CN206604618U - 微塑料分离富集的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微塑料分离富集的装置，该装置包括依次连通的虹吸机、粉碎机、金属分离机和气液分离机构；待处理气流由虹吸机吸至粉碎机、金属分离机和气液分离机构中依次进行处理；金属分离机的内腔中设置有多层电磁挡振板以能够吸附电磁性颗粒；气液分离机构的内部由上而下依次设置有吸附层、顶压式隔板、滤网和活动底板；其中，气流进入气液分离机构后与顶压式隔板的底部碰撞以使得气流中的颗粒沉降于液体中，微塑料颗粒浮于液面上以待分离；在活动顶盖的底部受到的气流压力大于重力的情况下，活动顶盖能够向上翻转以使得气流依次通过顶压式隔板、吸附层和所述壳体的顶部排出，且气流中的颗粒富集于所述吸附层上。

Description

微塑料分离富集的装置

技术领域

本实用新型涉及环境保护领域，具体地，涉及一种微塑料分离富集的装置。

背景技术

微塑料是指粒径很小的塑料颗粒或纺织纤维，通常粒径小于5mm。微塑料这一概念是在2004发表的一篇Science论文(Thompson R C,Olsen Y,Mitchell R P,Davis A,Rowland S J,John A W G,McGonigle D,Russell A E.Lost at Sea：where is all theplastic？Science,2004,304(5672):838.)中首次提出。微塑料体积小，这就意味着更高的比表面积，比表面积越大，吸附的污染物的能力越强。环境中已经存在大量的多氯联苯、双酚A等持久性有机污染物(这些有机污染物往往是疏水的，就是说它们不太容易溶解在水中，所以它们往往不能随着水流随意流动)，一旦微塑料和这些污染物相遇，正好聚集形成一个有机污染球体。

另外，微塑料很容易被鱼类、鸟类、甲壳类动物和浮游生物误食，而微塑料不能被消化掉，只能在胃里一直存在着，占据空间，导致动物生病甚至死亡；而如果是带着有机污染物的微塑料被吃掉，那对于这些浮游生物的伤害更是雪上加霜，污染物在生物体内酶的作用下释放出来，加剧它的病情。像贻贝、浮游动物等处于食物链底端的生物会被上层动物吃掉，而微塑料，甚至微塑料和有机污染物都进入了上层动物体内，食物链一个特征是“富集”效应，也许在底层动物体内有害物质只有1％，但是到上层就变成了20％，这样会使大量的食用微塑料的生物生病或者死亡，这严重威胁了海洋生物的生存以及旅游业、渔业和商业的发展。

而目我们生活中已经广泛存在各式各样的塑料，如聚乙烯、聚苯乙烯等，这些化合物暴露在自然环境中被风吹日晒，虽不能被完全降解，但也是在逐渐变小，变成了比颗粒更小的微塑料；还有我们日常生活中的洗衣机排出的水中也含有大量的微塑料。另外，我们使用的化妆品或者清洁用品中有大量的磨砂颗粒，这些颗粒的体积小，漂浮在水面上，城市的污水处理厂根本没办法处理它们，于是它们不能分解，自由离开污水处理厂。

因此，亟需提供一种能够将空气中、或污水中的微塑料进行分离富集的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种微塑料分离富集的装置，该微塑料分离富集的装置，能够将空气中或地表中的微塑料进行分离、富集以实现净化空气，有效防止了微塑料进入湖泊或海洋中进一步地危害鱼类等生物的健康进而破坏生态平衡。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种微塑料分离富集的装置，其中，所述装置包括：虹吸机、粉碎机、金属分离机和气液分离机构；所述虹吸机、粉碎机、金属分离机和气液分离机构依次连通以形成所述装置；

所述虹吸机的内腔中设置有第一增压泵以能够将待处理物虹吸至所述粉碎机、金属分离机和气液分离机构中依次进行处理；所述金属分离机的内腔中设置有多层电磁挡振板以能够吸附电磁性颗粒；所述气液分离机构包括壳体，所述壳体的顶部与底部均为敞口设置，所述壳体的内部由上而下依次设置有吸附层、顶压式隔板、滤网和活动底板；所述顶压式隔板与活动底板之间设置有液体，所述顶压式隔板的顶部设置有活动顶盖；

其中，气流进入所述壳体内，所述气流能够与所述顶压式隔板的底部碰撞以使得所述气流中的颗粒沉降于所述液体中，所述滤网的孔径小于所述气流中的微塑料的粒径；在所述活动顶盖的底部受到的气流压力大于重力的情况下，所述活动顶盖能够向上翻转以使得气流依次通过顶压式隔板、吸附层和所述壳体的顶部排出，并且，所述气流中的颗粒富集于所述吸附层上。

优选地，所述壳体的底部沿着水平方向的一端设置有槽口，所述活动底板能够通过所述槽口以封闭所述壳体的底部。

优选地，所述壳体的底部沿着水平方向的另一端为实体壁且所述实体壁的内侧设置有卡槽，所述卡槽面向所述槽口以能够卡扣所述活动底板的边缘。

优选地，所述金属分离机的主体外壳为V形结构。

优选地，所述电磁挡振板设置于所述主体外壳的内部的侧壁上。

优选地，所述主体外壳的底部开口且开口处设置有活动的重力沉降板，所述重力沉降板能够封闭所述开口处。

优选地，所述重力沉降板为V形板。

优选地，所述属分离机和气液分离机构之间设置有第二增压泵。

优选地，所述虹吸机的入口设置有高压滤膜，且所述高压滤膜的孔径为5-6mm。

优选地，所述滤网的孔径为3-5mm；所述吸附层为多空棉布层或电极板；所述液体可以为水、酸溶液或碱溶液。

根据上述技术方案，本实用新型通过将虹吸机、粉碎机、金属分离机和气液分离机构依次连通以形成微塑料分离富集的装置。其中，气流通过粉碎机中能够将颗粒较大的固体进行破碎预处理，接着金属分离机中设置的电磁挡振板将气流中的金属颗粒进行吸附、去除；最后气流通过气液分离机构，其中气流通过顶压式隔板从气液分离机构的壳体的顶部敞口排出，同时气流中的颗粒吸附在设置于顶部的下方的吸附层上；另外，气流中的固体颗粒与顶压式隔板的底部碰撞后由于惯性和重力作用沉降至液体中，其中不能够溶于液体且粒径小于滤网孔径的颗粒浮于液面上，即为分离收集到的微塑料。将活动底板抽出后，液体自壳体的底部排出、所收集到的微塑料即富集在滤网的上表面上。

该微塑料分离富集的装置能够将空气或地表存在的微塑料颗粒进行有效的分离、富集，大大降低了环境中微塑料的含量并减少了对生物健康的伤害，净化了空气和海洋的水质。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型中提供的微塑料分离富集装置示意图。

附图标记说明

1、虹吸机 2、第一增压泵

3、高压滤膜 4、粉碎机

5、金属分离机 6、电磁挡振板

7、主体外壳 8、重力沉降板

9、第二增压泵 10、吸附层

11、顶压式隔板 12、壳体

13、滤网 14、活动板

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，“上、下、顶、底、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

本实用新型提供了一种如图1所示的微塑料分离富集的装置，该装置包括：虹吸机1、粉碎机4、金属分离机5和气液分离机构；虹吸机1、粉碎机4、金属分离机5和气液分离机构依次连通以形成所述装置；

虹吸机1的内腔中设置有第一增压泵2以能够将待处理物虹吸至粉碎机4、金属分离机5和气液分离机构中依次进行处理；金属分离机5的内腔中设置有多层电磁挡振板6以能够吸附电磁性颗粒；气液分离机构包括壳体12，壳体12的顶部与底部均为敞口设置，壳体12的内部由上而下依次设置有吸附层10、顶压式隔板11、滤网13和活动底板14；顶压式隔板11与活动底板14之间设置有液体，顶压式隔板11的顶部设置有活动顶盖；

其中，气流进入壳体12内，气流能够与顶压式隔板11的底部碰撞以使得气流中的颗粒沉降于液体中，滤网13的孔径小于气流中的微塑料的粒径；在活动顶盖的底部受到的气流压力大于重力的情况下，活动顶盖能够向上翻转以使得气流依次通过顶压式隔板11、吸附层10和壳体12的顶部排出，并且，气流中的颗粒富集于吸附层10上。

在使用该装置进行微塑料的分离富集时，首先，启动设置于虹吸机1内腔中的第一增压泵2将含有微塑料和其他待处理颗粒的空气吸入至粉碎机4、金属分离机5和气液分离机构中；气流通过粉碎机4时，气流中的粒径较大的固体颗粒被粉碎成较小颗粒，接着随气流进入到金属分离机5中，金属分离机5中内侧壁上的电磁挡振板6将气流中的电磁性颗粒进行吸附去除，另外气流中一些较大颗粒或密度较大的颗粒直接沉降在金属分离机5的底部。处理后的气流到达气液分离机构的壳体12中，气流向上冲击顶压式隔板11并使得其顶部的活动顶盖向上翻转以使得气流依次通过顶压式隔板11、吸附层10和所述壳体12的顶部排出，同时，气流中的颗粒吸附在吸附层10中。在气流冲击顶压式隔板11时，气流中大部分的颗粒会由于与顶压式隔板11的底部碰撞由于惯性和自身重力作用而沉降到液体中。其中，部分颗粒会溶于液体中，还有部分颗粒是小粒径大密度的也会通过滤网13沉降在活动底板14上，随后直接抽出活动底板14排出。而那部分即不溶于水又不通过滤网13且浮在液面上的颗粒即为分离出来的微塑料颗粒，将液体排出后分离出的微塑料即会富集在滤网13的上表面以实现分离富集。

在上述具体实施方式中，活动底板14设置于壳体12的底部的方式有多种选择，比如铰接。但是为了进一步便于活动底板14的抽出以排出处理过颗粒的污水，优选地，壳体12的底部沿着水平方向的一端设置有槽口，活动底板14通过槽口以封闭壳体12底部。

为了更进一步的有利于活动底板14封闭壳体12底部并便于活动底板14的抽出，优选地，壳体12部沿着水平方向的另一端为实体壁且实体壁的内侧设置有卡槽，卡槽面向槽口以能够卡扣活动底板14的边缘。

在本实用新型中，金属分离机5主体外壳7的结构形状可以在宽的范围内选择，比如方形盒体结构或半球形结构，但是为了进一步提高电磁性颗粒的吸附去除效果，优选地，金属分离机5的主体外壳7为V形结构。

另外，主体外壳7内部的电磁挡振板6可以有多种设置方式，比如设置于主体外壳7的顶部或底部，但是为了更有利于电磁性颗粒的吸附去除，并便于沉降的大颗粒的排出，优选地，电磁挡振板6设置于主体外壳7的内部的侧壁上。

此外，为了更有利于沉降在主体外壳7底部的大颗粒能够及时排出清除，故优选地，在所述主体外壳7的底部开口且开口处设置有活动的重力沉降板8，所述重力沉降板8能够封闭所述开口处。

上述重力沉降板8的形状可以在宽的范围内选择，比如弧形板或斜板，但是为了更有利于大颗粒的沉积和排出，优选地，重力沉降板8为V形板。

在具体的实施方式中，第一增压泵2能够将待处理气流依次送至粉碎机4、金属分离机5和气液分离机构中进行处理，但是为了进一步提高气流的流速和处理效果，优选地，分离机8和气液分离机构之间设置有第二增压泵9。

另外，待处理气流能够直接进入虹吸机1的内腔中以进行后处理，但是为了排除一些明显的非微塑料颗粒的进入以提高处理效率，优选地，虹吸机1的入口设置有高压滤膜，且高压滤膜的孔径为5-6mm。

同时，气液分离机构壳体12中的滤网的孔径设置小于微塑料颗粒的粒径即可实现微塑料的分离富集，但是为了进一步提高微塑料的富集效果、非微塑料物质的排出，优选地，滤网13的孔径为3-5mm；吸附层10为多空棉布层或电极板；其中，所盛的液可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高非微塑料的溶解以实现净化效果，优选地，液体可以为水、酸溶液或碱溶液。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种微塑料分离富集的装置，其特征在于，所述装置包括：虹吸机(1)、粉碎机(4)、金属分离机(5)和气液分离机构；所述虹吸机(1)、粉碎机(4)、金属分离机(5)和气液分离机构依次连通以形成所述装置；

所述虹吸机(1)的内腔中设置有第一增压泵(2)以能够将待处理物虹吸至所述粉碎机(4)、金属分离机(5)和气液分离机构中依次进行处理；所述金属分离机(5)的内腔中设置有多层电磁挡振板(6)以能够吸附电磁性颗粒；所述气液分离机构包括壳体(12)，所述壳体(12)的顶部与底部均为敞口设置，所述壳体(12)的内部由上而下依次设置有吸附层(10)、顶压式隔板(11)、滤网(13)和活动底板(14)；所述顶压式隔板(11)与活动底板(14)之间设置有液体，所述顶压式隔板(11)的顶部设置有活动顶盖；

其中，气流进入所述壳体(12)内，所述气流能够与所述顶压式隔板(11)的底部碰撞以使得所述气流中的颗粒沉降于所述液体中，所述滤网(13)的孔径小于所述气流中的微塑料的粒径；在所述活动顶盖的底部受到的气流压力大于重力的情况下，所述活动顶盖能够向上翻转以使得气流依次通过顶压式隔板(11)、吸附层(10)和所述壳体(12)的顶部排出，并且，所述气流中的颗粒富集于所述吸附层(10)上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体(12)的底部沿着水平方向的一端设置有槽口，所述活动底板(14)能够通过所述槽口以封闭所述壳体(12)的底部。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述壳体(12)的底部沿着水平方向的另一端为实体壁且所述实体壁的内侧设置有卡槽，所述卡槽面向所述槽口以能够卡扣所述活动底板(14)的边缘。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述金属分离机(5)的主体外壳(7)为V形结构。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电磁挡振板(6)设置于所述主体外壳(7)的内部的侧壁上。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述主体外壳(7)的底部开口且开口处设置有活动的重力沉降板(8)，所述重力沉降板(8)能够封闭所述开口处。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述重力沉降板(8)为V形板。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的装置，其特征在于，所述分离机(8)和气液分离机构之间设置有第二增压泵(9)。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述虹吸机(1)的入口设置有高压滤膜，且所述高压滤膜的孔径为5-6mm。

10.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述滤网(13)的孔径为3-5mm；所述吸附层(10)为多空棉布层或电极板；所述液体可以为水、酸溶液或碱溶液。