CN115443746A - 一种高效降解土壤微塑料的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效降解土壤微塑料的装置及其方法，涉及土壤微塑料降解技术领域，为解决现有装置均需对土壤进行回收才能实现对微塑料的处理，而在农业大面积种植铺盖地膜的情况下，大面积回收土壤费时费力，导致该方法实行效率较低的问题。翻土辊，其安装在所述牵引座的内部，所述翻土辊的两端均通过辊接头与牵引座转动连接；水箱，其安装在所述牵引座的上端面，所述水箱上端的一侧安装有第一水泵，所述水箱上端的另一侧安装有第二水泵，所述第一水泵的前端和第二水泵的后端均安装有抽水管，且抽水管的一端贯穿并延伸至水箱的内部，所述第一水泵的后端和第二水泵的前端均安装有出水管，所述出水管的一端安装有导水管。

Description

一种高效降解土壤微塑料的装置及其方法

技术领域

本发明涉及土壤微塑料降解技术领域，具体为一种高效降解土壤微塑料的装置及其方法。

背景技术

可降解地膜是一种新型的可降解的新型地膜，其降解原理是塑料成分中掺入可降解的生物质，使得大块塑料容易降解为小块微塑料，广泛应用于农业领域，而针对土壤中的这些微塑料，现有技术通常采用采用对土壤进行逐块回收，粉碎过滤或提取的方式将微塑料进行分离；

如申请号201811494909.1名为一种用于土壤中不同粒径微塑料的分拣装置，涉及土壤中微塑料的提取技术领域，包括支撑柱和第一过滤网，支撑柱的上端设置有过滤箱，且过滤箱的下端安置有出料口，出料口的下端镶嵌有排料通道，第一过滤网连接于过滤箱的内部，且第一过滤网的上端中部安装有第一旋转轴，第一旋转轴的上端固定有固定架。上述发明的有益效果是：通过过滤箱的内部设置有多层第一过滤网，且从上而下，每一层的第一过滤网的网孔逐渐减小，这样就可以对土壤和微塑料进行多次过滤，既能够提高土壤中的微塑料的过滤效果及过滤速度，防止有部分微塑料产生溢漏，又能够将不同粒径的微塑料进行分层分拣；

以及申请号201811558281.7一种土壤中微塑料的提取装置及提取方法，该装置包括分离池、储液罐和回液池，储液罐和分离池之间设置进液管，回液池与储液罐之间设置出液管，进液管和出液管管路上设置蠕动泵，分离池和回液池之间设置至少一层过滤组件，过滤组件包括环型筛网和滤膜，滤膜设置在环型筛网上，分离池底部设置搅拌器；上述发明利用浮选液可以将土壤中混杂的密度较轻的微塑料颗粒悬浮在溶液上层即非沉淀层，而较重的沉积物依然在溶液底层即沉淀层，然后通过不断的加入浮选液使分离池中溶液溢出，悬浮在非沉淀层的微塑料颗粒随溶液溢出至过滤筛网并被过滤筛网上的滤膜隔离，从而达到分离的目的，易于操作，分离时间短且分离效果好。

但是，但是，上述两种装置均需对土壤进行回收才能实现对微塑料的处理，而在农业大面积种植铺盖地膜的情况下，大面积回收土壤费时费力，导致该方法实行效率较低；所以我们提出了一种高效降解土壤微塑料的装置及其方法，以便于解决上述中提出的问。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效降解土壤微塑料的装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的现有装置均需对土壤进行回收才能实现对微塑料的处理，而在农业大面积种植铺盖地膜的情况下，大面积回收土壤费时费力，导致该方法实行效率较低，导致该方法实行效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效降解土壤微塑料的装置，包括牵引座，所述牵引座的前端安装有牵引件；

还包括：

翻土辊，其安装在所述牵引座的内部，所述翻土辊的两端均通过辊接头与牵引座转动连接；

水箱，其安装在所述牵引座的上端面，所述水箱上端的一侧安装有第一水泵，所述水箱上端的另一侧安装有第二水泵，所述第一水泵的前端和第二水泵的后端均安装有抽水管，且抽水管的一端贯穿并延伸至水箱的内部，所述第一水泵的后端和第二水泵的前端均安装有出水管，所述出水管的一端安装有导水管，所述导水管的两端均安装有堵头，所述导水管的前端等距安装有多个喷嘴，所述导水管两端的外壁上安装有管路支架，且管路支架的一端与水箱固定连接，所述水箱的内部设置有储水仓。

优选的，所述牵引座后端的下方安装有挡泥板，且挡泥板与牵引座焊接连接，挡泥板能够限制翻土辊翻抛土壤。

优选的，所述翻土辊的外壁上设置有辊刀架，辊刀架设置有多个，且多个辊刀架两两一组等距错位分布，辊刀架能够通过螺栓安装翻土刀，拆装灵活，可根据需求更换刀片规格，并且其中有单一刀片损坏时无需整体更换，降低了维护成本，翻土刀可在土层喷药后，对土层进行翻动，方便药液渗入土中与微塑料充分接触，提高其降解速度。

优选的，所述牵引座的上表面设置有永磁铁板，永磁铁板设置有三个，且三个永磁铁板等距分布，所述水箱的下表面设置有电磁铁，电磁铁设置有三个，且三个电磁铁等距分布，所述电磁铁的下表面设置有铁制底板，在电磁铁开启状态，电磁铁与永磁铁板同极，两者接触时因磁斥作用不会产生吸附，故安装水箱时可顺利滑动至牵引座上表面，水箱到达合适位置后，关闭电磁铁，永磁铁即可通过磁吸作用固定住水箱，拆卸时反向操作即可，使得整体拆装方便高效。

优选的，所述牵引座的两侧均安装有导向座，所述导向座的内部设置有导槽，所述水箱的两侧均安装有导向板，两侧所述导向板的下端均安装有三个导轮，水箱两侧导向板下方的导轮能够与牵引座两侧导向座内的导槽滑动连接，实现安装定位。

优选的，所述导轮包含有滑轮、阻尼杆和弹簧，所述阻尼杆安装在滑轮的上端，所述阻尼杆的外壁上安装有弹簧，阻尼杆和弹簧结构的设置，使得水箱被牵引座吸附时，导轮不会造成限位。

优选的，所述水箱后端的两侧均安装有推杆，且推杆与水箱焊接连接推杆能够更方便的拆装水箱，使拆装更加省力。

优选的，所述水箱的一侧安装有集成接电器，且集成接电器的后端设置有接电插口，所述集成接电器的前端安装有电源开关，所述电源开关的上方设置有电磁铁开关，集成接电器可完成水箱上各组件的接电工作，便于水箱更换。

优选的，所述水箱一端内的上方安装有进水阀，所述水箱前端的下方安装有排水阀，进水阀用于灌入丙硫菌唑溶液，排水阀用于排出底部残留的丙硫菌唑溶液。

优选的，所述一种高效降解土壤微塑料的装置的降解方法，包括以下步骤：

步骤一：准备两组水箱，内部均预先灌入丙硫菌唑溶液，完毕后，通过牵引件将牵引座与驱动机构连接，由驱动机构带动牵引座移动到其中一组水箱前端，将驱动机构供电线与该水箱侧边的集成接电器连接后，开启水箱底部的电磁铁，利用水箱两侧导轮，将其推至牵引座上方，牵引座上表面设置有与电磁铁同极的永磁铁，在电磁铁开启状态两者接触时因磁斥作用不会产生吸附，待水箱完全位于牵引座上表面后，关闭电磁铁，由永磁铁对水箱下表面的铁制底板进行吸附固定，实现两者连接；

步骤二：水箱连接完毕后，由驱动机构带动牵引座以及水箱在含有地膜源微塑料的土壤上行进，过程中，水箱上方的第一水泵能够将丙硫菌唑溶液喷洒在前方的土壤表层，在驱动机构的行进作用下，牵引座内的翻土辊滚动，利用外壁的多个翻土刀对表面喷药的土壤进行翻土处理，使其与土壤内的地膜源微塑料接触，之后由第二水泵再次将丙硫菌唑溶液喷洒翻土后的土壤表面，方便渗入土层；

步骤三：当水箱内的丙硫菌唑溶液不足时，驱动机构可带动牵引座移动到预备的第二组水箱侧边，先关闭第一组水箱底面的电磁铁将其卸下，之后移动到第二组水箱前安装上预装满丙硫菌唑溶液该水箱即可立即投入使用

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过采用牵引座和水箱的组合式牵引结构，使用时由驱动机构带动牵引座以及水箱在含有地膜源微塑料的土壤上行进，过程中，水箱上方的第一水泵能够将丙硫菌唑溶液喷洒在前方的土壤表层，在驱动机构的行进作用下，牵引座内的翻土辊滚动，利用外壁的多个翻土刀对表面喷药的土壤进行翻土处理，使其与土壤内的地膜源微塑料接触，之后由第二水泵再次将丙硫菌唑溶液喷洒翻土后的土壤表面，方便药液充分渗入土层，以提升地膜源微塑料的降解效率，解决了现有装置均需对土壤进行回收才能实现对微塑料的处理，而在农业大面积种植铺盖地膜的情况下，大面积回收土壤费时费力，导致该方法实行效率较低的问题。

2、通过采用快捷拆装式水箱结构，安装时，由驱动机构带动牵引座移动到水箱前端，将驱动机构供电线与水箱侧边的集成接电器连接后，开启水箱底部的电磁铁，利用水箱两侧导轮，将其推至牵引座上方，牵引座上表面设置有与电磁铁同极的永磁铁，在电磁铁开启状态两者接触时因磁斥作用不会产生吸附，待水箱完全位于牵引座上表面后，关闭电磁铁，由永磁铁对水箱下表面的铁制底板进行吸附固定，实现两者连接，拆装高效，在使用装置时可多设置一组水箱，当装置当前水箱内的丙硫菌唑溶液不足时，驱动机构可带动牵引座移动到预备的第二组水箱侧边，先关闭当前水箱底面的电磁铁将其卸下，之后移动到第二组水箱前安装上预装满丙硫菌唑溶液该水箱即可立即投入使用，过程中第一组水箱可重新灌入丙硫菌唑溶液，采用换箱式结构，大幅缩短装置换水时间，避免了单一水箱内药液用完后，需缓慢等待新药液重新灌入的情况，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的牵引座内部结构示意图；

图3为本发明的水箱内部结构示意图；

图4为本发明的水箱后视结构示意图；

图5为本发明的A处结构放大示意图；

图中：1、牵引座；2、导向座；3、导槽；4、挡泥板；5、辊接头；6、水箱；7、导向板；8、集成接电器；9、电源开关；10、电磁铁开关；11、第一水泵；12、第二水泵；13、抽水管；14、出水管；15、导水管；16、堵头；17、管路支架；18、喷嘴；19、进水阀；20、排水阀；21、翻土辊；22、辊刀架；23、永磁铁板；24、牵引件；25、储水仓；26、电磁铁；27、铁制底板；28、导轮；281、滑轮；282、阻尼杆；283、弹簧；29、推杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种高效降解土壤微塑料的装置，包括牵引座1，牵引座1的前端安装有牵引件24；

还包括：

翻土辊21，其安装在牵引座1的内部，翻土辊21的两端均通过辊接头5与牵引座1转动连接；

水箱6，其安装在牵引座1的上端面，水箱6上端的一侧安装有第一水泵11，水箱6上端的另一侧安装有第二水泵12，第一水泵11的前端和第二水泵12的后端均安装有抽水管13，且抽水管13的一端贯穿并延伸至水箱6的内部，第一水泵11的后端和第二水泵12的前端均安装有出水管14，出水管14的一端安装有导水管15，导水管15的两端均安装有堵头16，导水管15的前端等距安装有多个喷嘴18，导水管15两端的外壁上安装有管路支架17，且管路支架17的一端与水箱6固定连接，管路支架17提高了导水管15内供水状态时管路的稳定性，水箱6的内部设置有储水仓25。

请参阅图1，牵引座1后端的下方安装有挡泥板4，且挡泥板4与牵引座1焊接连接，挡泥板4能够限制翻土辊21翻抛土壤。

请参阅图2，翻土辊21的外壁上设置有辊刀架22，辊刀架22设置有多个，且多个辊刀架22两两一组等距错位分布，辊刀架22通过螺栓安装翻土刀，拆装灵活，可根据需求更换刀片规格，并且其中有单一刀片损坏时无需整体更换，降低了维护成本，翻土刀可在土层喷药后，对土层进行翻动，方便药液渗入土中与微塑料充分接触，提高其降解速度。

请参阅图2和图3，牵引座1的上表面设置有永磁铁板23，永磁铁板23设置有三个，且三个永磁铁板23等距分布，水箱6的下表面设置有电磁铁26，电磁铁26设置有三个，且三个电磁铁26等距分布，电磁铁26的下表面设置有铁制底板27，在电磁铁26开启状态，电磁铁26与永磁铁板23同极，两者接触时因磁斥作用不会产生吸附，故安装水箱6时可顺利滑动至牵引座1上表面，水箱6到达合适位置后，关闭电磁铁26，永磁铁即可通过磁吸作用固定住水箱6，拆卸时反向操作即可，使得整体拆装方便高效。

请参阅图1、图3和图4，牵引座1的两侧均安装有导向座2，导向座2的内部设置有导槽3，水箱6的两侧均安装有导向板7，两侧导向板7的下端均安装有三个导轮28，水箱6两侧导向板7下方的导轮28可与牵引座1两侧导向座2内的导槽3滑动连接，实现安装定位。

请参阅图5，导轮28包含有滑轮281、阻尼杆282和弹簧283，阻尼杆282安装在滑轮281的上端，阻尼杆282的外壁上安装有弹簧283，阻尼杆282和弹簧283结构的设置，使得水箱6被牵引座1吸附时，导轮28不会造成限位。

请参阅图4，水箱6后端的两侧均安装有推杆29，且推杆29与水箱6焊接连接，推杆29可更方便在拆装水箱6对其进行推拉，使拆装更加省力。

请参阅图1，水箱6的一侧安装有集成接电器8，且集成接电器8的后端设置有接电插口，集成接电器8的前端安装有电源开关9，电源开关9的上方设置有电磁铁开关10，集成接电器8可完成水箱6上各组件的接电工作，便于水箱6更换。

请参阅图1，水箱6一端内的上方安装有进水阀19，水箱6前端的下方安装有排水阀20，进水阀19用于灌入丙硫菌唑溶液，排水阀20用于排出底部残留的丙硫菌唑溶液。

请参阅图1-5，一种高效降解土壤微塑料的装置的降解方法，包括以下步骤：

步骤一：准备两组水箱6，内部均预先灌入丙硫菌唑溶液，完毕后，通过牵引件24将牵引座1与驱动机构连接，由驱动机构带动牵引座1移动到其中一组水箱6前端，将驱动机构供电线与该水箱6侧边的集成接电器8连接后，开启水箱6底部的电磁铁26，利用水箱6两侧导轮28，将其推至牵引座1上方，牵引座1上表面设置有与电磁铁26同极的永磁铁，在电磁铁26开启状态两者接触时因磁斥作用不会产生吸附，待水箱6完全位于牵引座1上表面后，关闭电磁铁26，由永磁铁对水箱6下表面的铁制底板27进行吸附固定，实现两者连接；

步骤二：水箱6连接完毕后，由驱动机构带动牵引座1以及水箱6在含有地膜源微塑料的土壤上行进，过程中，水箱6上方的第一水泵11能够将丙硫菌唑溶液喷洒在前方的土壤表层，在驱动机构的行进作用下，牵引座1内的翻土辊21滚动，利用外壁的多个翻土刀对表面喷药的土壤进行翻土处理，使其与土壤内的地膜源微塑料接触，之后由第二水泵12再次将丙硫菌唑溶液喷洒翻土后的土壤表面，方便渗入土层；

步骤三：当水箱6内的丙硫菌唑溶液不足时，驱动机构可带动牵引座1移动到预备的第二组水箱6侧边，先关闭第一组水箱6底面的电磁铁26将其卸下，之后移动到第二组水箱6前安装上预装满丙硫菌唑溶液该水箱6即可立即投入使用

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种高效降解土壤微塑料的装置，包括牵引座（1），所述牵引座（1）的前端安装有牵引件（24）；

其特征在于：还包括：

翻土辊（21），其安装在所述牵引座（1）的内部，所述翻土辊（21）的两端均通过辊接头（5）与牵引座（1）转动连接；

水箱（6），其安装在所述牵引座（1）的上端面，所述水箱（6）上端的一侧安装有第一水泵（11），所述水箱（6）上端的另一侧安装有第二水泵（12），所述第一水泵（11）的前端和第二水泵（12）的后端均安装有抽水管（13），且抽水管（13）的一端贯穿并延伸至水箱（6）的内部，所述第一水泵（11）的后端和第二水泵（12）的前端均安装有出水管（14），所述出水管（14）的一端安装有导水管（15），所述导水管（15）的两端均安装有堵头（16），所述导水管（15）的前端等距安装有多个喷嘴（18），所述导水管（15）两端的外壁上安装有管路支架（17），且管路支架（17）的一端与水箱（6）固定连接，所述水箱（6）的内部设置有储水仓（25）。

2.根据权利要求1所述的一种高效降解土壤微塑料的装置，其特征在于：所述牵引座（1）后端的下方安装有挡泥板（4），且挡泥板（4）与牵引座（1）焊接连接。

3.根据权利要求2所述的一种高效降解土壤微塑料的装置，其特征在于：所述翻土辊（21）的外壁上设置有辊刀架（22），辊刀架（22）设置有多个，且多个辊刀架（22）两两一组等距错位分布。

4.根据权利要求3所述的一种高效降解土壤微塑料的装置，其特征在于：所述牵引座（1）的上表面设置有永磁铁板（23），永磁铁板（23）设置有三个，且三个永磁铁板（23）等距分布，所述水箱（6）的下表面设置有电磁铁（26），电磁铁（26）设置有三个，且三个电磁铁（26）等距分布，所述电磁铁（26）的下表面设置有铁制底板（27）。

5.根据权利要求4所述的一种高效降解土壤微塑料的装置，其特征在于：所述牵引座（1）的两侧均安装有导向座（2），所述导向座（2）的内部设置有导槽（3），所述水箱（6）的两侧均安装有导向板（7），两侧所述导向板（7）的下端均安装有三个导轮（28）。

6.根据权利要求5所述的一种高效降解土壤微塑料的装置，其特征在于：所述导轮（28）包含有滑轮（281）、阻尼杆（282）和弹簧（283），所述阻尼杆（282）安装在滑轮（281）的上端，所述阻尼杆（282）的外壁上安装有弹簧（283）。

7.根据权利要求6所述的一种高效降解土壤微塑料的装置，其特征在于：所述水箱（6）后端的两侧均安装有推杆（29），且推杆（29）与水箱（6）焊接连接。

8.根据权利要求7所述的一种高效降解土壤微塑料的装置，其特征在于：所述水箱（6）的一侧安装有集成接电器（8），且集成接电器（8）的后端设置有接电插口，所述集成接电器（8）的前端安装有电源开关（9），所述电源开关（9）的上方设置有电磁铁开关（10）。

9.根据权利要求8所述的一种高效降解土壤微塑料的装置，其特征在于：所述水箱（6）一端内的上方安装有进水阀（19），所述水箱（6）前端的下方安装有排水阀（20）。

10.根据权利要求9所述的一种高效降解土壤微塑料的装置的降解方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：准备两组水箱（6），内部均预先灌入丙硫菌唑溶液，完毕后，通过牵引件（24）将牵引座（1）与驱动机构连接，由驱动机构带动牵引座（1）移动到其中一组水箱（6）前端，将驱动机构供电线与该水箱（6）侧边的集成接电器（8）连接后，开启水箱（6）底部的电磁铁（26），利用水箱（6）两侧导轮（28），将其推至牵引座（1）上方，牵引座（1）上表面设置有与电磁铁（26）同极的永磁铁，在电磁铁（26）开启状态两者接触时因磁斥作用不会产生吸附，待水箱（6）完全位于牵引座（1）上表面后，关闭电磁铁（26），由永磁铁对水箱（6）下表面的铁制底板（27）进行吸附固定，实现两者连接；

步骤二：水箱（6）连接完毕后，由驱动机构带动牵引座（1）以及水箱（6）在含有地膜源微塑料的土壤上行进，过程中，水箱（6）上方的第一水泵（11）能够将丙硫菌唑溶液喷洒在前方的土壤表层，在驱动机构的行进作用下，牵引座（1）内的翻土辊（21）滚动，利用外壁的多个翻土刀对表面喷药的土壤进行翻土处理，使其与土壤内的地膜源微塑料接触，之后由第二水泵（12）再次将丙硫菌唑溶液喷洒翻土后的土壤表面，方便渗入土层；

步骤三：当水箱（6）内的丙硫菌唑溶液不足时，驱动机构可带动牵引座（1）移动到预备的第二组水箱（6）侧边，先关闭第一组水箱（6）底面的电磁铁（26）将其卸下，之后移动到第二组水箱（6）前安装上预装满丙硫菌唑溶液该水箱（6）即可立即投入使用。

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