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装备有泵的分离器制造技术

技术编号:40270495 阅读:17 留言:0更新日期:2024-02-02 22:57
本发明专利技术涉及防止微塑料进入环境中。具体地,本发明专利技术涉及再生过滤器的压力消耗,该过滤器用于去除来自任何源头的流出物中的微塑料,但具体地去除来自家用和商用洗衣机废水、工业纺织品加工废物和路边径流中的微纤维。提供了用于从流出物中分离微塑料的分离器,该分离器包括:具有入口和出口的室,在该入口和该出口之间形成可渗透屏障以过滤该流出物的筛结构,以及与该室的出口流体连通的泵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及防止微塑料进入环境中。具体地,本专利技术涉及再生过滤器的压力消耗,该过滤器用于去除来自任何源头的流出物中的微塑料,但具体地去除来自家用或商用洗衣机废水、工业纺织品加工废物和路边径流中的微纤维。相关技术描述微纤维是河流和海洋中最丰富形式的微塑料污染。由于它们的微观尺度,微纤维被处于从浮游生物到顶级掠食者的所有食物链等级的生物食用。一旦摄入,塑料就会降低喂食效率(假饱食),它们可能损害动物的肠道并且将有害的添加剂比如pcb、杀虫剂、阻燃剂转移给消耗其的动物。食物链底层的动物消耗的塑料也影响它们的掠食者,这些掠食者每天消耗许多被污染的猎物。微纤维在食物链中的广泛性已自然地导致关于这些微纤维转移给人类的担忧,并且在预定用于人类消费的甲壳类、软体动物类和鱼类中已观察到污染。与容易从化妆品和清洁产品中排除的微珠不同,微纤维是通过对衣物的损害而形成的。海洋中所有微塑料的三分之一来自对合成纺织物的洗涤。源自石化产品的合成织物占所有纺织物的65%。由洗衣机中的磨损力引起的磨损和撕裂导致人造-纺织物的碎裂,从而形成数十万根长度小于5mm的微纤维,这些微纤维从住宅和排泄网泄漏到海洋中。微塑料对海洋生态系统的巨大影响开始被理解。在《整体环境科学》(science ofthe total environment)期刊中公布的2019年的研究发现来自东北大西洋的150个鱼样品中的49%含有微塑料,有证据表明这导致了对脑、鳃和背肌的伤害。这些微塑料也以每年人均518-3078个微塑料制品的比率传递给消耗鱼的人。该影响不仅出现在鱼群中,也出现在藻类(生命的构建单元)中。在《水生毒理学》(aquatic toxicology)期刊中公布的2015年的研究证明高浓度的聚苯乙烯颗粒减少了高达45%的藻类生长。这应当是值得关注的,因为微藻类是在这个地球上的世界上最大的氧气生产者之一。废水处理厂不能每天去除通过这些微藻类的数百万根纤维。目前,二级水平水处理去除了大约98%的通过这些微藻类的微塑料。然而,逃逸的小部分仍然相当于每天每次处理工作数千万根纤维。此外,废水处理厂产生“污水污泥”,并且当污泥散布在农业用地上时,在被释放到自然环境中的排放物上发现塑料微纤维,因此微纤维进入到食物链、废物转能(其可破坏纤维但释放有害气体)或者排放到河流或海洋中。正在开发通过过滤家用洗衣机流出物来捕获在这些机器中产生的微纤维的解决方案。典型的前装式家用洗衣机在图1中以示意性形式示出。机器100包括可旋转的密封鼓轮单元101,该可旋转的密封鼓轮单元用于接收待洗涤的衣物。鼓轮单元101具有安装在静态防水罩内部的穿孔式圆柱形可旋转鼓轮。干净的水经由连接到干线的冷水或热水入口102并且在通常为1-5巴的干线压力下被馈送到鼓轮101中。在cpu 104的控制下,电子阀管理进入鼓轮101的水。入口102连接到抽屉105,使用者可以在该抽屉中添加液体或粉末状洗涤剂。抽屉具有通向鼓轮单元101的出口。鼓轮单元可包括在cpu的控制下的加热器,以将水加热到期望的洗涤温度,通常高达90摄氏度。鼓轮可在cpu 104的控制下通过电动机106以通常为5至1600rpm的速度旋转。鼓轮单元可经由受cpu控制的排出泵108排空。排出泵额定有给定功率以在其输出处产生已知压力。排出泵馈送到出口109中,该出口连接到家用或工业排出管并且最终连接到废水网。典型的顶装式机器将具有竖直的鼓轮轴线,但将以其他方式共享前装式机器的特征中的许多特征。图2a示出了典型的家用洗衣机设置,其中洗衣机201位于工作表面203下方的地板202上。洗衣机的废物输出204被馈送到开口排污管道205中。排污管道的开口通常位于地板上方30-100cm的给定高度处,并且该开口被打开以防止在排水时所有的水从洗衣机中虹吸出来。排污管道206的顶部被称为水线,并且洗衣机的泵需要产生足够的压力将废物提升到该水线以上,以便有效地排出废物。当洗衣机开始注水时,在鼓轮本身注水之前需要一定量的水注入鼓轮下方的区域,鼓轮是洗涤过程实际需要水的地方。通常,洗衣机被设计成在多次洗涤之间保留一小部分水,因此鼓轮中就不需要使用额外的水。这是有利的,因为当洗涤剂从抽屉冲入鼓轮时,最先进入鼓轮的水中含有洗涤剂。在没有保留一小部分水的情况下,洗涤剂将会流失,洗涤过程也就无法有效进行。在使用中,将脏的衣物放置在鼓轮中,并且由使用者启动洗涤循环。cpu允许冷水经由抽屉流动以与洗涤剂混合,然后进入水在其中被加热的鼓轮。通过旋转鼓轮来搅动组合的水、洗涤剂和衣物。在该过程中,灰尘和油脂被释放到水中,并且纤维也从衣物中释放出来。如果该衣物是合成的,则微纤维通常在衣物相互摩擦时释放。在洗涤循环结束时产生的流出物是碎屑、灰尘、油脂和微纤维以及潜在地大的物体(诸如,留在衣物中的硬币或指甲)的混合物。然后将该流出物排出并且以3-8加仑/分钟的典型速率泵出鼓轮。可执行利用干净的水的第二或第三漂洗循环,从而产生具有较低浓度污染物的流出物。洗衣机的排出速率受鼓轮中的水位、出口点的高度以及过滤器是否连接到出口的影响。当前的洗衣机过滤器被设计成阻止硬币和纽扣破坏洗衣机泵。这些过滤器通常具有7mm至14mm的开孔,该开孔太大而不能有效地捕获大量微纤维。阻止微纤维所需的过滤通常小于400微米(um)。减小孔尺寸将去除水中更大比例的纤维。正在开发可在洗衣机外部加装的微纤维分离器,加装方法是将洗衣机的输出连接到独立的分离器单元,然后将该分离器单元的输出传送到开口的排污管道。然而,该分离器单元的位置被限制在水线以上。如果该分离器单元位于水线以下,则它将不会彻底排空,并且将充满受污染的废水,从而导致在排空该单元时出现问题。因此,该分离器单元需要位于水线以上。然而,如图2b所示,将分离器单元安装在水线以上可能出现问题。虚线所示的过滤器单元207需要位于水线以上,但是工作表面203和排污管道206顶部之间的间隙不足以允许将该单元安装在水线以上。因此,本专利技术的一个目的是提供一种分离器单元,该分离器单元可以安装在任何位置,包括安装在水线以下。另一个问题是,网格过滤器很快就会堵塞,一旦发生这种情况,其效率就会大大降低。这会导致压力下降和流速降低,从而导致泵和系统中的其他元件损坏以及溢流。因此,本专利技术的另一个目的是提供一种用于从流出物中分离微纤维的分离器单元,该分离器单元不会堵塞,并能长期保持有效的工作压力。


技术介绍


技术实现思路

1、提供了一种用于从流体诸如流出物中分离固体材料(包括微塑料)的分离器,该分离器包括:具有入口和出口的室,在入口和出口之间形成可渗透屏障以过滤流体的筛结构,以及与该室流体连通的泵,

2、其中该分离器还可包括用于从筛结构移除已过滤材料的过滤器压力再生装置,其中该过滤器压力再生装置包括管道和具有至少一个清洁射流的喷嘴组件,并且其中该泵被布置成将已过滤流体再循环到该过滤器压力再生装置的管道。本文的描述涉及从流出物中过滤微塑料,但该分离器可用于从任何流体中分离任何固体材料。

3、该至少一个清洁射流可以用于引导流体朝向筛结构的出口侧。

4、该泵可以是被布置成也使分离器排本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于从流体中分离固体材料的分离器,所述分离器包括:

2.根据权利要求1所述的分离器,其中所述泵是被布置成也使所述分离器排空的水泵,或者是被设置成使所述分离器排空的单独的泵。

3.根据权利要求1或2所述的分离器,其中所述至少一个清洁射流用于引导流体朝向所述筛结构的所述出口侧。

4.根据权利要求1至3所述的分离器,其中限制件设置在所述泵下游的管道中,其中所述限制件的孔被设置为确保预设量的已过滤流体再循环到所述过滤器压力再生装置中并且一定量的所述已过滤流体被排出。

5.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中通气口设置在所述泵与所述过滤器压力再生装置之间的管道中,以将空气引入到所述管道中。

6.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述分离器还包括位于所述泵与所述过滤器压力再生装置之间的空气泵,以将空气引入到所述管道中并且排空所述分离器。

7.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述水泵是正位移泵。

8.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述水泵是离心泵。

9.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述室是圆柱形的,并且所述筛结构是在所述室内的同轴圆柱体,并且其中壁设置到所述入口的一侧,使得所述流体被引导围绕所述筛结构通过通道,这样由所述洗涤水从所述清洁喷嘴移除的已过滤材料积聚在所述壁的远离所述入口的一侧上。

10.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中提供了捕集器,所述捕集器包括在所述通道的基部中通向子室的开口,所积聚的已过滤材料能够被收集在所述子室。

11.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述喷嘴组件包括多个清洁喷嘴,所述多个清洁喷嘴能够围绕所述筛结构的中心轴线旋转。

12.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述喷嘴组件由推进喷嘴旋转,所述推进喷嘴被布置成引导具有与所述筛结构的圆周相切或偏离所述中心轴线的矢量的水流。

13.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述室具有封闭的顶部和底部。

14.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中提供了流体检测器,并且其中所述过滤器压力再生装置被布置成根据来自所述流体检测器的输出致动。

15.根据权利要求14所述的分离器,其中贮存器设置在所述室的下方,并且所述流体检测器位于所述贮存器中。

16.根据权利要求15所述的分离器,其中所述流体检测器是浮子开关。

17.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中旁路管道设置在所述入口与所述出口之间,以在流体的流动被阻碍的情况下为所述流体提供另选路线。

18.根据权利要求78所述的分离器,其中所述旁路管道包括压力致动阀。

19.一种具有根据权利要求1至18所述的分离器的洗衣机。

20.根据权利要求1所述的分离器,其中所述喷嘴组件包括喷嘴,所述喷嘴被布置成引导流体流朝向可旋转板,其中所述板被布置成在所述流体流的力下旋转并且朝向所述筛结构向外喷射所述流体。

21.一种操作根据权利要求1至20所述的分离器的方法,所述方法包括以下步骤:

22.根据权利要求21所述的方法,其中操作所述泵以排空所述分离器。

23.根据权利要求21或22所述的方法,其中操作所述泵以将所述已过滤流体再循环到压力再生装置,所述压力再生装置被布置成用洗涤流体喷射所述筛结构的过滤侧以从所述筛结构的未过滤侧移除碎屑。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种适用于从流体中分离固体材料的分离器,所述分离器包括:

2.根据权利要求1所述的分离器,其中所述泵是被布置成也使所述分离器排空的水泵,或者是被设置成使所述分离器排空的单独的泵。

3.根据权利要求1或2所述的分离器,其中所述至少一个清洁射流用于引导流体朝向所述筛结构的所述出口侧。

4.根据权利要求1至3所述的分离器,其中限制件设置在所述泵下游的管道中,其中所述限制件的孔被设置为确保预设量的已过滤流体再循环到所述过滤器压力再生装置中并且一定量的所述已过滤流体被排出。

5.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中通气口设置在所述泵与所述过滤器压力再生装置之间的管道中,以将空气引入到所述管道中。

6.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述分离器还包括位于所述泵与所述过滤器压力再生装置之间的空气泵,以将空气引入到所述管道中并且排空所述分离器。

7.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述水泵是正位移泵。

8.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述水泵是离心泵。

9.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述室是圆柱形的,并且所述筛结构是在所述室内的同轴圆柱体,并且其中壁设置到所述入口的一侧,使得所述流体被引导围绕所述筛结构通过通道,这样由所述洗涤水从所述清洁喷嘴移除的已过滤材料积聚在所述壁的远离所述入口的一侧上。

10.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中提供了捕集器,所述捕集器包括在所述通道的基部中通向子室的开口,所积聚的已过滤材料能够被收集在所述子室。

11.根据任一前述权利要求所述的分离器,其中所述喷嘴组件包括多个清洁喷嘴,所述多个清洁喷...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·德奥顿吉布森M·劳伦斯欧文R·凯特尔艾尔斯F·菲尼A·鲁特
申请(专利权)人:传承大地有限公司
类型:发明
国别省市:

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