛102上的材料流。筛102可包括具有合适的筛孔尺寸的金属丝网，即筛孔尺寸足够大，以允许废物流的相对小的部分(比如，包括颗粒和/或物体的材料)通过而阻挡废物流的相对大的部分通过。通常，筛102是金属丝网或类似的网状结构，其可以引起振动，以便在径向和/或在周向上输送和分配设置在其上的材料，如下文解释的。

进入的废物流(比如来自入口2、2’中的任一个的废物流)可以通过入口110进入分离器。入口构造成使废物流在轴向向下方向(Pd)上落在筛102的中心，以便使废物流在筛102的上表面上均匀分布。在操作期间，筛102由驱动单元(未示出)引起振动，以便根据筛102振动的方式推动筛102上的废物沿径向和/或周向移动。废料从入口110处被提供在高速机械振动的筛面上，然后进行机械筛分过程，其中，废料取决于筛102的筛孔尺寸根据颗粒/物体尺寸而被分离。换言之，在分离器的操作期间，分离器将废料的具有不能穿过筛102的尺寸的第一部分保持在筛102上方的第一(上)容积中，并且将该废料朝向第一出口111引导，同时允许包括具有使得可以穿过筛102的尺寸的材料的废料的第二部分穿过筛102，以被朝向第二出口112引导。

分离器的壳体160支撑在底座161上。底座161又可被支撑在任何表面上，例如地板上。壳体160由多个壳体部分或级构成，这些壳体部分或级可以通过多个带条140用适当的锁定机构141(例如螺钉锁定机构)可释放地接合。进一步地，分离器包括控制单元154，其构造成控制驱动单元，以用于驱动筛102的振动运动。控制单元154例如可以包括手动开关、打开开关、关闭开关、紧急停止开关等。控制单元154可以布置在底座161的外侧上。底座161构造成将分离器(的壳体160)支撑在沿着管状壳体160的圆周底边缘以阵列布置的多个弹簧153上，以便以减振的方式支撑壳体160。

如将在下文中更详细地解释的，筛102可以在操作期间振动，使得这些振动迫使废料的第一部分从筛102的中心输送到其周边边缘，使得材料的所述第一部分被迫在直立壳体侧壁104的方向上移动。在图3的示例中，筛102的尺寸确定成使得管状壳体160的直立管状侧壁部分直接与筛102的周边边缘接界。因此，侧壁104防止废料进一步径向移动。通过筛102的适当的圆形振动，使终止于接近或抵靠接界侧壁104的材料(的第一部分)沿周向移动，并最终进入布置在侧壁104中的第一(上)出口111。然后，废料的第一部分可以被进一步引导到管道系统中，以用于进一步处理。已经通过筛102的废料的第二部分可以被收集在分离器的下游部分上，然后被朝向第二(下)出口112输送。这样，进入的废物流可以被分离成不同颗粒/物体尺寸的两个流。

尽管图3的分离器可以将进入的废物流适当地分离成根据筛的筛孔尺寸分类的两个废物流，但是该分离器仍然具有的缺点是，朝向第一出口111行进的异常大的物体(物品)(例如衣服、毛巾)可能阻塞筛102。由此可见，图1中的系统可能需要进一步的预过滤方法来从流中去除这样的大物品，因为系统本身可能不适合过滤其中可能包括大物品的流。

因此，需要一种分离器，其被构造成充分地分离可能包括大物品的流。这种分离器在图4至图6中示出。附图示出了分离器的第二实施例，其大部分对应于结合图3描述的根据第一实施例的分离器。因此，省略了对分离器的若干细节的详细描述。此外，为了不使本公开模糊，如根据图3讨论的相同描述在此不重复，然而，相同描述在适当的情况下适用。

根据图4至图6的分离器已经被修改到如下这种程度：降低比如由于被错误地进入废物处理系统的大物品阻塞或堵塞而导致的分离器故障的风险。比如，分离器100包括管状壳体160，筛102布置在该壳体160的内部。在所示的实施例中，筛102相对于分离器100的轴向正交地延伸，但是具有比壳体160的管状侧壁108的直径小的直径(并且因此筛102的直径小于图3所示的筛102的直径)。换言之，环形间隙170存在于壳体160的管状侧壁108的内表面与筛102的周边边缘115之间。

再次，壳体160可由通过一个或多个带条140用锁定装置141(例如螺钉锁定机构)接合的多个级构成。这对于检查、维护、组装、拆卸等目的可以是有益的。此外，壳体160的侧壁108可设有液体喷射系统的一个或多个液体喷射头180(参见图5)。这些液体喷射头180被布置成能够清洁收集器109的收集面114(稍后描述)，收集器109被构造成在分离器100的操作期间收集固体状的第一废物流。

筛102布置在器具103的进口134上方，该器具103布置在分离器的中心(更具体地，与管状壳体160同轴)。该入口被构造成接收第二废物流122并将接收到的第二废物流122引向第二(下)出口112。器具103(布置在筛102的下游)由支撑件130承载。支撑件130的上表面具有弯曲表面，例如凸状表面，并且定位成适当地接收从进口到达的第二废物流122并且迫使第二废物流122的材料在第二出口112的方向上径向向外移动。优选地，上表面130具有与器具103同轴布置的球形形状或至少凸形形状。此外，用于引起支撑件130和其上承载的器具103的振动的驱动单元150(图5)连接到该支撑件130的底侧。筛102使用筛带条142(参见图5和图6)固定地安装到器具103的上部，该筛带条142使用锁定装置143(例如，螺钉锁定机构)锁定。这允许筛102在锁定装置143被解锁时被去除、替换和检查等。由于筛102固定地安装到器具103，因此在器具103中引起的任何振动也将传递到筛102上。

器具103还包括收集面114(比如以一定倾斜度布置的平底板)，该收集面部分地或优选地完全布置在筛102的下游，并且被构造成接收第一废物流121并允许第一废物流在重力的影响下且在施加在收集面114上的振动的辅助下向下移动。无论如何，收集面114应当以一定的倾斜度延伸，即相对于重力方向倾斜一定程度，以便将废物流向下推向第一出口111。优选地，收集面114的下部与第一出口111的位置重合，使得第一废物流121的材料被迫在第一出口111的方向上移动。

在某些实施例中，器具103的下部可具有相对于器具103的上部的直径减小的直径，以便为收集面114上的第一废物流121提供足够的容积，如图4所示。

此外，壳体160从振动筛102、振动器具(103)和振动支撑件(130)独立。这允许网筛(102)在横向上自由振动(并且在一些实施例中，也在轴向上同时振动)。在横向和/或轴向振动期间，网筛边缘不与壳体接触。如图所示，特别是在图5中，壳体160连接到支撑件130，并且支撑件经由多个弹簧153或弹簧状元件承载在底座161上。驱动单元150固定地安装到支撑件130。驱动单元150还可以经由有线或无线连接而连接到控制单元154。驱动单元150包括驱动轴155，其可由电动机156可旋转地驱动。在驱动轴155的上端和下端，布置有两个偏心安装的(可变的)配重152¹、152²。第一(顶部)配重152¹布置在驱动轴155的上端并且被构造成设定支撑件130(从而设定与其连接的器具103和筛102)的水平振动运动。横向振动运动(即，如果分离器定向在直立位置，则为水平振动运动)确定了废料从筛102的中心到其周边边缘的运动的径向速度。向第一(顶部)配重152¹添加更多的配重增加了横向振动运动。第二(底部)配重152²布置在驱动轴155的底端，并且被构造成设定支撑件130(从而设定与其连接的器具103和筛102)的轴向振动运动。如果分离器定向在直立位置，则轴向振动运动对应于竖直振动运动，确定废料在筛上的圆周速度。废物在筛102上的圆周运动不仅取决于实际配重(配重越大意味着轴向振动振幅越大)，而且取决于第二(底部)配重相对于第一(上)配重定向的角度φ。角度φ可以变化，从而改变废料在筛102顶部上的圆周运动。筛102上的材料的速度随着角度φ的增加而增加。当第一和第二配重152¹、152²“同相”时，废料将直接沿径向移动到筛的周边边缘。在增加的角度φ处，圆周速度(即切向速度)增加。

更一般地，可以引起运动，该运动在筛102的平面中大致圆形，而在垂直于筛102的方向上大致线性。前一种振动运动必然迫使筛102上的废料被输送到其周边边缘，而后一种振动运动将迫使筛102上的废料沿垂直于筛102的方向移动。该组合运动可以使废料以如下这种方式在筛102的上表面上方移动：废料将穿过筛102落下，或者被输送到筛的周边边缘并落入筛102与壳体160之间的间隙170中。

在操作中，分离器100将进入的废物流120(参见图4)分离成主要包含第一废物部分的第一废物流121和主要包含第二废物部分的第二废物流122，废物流120包括第一废物部分和第二废物部分的混合物并到达入口110，第一废物部分包括相对大的颗粒、物体和/或物品(在图4中由多个圆圈指示)，第二废物部分包括相对小的颗粒、物体和/或物品(在同一图中由多个虚线和直线指示)。使筛102振动，使得这些振动迫使第一废物流121从筛102的中心被输送到其周边边缘，使得所述第一废物流121可以从筛102的边缘落入存在于周边边缘与壳体160的管状侧壁的内表面之间的间隙170中。

由于筛102的周边边缘115在筛102的位置处没有连接到壳体160，因此它可以相对于壳体自由移动，而不与壳体接触。此外，由于在筛102与壳体之间没有连接，因此在筛与壳体之间存在不被任何构造元件(如连接元件)中断的间隙170。因此形成了不间断的通道，其中，相对大的物体(如毛巾和纸巾)也可以被排出，从而避免了分离器的阻塞。更具体地，允许第一废物流在沿着筛102的周边边缘的任何位置处从筛102落下。由此防止了来自第一废物流121的材料在筛102附近的积聚，否则这种积聚可能堵塞筛102、入口110和/或(一个或多个)出口111/112。当从筛102的周边边缘落下时，第一废物流121可以被收集在布置在筛下游的收集器(109)的收集面114上。收集器(109)及其收集面(114)可以固定地连接到壳体，可能同时也基本上不与筛(102)、振动器具(103)和/或振动支撑件(130)进行任何连接。即使在进入的废物流中存在非常大的物品(例如毛巾)的情况下，分离器100被堵塞的风险也被降低：非常大的物体也将落入间隙中并被收集面114捕获。非常大的物体可以移动到出口111，但是即使非常大的物体具有停留在筛102与壳体160之间(即，在间隙170中)的趋势，也不会阻碍筛102的分离动作，并且可以继续分离器100的分离过程。间或(比如几天或几周的时间间隔)，可以清洁分离器100的器具103，并且可以从其中去除非常大的物体。如前所述，分离器的构造使得容易进入分离器的内部，尤其是器具103的内部，使得可以以高效且容易的方式进行维护和清洁。

在所示的实施例中，筛102仅由布置在筛102下方的支撑件130和器具103支撑，在筛102与壳体160的侧壁108之间没有连接。因此，筛102与侧壁108之间的间隙170没有阻碍物，否则这些阻碍物将拦住上述较大尺寸的物体，从而阻碍分离器的适当操作。

穿过筛102的第二废物流122进入器具103的进口134，并且被接收在器具103内设置的内部通道中。器具103的内部通道被构造成将第二废物流122保持在其中，即，内部通道不是开放的，使得废料无法从收集面114(在器具103的外部)流到器具103的内部，反之亦然。器具103的底部是开放的，使得第二废物流122被允许在器具的径向上流向第二出口112。为此，使用框架131(比如中心拴系组件)将支撑件130和器具103彼此连接，该框架131包括在器具103的轴向上延伸的一个或多个杆132。这允许第二废物流122在支撑件130的表面上流动，同时维持支撑件130与器具103之间的固定连接，从而将在驱动单元150中引起的振动经由支撑件130、框架131和器具103传递(在操作期间)到筛102。

为了进一步帮助第二废物流122通过第二出口112的输出，第二出口112可以包括被构造成允许空气被吸入第二出口112的通气孔113。为了防止气体从第二出口112到该装置所处的地点的不期望的流动，通气孔113可以包括单向阀、手动/自动开关等，以防止气流从第二出口112到该装置所处的地点。

上述变型表明，基于本发明的构思，许多变型是可能的。可以增加级和/或跳过级。所有这些都被所附权利要求书的范围覆盖，并且对于与主权利要求分开的从属权利要求的主题，明确地要求权利。

本公开不限于上述优选实施例。保护范围由允许大量修改的所附权利要求书的范围确定。