CN1179189A - 回收物质的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用清洗机(13,15)从废弃卫生巾(49)中回收塑料和纤维。将废弃卫生巾装入清洗机(13),并在搅动下,在水,碱和肥皂中清洗。在清洗过程中,纤维从塑料中分离出。纤维与水被排出清洗机(13),而塑料(51)留在清洗机(13)内。泵(17)将纤维(53)和水输送到另一清洗机(15)以进一步清洗。此外,可对其它物品,如牛奶盒和饮料盒(251,259),报纸,及办公废纸进行处理。

Description

回收物质的系统和方法

发明领域

本发明涉及从废弃物或一次性使用物如卫生巾、报纸、办公用纸、牛奶盒、饮料或果汁盒，和玻璃和橡胶制品中清洗，处理，和/或回收物质的系统和方法。

发明背景

一次性使用卫生巾主要由塑料和纤维组成。塑料提供卫生巾外部的防潮衬料，纤维提供内部松散的吸收介质。卫生巾实际上提供了一种人戴的软垫。纤维容纳和留住所有水分，而塑料则保证了软垫不泄漏。一些一次性使用的卫生巾以如“超薄”等诸如此类的名字在市场上销售。这些纸巾用了更少的纤维，且包含超吸收微粒(SAM)，其吸收的水多达其自身体积的一千倍。

一次性使用卫生巾已非常普及。当然一次性使用卫生巾只能用一次，当它们被污物弄脏后就扔掉。卫生巾的最后处理通常包括将其运至当地填埋坑。环境学家谴责卫生巾的这种处理对于卫生巾的生产和处理而言是浪费的。一次性使用的卫生巾的生产需要森林产品以获得必需的纤维，而卫生巾废弃物占用了宝贵的填埋坑空间。全国各地的许多社区正面临着他们的填埋坑的耗尽和同时带来的寻找新填埋坑的政治困难。因此，的确有必要回收一次性使用卫生巾中的物质。

对于看完就扔掉的报纸来说也一样。从报纸中回收新闻纸的方法已进行了一段时间。同样也有必要回收废弃物如办公废物中的纸。这些废弃物包括书写纸，打字纸，印刷纸，和打印机(如与计算机一起用的)上的纸。回收物质，如新闻纸，通常第一步是清洗除去污物。就新闻纸而言，纸被清洗除去油墨。已有技术回收新闻纸的方法包括将新闻纸浸泡在缸中。然后依次将新闻纸输送到其它较干净的缸中。不幸的是，油墨随新闻纸从一个缸移到另一个缸，使得难以将新闻纸洗净。其它物质，如橡胶和玻璃，在回收的第一步进行清洗。

同样也有必要回收分层纸制品如牛奶盒和饮料或果汁盒。这些物品用了数层物质，其中包括多层塑料和纸。通常纸在塑料层之间，这实际上给纸提供了一些防水措施。此外，纸的湿强度高，其中难以将纸与塑料层分离，也难以将纸捣成浆状。在已有技术中，美国专利No.4,760,717的Ponzielli用类似水力碎浆机的装置处理这些物品。在处理中，Ponzielli象捣碎器一样切碎物品。这种切碎方法减少了回收物质的工业价值。

发明综述

本发明的目的是提供一种从废弃物，如一次性使用的卫生巾，中回收物质如塑料和纤维的系统和方法。

还有一个目的是通过从纤维中分离出塑料和其它非纤维物质，及清洗这些物质来回收含有塑料和纤维的产物。

本发明还有一个目的是提供一种清洗污染的木质浆状物，如纤维和来自报纸的新闻纸和有油墨的或有污迹的纸(如办公用纸)的方法。

本发明的另一个目的是提供一种清洗橡胶品，如废轮胎，以供回收的方法。

本发明的另一个目的是提供一种清洗玻璃制品以供回收的方法。

本发明的另一个目的是提供一种处理来自分层纸制品如牛奶盒和饮料盒的物质的方法。

本发明的另一个目的是提供一种将有机废料如食物和仓库废品制作堆肥的方法。

本发明方法从废弃物中回收纤维物质和非纤维物质如塑料。为清洗废弃物，提供了适于清洗纺织品的第一和第二清洗机。将废弃物，水，碱和表面活性剂投入第一清洗机。然后在第一清洗机中搅动废弃物以将非纤维物质与纤维物质分离开来。水和纤维物质排出第一清洗机，而非纤维物质滞留在第一清洗机中。非纤维物质在第一清洗机中清洗直至洗净。纤维物质输送到第二清洗机，在其中用水，碱和肥皂清洗直至洗净。

本发明的系统从废弃物中回收纤维物质和非纤维物质。系统包括第一清洗机，第二清洗机和输送装置。第一清洗机用于清洗物品，其包括第一容器和第一篮筐。第一容器适用于盛水，并设有排放第一容器内物质的排放设备。第一篮筐置于第一容器内，并适于盛放物品。第一篮筐上设有开孔，可使纤维物质和水的混合物从其中通过，而非纤维物质滞留在第一篮筐中。第一篮筐是可移动的，因此能搅动其中的物品。第二清洗机也用于清洗物品，它包括第二容器和第二篮筐。第二篮筐置于第二容器中。第二容器适用于盛水，并设有排放第二容器内物质的排放设备。第二篮筐上设有比第一篮筐上开孔更小的开孔，可使水从其中通过而纤维物质滞留在篮筐中。第二篮筐是可移动的，因此能搅动其中的物品。第二清洗机有输入装置，用以接收所述纤维物质进入所述第二清洗机。输送装置用于将纤维物质和水的混合物从第一清洗机输送至第二清洗机的输入装置。输送装置设有与第一容器排放设备相连的入料口和向第二容器输入装置出料的出料口。

在一种情况下，本发明的系统提供了衬有第一筛网的第一篮筐，第一筛网提供了大小合适的第一篮筐孔眼，使所述纤维物质和水的混合物从中通过而所述塑料滞留在所述第一篮筐内。第二篮筐衬有第二筛网，第二筛网提供了大小合适的第二篮筐的孔眼，使水从中通过而所述纤维物质滞留在所述第二篮筐内。

用本发明可回收和清洗组成一次性使用卫生巾和其它纤维类物品的基本物质以待后用。一次性使用卫生巾由纤维和用以将水分和污物截留在卫生巾内部的塑料隔层组成。弄脏的废弃卫生巾首先在第一清洗机中清洗以分离塑料和纤维。纤维和水及污物一起排出第一清洗机。塑料滞留在第一清洗机内，并在其中洗净。纤维，水和污物输送到第二清洗机内，并洗去纤维中的所有污物。污物和清洗水被排出第二清洗机，而纤维滞留在第二清洗机内。塑料和纤维用水，碱和肥皂清洗。这样就从弄脏的废弃卫生巾中获得了洗净的塑料和纤维。

同样也提供了一种清洗弄脏的木质浆状物如纤维和报纸的方法。该方法提供了一适于清洗纺织品的清洗机，它设有一有开孔的篮筐能使水从中通过而物品滞留在篮筐内。在篮筐内装入物品，水，碱和肥皂。转动篮筐以搅动物品，物品污垢如油墨在其中被洗净。水，碱，肥皂和污垢被排出篮筐而物品被滞留在篮筐内。然后用水洗净物品。

同样也提供了一种清洗橡胶制品如废轮胎的方法。该方法将橡胶制品切碎成橡胶颗粒。提供了一适于清洗纺织品的清洗机，它有一有开孔的篮筐可使水从中通过而橡胶颗粒滞留在其内。篮筐内装入橡胶颗粒，水，碱和表面活性剂。转动篮筐以搅动橡胶颗粒直至颗粒被洗净。水通过开孔排出篮筐而橡胶颗粒被滞留在篮筐内。

同样也提供了一种处理废料如食物和仓库废品的方法。提供了一种适用于清洗纺织品的清洗机。该清洗机设有一有开孔的篮筐能使水通过而废料滞留在内。篮筐内装入废料，水和酸或碱。转动篮筐以搅动废料。在移去废料时，将空气吹入篮筐内。

附图简述

图1是本发明较佳实施例的系统的侧视示意图。

图2是第一清洗机的第一篮筐和第一容器的局部纵向剖视细图。

图3是一个篮筐的横向示图，显示了正常转动的范围和肋条。

图4是第二清洗机的一个篮筐和与其相联的容器的局部纵向剖视细图。

图5是用于让洗净纤维排去水分的吊重装置的立体图。

图6是用于压出洗净纤维中水分的脱水机的立体图。

图7是本发明系统另一实施例的立体示意图。

图8是图7收集器的细图。

图9是系统的侧视示意图，显示了具有用于堆肥和处理废料如食物和仓库废品的结构的清洗机。

图10显示了污水处理器的方框图。

图11是图1的每一连续式分批进料清洗机的最后一个容器或单元中篮筐布局的端视图。

图12是一牛奶盒壁的局部剖视图。

图13是一饮料盒壁或果汁盒壁的局部剖视图。

图14是本发明系统另一实施例的示意图。

图15是根据一较佳实施例的磨削装置的横向剖视图。

图16是根据另一实施例的磨削装置的横向剖视图。

图17是根据另一实施例的改进的肋条装置的横向剖视图。

图18是图17的改进的肋条的一个表面图，其中显示了开孔。

最佳实施例描述

本发明的系统和方法涉及废弃物如被污物弄脏的一次性使用卫生巾的回收。一次性使用卫生巾通常由塑料和纤维组成。塑料提供了防潮的隔层，而位于塑料内的纤维象纤维介质一样容纳和滞留液体。

本发明的系统和方法回收弄脏的卫生巾中的塑料和纤维。在最初清洗步骤中，分离塑料和纤维。然后，分别洗去塑料和纤维中的所有污物。污物通常被排至污水系统进行适当的卫生处理。洗净的纤维和塑料可以销售并重新用于生产产品。

在图1中显示了本发明方法一较佳实施例实施时采用的系统11的侧视示意图。系统包括第一清洗机13，第二清洗机15，第一与第二清洗机之间的传送泵17，第一进料传送器19，第二进料传送器21和鼓风机23。

第一和第二清洗机13，15基本上是相同的。清洗机是连续式分批进料清洗机，通常用于清洗纺织品如衣物。清洗机是常规的，工业上可获得的。最佳实施例中的清洗机是76032型连续式分批进料清洗机，由美国路易斯安那州Kenner的Pellerin Milnor Corporation生产。每一机器设有多个容器25可洗其中的物品。容器25是不透水的，故能容纳清洗水。根据图2，每一容器由侧壁27和圆柱形外壁29构成。每一清洗机中的各容器25是边靠边地成行排列，因此侧壁27都互相相邻。清洗机中的每一容器25都设有用于盛放待清洗的物品的篮筐37。每一篮筐37有圆柱形外壁39及两个侧壁或端壁41。每一清洗机中的篮筐37按其纵轴同线排列。

每一清洗机设有与一个末端端篮筐连接的入口31和与另一末端端篮筐连接的出口33。每一篮筐37通过侧壁41上的开孔35和相邻的篮筐连接。待洗物品由相应的入口31装入清洗机，并在清洗过程中依次在篮筐37中传送，通过开孔35由一容器进入另一容器，并由相应出口33排出机器。

每一清洗机设有一马达36，用于在固定的容器25中使篮筐37绕其水平纵轴转动。所有的篮筐同步同方向转动。篮筐的转动使其内的物品搅动，从而增加了清洗效果。每一篮筐37装有肋条43，如图3所示，以进一步加强物品的搅动。肋条相隔地安装在外壁39的内表面上。当篮筐37转动时，物品由于肋条而上下搅动。篮筐37在一个方向旋转300度，然后反向在另一方向旋转300度。这种旋转方向的反向更加强了物品的搅动。篮筐在一个方向旋转300度然后再在另一方向旋转300度所需的时间约为11秒。在篮筐旋转大于300度时，物品可通过一常规方法从一个篮筐输送到下一篮筐。当篮筐旋转大于300度时，物品进入篮筐上常规料斗，使得物品从篮筐进入下一相邻篮筐(或如果篮筐是最后一个篮筐，那么物品被传送到清洗机外部)。

每一篮筐37的外壁39开了许多开孔45，47。开孔45使水排出篮筐。第一和第二清洗机13，15的篮筐上开孔45，47的大小不同。在第一清洗机13中，前两个篮筐37A，37B的开孔45的大小使得卫生巾的塑料部分滞留而纤维，污物和水从中通过。已发现304号不锈钢金属丝网46的效果令人满意，其金属丝直径为0.012英寸，每英寸有30条金属丝。在第二清洗机15中，所有的篮筐37C的开孔47的大小使纤维滞留在篮筐内而水和污物通过(见图4)。已发现316号不锈钢金属丝网48的效果令人满意，其金属丝直径为0.010英寸，每英寸有40条金属丝。为了更好地说明开孔，在图2和图4中示意地图示了金属丝网46，48及开孔45，47。

篮筐的改进提供了大小合适的开孔。生产出的清洗机的篮筐外壁的开孔相当大。为了提供大小合适的开孔，大小适当的金属丝网通过焊接被连接到外壁39的内表面。或者，金属丝网可通过连接件连接到外壁上，这些连接件与筛网相连并与外壁39上的开孔紧密配合。

每一容器25设有一位于容器底部的排水开口55。排水管57从排水开口55通到下一离入口31更近的容器。这使清洗水从容器到容器的流动与物品从容器到容器的流动方向相反。物品从入口31传到出口33，而清洗水从出口流到入口。这种逆流节省了水。在末端容器安装有新鲜或清洁的水的入口59，如需要也可在其它容器上安装。与出口33相邻的末端容器，其排水设备与混合器34相连。因此，末端容器中的水排至混合器34。混合器34设有一出口34a，与第一容器上的入口59a相连。因此混合器能为第一容器提供水。

第一清洗机13的前两个容器设有自相应开口55通出的排水管61。排水管61均与泵17的入料口相连。泵17是一常规的工业上可获得的无堵塞工作泵，其适于泵送含夹带固体和纤维物质的液体。导管63与泵17的出料口相连，其将料排放到第二清洗机15的第二传送器21上。导管63在传送器21上的出料口位于排出槽65中。由第一清洗机的前两个容器通出的排水管61上每个均设有卸料阀67。卸料阀67控制前两个容器内液体的排放。在泵的排出导管63上设有止逆阀69。止逆阀69阻止液体回流入泵和容器中。

每一清洗机13，15设有进料传送器19，21，用于装载待洗物进入各自第一容器。每一清洗机均装有一漏斗71以接收物品并将其引入入口31。进料传送器将通常置于地上的排出槽73，65中的物品传送到漏斗71的上方倾倒。每个传送器表面均有孔眼，使得物质在投入清洗机之前沥干。每一排出槽73，65设有与排水系统相连的地下排水管75。也可用其它装载装置，如吊重装置或斜槽来代替传送器。

每一清洗机也设有一鼓风机23用于将空气吹入清洗机的每一容器中。鼓风机23通过导管76与清洗机容器相连。空气导管76与容器相连接的位置在各自篮筐底部，这样使空气冒泡进入篮筐。根据图3容器外壁的局部显示，导管76和与外壁29连接的增压室78相连。开口30用于使空气从增压室进入容器。开口从容器一个侧壁27延伸至另一侧壁，以横跨篮筐来分配空气。开口30位于离容器底部45度处。这保证了空气流动不会被堆积在容器底部的物质所阻塞。清洗过程中空气的加入引发并加速废弃物中污物的生物降解。鼓风机是常规的，工业上可获得的设备。在较佳实施例中，鼓风机为每一清洗机提供200至500立方英尺/分钟，压力为5psig的空气。

除鼓风机外，也为每一清洗机提供一臭氧发生器24(见图1)。臭氧发生器24是常规的，工业上可获得的，通常包括一放在箱中的放电器。当电极间形成电火花，就生成了臭氧。泵26将发生器24的臭氧输送到各自导管76。

臭氧通过杀死细菌对每一清洗机中物品消毒。用了臭氧就可免除使用氯漂白剂。臭氧也引入混合器34中。

每一清洗机的出口由斜坡77组成，它将末端容器的物品倒入料箱79。第二清洗机的料箱79中的物品传送到吊重装置81(见图5)进行沥干，再传送到一脱水机83(见图6)。吊重装置由网状材料组成，使其中的物品在用绳索85输送时可沥干。脱水机83是常规的，工业上可获得的。脱水机将物品中的水分压出。改装脱水机83，将与第二清洗机15中相同型号的筛网安装在其上。当脱水机压纤维时，筛网使得纤维滞留在脱水机的工作体积内。

现在描述本发明的方法。参照图1，将废弃卫生巾49置于第一清洗机传送器19的收集处。收集处在排出槽73内，这样使液体能流出。废弃卫生巾被尿和排泄物弄脏。无需对卫生巾预处理，如切碎或打开。

将卫生巾49投入第一清洗机13第一容器的第一篮筐37A中。卫生巾在其中与水，碱和肥皂(或一表面活性剂)混合。水是来自与第一容器相连的入口59的新鲜，清洁的冷水(75°F)。较佳实施例中所用的特殊的碱是原硅酸盐。加入足够量的碱以提高混合物的pH至所需的水平，10.5至14之间。对于更油腻的物品，混合物需要更高的pH。在实施中发现pH水平在13至14时效果好。肥皂为中性，pH为7。第一篮筐绕其纵轴来回转动以搅动混合物。在搅动时，卫生巾的纤维与塑料分离。此外，洗去纤维和塑料上污物的过程开始。由碱引起的高pH使得纤维和塑料上的污物或废物更易脱离。中性的肥皂使脱离的污物以溶液形式保持在水中，阻止其重新粘附到纤维和塑料上。鼓风机23提供的空气和臭氧发生器24提供的臭氧从容器底部鼓泡进入篮筐，进一步加强混合物的搅动，因此有助于纤维从塑料中分离。空气提供的加强搅动也使洗液中的化学物质混合更快，使化学物质快速通过洗液进入物品中。空气的吹入减少了清洗时间。此外，空气吹松水混合物，为污物的生物降解和臭氧对塑料和纤维消毒提供了有利条件。而且，从篮筐外部吹入空气可阻止篮筐孔眼被清洗的物品阻塞。

当卫生巾在第一篮筐内清洗了预定的一段时间后，如约10分钟，打开卸料阀67，使第一容器和第一篮筐37A(及第二容器和第二篮筐37B)排水。塑料51被筛网滞留在第一篮筐内，而浆状液体排出篮筐37A和容器外。浆状液体由水，分离出的纤维，污物和碱及肥皂组成。然后第一篮筐与第一清洗机中其它篮筐一起旋转大于300度将其内物质传送到下一篮筐，即第二篮筐37B。第二篮筐内的物质按第一篮筐所描述的那样清洗以分离塑料中的任何剩余纤维。第二篮筐的清洗周期结束后，打开卸料阀67，使第二篮筐37B和第二容器排水。

由于第一清洗机13是连续式的，每次第一篮筐37A在将物品排空至排水设备和第二篮筐之后，投入脏卫生巾49。这维持了系统内物料的连续流动。装载传送器19，21的操作是间歇的，只有在各自第一篮筐需要投入物品时才操作。两个卸料阀67同步打开然后关闭。第二篮筐内的物质排空至第三篮筐。到这一步时，第三篮筐内的物质为不含纤维的塑料51，纤维在前两个篮筐已被分离和排出。当塑料继续通过第一清洗机13的剩余容器时，塑料用温水(130°F)，碱和肥皂清洗以洗去塑料中的所有污物。

在第一清洗机13的中部，由入口60将砂加入机器，以形成砂，塑料和水的悬浮液。砂有助于清洗通常光滑的塑料物质。砂提供了摩擦位点可使篮筐和空气引起的塑料搅动更充分地清洗塑料。砂是喷砂所用的类型。

砂与塑料一起从引入的篮筐通过第一清洗机传送到末端篮筐。篮筐通过在篮筐内壁连接316型金属丝网加以改装。金属丝网将塑料滞留在篮筐内，防止较小的塑料物质进入各自容器的排水设备。

在末端篮筐或单元中，篮筐改装成包括两层金属丝网。内层金属丝网是304金属丝网，在清洗周期内(及篮筐转动时)使砂通过而塑料滞留。环绕在内层金属丝网外侧的是外层316金属丝网。内层与外层金属丝网相隔12-18英寸。(这种金属丝网或篮筐嵌套式排列在图11中显示，并在这下面有更详尽的描述。)由于砂不能通过外层金属丝网，这一空间收集了砂。然后在末端单元中分离砂与塑料。砂进入两层之间的收集区。从收集区回收的砂再通过入口60传送回清洗机。

从清洗机中除去塑料，并置于一湿传送器上。从清洗机输送的方法可以是手动或机械方法。塑料在传送器上可按颜色等分类。

现有回收塑料技术的问题是塑料中油墨的去除。油墨通常用于在塑料上印制信息。如果不除去油墨，那么回收的塑料通常被油墨着色，因此减少了回收塑料的工业价值。用砂研磨将塑料上的油墨洗去，可使回收的塑料变成本来颜色而不被油墨着色。这种洗去塑料上的油墨的方法适用于任何类型的塑料，而不仅仅是卫生巾的塑料成分。例如，塑料糖果纸可用此法去除油墨。塑料可与多层塑料或纸层叠。

在砂以外，可用水溶性芳香类溶剂如溶剂油(矿物醇)或涂料去除剂去除附在塑料上的弹性材料和标签。还有另外一种方法，是同时用砂和芳香类溶剂。在清洗过程中，可加入杀菌剂对塑料杀菌。可用来自臭氧发生器24的臭氧。或者，可用氯漂白剂。然而，用砂之后减少了臭氧或漂白剂的需要量。

从第一清洗机13的前两个篮筐排出的水-纤维浆进入泵17，然后泵将其通过导管63排放到用于为第二清洗机15装料的第二传送器21上。第二传送器上的装料处在排出槽65中，其中在纤维投入第二清洗机15之前大部分的水和其中的污物被沥干。

然后将水-纤维浆89投入第二清洗机15的第一篮筐。纤维在热水(约170°F)，碱和肥皂中清洗。在清洗周期后，打开第一容器的卸料阀91，使第一容器经由排水管90排入排水系统。第二清洗机篮筐上金属丝网的开孔比第一清洗机的金属丝网开孔小，使纤维滞留在篮筐内。然后第一篮筐中的纤维被输送到第二篮筐并在其中再用热水，碱和肥皂清洗。加入足够量的碱以使混合物的pH升高到所需的水平，在10.5至14之间。在实施中发现pH水平在13至14时效果好。在下一篮筐中，纤维用热水清洗，在第四篮筐中，纤维用漂白剂清洗。漂白剂可以是氯漂白剂，过氧化氢或草酸，将纤维漂白和消毒。然后纤维用水清洗，再用水和酸性物质，或氟碳酸钠(Sodium fluorocarbate)清洗降低pH至约6.5至7.0。

纤维53从第二清洗机15的末端篮筐排出，并如图5所示装入吊重装置。吊重装置81由一滞留洗净的纤维使水沥干的网构成。吊重装置安装在绳索85上，其将吊重装置从第二清洗机的出口传送到脱水机83的入口。将吊重装置内的物质投入脱水机的入口。脱水机将纤维压成块93，以压出纤维中的水。脱水机中的金属丝筛网将纤维滞留在内而使水通过。然后将得到的纤维块93沿传送带95从脱水机输送至发货或储藏处。

纤维经脱水机挤压后可装在干燥器中除去所有水分。干燥器是经过改装的常规的工业上可获得的干燥器。干燥器设有一旋转篮筐。将与第二清洗机15相同型号的金属丝筛网安装在篮筐上以减小篮筐的孔眼。金属丝筛网将纤维滞留在篮筐内。塑料也可在干燥器中干燥，但与纤维分别进行。

一些卫生巾中加入了一种工业上所谓的超吸收微粒(SAM)，以减少吸收水分所需的纤维用量。据信SAM是一种丙烯酸聚合物。SAM可吸收等于其体积许多倍的水分。在第一清洗机13中，SAM与纤维一起从塑料中分离出。然后SAM与纤维一起泵送至第二清洗机15。在第二清洗机中，SAM被中和并从纤维中除去。在纤维用碱和肥皂清洗之前与之后，纤维用水和硅氟化钠(或氟硅酸钠)或氯化钠清洗。硅氟化钠中和了SAM，使其与清洗水一起从纤维中排出。

当然从清洗机13，15进入排水系统的水被废弃卫生巾的污物污染。这污水可排入城市污水系统，并由城市污水处理厂处理。或者，可用专用污水处理厂处理回收过程的污水。

现在描述一种变化方法。在本方法中，第一清洗机13设有四个单元或容器，而第二清洗机15设有七个单元或容器。将弄脏的卫生巾投入第一清洗机13第一单元的第一篮筐内。第一单元内也加入100°F的水和酸性物质。加入足够的酸性物质使洗液的pH达到约5.5。然后转动篮筐23并用鼓风机吹气。在第一单元清洗过程中，卫生巾保持完整并除去部分污物。清洗污水和污物通过排水口离开单元，而卫生巾留在第一单元篮筐内。水和污物进入污水系统。

酸性物质有效地将卫生巾中的超吸收微粒或其它吸附聚合物的大小减小。第一单元中的清洗过程约减少了卫生巾的一半重量和体积。

卫生巾在第一单元清洗后被送入第二单元的篮筐。在其中纤维用195°F的水，中性表面活性剂和将洗液pH升高至约12.5的足够的碱清洗。卫生巾通过篮筐运动和空气吹入而搅动。卫生巾被打碎，使纤维与塑料分离。大部分纤维在排水时排离篮筐，从排水管中被泵送入第二清洗机。与塑料一起剩余在篮筐内的纤维被输送到第三单元的篮筐内。纤维和塑料在其中用水清洗。第三单元内的纤维被排出相应的篮筐，再被泵送入第二清洗机。第三篮筐滞留的塑料被输送到第四篮筐即末端篮筐。在塑料离开清洗机前，塑料在末端篮筐内再用水清洗。

第四单元可装有一内篮筐以去除塑料内的不溶性污物。这一结构显示在图11中，并在下面有更详尽的描述。

在第一与第二清洗机中，通过各自篮筐的转动和空气自单元底部吹入篮筐来搅动篮筐内的物品。

投入第二清洗机15的纤维按前述方法清洗。在第一清洗机中减小的超吸收微粒与纤维分离并通过篮筐孔眼排出篮筐。随着纤维通过第二清洗机的各单元，越来越多的超吸收微粒从纤维上洗下。因此，离开第二清洗机末端的纤维被洗净而不含超吸收微粒。

在图7中显示了根据另一实施例的回收系统101。图7的系统用了分批进料型的第一和第二清洗机103，105，而非根据图1所述的连续型。第一和第二清洗机103，105中均只有一个篮筐和容器。这种系统用于小型回收操作，这时卫生巾的回收量不值得购买图1的连续型清洗机。

第一清洗机103的篮筐衬有与连续型第一清洗机13内的金属丝网46相同的金属丝网，以滞留其中的塑料并使纤维从中通过。第一清洗机103有排水导管107用于排放所有污水和纤维。排水导管有一T型部件，其一个排水支路通往泵109，另一支路通往排水系统111。两个支路均有卸料阀113，115控制其中液体流动。导管117的一段与泵109的出口相连。导管117在邻近泵109处设有一止逆阀119。导管117在位于第二清洗机105上方的收集器121的顶部放料。

图7和图8所示的收集器121使纤维能在投入第二清洗机105前沥干。收集器121用安装结构122固定在第二清洗机105的上方。收集器121上方敞开，有四个侧壁123，125和底板127。一个侧壁125作为一个门来操作，在开和关的状态间移动。收集器121有一金属丝网假底板129，因此在两个底板127，129之间有一空隙，金属丝网129允许水从中通过沥干而滞留纤维。一排水开口131位于底板127上。排水导管133使排水开口131与排水系统相连。收集器121的金属丝网下面设有一水喷嘴135，可喷水清洗金属丝网129。

收集器121可在收集状态和排放状态之间移动。在收集状态，收集器121基本上是水平的，其内可收集纤维；只是稍微倾斜使排水开口131处于最低位置。一水力活塞驱动器137将收集器121移动至排放状态，在该状态收集器如图7和图8的虚线所示那样倾斜。在排放状态，门125转动打开，使纤维通过装料口139落入第二清洗机105的篮筐内。

第二清洗机105设有一顶部装料口139，排水导管141和卸料阀143。第二清洗机105的篮筐衬有与连续型第二清洗机15的金属丝网48相同的金属丝网以滞留其中的纤维而使水和污物从中通过。两个清洗机103，105均设有鼓风机145以吹松正在清洗的物品。

图1的臭氧发生器24和泵26也可按图7布局使用，用于为清洗机103，105提供臭氧。

用图7的系统回收卫生巾，将卫生巾投入第一清洗机103中。第一清洗机有一门147用于装料和卸料。假定第一清洗机103容量为275磅，卫生巾首先在含8盎司碱的75°F水中洗十分钟。然后，打开连通泵109的卸料阀113，用泵109将第一清洗机排出的水-纤维浆状液泵送至收集器121。排放两分钟后，关闭卸料阀113。然后，第一清洗机103内的物质用含四盎司碱和肥皂的温水(130°F)洗十分钟。再将通往泵的切断阀113打开2分钟，其中泵109将浆状液体从第一清洗机103输送到收集器121。只要卸料阀113打开，泵109即运行。第一清洗机内的纤维这时已被全部排出，只剩下塑料。

在第一清洗机中加入砂(和/或芳香类溶剂)以洗去塑料中的油墨和其它污垢。塑料按上述方法清洗，用水，表面活性剂，碱(如需要)，和消毒剂如臭氧及搅动(通过篮筐运动与空气吹入)。当塑料洗净后，用带孔眼的篮筐将砂从塑料中分离出来。如果篮筐有孔径合适的孔眼，砂可在第一清洗机103中分离获得(如上述机器13的双层壁)，或在另一机器中分离。

由泵109泵送的水-纤维浆状液体可在收集器121中沥干。然后将纤维通过装料口139倒入第二清洗机105，在其中用水(170°F)，八盎司碱和肥皂清洗十分钟。然后打开切断阀143两分钟，将水和污物倒入排水系统111。再用含十盎司碱和肥皂的水(170°F)洗十分钟。打开卸料阀143两分钟。用水(170°F)清洗纤维两分钟，随后打开卸料阀两分钟。然后，用一夸漂白剂和150°F水清洗纤维十分钟，再打开卸料阀两分钟。或者，可加入臭氧作为消毒剂。用130°F水洗纤维两分钟，再打开卸料阀两分钟。接下来，在清洗机向排水系统放料两分钟之前用110°F水清洗纤维两分钟。然后，用75°F水和六盎司酸性物质清洗纤维五分钟。使清洗机放料至排水系统，然后将洗净的纤维卸载。纤维放入吊重装置81，然后传送到脱水机83如上所述压出水分。

除了从废弃卫生巾中回收塑料和纤维，我还发现本发明的方法和系统也可回收其它废弃产品和物品。在重新将回收的物质加工成新产品和物品前，物质必需首先清洗除去油和油脂，污物等。许多产品与废弃卫生巾一样含有纤维物质与非纤维物质(如塑料，金属部件等)。我发现物品如花生罐，冷冻果汁罐，波纹盒等可回收。对于花生罐和冷冻果汁罐，其金属边框和塑料盖滞留在第一清洗机中被清洗，而组成罐的硬纸壁的纤维或纸按上面对卫生巾的说明那样在第二清洗机中清洗。对于波纹盒，金属和塑料(如，金属夹和塑料货运标签)在第一清洗机中与组成盒壁的纤维分离开来。纤维排出第一清洗机，在第二清洗机中被清洗。谷类食品盒(长方形或圆柱形，如Quaker燕麦片包装盒)可被回收成纤维(盒壁)和塑料(内部衬垫)。牛奶和果汁盒可被回收成纤维和塑料物质。一次性使用的食品包装盒如杯子和器具可被回收成塑料和纤维物质。气体阻隔包可回收成纤维和塑料物质。通过篮筐的转动和空气的吹入搅动物品可使组成这些容器壁的纤维充分分解以通过第一篮筐金属丝网，因此使得纤维从非纤维物质中分离出来。

其它可处理的产品是塑料制品如塑料包装纸(如，糖果包装纸，香烟包装纸)。同样，塑料包装盒也可被清洗回收。一种特别难回收的塑料容器是机动车油容器。尽管容器由可回收的塑料组成，但由于难以洗去塑料上的油而无法回收。

一种处理塑料油容器的方法是将其磨成或切成碎片。然后在清洗机13中清洗这些可能与下面讨论的轮胎的大小相同的碎片。在180°F水，砂，中性表面活性剂和碱中清洗碎片。清洗除去了碎片上的油。此外，砂将塑料碎片中的任何涂料，标签和其它非-塑料物质洗去。

我也发现本发明的方法和系统也可回收弄脏的木质浆状物产品如新闻纸和废纸。新闻纸来自报纸。废纸包括废弃的办公用品如书写纸，打字纸，印刷纸和计算机打印机上的纸。本发明可洗去废纸和新闻纸上的油墨。新闻纸与卫生巾中的纤维相似，因此可用与清洗纤维相同的方法和系统清洗。新闻纸和纤维均由木质浆状物制成。

为了回收废纸如报纸，将报纸装料投入第二清洗机15，105。用如上所述在第二清洗机清洗纤维的相同清洗方法清洗报纸。然而，用较高温度(160-185°F)的水以帮助新闻纸上的油墨分解，pH可在10-13之间，如10.5。清洗过程除去纸上的油墨，并将其排入排水系统111。第二清洗机中的金属丝网48将纸滞留在篮筐内而使油墨和水从中通过。从第二清洗机15，105上卸下洗净的报纸并装入吊重装置81和脱水机83以压出纸中的水分。

已有回收报纸技术的一个问题是，最后产品的质量(及相应的工业价值)由组成原料的废弃新闻纸的条件决定。一般认为脏的，晒干的报纸的工业价值比相对干净的报纸低。本发明也能清洗和处理脏的晒干的报纸以提高其工业价值。通过在一改装的洗衣机内清洗报纸可洗去其所有污物。由于新闻纸的高含酸量，日晒通常使报纸变黄。高含酸量是造纸过程的一个副产物。与造纸过程相反，本发明用碱来清洗报纸，其中pH提高到很高水平。用碱洗液和臭氧或漂白剂(或两者同用)漂白报纸，从而提高其工业价值。碱更新了纤维，降低了纤维介质的脆性，而且，由于报纸在一碱性清洗液中清洗，它不再是酸性纸。因此，回收的报纸不会象酸性报纸质量变坏得那么快。

一些颜料用如上所述碱洗难以除去。因此，可选用一后继的漂白步骤。纸可进一步在后继的清洗机单元中用水(180°F)和硫化氢清洗进行漂白。洗液的pH约为4-5。可用一中间清洗步骤以使其pH从碱性水平降低至中性水平，然后可加入硫化氢使pH降低至中性以下。

如果新闻纸与非纸类污物如金属相混，那么可在第二清洗机中进行漂白。例如，将新闻纸投入第一清洗机，其中报纸被打成浆状，然后与污物分离。污物留在第一清洗机中，并从末端单元排放。新闻纸离开第一清洗机的末端单元的篮筐。然后新闻纸被输送到第二清洗机漂白。由于分离除去了污物，在漂白步骤中污物生锈的情况减少了。

此外，可将rf(无线电频率)能量能作用于洗液或水以加强去油墨处理。常规rf发生器341位于每一单元的底部(例如，在排水槽内)。(为了阐述，图14只有一些单元装有rf发生器)。Rf发生器也可置于泵附近，在水引入清洗机之前对水处理。处理过的水用于清洗纸，无论它是新闻纸，办公用纸还是其它一些待去油墨的纸。

本发明还有一方面是用酶去除纸的油墨(无论它是新闻纸还是办公用纸等)。纸按已述方法在清洗机中清洗，然而为使酶能有效，洗液的pH约为7.0，温度约为140°F。用于去纸油墨的酶为纤维素型或胺型。

除回收含纤维物质以外，我发现本发明也可回收不含任何纤维的物质。例如，本发明可回收废弃的橡胶车胎。现有技术处理废弃轮胎的方法包括将轮胎堆积在填埋坑内或将轮胎切碎在焚化炉中焚化。堆积在填埋坑内的方法使土地不能用于生产。轮胎内也积有水，因此是害虫如蚊子的可繁殖的滋生地。燃烧轮胎很浪费并造成大气污染。在回收橡胶之前必须清洗橡胶。用旧的轮胎为润滑油，路面油和灰尘所污染。聚酯垫带和外胎是润滑油，路面油和灰尘积聚特别难以除去的两处地方。

用本发明回收橡胶，将橡胶切成小橡胶颗粒或碎片。所用切碎机为常规的，工业上可获得的。在最佳实施例中，颗粒大小范围在0.1-1.0英寸之间。许多轮胎含钢和其它类型的垫带。整个轮胎包括垫带被切碎。

轮胎颗粒直接投入第二清洗机15内。颗粒在水，肥皂(或其它表面活性剂)及碱中清洗。所用清洗步骤与已述的纤维在第二清洗机中的清洗步骤相同。用篮筐和空气搅动颗粒，在其中去除颗粒上的灰尘，润滑油和油。与鼓风机空气一起吹入清洗机15的臭氧用于轮胎碎片消毒。

轮胎碎片清洗完毕后，从清洗机中排出并被干燥。将轮胎碎片置于干燥器内进行干燥。对干燥器进行改装，将316金属丝网衬在干燥器篮筐内以将轮胎碎片留在篮筐内。干燥后，洗净的橡胶可与新橡胶混在一起制备新的橡胶产品。例如，洗净的橡胶可硫化或软化。

此外，本发明可清洗回收其它非纤维类物质如玻璃容器。将玻璃容器，如瓶子等，装入第二清洗机的第一篮筐内。在第一篮筐内加入热水(160度)和中性表面活性剂如温和性肥皂。由于水不能穿透玻璃，因此不需要强表面活性剂。转动第一篮筐并用鼓风机将空气吹入第一篮筐以搅动玻璃容器。在搅动过过程中，一些以至可能所有的玻璃容器会发生破碎。衬在第一篮筐内部的316金属丝网可将除细小玻璃碎片外的所有玻璃滞留在第一篮筐内。在搅动中，玻璃容器上的任何标签可与玻璃分离。纤维类或纸标签将通过金属丝网离开第一篮筐。可将臭氧吹入容器中对玻璃消毒。

如果玻璃需要附加的清洗，那么可在后继的衬有金属丝网的篮筐内进行附加的清洗步骤。玻璃洗净后从清洗机中排出。用吊重装置，滚筒干燥器或将玻璃通过热空气来干燥洗净的玻璃。

熔化洗净的玻璃制成新的容器或其它产品以完成回收步骤。这种熔化和成形用常规技术实现。

本发明也提供了用有机物质如食物和仓库废品堆肥的方法(见图9)。

为了将这种废物堆肥，将废物投入清洗机151的第一篮筐153内。对通常用于清洗衣物和纺织品的清洗机加以改装。第一篮筐153内衬有如图1第二清洗机中的316金属丝网。堆肥机151的后续篮筐衬有更细的金属丝网(有比第一篮筐金属丝网孔眼更小的孔眼)。因此，堆肥机第二篮筐153A的金属丝网孔眼比第一篮筐金属丝网的孔眼小；堆肥机第三篮筐的金属丝网孔眼比第二篮筐金属丝网的孔眼小；依此类推，从第一篮筐至末端篮筐金属丝网孔眼大小逐渐减小。

堆肥机排水设备155具有一结构使得排出液循环回清洗机而不是将液体排入污水系统。前四个单元或容器的排水设备155与共用的导管157相连。固体泵159连在导管157路线上，其入口与导管157相连。泵出口与导管161相连，导管161通到第四容器163的内部。导管161的出口的结构可将液体排入第四容器163篮筐内部。因此，由前四个容器的排水设备收集的液体可循环回第四容器。剩余的第五容器至末端容器可采用相同的导管和泵的封闭回路。这一回路将剩余容器的液体循环回末端篮筐。

如图1的第二清洗机那样提供了一鼓风机，但无臭氧发生器。鼓风机将空气吹入所有容器。(在图9，为了简便只显示了鼓风机与前几个容器相连)。

为了将废物堆肥，将废物165投入堆肥机151的第一篮筐153内。在第一容器或篮筐内也加入温水167(98-120°F)和少量碱。所用水的量足以产生凝结的废物块。水太多将形成一稀薄浆状液。对于76032型Milnor连续式分批进料清洗机，110磅废物装料所用水的水平为自篮筐最底部3英寸高。所需碱的量为使第一篮筐内混合物的pH升高至约8.0-8.5。这促进了细菌的生长。此外，可加入的食物供给以加速其生物生长。所用的一种食物供给为干型或粉状狗食。然后，第一篮筐如上所述转动。此外，鼓风机23将空气吹入第一篮筐。因此，篮筐的运动和空气的吹入搅动废物，从而促进了生物活性。

在搅动了预定的一段时间如20分钟之后，机器151第一篮筐自动停止转动(其它篮筐出停止，由于机器内所有篮筐同步转动)并打开排水设备155(及其它所有篮筐的排水设备)。篮筐内的液体通过第一篮筐筛网流入排出设备。然后关闭排水，用泵159将液体泵送入第四篮筐。然后机器自动将第一篮筐153内的物质输送到第二篮筐153A内(同时将每一篮筐内的物质输送入下一篮筐)。再次开始搅动操作，在其中转动篮筐并将空气吹入篮筐。这样，废物在通过堆肥机时被处理。物料169从末端篮筐离开机器后被置于料箱171中，多余的水可通过料箱底部的孔眼173沥出。

处理过的物料169可用作通常使用的堆肥物料。例如，处理过的物料可混合在花园的土壤中。

在清洗机处理废物时，将产生沼气175。该气体用空吸泵177抽出容器并输入储藏器179中。清洗机中容器25的顶部用盖子181密封以防沼气逃逸。

一旦储藏在储藏器179中，沼气可销售或用作加热通过入口167加入清洗机的水的燃料来源。为了用沼气来加热水，沼气从储藏器179输送至热水加热器183的燃烧器185。沼气在燃烧器185燃烧产生热。然后加热的水经导管187输送回水的入口167。阀189控制水的流动。

尽管所述的废物堆肥方法用了一碱性混合物，但也可用一酸性混合物进行废物堆肥。将酸如乙酸、碳酸或草酸加入清洗机的废物中。加入足够的酸使pH降低至2.3至4.0。

在上述的任一回收过程中，从清洗机排出的污水可能会被重金属污染。为了减少污水中的重金属含量，使污水在处理器201(见图10)受臭氧的作用。污水通过排水管90(或111)输送到处理器201。处理器从臭氧供给器24处得到臭氧。臭氧鼓泡通过污水致使重金属含量减少。污水通过导管203离开处理器201，然后输送到排水系统。从那里污水可在污水处理装置进行处理。处理器应定期清洗以除去堆积的污物。

图1的第一和第二清洗机13，15可有一个容器改装成用以除去在前面容器中没有受处理操作影响的不溶污物。这一改装的容器可以是与出口33相邻的末端容器。篮筐的改装是通过设置套装的篮筐。容器的其它部分如上所述。参照图11，改装的容器的篮筐布局有一内篮筐211和一外篮筐213。内篮筐211套在外篮筐213内。内篮筐连接在外篮筐上，因此两者的转动同步。空隙215隔开了内篮筐和外篮筐。每一篮筐的内圆周面上设有肋条217。篮筐间的空隙可以是几英寸宽，而且无论如何应比外篮筐上的肋条217宽，使得空隙内的物品能自由地越过肋条。为使内篮筐211能容纳满量物品，末端容器的大小可比前面的容器扩大50％。

两个篮筐均设有具有所需大小的孔眼的金属丝网。内篮筐金属丝网孔眼比外篮筐金属丝网孔眼大。例如，当在清洗机中处理纤维时，内篮筐金属丝网每英寸有30条金属丝，而外篮筐每英寸有40至60条金属丝。

在操作中，正在处理的物品从前一篮筐经开口35进入内篮筐211。如上所述转动篮筐以搅动物品。此外，可吹入空气。物品，如纤维，通过内篮筐211的金属丝网而被外篮筐213滞留在空隙215内。这是因为物品不能通过外篮筐的金属丝网。污物，包括皮壳，头发，未消化食物等被滞留在内篮筐内。

内篮筐设有一无孔眼部分219，其起了外篮筐料斗的作用。在图11所示的位置，部分219位于肋条上方。同样在肋条上方，在料斗219的对面为一无孔眼部分221，这阻止空隙215内的物品返回内篮筐。内篮筐也有一有孔眼的料斗223。在将物品输送出容器时，篮筐的转动比搅动操作时进行的更完全。这将位于空隙215内的纤维移入料斗219，其中纤维被阻止重新进入内篮筐，并被输送出容器。纤维通过斜坡77(见图1)离开，倒入料箱中。内篮筐的污物通过旋转移动到料斗223，通过另一个斜坡离开料斗223，进入另一个料箱。

如上所述，分层纸制物品如牛奶盒和饮料盒(果汁盒)，也能用本发明处理。这些包装盒用了多层物质，其中包括多层塑料和纸。这些物质用来制成包装盒的壁。包装盒通常由一张纸按模板切下，再折叠成适当形状的包装盒。例如，参照图12，牛奶盒251有第一层塑料层253，第二或中间层纸层255及第三层塑料层257。一层塑料层在容器内部暴露在牛奶或其它液体中，而另一塑料层暴露在牛奶盒周围的外部环境中。认为塑料层由聚乙烯或聚酯制成。

纸225是高湿强度的，因为该物质(因此纸层)的边缘暴露在其中所含的液体中。通常在生产中涂敷于纸纤维的树脂给予了纸高的湿强度。高湿强度的纸在润湿时维持其结构。低湿强度的纸在润湿时很容易撕开。低湿强度纸比高湿强度更易捣成浆状。

牛奶盒251各层用一定方式粘接在一起。认为是由于物质本身(例如，塑料)或由于粘合剂而发生粘接。

参照图13，另一种用多层物质的包装盒是饮料盒259。饮料盒259所用的一片物质有五层；即第一层261是塑料，第二层263是铝，第三层265是塑料，第四层267是纸，第五层269是塑料。第五层269通常暴露在包装盒内的物质中，而第一层261暴露在包装盒的外部。纸267是低湿强度型纸。

还有另一类包装盒除纸层267用了高湿强度纸外，用了与上面图13的饮料盒物质相同的多层物质。这种包装被称为含铝常用牛奶盒，通常用于不用冷藏的场合。

参照图14，现在描述用于处理用多层物质的包装盒(如牛奶盒和果汁盒)的系统。系统用了如上根据图1-4所述的连续式的分批进料或管道式的清洗机313。该清洗机在美国专利No.4,236,393中有更详细的描述，其说明书包括附图在这里引用参考。清洗机中有多个容器25或单元。每一单元25内有一可转动的有孔眼的篮筐37。每一篮筐采用一有孔眼的凹部使物品在从一个单元输送到下一单元(本行业称为顶输送)时可去除水分。清洗机有多个单元。单元确定的数目可根据具体的应用而不同。

系统311也包括其它设备，它们是振动筛321，斜坡式装置323，一个或多个收集器325，一个溶解空气浮选器(DAF)327，一个压床329和几个过滤器331。

现在参照图14描述牛奶盒及饮料盒的处理方法。将物品投入清洗机313的第一单元内。然后物品在移动至下一单元前依次在每一单元中处理。物品的处理过程有几步或几个阶段。概括地说，这些步骤是：清洗物品以除去污物，润湿物品，将物品内含有的纸成分捣成浆状，清洗纸和塑料成分，提高和整理纸(浆状)和塑料成分，以及从塑料成分中分离纸成分。尽管清洗机有各个分立的单元，每一单元内可进行多种步骤。例如，在去除物品的污物后，物品可被润湿，清洗，及纸成分被捣成浆状，所有这些可在同一单元或一系列单元中进行。

现在将更具体地描述物品的处理过程。将物品投入第一单元，并一起加入热水(例如，200°F)及足够的苛性碱以使洗液(由水和化学物质组成)的pH提高至10-13。在最佳实施例中，所用pH为12.0。除苛性碱外可使用的碱性物质如硅酸盐，原硅酸盐，苏打灰或钾碱，或过氧化钠。此外，洗液中可加入中性或非离子表面活性剂。

在物品投入第一单元后，在第一篮筐内，篮筐(与清洗机内其它篮筐一起)转动以搅动洗液内的物品。物品经清洗除去废物如生物需氧(BOD)物质，化学需氧(COD)物质，灰尘及其它污物。这些BOD物质包括残留在包装盒内的牛奶和果汁。牛奶和果汁易发生生物反应，部分原因是由于废弃包装盒(废弃包装盒称作消费后废物)缺少冷冻。此外，这种废物可包括包装盒上的油墨。物品除被清洗除去污物外还被润湿，以便进行后继处理。

在第一单元中的洗涤步骤完毕后，将洗液排出第一单元。洗液或排入下水道或被处理净化。例如，洗液可流入溶解空气浮选器(DAF)装置327，该装置是常规的工业上可获得的。后续的单元可用于进一步清洗物品并洗去其中的废物。

除洗去物品中的废物外，第一单元和后续单元用于使洗液渗透入物品的纸层。通过洗液渗入纸层，可除去纸的湿强度树脂，纸更易与塑料层(及金属)分离。通过清洗步骤，可从纸中除去湿强度树脂。湿强度树脂与废物一起被排出清洗机。

物品继续通过清洗机，在其中纸和塑料成分发生分离。一些分离在处理过程的最初润湿步骤发生。在分离阶段，物品在热水(200°F)及碱中清洗，碱的数量足以使洗液的pH在10-13之间。此外，在洗液中加入过氧化氢。过氧化氢有助于破坏纸的湿强度。也可用其它物质代替过氧化氢，如过硫酸氢钾制剂，过亚硫酸盐(persulfite)，前乙酸(preacetic acid)，次氯酸盐，草酸，臭氧和其它氧化剂。

通过清洗处理过程可除去纸中的湿强度树脂。此外，清洗处理过程将纸捣成浆状，并清洗纸和塑料成分。用于捣浆和清洗的洗液与用于分离的洗液有相同的成分。

可通过各种机理或技术缩短洗液充分渗入纸的时间。一种机理或技术是在第一单元中采用低液面。例如，对于重50-120磅的物品装载量用约23-35加仑的洗液(对于直径为76英寸的篮筐而言)。这使得物品浸在2-4英寸高的洗液中。通常，物品浸在8-13英寸高的洗液中(例如，在处理过程的后几步中)。通过提供较少量的洗液，避免了物品悬浮，使各个包装盒之间产生了更多的表面间摩擦，从而加速了塑料层与纸层的分离。这一技术的优点在于塑料可大片地从纸上除去，因为塑料层有从纸层剥落的趋势。使塑料维持相当大的片状简化了在清洗机以后的单元中捣成浆状的纸与塑料的分离。而且，少量洗液的提供增加了纤维之间的机械作用并有助于纸捣成浆状。

如果洗液的液面降低，这一步最好在物品洗去废物后进行。这是因为如果将物品导入高液面的洗液中这一清洗步骤花费的时间更少。例如，如果物品在第一单元中清洗，那么可在后几个单元中进行润湿步骤。

另一减少纸从塑料中分离的时间的机理或技术是用位于篮筐内的研磨装置。一种研磨装置用了反转的穿孔挡板(见图15)。金属挡板341用冲击零件之力打孔343。这一冲击使挡板边缘345在孔眼343周围向外变形，很象一食品刨碎器。这些变形的边缘提供了一粗糙的表面。挡板341装在肋条43上，因此变形边缘可与在篮筐37内的物品251，259接触。当篮筐转动时，物品与表面被弄粗糙的挡板接触，由此形成了物品的外塑料层253上的开孔。这使得不必形成小塑料片就可让洗液加速渗入。

另一种研磨装置在篮筐内用了刮刀351(见图16)。每一刮刀有一切割边缘353和一连接边缘355。刮刀351有一倒转的“U”型形状，并连接覆盖在肋条上。每一刮刀的连接边缘355与各自的肋条相连，因此刀锋由肋条向外突出。刮刀分布在每一肋条的长度上；每一刮刀间可隔开几英寸。每一刮刀的切割边缘353有锯齿357。当篮筐转动时，物品251，259与刮刀的切割边缘接触，刮刀在塑料层257，267上开孔。这也可使洗液渗入纸层255。刮刀351可单独使用或与反转开孔挡板341结合使用。

还有一种减少纸从塑料中分离出的时间的机理是采用了肋条43中的大孔眼361(见图17及18)。肋条内是空心的。其中每一肋条有大开孔361(直径在1/2至1-1/2英寸之间)。当篮筐和肋条转动时，洗液通过开孔361流入肋条。物品被压在肋条的表面。然而，开孔361太小使物品不能通过。认为当物品在肋条表面时物品两边产生了压力差。这一压力差有助于使纸从塑料中分离出。当纸与塑料分离时，纸通过开孔361进入肋条。这进一步有助于纸捣成浆状。塑料层从纸层上大块剥落，因此简化了在后续步骤中塑料与纸的分离。在篮筐转动过程中，塑料跨搭在相应肋条的表面，直至其从肋条的内部末端跌落。

为提供更多的研磨装置，肋条43的表面积可增加。例如，肋条的高度(肋条从篮筐壁向篮筐内部延伸的距离)可由常规的肋条加长以提供更多的表面积。例如，常规肋条的高度为3英寸，而本发明所用肋条的高度可为10英寸(对于一直径为76英寸的篮筐而言)。表面区域的增加允许有更多的反转孔眼343(图15)，刮刀锯齿(图16)，或肋条开孔361(图17)。此外，高度更高的肋条使单元中的物品升得更高。例如，短肋条可使大多数物品从单元的最底部仅升高30-45度。一较高肋条可使物品升高90度或更高。因此，当物品从较高肋条上下落时，它们的下落位置较高，落入洗液的能量更大。这进一步加强了机械搅动。

清洗机的每一单元上均可有改进的肋条。然而实际上，在浆状物离开清洗机的最后几个单元内，不必安装改进的肋条。

纸被捣成浆状后，洗净和整理浆状物和塑料成分。浆状物和塑料在水和弱酸(如磷酸，乙酸或洗衣用酸)中洗净，使成分的pH降低至6.5-7.0。此外，洗净机械运动引起更多的纤维对纤维的作用，这有助于纸成分更完全地捣成浆状。更完全地捣成浆状减少了下面将描述的纤维絮片的生成。

在清洗机的最后几个单元内，已被捣成浆状的物品的纸成分通过每一单元底部的排水设备离开清洗机。在处理过程的这一分离步骤中，将浆状物和塑料在新鲜的水中清洗。如上面根据图2和图4所述，篮筐上有足够小的孔眼或开槽以滞留塑料，但允许浆状物从中通过。篮筐可附加一筛网以获得所需的孔眼或开槽的大小。筛网可以是沿篮筐直径圆周开槽的萃取板。

浆状物可通过几种方式离开清洗机末端单元。一种是通过每一单元底部的排水设备。排水设备迅速打开，使流体高速流过排水设备。另一种方式是在单元内安装一导管或管道，导管下端位于单元底部的附近。通过导管将浆状物用泵抽出单元。还有一种方式是使浆状纤维悬浮溢过一个堰的顶部。该堰位于篮筐和单元的容器壁之间。

浆状悬浮液流入振动筛321，该筛为一种常规的工业上可获得的设备。振动筛除去通过篮筐37的碎片。振动筛321有一移动或振动的有孔眼和/或开槽的筛网，孔的大小可允许浆状物从中通过。例如，孔眼或开槽的大小为0.064英寸。来自清洗机的浆状悬浮液引至移动筛网上。移动筛网孔眼的大小可选择成使浆状物通过而排斥不需要的团状物质如浆状团块(纸浆的团块称为絮屑)。不能通过振动筛的浆状物和其它物质称为“排斥物”。从振动筛上除去排斥物，并丢弃或重新加入清洗机以进一步处理。排斥物重新加入清洗机第一单元的时间是在第一单元排水设备打开之后，第一单元内物品输送至第二单元之前。如果排斥物主要是浆状物的团块，那么进一步处理将有助于这些团块的破坏。

通过振动筛的浆状物称作“接受物”。浆状悬浮液形式的接受物进入斜坡式装置323，该装置也是常规的工业上可获得的。或者，来自振动筛的接受物可被送入第二个孔眼或开槽更小的振动筛(例如，0.024英寸)，在这之后浆状物被送入斜坡式装置。第二振动筛用于进一步除去浆状物中的碎片。或者，浆状物在斜坡式装置后进入一储藏箱。

斜坡式装置323用于增稠浆状物并回收悬浮液中的水分。斜坡式装置323有一倾斜的筛网，因此筛网有一上部和一底部。筛网的小孔跟只让水通过，而阻止浆状物从中通过。将来自振动筛的浆状悬浮液倒在倾斜的筛网的上部边缘。浆状物沿筛网洗至筛网的底部，而水则通过筛网。然后从斜坡式装置上取下浆状物。

浆状物可放在储藏箱中。然后浆状物可从储藏箱中取出，或直接从斜坡式装置上取下并放入一脱水机或压床333，在其中减少其水分含量。浆状物可以湿的状态销售(称作湿卷料，其中浆状物含水量高达40％)。或者，浆状物可用空气干燥，将含水量减少到最低水平。然后将浆状物(无论是湿卷料或空气干燥后的)打包或者以其它方式包装货运至设备重新使用。

离开斜坡式装置的液体流入收集器325A，然后流入DAF327。DAF327净化(通过去除悬浮的固体碎片)来自清洗机的液体以供重新使用。DAF有一槽，液体流入槽中。在液体中吹入空气，空气使碎片和污物浮在液体表面。用料斗除去悬浮物质。净化的水离开DAF进入收集器325B。DAF中悬浮的物质被去除和扔弃。在DAF中可通入臭氧以进一步清洗液体。

收集器325B用来为清洗机的单元提供水。新鲜水可加入收集器中作为补充水。

末端单元主要含有来自包装盒的塑料(如果物品为饮料盒则还有金属)。如果其它不溶物(如细管，玻璃纸等)与消费后废物一起被加入清洗机，它们也可能存在。这些成分离开清洗机的最后一个单元，并被输送至螺旋压床329。压床329除去塑料中的大部分水。然后取出塑料以重新使用。用压床由塑料内压出的水或送入DAF327以重新利用或送入污水管。

用这里描述的方法，浆状物的亮度为86％，比用常规方法获得的(72％)要高。然而，如果物品特别脏，或有必要获得更清洁的浆状物，那么来自斜坡式装置的浆状物可送入第二清洗机，在其中浆状物按如上所述在热水，苛性碱和表面活性剂清洗。

清洗处理过程包括四个参数，即时间，温度，机械运动和化学物质。每一单元所需的时间与清洗机内可用单元的数目有关。例如，在一有七个或八个单元的清洗机内，物品在每一单元内停留的时间为15-30分钟。这称作传送速度，其中物品每隔15-30分钟就从一个单元传送到下一单元。第一单元用于清洗物品并润湿纸层。后面3-4个单元用于去除纸层的湿强度化学物质并将纸打碎成浆状。最后的3-4个单元用于将浆状物从清洗机内除去，而使塑料及其它不溶物留在篮筐内。

通过单元数目的增加，每一单元内花费的时间可以减少，因此清洗机的生产量增加。例如，可用一个有16-30个单元的清洗机，其中物品在每一单元内花费3-10分钟。因此，一个有30个单元的清洗机(20吨/天)的产量(通常以吨/天衡量)大大超过了一个有7-8个单元的清洗机的产量(小于5吨/天)。

清洗处理步骤的另一参数为温度。如上所述，洗液开始时非常热(200°F)，用以洗去物品的污物，并也有助于破坏纸的湿强度。在从塑料分离出浆状物且物品被洗净后，可采用较低的温度(例如约160°F)。

清洗处理过程的另一参数是机械运动。本发明清洗处理过程中采用的机械运动包括篮筐37的转动(见图2和3)。篮筐的肋条将篮筐底部的物品升高至洗液外，然后使物品翻滚落回洗液中。此外，篮筐转动的方向在篮筐转动约240-290度后可反向。这更加强了机械运动。机械运动还可通过如上所述在篮筐内安装研磨装置来进一步加强。同样，可将空气从篮筐底部吹入以加强机械运动。还有一种加强机械运动的变化是通过除去一些洗液，然后将除去的洗液重新从单元的顶部加入单元而使洗液再循环。据信用这种再循环洗液的方法有助于清洗篮筐孔眼。

清洗处理过程的另一参数是化学物质。处理过程每一阶段的化学物质如上所述。

参照图14描述一处理牛奶盒和饮料盒的具体实施例。清洗机311有20个单元25。第一单元用于润湿物品和洗去其中污物。单元2-12用于分离和清洗纸和塑料成分并将纸成分捣成浆状。单元13-17用于洗净和整理各成分，以进一步将纸从塑料成分中分离出，并进一步将纸成分捣成浆状。单元18-20通过使浆状物离开清洗机用于将浆状物从塑料分离出来。

可在每一容器内加入水和化学物质，以维持所需的洗液成分。总之，洗液从单元17逆流回单元1，在单元1被排出清洗机。每一单元装有一机构以调节其中水的液面。这种机构通常是一溢水口。一般而言，从装料端至清洗机的排放端液面是增高的。例如，单元2内的液面为2-8英寸，而单元17内的液面为13英寸。此外，在每一单元中可通入蒸汽以获得和维持高的温度。蒸汽由单元底部通入。在18-20每一单元中加入水。模具通过18-20每一单元离开清洗机。在最后这几个单元中不采用逆流以回收浆状物。加入单元的水由收集器325B提供。

与现有的用水力碎浆机的技术方法相比，本发明在处理包装盒和其它多层物品上有几个优点。本发明用常规水力碎浆机操作费用比较低。这其中一个原因是用于水力碎浆机的清洗机所需的能量较低的多。转动篮筐所需的功率比水力碎浆机所需的能量少得多。而且，水也少用得多。在水力碎浆机中，物品浸在化学物质和水浴中。在本发明中，篮筐使每一单元的物品落入和脱离底部的洗液。而且，本发明维持了纸纤维的纤维长度。用击打运动来制浆的水力碎浆机，减小了纤维长度。例如，一种纤维长度的度量标准是加拿大排水度(CSF)。用同种物品(果汁，牛奶盒)，本发明处理90分钟后获得的浆状纤维的CSF为631毫米，而用水力碎浆机处理25分钟后获得的浆状纤维的CSF为254毫米。这些较短的浆状纤维有糊状物稠度。

前面的公开和附图的说明仅仅用于阐述本发明的原理，不应理解为有限制意义。

Claims (25)

1.一种从废弃物中回收物质的方法，所述废弃物包括纤维物质和非纤维物质，而所述方法包括步骤：

a)提供适于清洗纺织品的第一和第二清洗机；

b)将所述物品，水，碱和表面活性剂装入所述清洗机；

c)在所述清洗机中清洗所述废弃物，搅动所述装入的物品，水，碱和表面活性剂使所述纤维物质从所述非纤维物质中分离出；

d)将所述纤维物质和水排出所述第一清洗机，而将所述非纤维物质滞留在所述第一清洗机内；

e)在第一清洗机内继续用水和表面活性剂清洗所述非纤维物质直至将其洗净，并将所述非纤维物质从所述第一清洗机中去除；

f)将所述纤维物质输送到所述第二清洗机并将所述纤维物质装入所述第二清洗机；

g)在所述第二清洗机内用水，碱和表面活性剂清洗所述纤维物质直至所述纤维物质洗净，并将所述纤维物质从所述第二清洗机中去除。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将所述废弃物装入所述第一清洗机的步骤还包括，将废弃卫生巾、废弃食物或废弃波纹盒装入的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一和第二清洗机中各自清洗步骤各自还包括步骤，转动所述第一和第二清洗机内各自篮筐以提供所述搅动。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一和第二清洗机中各自清洗步骤各自还包括步骤，将空气从所述第一和第二清洗机外部吹入所述第一和第二清洗机各自内部以搅动其中的物品。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一和第二清洗机中各自清洗步骤各自还包括步骤，将臭氧吹入所述第一和第二清洗机各自内部。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述纤维物质和水排出所述第一清洗机的步骤还包括一步骤，使所述纤维物质和所述水通过一有开孔的筛网，其开孔大小可滞留所述非纤维物质。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括一步骤，在所述纤维物质在所述第二清洗机中清洗后，使所述水通过一有开孔的第二筛网，其开孔大小可滞留所述纤维物质，而将所述水从所述纤维物质中沥出。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一清洗机内继续清洗所述非纤维物质的步骤还包括一步骤，向所述第一清洗机提供砂，用所述砂清洗所述非纤维物质。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将所述纤维物质输送至所述第二清洗机的步骤包括将由所述纤维物质和水组成的混合物泵送入所述第二清洗机中。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

a)将所述废弃物装入所述第一清洗机的步骤还包括一步骤，将废弃卫生巾、废弃食物或废弃波纹盒装入；

b)在所述第一和第二清洗机中各自清洗步骤还包括步骤，转动在所述各自第一和第二清洗机内的各自篮筐，将空气从所述第一和第二清洗机外部吹入所述第一和第二清洗机各自内部以搅动其中的物品，并将臭氧吹入所述第一和第二清洗机各自内部；

c)将所述纤维物质和水排出所述第一清洗机的步骤还包括一步骤，使所述纤维物质和所述水通过一有开孔的筛网，其开孔大小可滞留所述非纤维物质；

d)在所述纤维物质在所述第二清洗机中清洗后，将所述水从所述纤维物质中沥出，所述水通过一有开孔的第二筛网，其开孔大小可滞留所述纤维物质；

e)在所述第一清洗机内继续清洗所述非纤维物质的步骤还包括一步骤，向所述第一清洗机提供砂，用所述砂清洗所述非纤维物质；

f)将所述纤维物质输送至所述第二清洗机的步骤包括将由所述纤维物质和水组成的混合物泵送入所述第二清洗机中。

11.一种处理废弃物中物质的方法，所述物品有数层所述物质，包括粘连在一起的塑料和纸，所述方法包括步骤：

a)提供至少有一个单元和一个在该单元内可转动的有开孔的篮筐的清洗机；

b)将水和碱引入所述篮筐的第一个篮筐内；

c)将所述废弃物投入所述第一篮筐；

d)转动所述第一篮筐和/或后一装有废弃物的篮筐以搅动所述物品，水和碱从而使所述纸类物质从所述非纸类物质中分离出，并将所述纸类物质捣成浆状；以及

f)通过所述开孔从所述篮筐中的至少一个篮筐中除去所述浆状纸类物质，而将所述非纸类物质滞留在其中。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述提供至少有一个单元和一个在该单元内可转动的有开孔的篮筐的清洗机的步骤还包括一步骤，在所述篮筐内提供肋条，所述肋条上有锋利的边缘。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述提供至少有一个单元和一个在该单元内可转动的有开孔的篮筐的清洗机的步骤还包括一步骤，在一金属板上设有孔眼，在所述孔眼周围有凸出的边缘。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述纸类为一种湿强度型纸。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于物质包括至少一层金属。

16.一种从废弃物中回收物质的方法，所述废弃物包括纤维物质和非纤维物质，所述非纤维物质包括塑料物质，所述方法包括步骤：

a)提供一适于清洗纺织品的清洗机；

b)将所述废弃物，水，碱和表面活性剂装入所述清洗机；

c)在所述清洗机内清洗所述废弃物，搅动所述装入的废弃物，水，碱和表面活性剂使所述纤维物质从所述非纤维物质中分离出；

d)将所述纤维物质和水排出所述清洗机，而将所述非纤维物质滞留在所述清洗机内；

e)在所述清洗机内用水和表面活性剂继续清洗所述非纤维物质直至所述非纤维物质洗净，并将所述非纤维物质从所述清洗机内去除；

f)用水，碱和表面活性剂清洗所述纤维物质直至所述纤维物质洗净。

17.一种清洗包括报纸的弄脏的木质浆状物的方法，所述木质浆状物被污物如油墨弄脏，所述方法包括步骤：

a)提供一适于清洗纺织品的清洗机，所述清洗机有一上有开孔的篮筐，可使水从中通过而物品滞留在所述篮筐内；

b)将所述物品，水，碱和肥皂装入所述篮筐；

c)转动所述篮筐使所述物品搅动，使所述物品的污物如油墨被洗去；

d)将所述水，碱，肥皂和所述污物通过所述开孔排出篮筐，所述物品滞留在所述篮筐内；

e)在所述篮筐内用水漂清所述物品。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于所述将所述物品，水，碱和肥皂装入所述篮筐的步骤包括步骤，加入足量的碱以使所述混合物的pH在10.5至14之间。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于还包括步骤：

a)在所述搅动步骤中吹入空气以加强所述混合物的搅动；

b)在将所述水，碱，肥皂和所述污物排离所述物品后，用水和酸性物质漂清所述物品，使所述物品的pH降低至约为7.0。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于所述通过所述篮筐运动来搅动所述物品的步骤还包括一步骤，首先沿一个方向转动所述篮筐，然后沿与该方向相反的方向转动篮筐。

21.一种从纤维物质和非纤维物质中回收物质的方法，包括步骤：

a)提供第一和第二清洗机；

b)在所述第一清洗机中用水，碱和表面活性剂清洗所述纤维物质和非纤维物质；

c)将所述纤维物质从所述第一清洗机中去除；

d)在第二清洗机中用水，碱，和表面活性剂清洗所述纤维物质；

e)在所述纤维物质从所述第一清洗机中去除后，用一研磨物质在其中继续清洗所述非纤维物质；

f)在所述清洗步骤中，将臭氧吹入所述第一和第二清洗机中以加强搅动。

22.一种用于清洗橡胶制品如用旧的轮胎的方法，包括步骤：

a)切碎所述橡胶制品，形成橡胶颗粒；

b)提供一适于清洗纺织品的清洗机，该机具有一有开孔的篮筐可使水从中通过而所述橡胶颗粒滞留在内；

c)将所述橡胶颗粒，水，碱和表面活性剂装入所述篮筐；

d)移动所述篮筐以搅动所述橡胶颗粒直至所述颗粒洗净；

e)通过所述开孔使所述水从所述篮筐中排出，而所述橡胶颗粒被滞留在所述篮筐内。

23.一种清洗用过的玻璃制品如玻璃容器的方法，包括步骤：

a)提供一适于清洗纺织品的清洗机，在所述清洗机的篮筐上设有开孔，其大小可使水从中通过而玻璃碎片滞留在内；

b)将这种用过的玻璃物品，水和表面活性剂装入所述篮筐；

c)移动所述篮筐以搅动所述玻璃物品；

d)将所述水通过所述开孔排出。

24.一种处理废料如食物和仓库废品的方法，包括步骤：

a)提供一适于清洗纺织品的清洗机，在所述清洗机篮筐上设有开孔，其大小可使水通过而所述废料滞留在内；

b)将这种废料，水，以及酸或碱装入所述篮筐；

c)移动所述篮筐以搅动所述废料；

d)在移动所述废料时，将空气吹入所述篮筐。

25.一种清洗塑料的方法，包括步骤：

a)提供一适于清洗纺织品的清洗机，在所述清洗机篮筐上设有开孔，其大小可使水通过而所述塑料滞留在内；

b)将这种塑料，水和砂装入所述篮筐；

c)移动所述篮筐以搅动所述塑料，使所述塑料上的污物如油墨被洗去；

d)通过所述开孔将所述水，砂和所述污物从所述篮筐中排出，所述塑料滞留在所述篮筐内。

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