[發明專利]一種土壤/沉積物中微塑料的提取裝置及提取方法

在審

• 申請號: 202110909934.7
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113567198A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 管運濤;張慧旻
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 劉莉

本發明公開一種土壤/沉積物中微塑料的提取裝置及提取方法，該提取裝置包括：分離柱，其從上到下被分為溢流部、進液與氣浮部、以及混勻與沉降部，設有進液口和排泥口；曝氣裝置，其包括設置于混勻與沉降部的內部的曝氣頭、第一氣泵、連接曝氣頭和第一氣泵的第一氣管、以及連接在第一氣管上的第一流量計；氣體細化器，其包括設置于進液與氣浮部的內部的氣體細化頭、第二氣泵、連接氣體細化頭和第二氣泵的第二氣管和連接在第二氣管上的第二流量計；溢流池，其套合于溢流部，且溢流池的頂面高于分離柱的頂面，在溢流池的底部設有出液口；收集裝置，其通過溢流口與溢流池連通。本發明的裝置簡單，易于操作，分離效率高且分離效果好。

技術領域

本發明涉及環境污染物的處理領域，特別是涉及一種土壤/沉積物中微塑料的提取裝置及提取方法。

背景技術

塑料是一種抗腐蝕能力強、不與酸堿反應、可塑性高、制造成本低的高分子聚合物，具有極大的生產生活應用價值，在全世界的各行各業都得到了極為廣泛的應用。2019年全球塑料產量約4億噸，人們的生產生活已離不開塑料的使用。然而塑料在給人們帶來巨大便利的同時，也給人們帶來了環境風險。由于塑料回收利用時的分類工作困難，且回收過程中的經濟代價大，絕大多數企業選擇了丟棄塑料。這些丟棄的塑料會進入環境并累積，影響生物的正常生長與繁殖、破壞生態系統，最終影響到人類生命健康。有研究統計了2010年192個沿海國家排放的由陸入海的塑料垃圾總量約為480-1270萬噸。河流、湖泊、海岸甚至南極冰川等人跡罕至的環境都有檢測到塑料垃圾的存在。塑料制品在環境中容易被光照等環境因素老化，在環境中解體為細小的塑料，然而由于塑料的難降解性，這些細小的塑料仍會在環境中長期的存在，并不斷在水體、海洋等環境介質中傳播，并在傳播過程中形成數以萬計的微塑料。除了被直接吞噬影響傷害生物，微塑料還易吸附環境中的污染物，對環境產生復合污染，是一類環境中的新興污染物。通常將5mm以下的塑料顆粒稱為微塑料，微塑料的形態通常有顆粒、纖維、泡沫、薄膜、碎片等，常見種類有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、尼龍等。

海洋、河流等水環境中微塑料污染已引起了人們的重視，近幾年國內外已有大量的科學研究被報道。由于多種因素限制，關于土壤/沉積物微塑料污染的相關研究進展卻較為緩慢，目前在土壤/沉積物微塑料分離方面研究的發展仍有大量不足和提升空間，這嚴重制約著環境中微塑料污染有關研究的深入開展。目前，急需探尋一種簡單高效、適用范圍廣的土壤/沉積物中微塑料的提取方法，為環境中微塑料污染的深入研究提供基礎方法。

發明內容

為了彌補上述現有技術的不足，本發明提出一種土壤/沉積物中微塑料的提取裝置及提取方法。

本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：

一種土壤/沉積物中微塑料的提取裝置，包括：分離柱，其從上到下被分為溢流部、進液與氣浮部、以及混勻與沉降部，在所述進液與氣浮部上設有進液口，在所述混勻與沉降部的底部設有排泥口；曝氣裝置，其包括曝氣頭、第一氣泵、第一流量計和第一氣管，所述第一氣管的一端連接所述曝氣頭，另一端連接所述第一氣泵，所述第一流量計連接在所述第一氣管上，所述曝氣頭設置于所述混勻與沉降部的內部；氣體細化器，其包括氣體細化頭、第二氣泵、第二流量計和第二氣管，所述第二氣管的一端連接所述氣體細化頭，另一端連接所述第二氣泵，所述第二流量計連接在所述第二氣管上，所述氣體細化頭設置于所述進液與氣浮部的內部，并低于所述進液口；溢流池，其套合于所述溢流部，且所述溢流池的頂面高于所述分離柱的頂面，在所述溢流池的底部設有出液口；收集裝置，其通過所述溢流口與所述溢流池連通。

優選地，所述溢流池的底面為傾斜面，所述出液口位于所述傾斜面的最低點，所述傾斜面與水平面的夾角為15°～30°，優選地，所述夾角為30°。

優選地，所述提取裝置還包括儲液罐、蠕動泵、進液管和進液閥門，所述進液管的一端插入所述儲液罐內液面以下，一端與所述進液口連接，所述蠕動泵連接在所述進液管上，所述進液閥門連接在所述進液管上靠近所述進液口的位置。