一种微塑料颗粒锥形淘析器和微塑料颗粒除杂淘析设备

摘要

本实用新型涉及环保技术领域，尤其涉及一种微塑料颗粒锥形淘析器和微塑料颗粒除杂淘析设备。本实用新型的设备将含有泥沙、标签纸的微塑料颗粒经过在第一螺旋加速盘管内通过水流加速，在第一锥形筒体类形成螺旋旋涡，含标签纸的漂浮型杂质在第一锥形筒体的上部随水流排出，微塑料颗粒则进入第二螺旋加速盘管内通过水流加速，在第二锥形筒体类形成螺旋旋涡，微塑料颗粒在第二锥形筒体的上部随水流排出，含泥沙的沉淀型杂质由设置在第二锥形筒体的底部的出料口排出。该设备处理高效，能够获得较为单一的微聚酯塑料，为微聚酯塑料进一步处理做好准备。

说明书

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，尤其涉及一种微塑料颗粒锥形淘析器和微塑料颗粒除杂淘析设备。

背景技术

微塑料，是一种直径小于5毫米的塑料颗粒，是一种造成污染的主要载体。微塑料体积小，这就意味着更高的比表面积（比表面积指多孔固体物质单位质量所具有的表面积），比表面积越大，吸附的污染物的能力越强。首先，环境中已经存在大量的多氯联苯、双酚A等持久性有机污染物（这些有机污染物往往是疏水的，就是说它们不太容易溶解在水中，也不容易被水体稀释），一旦微塑料和这些污染物相遇，正好聚集形成一个有机污染球体。微塑料相当于成为污染物的坐骑，二者可以在环境中到处游荡。

2004年，微塑料这一概念是在发表在Science的一篇文章（Lost at Sea：where isall the plastic）中首次提出。且由于微塑料在海洋环境中的广泛存在以及对生物产生的各种确定的以及不确定的危害，得到了各界的广泛关注。

申请人是一家专业利用废旧纺织品和废聚酯包装料生产再生化纤企业，在PET瓶片、废聚酯纺织品等废聚酯回收过程，废聚酯经过粉碎机粉碎，但因为废聚酯上还有很多的残留物质，再加上长期暴露在外界，所以废聚酯上有较多杂质，因此必须先将废聚酯清洗干净，再到后面的纺丝工序。废聚酯的清洗需要经过漂浮、高温煮洗、清水漂洗等工序，在这些过程中会产生大量的废水，废水中含有微聚酯塑料则经水处理系统回收污泥，回收的污泥包括了标签纸、泥沙和大量的微聚酯塑料，公司目前除了采用焚烧处理并没有更好的处理手段可以利用这些污泥中的微聚酯塑料。如果对这些微聚酯塑料进行回收利用，则可以有效的增加企业的效益，并减小了污泥处理的环境压力。但是微聚酯塑料由于颗粒小，同时还夹杂大量的其他微颗粒物质，清理除杂成为第一技术难题。

上海大学公开的中国发明专利申请（公开号：CN108375670A，公开日：20180807）公开了一种脱水污泥中微塑料的提取方法及装置，步骤为：对脱水污泥进行冷冻干燥均质化处理，再加入密度溶液并搅拌得到悬浊液，静置悬浊液至完全分层；非沉淀层中上浮的微塑料颗粒在抽气泵作用下通转移到滤膜上进行快速收集；将密度溶液连续加入抽滤瓶保持溶液与抽气嘴高度齐平，再冲洗管道数次，将粘附在管壁上微塑料颗粒转移至滤膜上；取截留后微塑料颗粒，加入过氧化氢溶液震荡反应，去除污泥中有机物杂质；烘干去除多余液体，并冷却得到最终微塑料颗粒。该方法只适用于微塑料的检测研究，无法作为微塑料回收利用的方法。

发明内容

鉴于目前微塑料的研究还处于收集和检测阶段，并没有有效的回收利用方法，本实用新型的一个目的是一种微塑料颗粒除杂淘析设备，该设备可以有效在公司污水处理后的污泥中回收微聚酯塑料，并去除微聚酯塑料中的标签纸、泥沙杂质，使微聚酯塑料的回收利用成为可能，该设备处理高效，能够获得较为单一的微聚酯塑料，为微聚酯塑料进一步处理做好准备。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种微塑料颗粒除杂淘析设备，该设备包括机架、第一锥形淘析器、第二锥形淘析器；第一锥形淘析器和第二锥形淘析器由上至下固定设置在机架上，所述第一锥形淘析器的上部设置有第一进料口，底部设置有第一出料口，所述第二锥形淘析器的上部设置有第二进料口，底部设置有第二出料口，第一出料口连接至第二进料口；

所述的第一锥形淘析器的上部为柱形筒体，下部为锥形筒体，在柱形筒体内设置有第一螺旋加速盘管，第一螺旋加速盘管的起始端连接有外部进水系统，并在第一进料口的下方位置开口连接所述的第一进料口，开口的进水前端第一螺旋加速盘管内设置有文丘里管，第一螺旋加速盘管的出水口正对锥形筒体并与水平面呈15-45°斜角，第一出料口设置在锥形筒体的底部，锥形筒体内部出料口的上方设置有出水管的进水口；

所述的第二锥形淘析器的上部为柱形筒体，下部为锥形筒体，在柱形筒体内设置有第二螺旋加速盘管，第二螺旋加速盘管的起始端连接有外部进水系统，并在第二进料口的下方位置开口连接所述的第二进料口，开口的进水前端第二螺旋加速盘管内设置有文丘里管，第二螺旋加速盘管的出水口正对锥形筒体并与水平面呈15-45°斜角，第二出料口设置在锥形筒体的底部，锥形筒体内部出料口的上方设置有出水管的进水口。

作为优选，该设备还包括漂浮型杂质出料装置、微塑料颗粒出料装置和沉淀型杂质出料装置；所述漂浮型杂质出料装置出水管的进水口设置在锥形筒体内部第一出料口的上方；微塑料颗粒出料装置出水管的进水口设置在锥形筒体内部第二出料口的上方第二出料口连接至沉淀型杂质出料装置的进料口。

作为优选，所述第一进料口、第二进料口和第二出料口上均设置有旋转阀。

作为优选，所述第二锥形淘析器的锥形筒体内壁上设置有螺旋形泥沙导料槽，螺旋形泥沙导料槽延伸至第二出料口。

作为优选，所述漂浮型杂质出料装置、微塑料颗粒出料装置和沉淀型杂质出料装置均包括振动筛除水装置，出水管末端连接至振动筛除水装置。

作为优选，所述漂浮型杂质出料装置、微塑料颗粒出料装置和沉淀型杂质出料装置和包括的废水连接至废水池，废水池循环连接至外部进水系统。

作为优选，所述机架包括上支架和下支架，所述的第一锥形淘析器固定设置在上支架上，第二锥形淘析器固定设置在下支架，漂浮型杂质出料装置和微塑料颗粒出料装置分别位于下支架下方两侧，沉淀型杂质出料装置位于下支架正下方，废水池贯穿设置在下支架的一侧，并在上支架和下支架之间设置有检修楼梯。

进一步，本实用新型还公开了一种微塑料颗粒锥形淘析器，该锥形淘析器的上部为柱形筒体，下部为锥形筒体，在柱形筒体内设置有螺旋加速盘管，螺旋加速盘管的起始端连接有外部进水系统，并在进料口的下方位置开口连接所述的进料口，开口的进水前端螺旋加速盘管内设置有文丘里管，螺旋加速盘管的出水口正对锥形筒体并与水平面呈斜角，出料口设置在锥形筒体的底部，锥形筒体内部出料口的上方设置有出水管的进水口。

作为优选，所述螺旋加速盘管的出水口与水平呈15-45°角。

作为优选，所述锥形筒体内壁上设置有螺旋形泥沙导料槽，螺旋形泥沙导料槽延伸至出料口。

本实用新型由于采用了上述的技术方案，将含有泥沙、标签纸的微塑料颗粒经过在第一螺旋加速盘管内通过水流加速，并以斜角喷射至在第一锥形筒体内，在第一锥形筒体类形成螺旋旋涡，含标签纸的漂浮型杂质在第一锥形筒体的上部随水流排出，微塑料颗粒则进入第二螺旋加速盘管内通过水流加速，并以斜角喷射至在第二形筒体内，在第二锥形筒体类形成螺旋旋涡，微塑料颗粒在第二锥形筒体的上部随水流排出，含泥沙的沉淀型杂质由设置在第二锥形筒体的底部的出料口排出。该设备可以有效在公司污水处理后的污泥中回收微聚酯塑料，并去除微聚酯塑料中的标签纸、泥沙杂质，使微聚酯塑料的回收利用成为可能，该设备处理高效，能够获得较为单一的微聚酯塑料，为微聚酯塑料进一步处理做好准备。

附图说明

图1、图2为本实用新型的设备外部结构示意图。

图3为本实用新型的设备处理原理结构示意图。

图4为本实用新型微塑料颗粒清洗除杂系统的结构示意图。

图5为图4的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1、图2、图3所示的一种微塑料颗粒除杂淘析设备，该设备包括机架1、第一锥形淘析器2、第二锥形淘析器3、漂浮型杂质出料装置4、微塑料颗粒出料装置5和沉淀型杂质出料装置6；第一锥形淘析器2和第二锥形淘析器3由上至下固定设置在机架1上，机架1包括上支架11和下支架12，所述的第一锥形淘析器2固定设置在上支架11上，第二锥形淘析器3固定设置在下支架12，漂浮型杂质出料装置4和微塑料颗粒出料装置5分别位于下支架12下方两侧，沉淀型杂质出料装置6位于下支架12正下方，废水池贯穿设置在下支架12的一侧，并在上支架11和下支架12上设置有检修楼梯9。

如3所示，所述第一锥形淘析器2的上部设置有第一进料口21，底部设置有第一出料口22，所述第二锥形淘析器3的上部设置有第二进料口31，底部设置有第二出料口32，第一出料口22连接至第二进料口31，第二出料口32连接至沉淀型杂质出料装置6的进料口；所述的第一锥形淘析器2的上部为柱形筒体，下部为锥形筒体，在柱形筒体内设置有第一螺旋加速盘管23，第一螺旋加速盘管23的起始端连接有外部进水系统7，并在第一进料口21的下方位置开口连接所述的第一进料口21，开口的进水前端第一螺旋加速盘管23内设置有第一文丘里管24，第一螺旋加速盘管23的第一出水口25正对锥形筒体并与水平面呈30°斜角，水流喷射的速度为30-40m/s。第一出料口22设置在锥形筒体的底部，所述漂浮型杂质出料装置4出水管的第一进水口41设置在锥形筒体内部第一出料口22的上方；所述的第二锥形淘析器3的上部为柱形筒体，下部为锥形筒体，在柱形筒体内设置有第二螺旋加速盘管33，第二螺旋加速盘管33的起始端连接有外部进水系统7，并在第二进料口31的下方位置开口连接所述的第二进料口31，开口的进水前端第二螺旋加速盘管33内设置有第二文丘里管34，第二螺旋加速盘管33的第二出水口35正对锥形筒体并与水平面呈30°斜角，水流喷射的速度为30-40m/s。第二出料口32设置在锥形筒体的底部，微塑料颗粒出料装置5出水管的第二进水口51设置在锥形筒体内部第二出料口32的上方。第二锥形淘析器3的锥形筒体内壁上设置有螺旋形泥沙导料槽36，螺旋形泥沙导料槽36延伸至第二出料口32。

如图3所示，第一进料口21、第二进料口31和第二出料口32上均设置有旋转阀。漂浮型杂质出料装置4、微塑料颗粒出料装置5和沉淀型杂质出料装置6均包括振动筛除水装置，出水管末端连接至振动筛除水装置。漂浮型杂质出料装置4、微塑料颗粒出料装置5和沉淀型杂质出料装置6和包括的废水连接至废水池8，废水池8循环连接至外部进水系统7。

本实用新型还公开了采用上述的设备进行微塑料颗粒除杂淘析方法，该方法将含有泥沙、标签纸的微塑料颗粒经过在第一螺旋加速盘管23内通过水流加速，并以斜角喷射至在第一锥形筒体内，在第一锥形筒体类形成螺旋旋涡，含标签纸的漂浮型杂质在第一锥形筒体的上部随水流排出，微塑料颗粒则进入第一螺旋加速盘管23内通过水流加速，并以斜角喷射至在第二形筒体内，在第二锥形筒体类形成螺旋旋涡，微塑料颗粒在第二锥形筒体的上部随水流排出，含泥沙的沉淀型杂质由设置在第二锥形筒体的底部的出料口排出。

进一步，本实用新型还公开了所述设备在微塑料颗粒回收利用的应用。

如图4、图5所示的微塑料颗粒清洗除杂系统，该系统包括计量输送装置101、摩擦清洗机102、第一螺旋输送机103、微塑料颗粒除杂淘析设备104、第二螺旋输送机105、加热槽106、第三螺旋输送机107、第一卧式脱水机108、第四螺旋输送机109、第一清洗漂槽110、第二清洗漂槽111、第五螺旋输送机112、第二卧式脱水机113、第六螺旋输送机114、第一正压气力输送装置115、第一旋风分离器116、第一匀料斗117、微颗粒材质分选机118、第二正压气力输送装置119、第二旋风分离器120、第二匀料斗121、微颗粒色选机122和第七螺旋输送机123。

上述的微塑料颗粒清洗除杂系统的工作流程如下：

1）废聚酯清洗污泥由计量输送装置101进入摩擦清洗机102，微颗粒上会粘附有尘土、油污等污物，时间放久了部分微颗粒还会结块，摩擦清洗机102内有螺旋倾斜叶片，可将微颗粒打散，将微颗粒充分搅拌，并使颗粒与颗粒、颗粒和筛网之间彼此发生摩擦，将粘附在微颗粒上的污物脱落并从筛网甩出，进行预清洗；

2）通过第一螺旋输送机103进入本实用新型所述的微塑料颗粒除杂淘析设备104，在微塑料颗粒除杂淘析设备104中将塑料颗粒、泥沙、标签等悬浮物分离；

3）通过第二螺旋输送机105进入加热槽106，加热槽106加热到90摄氏度，两个加热槽106间歇进料，保证充分的煮料时间，又有搅拌作用，使物料充分摩擦，和清洗液充分接触；提高清洗效果，热水单循环利用，减少热量损失；煮料完成后通过第三螺旋输送机107进入第一卧式脱水机108脱去清洗液和水分；

4）通过第四螺旋输送机109依次进入第一清洗漂槽110、第二清洗漂槽111，充分搅拌，将加热槽106中带过来的清洗液清洗干净，并进一步清洗微颗粒；清洗水从后往前实现重复利用，不影响清洗效果旋风分离器将物料分散；清洗完成后煮料完成后通过第五螺旋输送机112进入第二卧式脱水机113脱去水分；

5）通过第六螺旋输送机114以及第一正压气力输送装置115进入第一旋风分离器116将物料分散，气固分离后进入第一匀料斗117完全将物料均匀分散，再进入微颗粒材质分选机118进行微颗粒材质分选；在化纤行业中，微颗粒中以PET为主要原料，附带小量PVC、PS、ABS、PA等改性塑料等和PET密度接近，利用材质分选机将这些塑料颗粒分选出去；

6）通过第二正压气力输送装置119、第二旋风分离器120和第二匀料斗121进入微颗粒色选机122，部分PET塑料颗粒还带有颜色（特别是乳白色是加了增白剂的），而PET微颗粒偏透明为主，可以将这部分去除；

7）最后由第七螺旋输送机将聚酯微颗粒输送至生产车间。

以上为对本实用新型实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。