用于处理具有化学污染物的物体的系统及方法

申请号 CN201310499916.1 申请日 2013-10-22 公开(公告)号 CN103878163B 公开(公告)日 2016-06-22
申请人 江门市俐通环保科技有限公司; 发明人 张磊; 王明堂;
摘要 一种用于处理具有化学污染物的物体的系统及方法,其包括 粉碎 模 块 ,分离模块以及溶解模块。该粉碎模块被设置成将物体粉碎以便形成多个粉碎的碎片,其中每一个粉碎的碎片都具有化学污染物。该分离模块被设置成使化学污染物从粉碎的碎片分离。该溶解模块被设置成充分溶解粉碎的碎片的化学污染物,其中,溶解模块包括 蒸汽 机,该蒸汽机被设置成将蒸汽施加到粉碎的碎片。
权利要求

1.一种用于处理具有化学污染物的物体的系统,其包括:
粉碎,其被设置成将物体粉碎以便形成多个粉碎的碎片,其中每一个粉碎的碎片都具有化学污染物;
分离模块,其被设置成使化学污染物从粉碎的碎片分离;以及
溶解模块,其被设置成充分溶解粉碎的碎片的化学污染物,其特征在于,溶解模块包括蒸汽机,该蒸汽机被设置成将蒸汽施加到粉碎的碎片;
所述系统进一步包括烘干机,该烘干机被设置成降低粉碎的碎片的湿度。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,溶解模块被设置成在化学污染物从粉碎的碎片分离之前充分地溶解粉碎的碎片的化学污染物。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,分离模块包括旋转装置,该旋转装置被设置成使粉碎的碎片旋转,以便使化学污染物从粉碎的碎片分离。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,旋转装置包括圆筒,该圆筒被设置成旋转以使得粉碎的碎片被保留在圆筒内,而化学污染物充分地从圆筒分离。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,圆筒被设置成旋转以使得粉碎的碎片在圆筒的顶部处从圆筒分离。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,烘干机被设置成向粉碎的碎片提供气流。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括金属分离模块,该金属分离模块被设置成使金属碎片从粉碎的碎片分离。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,金属分离模块包括磁辊管,该磁辊管被设置成通过在粉碎的碎片上滚动并由磁来移除金属碎片。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括轻碎片移除模块,该轻碎片移除模块被设置成从粉碎的碎片移除轻碎片。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,轻碎片移除模块包括鼓机单元,其被设置成从粉碎的碎片中吹离轻碎片。
11.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,轻碎片移除模块包括抽吸单元,其被设置成将轻碎片从粉碎的碎片吸离。
12.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,轻碎片包括海绵碎片、碎纸片。
13.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括振动模块,该振动模块被设置成搅乱粉碎的碎片。
14.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,具有化学污染物的物体为使用过的墨盒。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,化学污染物为油墨。
16.一种用于处理使用过的墨盒的系统,其包括:
粉碎模块,其被设置成将使用过的墨盒粉碎以便形成多个粉碎的碎片;
溶解模块,其被设置成充分地溶解粉碎的碎片的油墨;
分离模块,其被设置成使油墨从粉碎的碎片分离;
烘干机,其被设置成降低粉碎的碎片的湿度;
金属分离模块,其被设置成使金属碎片从粉碎的碎片分离;以及
轻碎片移除模块,其被设置成将轻碎片从粉碎的碎片移除,
其特征在于,所述溶解模块包括蒸汽机,该蒸汽机被设置成将蒸汽施加到粉碎的碎片。
17.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括振动模块,其被设置成搅乱粉碎的碎片。
18.一种用于处理具有化学污染物的物体的方法,包括下面的步骤:
将物体粉碎以便形成多个粉碎的碎片,其中每一个粉碎的碎片都具有化学污染物;
将化学污染物从粉碎的碎片分离;以及
充分溶解粉碎的碎片的化学污染物;
其特征在于,溶解化学污染物的步骤包括对粉碎的碎片应用蒸汽;
所述方法进一步包括降低粉碎的碎片的湿度的步骤。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,溶解化学污染物的步骤被设置成在化学污染物从粉碎的碎片分离之前充分溶解粉碎的碎片的化学污染物。
20.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,分离化学污染物的步骤包括使粉碎的碎片旋转以便使化学污染物与粉碎的碎片分离。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,使粉碎的碎片旋转的步骤包括使用设置成使粉碎的碎片旋转的圆筒,以使得粉碎的碎片被保留在圆筒内,同时化学污染物充分地从圆筒分离。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,圆筒被设置成旋转,以使得粉碎的碎片在圆筒的顶部处从圆筒分离。
23.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,降低粉碎的碎片的湿度的步骤采用设置成向粉碎的碎片提供气流的烘干机。

说明书全文

用于处理具有化学污染物的物体的系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于处理具有化学污染物的物体的系统及方法,且更具体地但非排他地涉及用于处理被印刷油墨污染的物体的系统及方法。

背景技术

[0002] 喷墨印刷机为低成本的印刷方案,其在许多商业和家庭环境中受欢迎。作为受欢迎的印刷和复印方案,喷墨印刷机通常利用墨盒或油墨容器,这些墨盒或油墨容器被用于储存要由印刷机或复印机使用的油墨以印刷图像或文本。
[0003] 由于油墨的污染性质以及它的有害化学特性,使用过的墨盒或油墨容器已变成严重的环境问题。在把使用过的墨盒或油墨容器丢弃在垃圾堆时,由于油墨可渗入地下并进入路或地下水,用于制造油墨的化学物的有毒性质使得这些容器变成对环境的潜在危害。此外,油墨的化学成分还会污染用于制造这些墨盒和油墨容器的材料,且进而使得这些墨盒和油墨容器的回收利用过程变得非常昂贵及困难。

发明内容

[0004] 根据本发明的第一方面,提供了一种用于处理具有化学污染物的物体的系统,其包括:
[0005] 粉碎,其被设置成将物体粉碎以便形成多个粉碎的碎片,其中每一个粉碎的碎片都具有化学污染物;
[0006] 分离模块,其被设置成使化学污染物从粉碎的碎片分离;以及
[0007] 溶解模块,其被设置成充分溶解粉碎的碎片的化学污染物,其中,溶解模块包括蒸汽机,该蒸汽机被设置成将蒸汽施加到粉碎的碎片。
[0008] 有利地,溶解模块被设置成在化学污染物从粉碎的碎片分离之前充分地溶解粉碎的碎片的化学污染物。
[0009] 优选地,分离模块包括旋转装置,该旋转装置被设置成使粉碎的碎片旋转,以便使化学污染物从粉碎的碎片分离。
[0010] 有利地,旋转装置包括圆筒,该圆筒被设置成旋转以使得粉碎的碎片被保留在圆筒内,而化学污染物充分地从圆筒分离。
[0011] 优选地,圆筒被设置成旋转以使得粉碎的碎片在圆筒的顶部处从圆筒分离。
[0012] 优选地,该系统进一步包括烘干机,该烘干机被设置成降低粉碎的碎片的湿度。
[0013] 有利地,烘干机被设置成向粉碎的碎片提供气流。
[0014] 优选地,该系统进一步包括金属分离模块,该金属分离模块被设置成使金属碎片从粉碎的碎片分离。
[0015] 优选地,金属分离模块包括磁辊管,该磁辊管被设置成通过在粉碎的碎片上滚动并由磁移除金属碎片来移除金属碎片。
[0016] 优选地,该系统进一步包括轻碎片移除模块,该轻碎片移除模块被设置成从粉碎的碎片移除轻碎片。
[0017] 优选地,轻碎片移除模块包括鼓机单元,其被设置成从粉碎的碎片中吹离轻碎片。
[0018] 优选地,轻碎片移除模块包括抽吸单元,其被设置成将轻碎片从粉碎的碎片吸离。
[0019] 优选地,轻碎片包括海绵碎片、碎纸片或其组合。
[0020] 有利地,该系统进一步包括振动模块,该振动模块被设置成搅乱粉碎的碎片。
[0021] 优选地,具有化学污染物的物体为使用过的墨盒。
[0022] 优选地,化学污染物为油墨。
[0023] 根据本发明的第二方面,提供了一种用于处理使用过的墨盒的系统,其包括:
[0024] 粉碎模块,其被设置成将使用过的墨盒粉碎以便形成多个粉碎的碎片;
[0025] 溶解模块,其被设置成通过施加蒸汽来充分地溶解粉碎的碎片的油墨;
[0026] 分离模块,其被设置成使油墨从粉碎的碎片分离;
[0027] 烘干机,其被设置成降低粉碎的碎片的湿度;
[0028] 金属分离模块,其被设置成使金属碎片从粉碎的碎片分离;以及
[0029] 轻碎片移除模块,其被设置成将轻碎片从粉碎的碎片移除。
[0030] 优选地,该系统进一步包括振动模块,其被设置成搅乱粉碎的模块。
[0031] 根据本发明的第三方面,提供了一种用于处理具有化学污染物的物体的方法,包括下面的步骤:
[0032] 将物体粉碎以便形成多个粉碎的碎片,其中每一个粉碎的碎片都具有化学污染物;
[0033] 将化学污染物从粉碎的碎片分离;以及
[0034] 充分溶解粉碎的碎片的化学污染物;
[0035] 其中,溶解化学污染物的步骤包括对粉碎的碎片应用蒸汽。
[0036] 优选地,溶解化学污染物的步骤被设置成在化学污染物从粉碎的碎片分离之前充分溶解粉碎的碎片的化学污染物。
[0037] 优选地,分离化学污染物的步骤包括使粉碎的碎片旋转以便使化学污染物与粉碎的碎片分离。
[0038] 优选地,使粉碎的碎片旋转的步骤包括使用设置成使粉碎的碎片旋转的圆筒,以使得粉碎的碎片被保留在圆筒内,同时化学污染物充分地从圆筒分离。
[0039] 优选地,圆筒被设置成旋转,以使得粉碎的碎片在圆筒的顶部处从圆筒分离。
[0040] 优选地,该方法进一步包括降低粉碎的碎片的湿度的步骤。
[0041] 优选地,降低粉碎的碎片的湿度的步骤采用设置成向粉碎的碎片提供气流的烘干机。附图说明
[0042] 现在将参考附图并通过示例的方式来描述本发明的实施例,其中:
[0043] 图1为根据本发明用于处理具有化学污染物的物体的系统的一个实施例的框图
[0044] 图2为图1中所示出的系统的实施例的溶解模块的实施例的照片;
[0045] 图2A为图1中所示出的系统的实施例的分离模块的实施例的截面图;
[0046] 图3为根据本发明用于处理具有化学污染物的物体的系统的另一个实施例的过程框图;以及
[0047] 图4示出了图3中所示出的系统用于处理使用过的墨盒时所执行的处理步骤的流程图

具体实施方式

[0048] 参考图1,示出了一种用于处理具有化学污染物的物体的系统100,其包括:粉碎模块102,其被设置成将物体粉碎以形成多个粉碎的碎片;以及分离模块106,其被设置成使化学污染物从粉碎的碎片分离。优选地,在某些示例性实施例中,系统100还包括溶解模块112,其被设置成充分地溶解粉碎的碎片的化学污染物。
[0049] 在该实施例中,系统100被设置成处理具有化学污染物的各种物体。这些类型的物体的示例包括诸如容器、外壳或零部件的物品,其可能被诸如油墨或者固化形式的油墨或者以液体或固体形式的其它类型的化学物的化学污染物所污染。在这些示例中,容器、外壳或零部件可为油墨容器或墨盒,其用作油墨存储器或者印刷机或影印装置中的油墨或其它着色剂的储液箱。
[0050] 在许多示例中,这些墨盒或油墨容器可由塑料制成以限定一般性的外壳,并且可包括各种金属零部件,其被用于将墨盒啮合在复印机或印刷机内,或者在使用期间固定墨盒或容器。在某些其它示例中,墨盒还可包括诸如印刷电路板或传感器等较小的电子零部件。墨盒还可具有塑料海绵或纸过滤器或其它零部件,其被用于调节墨盒将油墨供给到复印机或印刷机的方式或者用于控制油墨在每个墨盒内的移动。
[0051] 由于被储存在这些墨盒中的油墨的化学性质,尤其在这些油墨的化学特性为油基的或者具有其它类似的有毒化合物的情况下,在丢弃墨盒时油墨优选地从所有墨盒的其它零部件分离。这是因为,丢弃没有使油墨移除的墨盒可导致油墨流出进而被释放到水道或地下水中。因此,利用用于处理具有化学污染物的物体的系统来处理使用过的墨盒或油墨容器中是有利的,这是因为,在这些墨盒中残留的油墨或其它有毒化学污染物可从墨盒或油墨容器的核心零部件中分离,并因此降低环境损害的风险和循环再利用墨盒和油墨容器的成本。
[0052] 在图1中所示的实施例中,任何诸如具有化学污染物的墨盒的物体101首先可被放置到粉碎模块102,该粉碎模块102被设置成将物体粉碎成粉碎的碎片104。当系统100被设置成处理使用过的墨盒或油墨容器时,这些粉碎的碎片104可包括由物体的塑料外壳的粉碎所形成的塑料碎屑,以及由物体的金属零部件的粉碎所产生的金属碎片。优选地,粉碎模块102具有在使用期间用于冷却粉碎器的热交换器或冷却系统,以使得由粉碎过程所产生的附加热量不会进一步引起在粉碎的碎片104中的化学污染物的化学反应或燃烧。
[0053] 一旦这些粉碎的碎片由粉碎模块102生成,这些碎片104就会被传递到分离模块106,其被设置成分离化学污染物108和粉碎的碎片104。优选地,分离模块106包括圆筒,其被设置成旋转以使得化学污染物108可从粉碎的碎片104旋出,并由此允许化学污染物108被收集,同时允许粉碎的碎片104被单独地移除。下面将参考附图2A来进一步描述分离模块
106的一个实施例。
[0054] 在该实施例中,系统100包括溶解模块112,该溶解模块112被设置成在粉碎模块102与分离模块106之间工作。在化学污染物不为液体形式或者在化学污染物可能需要进一步的化学处理才可以充分形成为液体形式的示例中,溶解模块112可被设置成充分溶解粉碎的碎片上的化学污染物,以使得这些化学污染物可被更有效地从粉碎的碎片104中移除。
优选地,如图2中所示出的,溶解模块包括蒸汽单元200,其被设置成将蒸汽发射到粉碎的碎片104上。这提供两个作用,首先,蒸汽使这些碎片104湿润,并因此使某些固化的化学污染物变成液体形式。此外,由于蒸汽是热的且可能以压力发射出,碎片104可以反过来被加热到高温,并因此有助于溶解化学污染物,减少了把化学污染物从碎片104分离所需要的努力。
[0055] 在某些实施例中,其它化学物也可被用于溶解化学污染物108。然而,蒸汽为优选的示例,这是因为蒸汽可以较低成本产生。而且,由于蒸汽实际上为煮沸的水,因此它的使用和逸出到环境不会对环境产生损害,而为了移除化学污染物而使用的化学溶剂反而可对环境产生损害。
[0056] 一旦溶解模块112完成了化学污染物108的溶解过程,碎片104随后可被放置到上述的分离模块106。在这些情形中,由于化学污染物108可能已被溶解模块112充分溶解或液化,分离模块106可通过使潮湿的或湿润的碎片104旋转而有效地旋干碎片104。参考图2A,示出了具有设置成使碎片104旋转的旋转圆筒220的分离模块106的示意图。由于碎片104可能是润湿的,因此可为化学污染物或溶解的化学污染物的液体会由于旋转圆筒220所产生的离心力而被有效地驱逐到旋转圆筒220的侧部或底部,并可通过孔222或圆筒的底部从圆筒220释放出。在该实施例中,旋转圆筒220也被成形成使得固体碎片110被旋转到圆筒的顶部,同时在该阶段很大程度上为液体形式的化学污染物将被旋转到旋转圆筒的底部。这有效地允许化学污染物从固体碎片分离,并在任意一个端部处被收集,以作进一步处理或循环再利用。
[0057] 参考图2,示出了蒸汽单元200。在该实施例中,蒸汽单元200包括头部202,其被设置成将蒸汽传递到来自于粉碎模块102的多个粉碎的碎片104。优选地,在碎片位于设置成将粉碎的碎片从粉碎模块102传递到分离模块106的传送带303上时,蒸汽单元200将蒸汽传递到多个粉碎的碎片104。在该示例中,当传送带将每个粉碎的碎片104输送到下一个阶段的下一个处理模块时,蒸汽单元200的头部202被设置成将蒸汽施加到传送带上的粉碎的碎片104上。
[0058] 在另一个实施例中,传送带303可被实施成使得传送带303与蒸汽单元200的示例集成到一起,以将蒸汽传递到多个粉碎的碎片104。在该实施例中,传送带303被设置成从粉碎模块102接收碎片104,并且在碎片104被放置在传送带303上时,集成的蒸汽机被设置成将蒸汽直接传递到传送带上的碎片104上。
[0059] 参考图3,示出了利用用于处理具有化学污染物的物体的系统的一个实施例来处理诸如墨盒的物体的处理过程框图。在该实施例中,系统300被设置成接收物体101,并将物体101经由传送带系统302传递到粉碎模块102。一旦物体101到达粉碎模块102,粉碎模块102可将物体101粉碎成粉碎的碎片104。优选地,如图3中所示出的,粉碎模块102包括冷却系统,在该冷却系统中水被用于将粉碎器从粉碎过程所产生的热量中冷却。其有利之处在于,由于降低了热应力,粉碎器的寿命被提高了,并且还同时通过降低热量,最小化了引起化学污染物的化学反应的风险。
[0060] 一旦粉碎的碎片104从粉碎模块102释放,传送带303被设置成将碎片104传递到分离模块106,以便将化学污染物108从碎片110分离。在该实施例中,如图2中所示的蒸汽单元200用于将蒸汽施加到传送带303上的粉碎的碎片104。通过将蒸汽施加到碎片104,粉碎的碎片104上的化学污染物至少部分地被溶解或液化。由于化学污染物在被处理之前可能已在物体上变干,这些固态的化学污染物可通过蒸汽单元200所发射的蒸汽在粉碎的碎片104上被转换成半固态或液态。
[0061] 由于粉碎的碎片104现在变得高度湿润,当粉碎的碎片104被传递到分离模块106时,分离模块106的旋转圆筒被设置成使碎片104旋转以旋干碎片104。在该过程中,可能为液体形式的化学污染物108将从粉碎的碎片104的固态小片110上旋离,其中,较干燥的粉碎的碎片110在旋转圆筒中大体向上移动,而液态化学污染物108被释放到旋转圆筒220的侧部或者落到其底部。这些液态化学污染物108随后被收集以用于处理、再循环利用或丢弃,而现在被净化(清除了原始化学污染物)的粉碎的碎片可在处于传送带上时被吹干304,已被输送到振动单元301。
[0062] 吹干为优选的处理步骤,这是因为它使碎片110干燥,以使得碎片110可进一步由振动单元301来处理。在一个实施例中,振动单元301包括振荡或振动盘和多个位于该盘的基底的孔,以允许较小的碎片分散或被移除。在该实施例中,一旦粉碎的碎片110到达振动单元301,该单元在每个粉碎的碎片110上施加振动或振荡力。在这之后,可包括金属管辊310的金属分离模块310可被用于使金属碎片110M从粉碎的碎片110分离,并使塑料碎片
110P和诸如海绵碎片及碎纸片110S的较轻碎片保留在粉碎的碎片110中。
[0063] 在该示例中,由于诸如海绵碎片和碎纸片110S的较轻碎片大体上比塑料碎片110P轻,抽吸机或鼓风机308可被用于将较轻的碎片110S从粉碎的碎片110中吹离或吸离。一旦该过程完成,剩余的碎片大部分将为塑料碎片110P,这些塑料碎片110P随后可被收集以便丢弃或作进一步处理。
[0064] 参考图4,提供了由图3中示出的系统300对墨盒进行处理的流程图。如所示的,墨盒(402)首先被粉碎(404)。在此之后,溶剂被施加到粉碎的碎片,以溶解粉碎的碎片上的油墨(406)。优选地,所使用的溶剂为由蒸汽单元200发射到粉碎的碎片上的蒸汽。通过使用蒸汽作为溶剂可最小化成本和对环境的危害。
[0065] 在干燥的油墨处于使用过的墨盒上的情况下,通过上述的过程,粉碎的碎片104上的油墨被至少部分地溶解或液化。随后,油墨可利用由分离模块106的旋转单元所执行的干燥旋转过程(406)来从粉碎的碎片104中移除。在分离完成之后,碎片110可通过设置成吹干碎片110(410)的鼓风机被进一步干燥。通过吹干碎片,随后的分离过程可被更有效的进行。
[0066] 在该阶段,粉碎的碎片110应该已经移除了它的大多数化学污染物(油墨)。然而,在墨盒或油墨容器中使用的塑料碎片110P、海绵碎片及碎纸片110S和金属碎片,可能仍旧保留在粉碎的碎片110中。在该实施例中,抽吸机或鼓风机被用于从粉碎的碎片110中移除诸如海绵碎片及碎纸片110S的较轻的碎片,而同时振动单元被用于大体放松并移走粉碎的碎片110,以便分离每个小片来进行单独的处理(412)(414)。最后,磁辊管可被用于从粉碎的碎片110移除任何金属碎片(416)。
[0067] 这些过程的结果将有效地允许一个或多个使用过的墨盒或油墨容器被分离成多个主要材料,包括残余的油墨、塑料、金属和如海绵及纸质零部件的较轻零部件。这将允许零部件在没有污染的残余油墨的情况下被进一步处理、丟弃或再循环利用,否则这些残余的油墨将使得墨盒成为环境问题。
[0068] 在可替换的实施例中,图3中所示出的每个模块和图4中所标示的及图3中的模块参考标记1-8中所示出的单个步骤,可根据处理具有化学污染物的物体的必要需求而被移除或修改。在特定的示例中,蒸汽单元200可不被看作为必需的,这是因为在某些情形中,化学污染物不必被液化或溶解。在某些实施例中,抽吸也可被用于从粉碎的碎片104中移除化学污染物。在化学污染物不易被溶解或已经基本上处于液态的情况时,这是特别有益的。
[0069] 在其它示例中,这些单个模块中的每一个可被移除或修改,以便处理较大量的具有化学污染物的物体。
[0070] 这些实施例的有利之处在于,用于处理具有化学污染物的物体的系统,可以在不使用化学溶剂的情况下把油墨(本质上为油基或水基的)从材料的完全提取及分离。此外,该系统可以分离海绵、纸、金属及塑料,并因此一旦这些材料被分离时,允许高级形式的再循环利用。此外,系统100,300被设置成模块化,以使得图4中所示出的或作为图3中的单个模块化步骤1-8的单个模块,可在性能上被移除或增加,以至处理不同量的墨盒或具有化学污染物的其它类型的物体。
[0071] 本领域技术人员会理解,可对本发明所示出的具体实施例进行多个变型和/或修改,而不脱离所概括描述的本发明的精神或范围。因此,本实施例在所有方面将被看作阐释性的而非限制性的。
[0072] 本文中所包含的任何对现有技术的参考都不应被看作承认该信息为公知常识,除非指明。
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