CN219702270U - 一种高通量沉积物微塑料收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高通量沉积物微塑料收集装置，包括浮选机构、消解过滤机构、三通管、收集瓶、安全瓶和真空泵，浮选机构和消解过滤机构为多个，每个浮选机构连接有一个消解过滤机构，三通管包括三通管本体和设于三通管本体两端的第一出口端和第二出口端，三通管本体上设有多个立管，消解过滤机构设于立管中，三通管本体的第二出口端与收集瓶相连接，收集瓶还与安全瓶和真空泵相连接。该装置将沉积物微塑料收集过程所需装置相结合，有效实现了高通量收集微塑料，操作简单方便，减少了人为误差，提升了回收效率，避免了收集装置中的塑料污染。

Description

一种高通量沉积物微塑料收集装置

技术领域

本实用新型属于环境设备技术领域，具体涉及一种高通量沉积物微塑料收集装置。

背景技术

小于5毫米的塑料碎片被称为微塑料，其造成的环境污染问题已引起全世界的重视。近年来，随着采样、监测技术的不断完善，几乎在地球的各个位置都监测到了微塑料的存在。广泛分布的微塑料也在逐步威胁着生态系统安全和人类健康。其中，绝大多数微塑料在泄露到水体环境后，会吸附环境中的污染物，并成为浮游动植物和微生物的载体，这增加了微塑料的重量，导致其落入沉积物中，使得各区域的沉积物逐渐演变为了微塑料的汇。

为实现对上述沉积物中微塑料的赋存研究，故需收集沉积物中的微塑料。目前，普遍使用浮选、消解和过滤三个步骤进行微塑料收集。其中，现有浮选装置中上清液的收集过程多为人为直接倾倒或二次注入试剂利用液面变化进行操作，上述过程均会对装置内沉积物造成扰动，进而造成上清液中悬浮物质增加引起滤膜堵塞。对于现有消解装置，多为独立装置，需要在消解和过滤过程中转移消解液，增加了二次污染的可能性。上述装置彼此独立，使用效率低，过程繁琐，对操作要求高，人为误差大，直接影响收集的微塑料的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高通量沉积物微塑料收集装置，该装置有效实现了高通量收集微塑料，操作简单方便，减少了人为误差，避免了收集装置中的塑料污染。

本实用新型的上述目的可以通过以下技术方案来实现：一种高通量沉积物微塑料收集装置，包括浮选机构、消解过滤机构、三通管、收集瓶、安全瓶和真空泵，所述浮选机构和消解过滤机构为多个，每个浮选机构连接有一个消解过滤机构，所述三通管包括三通管本体和设于三通管本体两端的第一出口端和第二出口端，所述三通管本体上设有多个立管，所述消解过滤机构设于所述立管中，所述三通管本体的第二出口端与所述收集瓶相连接，所述收集瓶还与所述安全瓶和所述真空泵相连接。

可选地，所述浮选机构、消解过滤机构和所述三通管本体上立管的数量相适配。

更佳地，所述浮选机构、消解过滤机构和所述三通管本体上立管的数量为三个。

可选地，所述立管上设有开关。

在每个立管上均单独设置有开关，可以单独控制消解过滤机构，进而根据需要，选择消解过滤机构的数量。

可选地，所述浮选机构包括浮选腔室密封盖、底部开口的浮选腔室、储物罐、出液管和出水阀门，所述浮选腔室密封盖设于所述浮选腔室顶部，并与所述浮选腔室螺纹连接，所述储物罐位于所述浮选腔室下方，并与所述浮选腔室螺纹连接，所述出液管一端设于所述浮选腔室侧面的中下部，另外一端与所述消解过滤机构相连接，所述出水阀门设于所述出液管上。

可选地，所述消解过滤机构包括储液杯密封盖、底部开口的储液杯、固定连接圈和支撑网托，所述储液杯密封盖设于所述储液杯顶部，并与所述储液杯螺纹连接，所述储液杯下端与所述固定连接圈上端螺纹连接，所述固定连接圈下端与所述支撑网托上端螺纹连接，所述支撑网托下端设于所述三通管本体上的立管中，且与所述立管螺纹连接，所述储液杯与所述支撑网托之间从上至下依次设有密封圈、滤膜和支撑网。

作为本实用新型的一种改进：为了便于消解过滤机构加热，所述支撑网托的下端还设有密封盖，所述密封盖与所述支撑网托通过螺纹连接。

可选地，所述三通管为方形管道，所述三通管本体的第一出口端设有三通管密封盖。

可选地，所述浮选机构和消解过滤机构的材质为常规不锈钢材质。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型的高通量沉积物微塑料收集装置通过设置多个浮选机构和多个消解过滤机构连接于三通管，有效实现了高通量收集微塑料；

(2)本实用新型的高通量沉积物微塑料收集装置通过在浮选机构侧面中下部设置出液管，避免了二次扰动沉积物引起的上清液悬浮物质增加，进而导致的滤膜堵塞情况，有效提升了沉积物微塑料回收效率；

(3)本实用新型的高通量沉积物微塑料收集装置将浮选机构与消解过滤机构设计为一体化结构，简单方便，易于操作，减小了人为干预，避免了频繁转换液体造成的二次污染，有效提升了收集的微塑料的数据质量；

(4)本实用新型的高通量沉积物微塑料收集装置中浮选机构、消解过滤机构均为不锈钢材质，有效避免了收集装置中的塑料污染；

(5)本实用新型的高通量沉积物微塑料收集装置各结构均为可拆卸结构，其中消解过滤机构还可以通过在底部加装密封盖配合水浴锅等加热设备联合使用，有效实现了装置的多功能应用。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施方式及附图作以详细描述。

图1为本实用新型高通量沉积物微塑料收集装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型高通量沉积物微塑料收集装置中的浮选机构结构示意图；

图3为本实用新型高通量沉积物微塑料收集装置中的消解过滤机构的结构示意图；

图4为本实用新型高通量沉积物微塑料收集装置中的三通管的结构示意图。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步地说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

实施例1

如图1-4所示，本实施例提供的高通量沉积物微塑料收集装置，包括浮选机构1、消解过滤机构2、三通管3、收集瓶4、安全瓶5和真空泵6，浮选机构1和消解过滤机构2为多个，每个浮选机构1连接有一个消解过滤机构2，三通管3包括三通管本体和设于三通管本体两端的第一出口端31和第二出口端32，三通管本体上设有多个立管33，消解过滤机构2设于立管33中，三通管本体的第二出口端32与收集瓶4相连接，收集瓶4还与安全瓶5和真空泵6相连接。

浮选机构1、消解过滤机构2和三通管本体上立管33的数量相适配。

本实施例中，浮选机构1、消解过滤机构2和三通管本体上立管33的数量推荐但不限于三个，以三个为佳，此处仅为列举，并不进行限定。

如图4所示，立管33上设有开关34。在每个立管33上均设置开关34，可以单独控制消解过滤机构2，进而根据需要，选择消解过滤机构2的数量。

如图2所示，浮选机构1包括浮选腔室密封盖11、底部开口的浮选腔室12、储物罐13、出液管14和出水阀门15，浮选腔室密封盖11设于浮选腔室12顶部，并与浮选腔室12螺纹连接，储物罐13位于浮选腔室12下方，并与浮选腔室12螺纹连接，出液管14一端设于浮选腔室12侧面的中下部，另外一端与消解过滤机构2相连接，出水阀门15设于出液管14上。

如图3所示，消解过滤机构2包括储液杯密封盖21、底部开口的储液杯22、固定连接圈23和支撑网托24，储液杯密封盖21设于储液杯22顶部，并与储液杯22螺纹连接，储液杯22下端与固定连接圈23上端螺纹连接，固定连接圈23下端与支撑网托24上端螺纹连接，支撑网托24下端设于三通管本体上的立管33中，且与立管33螺纹连接，储液杯22与支撑网托24之间从上至下依次设有密封圈25、滤膜26和支撑网27。

因为需要真空环境，密封圈25起到不漏空气的作用，密封圈25设于储液杯22和滤膜26之间；滤膜26起到截留微塑料的作用；因为装置为中空结构，所以支撑网27起到支撑滤膜26的作用；支撑网托24是一个圆柱形结构，起到支撑并固定密封圈25、滤膜26和支撑网27的作用；支撑网27为5毫米孔径不锈钢网。

为了便于消解过滤机构2在水浴中加热消解，支撑网托24的下端还可以进一步设有密封盖，密封盖与支撑网托24通过螺纹连接。

但设置密封盖不是必须的，将消解过滤机构2从三通管3中取下来，然后在支撑网托24下面加上密封盖，然后加入消解液，移入水浴中进行消解，取下消解过滤机构2是为了消解效率更快，不是必须步骤，也可以不将从消解过滤机构2从三通管3上取下，直接加入消解液消解。

三通管3为方形管道，三通管本体的第一出口端31设有三通管密封盖35。

浮选机构1和消解过滤机构2的材质为常规不锈钢材质，这样可以有效避免收集装置中的塑料污染。

本实用新型中的高通量沉积物微塑料收集装置使用过程如下：

在进行微塑料收集准备步骤时，将各结构按图1顺序进行连接。关闭出水阀门15和立管33上的开关34。

在进行微塑料浮选步骤时，从浮选腔室12下端取下储物罐13，储物罐13的上方设有与浮选腔室12下端相适配的螺纹，装入沉积物样品，再次安装到浮选腔室12底部，打开浮选室密封盖11，加入本领域常规使用的浮选液，可结合个人需要配合使用蠕动泵对沉积物进行充分搅拌，搅拌完毕后安装回浮选室密封盖11，静置24小时。

在消解过滤机构2中的支撑网托24上放置支撑网27，在支撑网27上放置滤膜26，在滤膜26与储液杯22之间放置密封圈25，通过固定连接圈23将支撑网托24、支撑网27、滤膜26、密封圈25与储液杯22固定，待微塑料充分分离后打开浮选机构1的出水阀门15、设置在三通管本体的立管33上的开关34和浮选机构1的浮选室密封盖11，打开真空泵6，待上清液全部过滤后使用超纯水反复冲洗消解过滤机构2的储液杯22的内壁，待冲洗液全部过滤后关闭真空泵6，关闭浮选机构1的出水阀门15和设置在三通管本体的立管33上的开关34，此时微塑料过滤到滤膜26中。

即浮选机构1中的上清液通过出液管14流入储液杯22中，然后开启真空泵6，通过安全瓶5、收集瓶4和三通管3抽滤，将微塑料抽到滤膜26中。

在进行微塑料消解步骤时，打开储液杯密封盖21，加入消解液，再安装回储液杯密封盖21，可结合个人需要取下消解过滤机构2，在消解过滤机构2的支撑网托24的底部加装密封盖，消解过滤机构2整体转移到水浴锅中进行60℃加热，加热6小时后，取出消解过滤机构2，取下底部密封盖，安装到三通管3的立管33上，立管33的顶端以及消解过滤机构2的支撑网托24下端均设有螺纹，二者通过螺纹连接，打开开关34和储液杯密封盖21，打开真空泵6，待消解液全部过滤后使用超纯水反复冲洗消解过滤机构2的储液杯22内壁，待冲洗液全部过滤后关闭真空泵6，关闭开关34，取下储液杯22、固定连接圈23和密封圈25，将滤膜26收集保存，待进一步分析。如滤膜26上有机质消解效果不理想，则重新安装装置后重复上述消解步骤，直至消解完全。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的基本原理及特征优点，但本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种高通量沉积物微塑料收集装置，其特征是：包括浮选机构(1)、消解过滤机构(2)、三通管(3)、收集瓶(4)、安全瓶(5)和真空泵(6)，所述浮选机构(1)和消解过滤机构(2)为多个，每个浮选机构(1)连接有一个消解过滤机构(2)，所述三通管(3)包括三通管本体和设于三通管本体两端的第一出口端(31)和第二出口端(32)，所述三通管本体上设有多个立管(33)，所述消解过滤机构(2)设于所述立管(33)中，所述三通管本体的第二出口端(32)与所述收集瓶(4)相连接，所述收集瓶(4)还与所述安全瓶(5)和所述真空泵(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的高通量沉积物微塑料收集装置，其特征是：所述浮选机构(1)、消解过滤机构(2)和所述三通管本体上立管(33)的数量相适配。

3.根据权利要求2所述的高通量沉积物微塑料收集装置，其特征是：所述浮选机构(1)、消解过滤机构(2)和所述三通管本体上立管(33)的数量为三个。

4.根据权利要求1所述的高通量沉积物微塑料收集装置，其特征是：所述立管(33)上还设有开关(34)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高通量沉积物微塑料收集装置，其特征是：所述浮选机构(1)包括浮选腔室密封盖(11)、底部开口的浮选腔室(12)、储物罐(13)、出液管(14)和出水阀门(15)，所述浮选腔室密封盖(11)设于所述浮选腔室(12)顶部，并与所述浮选腔室(12)螺纹连接，所述储物罐(13)位于所述浮选腔室(12)下方，并与所述浮选腔室(12)螺纹连接，所述出液管(14)一端设于所述浮选腔室(12)侧面的中下部，另外一端与所述消解过滤机构(2)相连接，所述出水阀门(15)设于所述出液管(14)上。

6.根据权利要求5所述的高通量沉积物微塑料收集装置，其特征是：所述消解过滤机构(2)包括储液杯密封盖(21)、底部开口的储液杯(22)、固定连接圈(23)和支撑网托(24)，所述储液杯密封盖(21)设于所述储液杯(22)顶部，并与所述储液杯(22)螺纹连接，所述储液杯(22)下端与所述固定连接圈(23)上端螺纹连接，所述固定连接圈(23)下端与所述支撑网托(24)上端螺纹连接，所述支撑网托(24)下端设于所述三通管本体上的立管(33)中，且与所述立管(33)螺纹连接，所述储液杯(22)与所述支撑网托(24)之间从上至下依次设有密封圈(25)、滤膜(26)和支撑网(27)。

7.根据权利要求6所述的高通量沉积物微塑料收集装置，其特征是：所述支撑网托(24)的下端还设有密封盖，所述密封盖与所述支撑网托(24)通过螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的高通量沉积物微塑料收集装置，其特征是：所述三通管(3)为方形管道，所述三通管本体的第一出口端(31)设有三通管密封盖(35)。

9.根据权利要求1所述的高通量沉积物微塑料收集装置，其特征是：所述浮选机构(1)和消解过滤机构(2)的材质为常规不锈钢材质。