一种土壤中微塑料提取过滤装置

本发明属于微塑料分离，涉及一种土壤中微塑料的提取过滤装置。

背景技术：

1、塑料因其耐用性强、成本低、重量轻、延展性好而被广泛应用于工业生产和日常生活中，给人类的生活带来了极大的便利。正是由于其所带来的便利性，全球塑料年产量从2000年的234百万t飙升至2021年的390百万t，我国塑料制成品自本世纪初期已上涨8倍，约占世界总产值的20％，位居全球首位。塑料产量呈震荡上行走势，预计到2050年，全球塑料产量将增长到1100百万t。

2、塑料的产量逐年递增，仅有很少一部分的塑料垃圾最终被回收利用，大量的塑料垃圾被焚烧和进入卫生填埋场，还有部分的塑料垃圾被弃置在无人管理的垃圾场、露天燃烧或泄漏到环境中，年塑料废弃物产生量约为3亿吨。人们在享受塑料及塑料制品带来的极大便利的同时，越来越关注、重视由废弃塑料所带来的危害。研究发现，从大的塑料碎片形成微塑料的过程较快，经物理磨损、化学降解与生物降解裂解形成的粒径小于5mm的塑料颗粒，而微塑料降解到较小的颗粒甚至矿化过程却极为缓慢，这意味着微塑料造成的影响是持久累积的。而近年来，随着科学家相继在多个海域的水体和沉积物中发现微塑料，人们逐渐意识到微塑料污染已经成为一个全球性的环境问题。

3、目前，关于微塑料的研究主要集中在水生环境中，因为微塑料对水体和水生生物的危害是最直接和显而易见的，海洋沉积物中微塑料附着泥沙及腐蚀情况不明显，并且水体中微塑料的采样和监测相对简单，开发出来的微塑料提取装置也相对简单。土壤介质的复杂性及分析方法的限制使得土壤微塑料污染一直被忽视，只有很少的研究报道了土壤环境中微塑料的存在。

4、我国部分地区由于长期覆膜种植，经过很多学者证实，土壤里会残留大量地膜。为了在更大尺度上衡量微塑料污染，传统提取方法都耗时耗力，效率低。为解决这一问题，开发出一种能够高效分离农田土壤中微塑料的标准方法，并且以方法为基础开发出的一套提取过滤土壤中微塑料的机械装置就尤为重要，能够节省大量的人力物力。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种土壤中微塑料的提取过滤装置，简单高效的提取分离土壤中的微塑料。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明公开了一种土壤中微塑料的提取过滤装置，包括过滤部分、液体分隔部分、搅拌部分、曝气部分、废液收集瓶和真空泵。过滤部分包括两个过滤容器，中间使用密封圈防止漏水，容器之间使用过滤盘作为滤膜的支撑。

4、进一步地，所述搅拌部分包括搅拌室，搅拌室内有搅拌叶片，电机控制搅拌叶片的转动，转速可以控制。同时曝气装置辅助微塑料的上浮。

5、进一步地，搅拌部分使用曝气装置吹气，两个曝气头，辅助微塑料的上浮。

6、进一步地，液体分隔部分使用蝶阀，在液体不断的注入进入过滤部分时，关闭蝶阀，实现液体分隔。

7、进一步地，过滤部分包括一上一下两个过滤容器，中间使用密封圈防止漏水，容器之间使用过圆柱形滤盘作为滤膜的支撑，过滤盘上开有规律分布的5mm的漏水口，滤膜的孔径为20μm。

8、进一步地，废液收集瓶和过滤部分连接，废液收集瓶和真空泵连接。

9、进一步地，部件之间均使用硅胶软管进行连接，避免使用塑料进而影响分离结果。

10、进一步地，所述辅助浮选溶液的溶质为氯化钠，其密度相对较大，而氯化钠可作为一种无毒、无腐蚀性和廉价的沉积物分离剂，故此装置经济、环保。

11、进一步地，土壤样品不需要复杂的前处理，只需用超声波处理一段时间，整体的盐溶液用量较少。

技术特征：

1.一种土壤中微塑料提取过滤装置，其特征在于，包括步进电机，曝气孔，搅拌叶片，搅拌室，蝶阀，过滤下，密封圈，过滤盘，过滤上，硅胶软管，真空泵，废液收集瓶。过滤部分包括两个过滤容器，中间使用密封圈防止漏水，容器之间使用过滤盘作为滤膜的支撑。

2.如权利要求1所述的土壤中微塑料分离装置，其特征在于，所述搅拌部分包括搅拌室，搅拌室内有搅拌叶片，电机控制搅拌叶片的转动，转速可以控制，同时曝气装置辅助微塑料的上浮。

3.如权利要求1所述的土壤中微塑料分离装置，其特征在于，搅拌部分使用曝气装置吹气，两个曝气头，辅助微塑料的上浮。

4.如权利要求1所述的土壤中微塑料分离装置，其特征在于，液体分隔部分使用蝶阀，在液体不断的注入进入过滤部分时，关闭蝶阀，实现液体分隔。

5.如权利要求1所述的土壤中微塑料分离装置，其特征在于，过滤部分包括一上一下两个过滤容器，中间使用密封圈防止漏水，容器之间使用过圆柱形滤盘作为滤膜的支撑，过滤盘上开有规律分布的5mm的漏水口，滤膜的孔径为20μm。

6.如权利要求1所述的土壤中微塑料分离装置，其特征在于，废液收集瓶和过滤部分连接，废液收集瓶和真空泵连接。

7.如权利要求1所述的土壤中微塑料分离装置，其特征在于，部件之间均使用硅胶软管进行连接，避免使用塑料进而影响分离结果。

8.如权利要求1所述的土壤中微塑料分离装置，其特征在于，所述辅助浮选溶液的溶质为氯化钠，其密度相对较大，而氯化钠可作为一种无毒、无腐蚀性和廉价的沉积物分离剂，故此装置经济、环保。

技术总结
本发明公开一种土壤中微塑料提取过滤装置。包括过滤部分、液体分隔部分、搅拌部分、曝气部分、废液收集瓶和真空泵。过滤部分包括两个过滤容器，中间使用密封圈防止漏水，容器之间使用过滤盘作为滤膜的支撑。搅拌部分包括搅拌室，搅拌室内有搅拌叶片，电机控制搅拌叶片的转动，同时曝气装置辅助微塑料的上浮。液体分隔部分使用蝶阀，在液体不断的注入进入过滤部分时，关闭蝶阀，实现液体分隔，静止一段时间，待土壤颗粒沉降后，倒置装置，启动真空泵辅助过滤。本发明装置成本低，简单高效，易于操作。

技术研发人员：胡蓉,李国强,张若宇,强丽媛,王虎挺,胡慧兵,徐建隆,钟星雨,石佳硕
受保护的技术使用者：石河子大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11