[发明专利]用于从废液中过滤微纤维的可再生的系统和方法

说明书

本发明涉及一种可再生的系统和方法，用于过滤来自纺织品处理设备的流出液中含有的微纤维。所述系统包含至少一个放置颗粒介质(30)的外壳(10)，用于所述流出液渗滤通过颗粒介质的通道装置(100)，位于颗粒介质(30)下方的用于排放流出液的装置(110)，以及用于连接颗粒介质(30)流化再生装置的装置(120)。

发明领域

本发明涉及清除纺织品处理设备(如洗衣机、洗衣房(工业或非工业)、纺织品染色设备或防水纺织品设备)的排出液中含有的微纤维的领域。

最近的研究表明，在海洋环境中发现的微塑料中，有20％到35％是来自合成服装的微纤维。这些微塑料主要是在洗涤合成纺织品时以微纤维的形式释放出来的，这是由于在洗涤周期中对织物的磨损造成的。因此，每次使用家用洗衣机时，超过70万个微纤维会释放在废水中，其中大量的微纤维可能会经过废水处理，从而最终进入环境。

更准确地，根据一些研究，在纺织品洗涤过程中释放的纤维量可能相当于所洗涤的纺织品的0.005至0.02wt％，这取决于纺织品的性质。其他研究认为，根据纺织品的性质，纺织品洗涤过程中的纤维释放量甚至可能相当于所洗涤的纺织品的0.02至0.1wt％。

因此，这也是一个重要的公共卫生问题，因为这些微塑料存在于我们所食用的水和食物中。根据最新的估计，一个人每周平均摄入5克塑料，也就是一张信用卡的重量。

此外，2020年1月30日，法国通过了一项反浪费和循环经济法，其中第10条之二AAB款规定，从2025年1月1日起，新的洗衣机必须安装塑料微纤维过滤器。法国是世界上第一个采取此类措施的国家。

背景技术

文件US-4,906,367描述了一种设置在洗衣机排水管处的柔性编织过滤器。主要的杂质如毛球被所述过滤器截留，其堵塞时需要用物理方法取出清洗。该文件中所述的过滤器最初是为了保护废水管道，而不是为了截留像微纤维一样细小的物体。事实上，所述过滤器的孔隙不够细，无法实现有效截留。对此类型的过滤器使用较小的孔隙会迅速导致堵塞和过滤器寿命过短。

同样已知的还有WO-2017/173,215号专利申请，所述申请描述了一种球形塑料物体，与待洗衣物一起放在洗衣机滚筒中，由于其有多个突起，可以原位捕获释放的纤维。然而，这些突起的几何形状还未被设计成可捕捉例如微纤维的细小物体，对于长度超过100μm的微纤维的截留效率只有26％。

WO-2017/121,862号专利申请描述了一种编织的过滤塑料袋子，其可以容纳待洗的衣物，并能截留部分纺织微纤维。所述袋子有直径在5至200μm之间的穿孔，优选是50μm。虽然这里解决了微纤维的问题，但将衣服放在袋子内是否不影响其洗涤效果是值得怀疑的。值得注意的是，比微纤维大的污物颗粒将无法正常排出。如果将衣服放在袋子内，也可能会降低滚筒的机械作用效率。所述文件没有详细说明当从袋子中取出衣物时，一些微纤维如何不会再次漏出。

WO-2019/017,848号专利申请描述了一种用于截留微纤维的系统，所述系统设置在洗衣机的出口处，并基于由聚乙烯纳米纤维制成的微滤膜。所述膜优选具有约50μm的孔径，其可以任选地掺入氧化铝纳米颗粒，使微纤维的吸附性得到提高。所述文件所述的膜过滤器具有一定的活动性(mobility)，这提供了抗堵塞功能。然而，尽管有所述抗堵塞功能，迄今为止，市场上销售的含有微滤膜的滤芯的寿命为20次洗涤周期。因此，使用所述过滤器需要大量的消耗品，因此制造所述消耗品的塑料材料的消耗量也不小。此外，构成膜的塑料纳米纤维在使用过程中可能会有劣化的风险，因此也会随废水排放。

本发明涉及一种系统和方法，用于在纺织品处理设备的出口处以高效和廉价的方式过滤微纤维(塑料或其他)，其所需的消耗品很少。事实上，根据本发明的系统可以再生，这可以大大减少根据本发明的过滤系统的过滤器的周期性更换。根据本发明的系统和方法可以进一步在纺织品处理设备的出口处收集至少部分微纤维，为后续回收创造可能性。

发明内容