[實用新型]用于收集水面漂浮物的收集系統(tǒng)及其漂浮物捕獲裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202121554727.6
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN215290039U
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 姜逸宸;姜茗曦
• 申請（專利權）人: 姜逸宸
• 主分類號: E02B15/10
• 分類號: E02B15/10;E02B15/04
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

一種用于收集水面漂浮物的收集系統(tǒng)及其漂浮物捕獲裝置。所述收集系統(tǒng)包括漂浮物攔截裝置及與之相連接的若干漂浮物捕獲裝置。所述漂浮物捕獲裝置具有一漂浮物捕獲口，漂浮物捕獲口與漂浮物攔截裝置設置的開口相連通，使得經(jīng)漂浮物攔截裝置所攔截的漂浮物進入所述漂浮物捕獲裝置并被捕獲。所述漂浮物捕獲裝置包括至少兩級漂浮物收集腔及附屬在收集腔周邊的多個漂浮物捕獲子室，該設計使水面漂浮物即使受海浪、水流或風等自然力的作用，也很難擴散、逃逸；所述漂浮物攔截裝置前還設置多個具有流線型的漂浮物導流屏，用于將漂浮物導向、分流到漂浮物捕獲口，同時實現(xiàn)多區(qū)收集漂浮物。該系統(tǒng)可以固定在河床或海床上，也可以沿水面受自然力自由移動。

技術領域

本實用新型涉及環(huán)境保護技術領域，尤其涉及一種對水體(比如：海洋或河流)表面的或表面附近的漂浮物進行收集和清理的裝置及其漂浮物捕獲裝置。

背景技術

人類現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展以及人類各種水上活動的加劇，不可避免地產(chǎn)生了大量的水上漂浮物，并形成漂浮垃圾；此外，人類在陸地生活也產(chǎn)生了大量的垃圾，這些垃圾因各種原因逐漸地進入水面，或漂浮在水面上，或逐漸沉入水底。

各種類型的水面漂浮物已經(jīng)成為了水污染的主要因素之一。以海洋為例，海洋漂浮垃圾會隨著風、水流和波浪的作用不斷地遷移、擴散到數(shù)百萬平方公里的地方。大量的水面漂浮垃圾不僅嚴重影響了水面景觀、船舶的航行，給海濱旅游區(qū)等地方造成了嚴重的影響。更為嚴重的是，海洋漂浮物中的塑料制品已成為使海洋中生物喪命的罪魁禍首。這些水面漂浮物大多為塑料制品，由聚合物與被稱為添加劑的復雜化學混合物混合而成，海洋生物很容易誤食塑料而導致死亡；且塑料碎片或微粒被海洋生物攝入，不僅嚴重影響了海洋生物的健康，而且最終會通過食物鏈被人體攝入。如果任其循環(huán)，這些塑料最終將影響人類的生態(tài)系統(tǒng)、健康和經(jīng)濟。因此，清理這些水面漂浮物迫在眉睫。要解決這個問題，既要把關垃圾源頭，防止它們進入各類水體，也要及時清理各類水體中的漂浮物。

荷蘭大學生Boyan Slat發(fā)明設計了一種基于自然力作用的海洋漂浮物收集裝置，其申請的專利公開號為WO 2018/208159，該裝置被命名為“海洋清理”(Ocean Cleanup)垃圾收集裝置，它的主要原理是通過在海洋中構建一個人為的“海岸線”──U型攔截屏障來攔截垃圾，該U型攔截屏障可以在海面上自由移動，通過風、波浪和洋流作用來攔截垃圾，經(jīng)過一段時間(比如，幾個月后)，再用垃圾打撈船將垃圾從海上人工打撈上來。

如圖1所示，圖1為現(xiàn)有技術“海洋清理”垃圾收集系統(tǒng)的結構示意圖。整個垃圾收集系統(tǒng)由漂浮在海面上的U型攔截屏障110、豎直懸掛在水面下的裙邊(圖中未示出)和拖曳錨130組成，拖曳錨130通過線纜或繩132與U型攔截屏障110相連接。U型攔截屏障110用于匯聚和收集垃圾，裙邊防止垃圾從下面逸出。整個系統(tǒng)依靠三種自然力──風、波浪和洋流來收集垃圾550，無需電力。

如圖所示，U型攔截屏障110、下垂的裙邊和漂浮的垃圾550一起被風、波浪和洋流攜帶著一起往箭頭所示的下游運動。漂浮垃圾可以是各種漂浮在海洋表面的垃圾。以塑料垃圾為例，由于U型攔截屏障110漂浮在海面且部分外露于海面上方，所以風和波浪同時推動它前行，而塑料垃圾550則位于海水表面及以下的一段距離，所以，塑料垃圾550受洋流和波浪作用前行，而受風推動的U型攔截屏障110前行的速度比塑料垃圾550更快。為了捕獲塑料垃圾550，U型攔截屏障110和塑料垃圾550之間必須形成移動速度差。因而，系統(tǒng)使用拖曳錨130來減緩U型攔截屏障110的漂移速度，拖曳錨130通過線纜132與U型攔截屏障110的兩端連接，自然力和拖曳錨130共同作用產(chǎn)生了“拖拽力”，它使U型攔截屏障110比塑料垃圾550移動得慢，從而塑料垃圾550就可以被阻擋、匯聚和捕獲于U型攔截屏障110內(nèi)。一旦系統(tǒng)裝滿垃圾，海上垃圾回收船將會被派來用人工打撈的方式清除所收集的塑料垃圾550。

由于Boyan Slat的設計是一種在海洋上被證實可行的方案，因此對其不斷優(yōu)化改進是有現(xiàn)實意義的。經(jīng)過研究分析，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)還存在以下一些不足或改進之處，包括：