一种海漂垃圾收集装置及其收集方法与流程

本发明涉及海洋工程技术领域，特别是一种海漂垃圾收集装置及其收集方法。

背景技术：

随着世界工业化的不断发展，全球的海洋生态环境也不断恶化。研究表明，每年有800万至1300万吨塑料垃圾进入全球海洋环境。根据《2018年中国海洋生态环境状况公报》对我国57个区域的海洋垃圾监测结果表明，海洋垃圾密度较高的区域主要分布在旅游休闲娱乐区、农渔业区、港口航运区及邻近海域。这些海洋漂浮垃圾不仅对海洋景观造成严重污染，而且还影响海洋生态系统的健康，甚至可能威胁到航行安全，进而对海洋经济产生负面的效应，因此海漂垃圾的清理就显得尤为重要。现有的海漂垃圾收集装置大多需要动力装置驱动装置本身在海面上移动以收集垃圾(如中国实用新型专利公告号cn202828027u中所公开的一种水面垃圾收集船所示，图1)，或者使用水泵抽水将垃圾导入收集装置中(如中国实用新型专利公告号cn206289599u中所公开的一种水面垃圾收集器所示，图2)，但这类水面垃圾收集装置需要手动操作，且操作流程较为复杂。

技术实现要素：

因此，针对上述问题，本发明提出一种海漂垃圾收集装置及其收集方法，该海漂垃圾收集装置可以通过借助海水波浪的运动，自行循环作业，自动收集垃圾，简化了海面垃圾的收集过程。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明提出一种海漂垃圾收集装置，包括：筒体、收集漏斗、收集网，其特征在于：还包括单向阀，所述筒体直立设置且两端具有开口，定义所述筒体所受浮力方向为上方，则所述筒体包括上方的第一筒口和下方的第二筒口，所述收集漏斗以收集漏斗本身开口小的一端朝下连接在所述第一筒口处，所述收集网设置在所述筒体的内腔中，位于所述收集漏斗下方，所述单向阀连接在所述第二筒口处，所述单向阀在所述筒体内部的液体大于一定高度时开启，使所述筒体内部的液体排出，所述筒体内部的液体小于一定高度时，所述单向阀关闭。

其中，作为一种优选的实施例，所述单向阀包括单向阀阀体、单向阀阀芯和阀芯挡止件，所述单向阀阀芯位于所述单向阀阀体内部，所述单向阀阀芯为可浮动的浮球且直径略大于所述第二筒口的直径，所述单向阀阀体一端与所述第二筒口连接，另一端安装有所述阀芯挡止件，所述阀芯挡止件防止所述单向阀阀芯在浮动时脱离所述单向阀阀体。

其中，为了提升所述海漂垃圾收集装置在水中的稳定性，所述筒体为漏斗型的浮筒，所述第一筒口的筒径大于第二筒口的筒径。

其中，为了使所述海漂垃圾收集装置浮于水面工作，所述筒体使用轻型耐腐蚀的浮力材料制成。

其中，为了便于调节所述海漂垃圾收集装置在水中的深浅，所述筒体上安装有调节水箱。

其中，为了对所述海漂垃圾收集装置收集的垃圾进行二次过滤，以免堵塞单向阀，同时为对收集网起到一定的支撑作用，所述海漂垃圾收集装置还包括透水隔板，所述透水隔板为圆形多孔板，所述透水隔板设置在所述筒体的内腔中，位于所述收集漏斗下方。

本发明还提供一种海漂垃圾的收集方法，包括：

a.提供上述发明内容中所述的一种海漂垃圾收集装置，选定海域，将装置锚定布置在海面上，并使所述海漂垃圾收集装置顶部略高于海面；

b.待海漂垃圾收集装置收集一定量的垃圾后，对收集装置内的垃圾进行清理。

本发明具有以下有益效果：本发明利用海水的波浪运动，使用漏斗型开口引导垃圾随海水进入收集装置内，并通过增设根据装置内水压自开闭的单向阀，实现了收集装置内外海水的循环流动，可对海漂垃圾的进行自动收集，极大地简化了海漂垃圾收集的作业流程，方法简便，可实施性强，具有推广意义。

附图说明

图1是现有技术中一种水面垃圾收集船的示意图；

图2是现有技术中一种水面垃圾收集器的示意图；

图3是实施例中海漂垃圾收集装置的剖视图；

图4是实施例中海漂垃圾收集装置的俯视图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参阅图3所示，本实施例例举了一种本发明所提出的海漂垃圾收集装置的可行方案，主要包括浮筒1、透水隔板2、调节水箱3、收集漏斗4、网兜5和单向阀6。其中，浮筒1是漏斗型两端具有开口的筒体，定义浮筒1所受的浮力方向为上方，且定义其开口大的一端为第一筒口11，其开口小的一端为第二筒口12，则本实施例中的海漂垃圾收集装置以浮筒1的第二筒口12朝下放置在水面上，以保证浮力中心位置较高，浮力中心位于重心之上，提高装置的稳定性。优选地，所述浮筒1是使用轻型耐腐蚀的浮力材料制成的，以适应海中的工作环境。所述浮筒1的筒体上还沿筒体圆周安装有一环形中空的调节水箱3，调节水箱3上具有水箱阀门31，可通过水箱阀门31向调节水箱3内加水，或者由水箱阀门31从调节水箱3内部排水，以调节海漂垃圾收集装置的淹没深度，保证海漂垃圾收集装置整体的稳定性。优选地，可通过调节水箱3调节海漂垃圾收集装置的淹没深度，使海漂垃圾收集装置的第一筒口11略高于水面，避免大部分不带垃圾的海水涌入海漂垃圾收集装置，而漂浮垃圾经海水波浪运动仍可以流入海漂垃圾收集装置，由此提高工作效率。

收集漏斗4开口小的一端朝下伸入浮筒1的筒腔，开口大的一端朝上连接在第一筒口11上，装置工作时，上大下小的漏斗口设计易于引导海面的垃圾进入浮筒1的筒腔中。浮筒1的筒腔中部、收集漏斗4下方具有一透水隔板2，透水隔板2为圆形多孔板，透水隔板2把浮筒1分为上腔体13和下腔体14。浮筒1的筒腔内还设置有网兜5，网兜5通过安装在浮筒1筒体上的网兜挂钩8挂设在浮筒1筒腔的上腔体13中，网兜5位于收集漏斗4的下方，挟带漂浮垃圾的海水经由波浪运动从收集漏斗4流入浮筒1内部后，海水可通过透水隔板2的板孔向下流动，而网兜5则兜住垃圾将垃圾收集在一起，透水隔板2可对海漂垃圾进行二次拦截，避免垃圾流入下腔体14堵塞单向阀6，当网兜5内的垃圾较多时，也对网兜5起到支撑作用。

所述单向阀6安装在第二筒口12上，具体地，单向阀6包括单向阀体61、单向阀阀芯62和阀芯挡板63。其中，单向阀体61为漏斗型的筒体，其开口小的一端连接在第二筒口12上；单向阀阀芯62位于单向阀体61内部，单向阀阀芯62是可浮动的浮球且直径略大于第二筒口12的直径；阀芯挡板63为一连接在单向阀体61开口大的一端的横板。本实施例的海漂垃圾收集装置置于海中时，单向阀阀芯62受到海水浮力的作用向上漂浮堵住第二筒口12，使单向阀6关闭。当海水波浪不断涌入浮筒1筒腔内，水体到达一定高度后，形成较大的静水压力，单向阀阀芯62在该压力作用下向下运动，使单向阀6打开，浮筒1筒腔内的海水流出海漂垃圾收集装置，海漂垃圾则留在收集网兜内。浮筒1筒腔内水体流出后，单向阀6再次在海水浮力作用下自动关闭。阀芯挡板63则用于防止单向阀阀芯62被水流冲走。单向阀6既可将浮筒1内部的海水导出，使海水在海漂垃圾收集装置内外不断循环流动，从而达成自动收集垃圾的目的，也可以避免第二筒口12被海洋中的垃圾、生物等所堵塞。

本实施例中海漂垃圾收集装置的具体使用方法为：首先，用船将海漂垃圾收集装置运送到指定的海域，海漂垃圾收集装置入水后，在其底部通过锚固定到海床上，锚链要预留一定的长度，满足该海域潮差的变化，使整个装置可以随潮位的变化上下浮动；然后可通过水箱阀门31向调节水箱3中注水或者排水来调节海漂垃圾收集装置的淹没深度，使装置的第一筒口11略高于水面。安装好之后，波浪运动会使漂浮垃圾随水流入海漂垃圾收集装置主体浮筒1的收集漏斗4，进入浮筒1的腔体内，随着水流不断涌入，腔体内的水压逐渐增加，当达到单向阀6所能承受的水压临界值后，单向阀6被水压打开，单向阀阀芯62被阀芯挡板63挡住，防止单向阀阀芯62被水流冲走，腔内的水体通过透水隔板2和单向阀6流出，垃圾滞留在上腔体13内的垃圾收集网兜内，腔内水体流出后，单向阀6自动关闭。之后，整个过程不断循环，海漂垃圾随水流不断流入收集装置内，在收集装置内不断累积，派调查人员定期查看，当海漂垃圾在垃圾收集网兜内累积满后，由专人取出，通过船运到岸上进行垃圾处理。

基于上述的一种海漂垃圾收集装置，本发明还提出一种海漂垃圾收集方法，包括步骤：

a.提供上述发明内容中所述的一种海漂垃圾收集装置，选定海域，将装置锚定布置在海面上，并使所述海漂垃圾收集装置顶部略高于海面；

b.待海漂垃圾收集装置收集一定量的垃圾后，对收集装置内的垃圾进行清理。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。