CN106948202A - 基于生物法的废纸再生装置及其使用方法 - Google Patents

基于生物法的废纸再生装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开基于生物法的废纸再生装置，其由装置本体、搅拌组件、活塞组件、加热组件及过滤组件等部件组成。所述搅拌组件用以搅拌所述制浆腔室内的纸浆。所述活塞组件用以控制所述制浆腔室与所述脱水腔室的连通或阻断。所述加热组件用以干燥所述脱水腔室内的纸浆。所述过滤组件用以过滤分离所述脱水腔室内的纸浆。本发明还公开基于生物法的废纸再生装置的使用方法，包含有以下步骤，步骤S1，提供废纸再生装置；步骤S2，供纸；步骤S3，浸泡；步骤S4，碎浆；步骤S5，脱墨；步骤S6，脱水；步骤S7，压平干燥。本发明的优点在于：可用于家庭或办公室产生的废纸再生，将废纸再生成纸，减少纸的产生的垃圾及污染。

Description

基于生物法的废纸再生装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及废纸再生领域，特别地是，基于生物法的废纸再生装置及其使用方法。
背景技术
2016年6月30日，工信部发布《工业绿色发展规划(2016-2020年)》。提出了“绿色制造体系：绿色园区、绿色工厂、绿色产品和绿色供应链”，指出“加快推动再生资源高效利用及产业规范发展；废纸加工利用作为主要再生资源被列入《规划》当中。
2016年8月9日，国家发改委出台《2016循环发展引领计划(征求意见稿)》。根据《计划》内容，未来将鼓励绿色产品消费，大力推动节能、节水、环保、资源综合利用、再制造、再生产品使用。
我国作为世界上用纸大国之一，每年消耗的纸浆量大约为9000万吨，废纸回收量约5000万吨，回收率远小于发达国家70％的水平。我国在废纸回收再生方面还有很大的发展空间，特别是市场目前还没有一种成熟的可以用于家庭和办公用的小型废纸再生装置。
发明内容
本发明目的是克服现有技术中缺少家庭和办公用的小型废纸再生装置的问题，提供一种新型的基于生物法的废纸再生装置。
为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：基于生物法的废纸再生装置，包含有，
装置本体，其由从上至下依次叠置的顶部腔室、制浆腔室、脱水腔室及废水收集腔室组成，所述顶部腔室上具有连通其的进水口，所述顶部腔室与所述制浆腔室间具有连通两者的顶部制浆通道，所述制浆腔室与所述脱水腔室间具有连通两者的制浆脱水通道，所述脱水腔室与所述废水收集腔室间具有连通两者的脱水废水通道；
搅拌组件，其对应于所述制浆腔室，所述搅拌组件用以搅拌所述制浆腔室内的纸浆；
活塞组件，其对应于所述制浆脱水通道，所述活塞组件用以选择性地密封所述制浆脱水通道，进而控制所述制浆腔室与所述脱水腔室的连通或阻断；
加热组件，其对应于所述脱水腔室，所述加热组件用以干燥所述脱水腔室内的纸浆；以及，
过滤组件，其对应于所述脱水废水通道，所述过滤组件用以过滤分离所述脱水腔室内的纸浆。
作为基于生物法的废纸再生装置的优选方案，所述搅拌组件具有驱动电机、联轴器、传动轴及扇形轮片，其中，所述传动轴系竖直设置，所述传动轴的上端通过所述联轴器与所述驱动电机相结合，所述传动轴的下端依次经过所述顶部腔室、所述顶部制浆通道后延伸至所述制浆腔室内，所述传动轴的下端结合有所述扇形轮片，藉由所述驱动电机通过所述传动轴带动扇形轮片工作，以此实现所述搅拌组件的搅拌功能。
作为基于生物法的废纸再生装置的优选方案，所述活塞组件具有活塞手柄、活塞轴及橡皮塞，其中，所述活塞轴系竖直设置，所述活塞轴的上端与所述活塞手柄相结合，所述活塞轴的下端依次经过所述顶部腔室、所述顶部制浆通道后延伸至所述制浆腔室内，所述活塞轴的下端结合有所述橡皮塞，所述橡皮塞对应于所述制浆脱水通道，藉由所述活塞手柄通过所述活塞轴带动所述橡皮塞上下移位，以此选择性地密封所述制浆脱水通道。进一步地，所述橡皮塞的纵向截面为锥形，锥形结构可以使底部通道密封性好。
作为基于生物法的废纸再生装置的优选方案，所述加热组件具有加热丝，其中，所述加热丝系处于所述脱水腔室的顶部。
作为基于生物法的废纸再生装置的优选方案，所述装置本体还具有竖直连接壁，所述竖直连接壁系处于所述顶部腔室、所述制浆腔室、所述脱水腔室及所述废水收集腔室的旁侧，所述竖直连接壁分别结合所述顶部腔室、所述制浆腔室、所述脱水腔室及所述废水收集腔室。
作为基于生物法的废纸再生装置的优选方案，所述竖直连接壁与所述顶部腔室的结合方式、所述竖直连接壁与所述制浆腔室的结合方式、所述竖直连接壁与所述脱水腔室的结合方式或所述竖直连接壁与所述废水收集腔室的结合方式系可拆卸式，所述顶部腔室、所述制浆腔室、所述脱水腔室及所述废水收集腔室彼此独立设置。
本发明还提供了一种基于生物法的废纸再生装置的使用方法，包含有以下步骤，
步骤S1，提供上述的废纸再生装置；
步骤S2，供纸：将家庭或办公产所产生的废纸用碎纸机或其他设备切碎，放入所述制浆腔室内；
步骤S3，浸泡：向所述制浆腔室内进清水，完全浸泡，形成纸浆；
步骤S4，碎浆：循环搅拌纸浆，优选地，搅拌一段时间，停止一段时间，进一步地，循环3-6个周期；
步骤S5，脱墨：放入生物酶，浸泡搅拌；
步骤S6，脱水：通过过滤网将纸浆中的水份分离；
步骤S7，压平干燥。
作为基于生物法的废纸再生装置的使用方法的优选方案，步骤S5中，所述生物酶系选用纤维素酶和/或半纤维素酶。
作为基于生物法的废纸再生装置的使用方法的优选方案，步骤S5中，浸泡搅拌的过程中，加入H2O2并加热纸浆，使生物酶彻底失去活性，沉淀一段时间后，排出废水。
与现有技术相比，本发明的优点至少在于：可用于家庭或办公室产生的废纸再生，将废纸再生成纸，减少纸的产生的垃圾及污染。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为本发明一实施例的内部结构示意图。
图3为本发明一实施例的外观结构示意图(合并状态)。
图4为本发明一实施例的外观结构示意图(分离状态)。
图5为本发明一实施例的使用方法示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参见图1至4，图中示出的是基于生物法的废纸再生装置。该废纸再生装置主要由装置本体1、搅拌组件2、活塞组件3、加热组件4及过滤组件5等部件组成。
所述装置本体1由底座11、竖直连接壁12、顶部腔室13、制浆腔室14、脱水腔室15及废水收集腔室16组成。所述顶部腔室13、所述制浆腔室14、所述脱水腔室15及所述废水收集腔室16彼此独立设置。且，所述顶部腔室13、所述制浆腔室14、所述脱水腔室15及所述废水收集腔室16从上至下依次叠置。所述竖直连接壁12系处于所述顶部腔室13、所述制浆腔室14、所述脱水腔室15及所述废水收集腔室16的旁侧。所述竖直连接壁12分别结合所述顶部腔室13、所述制浆腔室14、所述脱水腔室15及所述废水收集腔室16。其中，所述竖直连接壁12与所述顶部腔室13的结合方式、所述竖直连接壁12与所述制浆腔室14的结合方式、所述竖直连接壁12与所述脱水腔室15的结合方式及所述竖直连接壁12与所述废水收集腔室16的结合方式均系可拆卸式。本实施例中，所述可拆卸式系通过螺钉连接方式实现。此外，所述顶部腔室13、所述制浆腔室14、所述脱水腔室15及所述废水收集腔室16采用抽屉结构的设计，可抽拉。
所述顶部腔室13上具有连通其的进水口。所述顶部腔室13与所述制浆腔室14间具有连通两者的顶部制浆通道。所述制浆腔室14与所述脱水腔室15间具有连通两者的制浆脱水通道。所述脱水腔室15与所述废水收集腔室16间具有连通两者的脱水废水通道。
所述搅拌组件2对应于所述制浆腔室14。所述搅拌组件2用以搅拌所述制浆腔室14内的纸浆。本实施例中，所述搅拌组件2具有驱动电机21、联轴器22、传动轴23及扇形轮片24。其中，所述传动轴23系竖直设置。所述传动轴23的上端通过所述联轴器22与所述驱动电机21相结合。所述传动轴23的下端依次经过所述顶部腔室13、所述顶部制浆通道后延伸至所述制浆腔室14内。所述传动轴23的下端结合有所述扇形轮片24。藉由所述驱动电机21通过所述传动轴23带动扇形轮片24工作，以此实现所述搅拌组件2的搅拌功能。
所述活塞组件3对应于所述制浆脱水通道。所述活塞组件3用以选择性地密封所述制浆脱水通道，进而控制所述制浆腔室14与所述脱水腔室15的连通或阻断。本实施例中，所述活塞组件3具有活塞手柄31、活塞轴32及橡皮塞33。其中，所述活塞轴32系竖直设置。所述活塞轴32的上端与所述活塞手柄31相结合。所述活塞轴32的下端依次经过所述顶部腔室13、所述顶部制浆通道后延伸至所述制浆腔室14内。所述活塞轴32的下端结合有所述橡皮塞33。所述橡皮塞33对应于所述制浆脱水通道。藉由所述活塞手柄31通过所述活塞轴32带动所述橡皮塞33上下移位，以此选择性地密封所述制浆脱水通道。
所述加热组件4对应于所述脱水腔室15。所述加热组件4用以干燥所述脱水腔室15内的纸浆。本实施例中，所述加热组件4具有加热丝。其中，所述加热丝系处于所述脱水腔室15的顶部。
所述过滤组件5对应于所述脱水废水通道。所述过滤组件5用以过滤分离所述脱水腔室15内的纸浆。本实施例中，所述过滤组件5具有过滤网。
请参见图5，该废纸再生装置的使用方法如下：首先，将家庭或办公场所的废纸用碎纸机或其他设备切碎，放入所述制浆腔室14内。向所述制浆腔室14内通入清水(从所述顶部腔室13上的进水口进水)，使清水全部浸泡纸张。浸泡一段时间后，所述驱动电机21通电，带动所述扇形轮片24转动搅拌。搅拌一段时间后，所述驱动电机21断电，浸泡一段时间，再搅拌，以此为一个搅拌周期。如此循环3-6个搅拌周期后，向所述制浆腔室14内放入生物酶进行脱墨。这里选用纤维素酶和半纤维素酶作为脱墨用的生物酶。浸泡并搅拌一段时间后，向所述制浆腔室14内加入H2O2和加热纸浆，使生物酶彻底失去活性。沉淀一定时间后，将废水从排水管排出，进入废水收集箱6收集。同时，将所述制浆腔室14中再次通入清水，搅拌后使碎纸彻底变成纸浆。然后，拉起所述活塞手柄31，使所述橡皮塞33与所述制浆脱水通道脱离，纸浆从所述制浆腔室14内经过所述制浆脱水通道进入所述脱水腔室15内。所述脱水腔室15内的纸浆通过底部的所述过滤组件5将纸浆和水份粗略分类，最后废水进入所述废水收集腔室16，而纸浆保留在过滤网上。再，松开所述竖直连接壁12后面的螺钉，抽出所述脱水腔室15和所述废水收集腔室16，用不锈钢圆形平板轻轻挤压纸浆中的水份，挤压完成后，将所述脱水腔室15归位，使用所述加热组件4对过滤网上的纸浆进行加热干燥，干燥后取出做好的纸张。
再请参见见图3和4，该废纸再生装置采用组合重叠式的布置结构，有利于纸张制作完成后的清洗，节约清洗有水，重叠式设计方案还有利于减少装置占地空间。
该废纸再生装置采用纤维素酶和半纤维素酶对废纸中的油墨进行脱墨。脱墨完后使用H2O2和加热方式使生物失去活性，减少了废水中化学试剂的污染。
该废纸再生装置的纸浆通过生物酶进行脱墨后通过排水管进入废水收集箱进行收集后统一处理。
该废纸再生装置脱墨后的纸浆排出废水后，再重新加入清水，使成流体状，在重力作用下从纸浆腔底部的孔进入脱水腔进行脱水。
所述加热组件4的设计，使得纸浆的分离与干燥在同一空间，节省了耗材，简化纸浆脱水干燥的工序，使得装置占地更小，操作方便。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.基于生物法的废纸再生装置，其特征在于，包含有，
装置本体，其由从上至下依次叠置的顶部腔室、制浆腔室、脱水腔室及废水收集腔室组成，所述顶部腔室上具有连通其的进水口，所述顶部腔室与所述制浆腔室间具有连通两者的顶部制浆通道，所述制浆腔室与所述脱水腔室间具有连通两者的制浆脱水通道，所述脱水腔室与所述废水收集腔室间具有连通两者的脱水废水通道；
搅拌组件，其对应于所述制浆腔室，所述搅拌组件用以搅拌所述制浆腔室内的纸浆；
活塞组件，其对应于所述制浆脱水通道，所述活塞组件用以选择性地密封所述制浆脱水通道，进而控制所述制浆腔室与所述脱水腔室的连通或阻断；
加热组件，其对应于所述制浆腔室和/或所述脱水腔室，所述加热组件用以加热所述制浆腔室和/或所述脱水腔室内的纸浆；以及，
过滤组件，其对应于所述脱水废水通道，所述过滤组件用以过滤分离所述脱水腔室内的纸浆。
2.根据权利要求1所述的基于生物法的废纸再生装置，其特征在于，所述搅拌组件具有驱动电机、联轴器、传动轴及扇形轮片，其中，所述传动轴系竖直设置，所述传动轴的上端通过所述联轴器与所述驱动电机相结合，所述传动轴的下端依次经过所述顶部腔室、所述顶部制浆通道后延伸至所述制浆腔室内，所述传动轴的下端结合有所述扇形轮片，藉由所述驱动电机通过所述传动轴带动扇形轮片工作，以此实现所述搅拌组件的搅拌功能。
3.根据权利要求1所述的基于生物法的废纸再生装置，其特征在于，所述活塞组件具有活塞手柄、活塞轴及橡皮塞，其中，所述活塞轴系竖直设置，所述活塞轴的上端与所述活塞手柄相结合，所述活塞轴的下端依次经过所述顶部腔室、所述顶部制浆通道后延伸至所述制浆腔室内，所述活塞轴的下端结合有所述橡皮塞，所述橡皮塞对应于所述制浆脱水通道，藉由所述活塞手柄通过所述活塞轴带动所述橡皮塞上下移位，以此选择性地密封所述制浆脱水通道。
4.根据权利要求3所述的基于生物法的废纸再生装置，其特征在于，所述橡皮塞的纵向截面为锥形。
5.根据权利要求1所述的基于生物法的废纸再生装置，其特征在于，所述加热组件具有加热丝，所述加热丝在所述制浆腔室的底部。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的基于生物法的废纸再生装置，其特征在于，所述装置本体还具有竖直连接壁，所述竖直连接壁系处于所述顶部腔室、所述制浆腔室、所述脱水腔室及所述废水收集腔室的旁侧，所述竖直连接壁分别结合所述顶部腔室、所述制浆腔室、所述脱水腔室及所述废水收集腔室。
7.根据权利要求5所述的基于生物法的废纸再生装置，其特征在于，所述竖直连接壁与所述顶部腔室的结合方式、所述竖直连接壁与所述制浆腔室的结合方式、所述竖直连接壁与所述脱水腔室的结合方式或所述竖直连接壁与所述废水收集腔室的结合方式系可拆卸式，所述顶部腔室、所述制浆腔室、所述脱水腔室及所述废水收集腔室彼此独立设置。
8.基于生物法的废纸再生装置的使用方法，其特征在于，包含有以下步骤，
步骤S1，提供权利要求1至6中任意一项所述的废纸再生装置；
步骤S2，供纸：将家庭或办公产所产生的废纸用碎纸机或其他设备切碎，放入所述制浆腔室内；
步骤S3，浸泡：向所述制浆腔室内进清水，完全浸泡，形成纸浆；
步骤S4，碎浆：循环搅拌纸浆，优选地，搅拌一段时间，停止一段时间，进一步地，循环3-6个周期；
步骤S5，脱墨：放入生物酶，浸泡搅拌；
步骤S6，脱水：通过过滤网将纸浆中的水份分离；
步骤S7，压平干燥。
9.根据权利要求7所述的基于生物法的废纸再生装置的使用方法，其特征在于，步骤S5中，所述生物酶系选用纤维素酶和/或半纤维素酶。
10.根据权利要求7所述的基于生物法的废纸再生装置的使用方法，其特征在于，步骤S5中，浸泡搅拌的过程中，加入H2O2并加热纸浆，使生物酶彻底失去活性，沉淀一段时间后，排出废水。
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