本發(fā)明涉及微塑料分離，尤其涉及一種脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置。

背景技術：

1、隨著全球塑料制品的廣泛使用，微塑料不僅存在于海洋、河流等水體中，還逐漸滲透到陸地生態(tài)系統(tǒng)中，尤其是森林土壤，嚴重影響生態(tài)環(huán)境。

2、目前，針對土壤中微塑料的提取和分離技術主要包括密度分離法、過濾法、化學提取法和磁分離法等。然而森林土壤中常含有大量腐殖質(zhì)、根系殘體等有機物質(zhì)，會干擾微塑料在密度分離過程中的上浮，降低分離效率。而微塑料形狀不規(guī)則，在篩分過程中容易卡在篩網(wǎng)的網(wǎng)孔中，造成微塑料損失，導致提取的微塑料數(shù)量不準確；而且對于微小粒徑的微塑料，篩分的精準度有限，難以有效分離；此外，脆弱地區(qū)森林土壤顆粒的團聚性較強，且脆弱地區(qū)的森林土壤還具有高石礫含量的特點，進一步影響了篩分效果；并且超聲波處理可能會破壞微塑料的結(jié)構(gòu)，影響后續(xù)對微塑料的分析鑒定，并且在脆弱地區(qū)，超聲波設備的使用受到電力供應、設備便攜性等因素的制約，難以廣泛應用。

3、因此，本申請設計了一種脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置來解決上述的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，能夠在不破壞土壤生態(tài)的前提下，快速、準確地提取和分離微塑料，為脆弱地區(qū)森林土壤的微塑料污染治理提供技術支持。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，包括：

3、分離箱，所述分離箱內(nèi)設置有上下對應設置的浮選筒和消解筒，所述浮選筒與所述消解筒之間通過溢流組件連通；

4、排石斗，所述排石斗設置在所述分離箱的側(cè)壁，所述浮選筒內(nèi)的沉淀物通過設置在所述浮選筒內(nèi)的排石組件輸送到所述排石斗內(nèi)；

5、收集筒，所述收集筒設置在分離箱外壁，所述收集筒通過設置在所述消解筒內(nèi)的分離組件與所述消解筒連通，消解后分離出的塑料顆粒通過所述分離組件輸送到所述收集筒內(nèi)；

6、進料斗，所述進料斗設置在所述分離箱的頂端并與所述浮選筒內(nèi)腔連通，所述進料斗上設置有用于對土壤進行篩分的篩分組件。

7、優(yōu)選的，所述篩分組件包括設置在所述進料斗頂端的驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機與轉(zhuǎn)動連接在所述進料斗內(nèi)的篩分軸傳動連接，所述篩分軸的外壁等間距布置有若干弧形設置的篩分葉片，所述篩分葉片的邊緣與所述進料斗的內(nèi)壁滑動接觸。

8、優(yōu)選的，所述進料斗的底端設置有連通管，所述連通管內(nèi)設置有第一螺旋葉片，所述第一螺旋葉片傳動連接在所述篩分軸上，所述第一螺旋葉片的外壁與所述連通管的內(nèi)壁滑動接觸。

9、優(yōu)選的，所述進料斗的外壁環(huán)繞設置有接料環(huán)，所述接料環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有環(huán)形的輸送環(huán)，由所述進料斗分離出的雜物進入所述接料環(huán)后落到所述輸送環(huán)上，所述輸送環(huán)將雜物從排料斗排出。

10、優(yōu)選的，所述排石組件包括垂直設置在所述浮選筒內(nèi)的排石管，所述排石管內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有第二螺旋葉片，將沉淀到所述浮選筒底端的砂石輸送到所述排石斗上排出。

11、優(yōu)選的，所述排石斗包括嵌設安裝在所述分離箱側(cè)壁的連接斗，所述連接斗內(nèi)活動設置有向所述分離箱外傾斜的分離框，所述排石管將砂石輸送到所述分離框上排出，分離出的水分通過回流腔回流到浮選筒內(nèi)。

12、優(yōu)選的，所述溢流組件包括開設在所述浮選筒側(cè)壁的溢流孔，所述溢流孔通過設置在所述浮選筒外的溢流管與所述消解筒連通。

13、優(yōu)選的，所述消解筒內(nèi)設置有縱向布置的隔離板，所述隔離板將所述消解筒分成消解腔和回收腔兩部分，所述分離組件的進口通過輸送泵與所述消解腔底端連通，所述分離組件傾斜向上跨過所述回收腔頂端并與所述回收腔連通。

14、優(yōu)選的，所述分離組件包括嵌設安裝在所述隔離板上的分離筒，所述分離筒傾斜向上伸出所述分離箱并與所述收集筒連通，所述分離筒的側(cè)壁開設有若干與所述回收腔連通的漏水孔；所述分離筒內(nèi)設置有第三螺旋葉片，用于分離出消解后的塑料顆粒。

15、優(yōu)選的，所述分離箱內(nèi)設置有活動平臺，所述活動平臺上安裝有攪拌電機，所述攪拌電機通過磁性傳動與活動設置在所述消解腔內(nèi)的攪拌輪傳動連接。

16、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術效果：本發(fā)明公開了一種脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，將浮選、消解、分離、收集等多個功能集成在一個分離箱內(nèi)，減少了設備的占地面積，便于在偏遠的脆弱地區(qū)森林進行野外操作，同時，各組件之間相互配合，形成一個連貫的操作流程，提高了操作的便捷性，降低了操作難度，一定程度上克服了現(xiàn)有技術中設備復雜、操作不便的問題。使用時，采集喀斯特脆弱地區(qū)森林土壤樣本，將其通過進料斗倒入浮選筒。在此過程中，進料斗上的篩分組件會對土壤進行初步篩分，去除較大的石塊以及樹枝樹葉等雜質(zhì)，使符合粒徑要求的土壤進入浮選筒；然后向浮選筒內(nèi)加入密度大于微塑料的溶液，通過攪拌等方式使土壤與溶液充分混合，由于微塑料密度小于溶液，會逐漸浮至溶液表面，而較重的土壤顆粒及部分雜質(zhì)會沉淀在浮選筒底部，沉淀的物質(zhì)在排石組件的作用下，被輸送至排石斗排出，實現(xiàn)初步分離；浮選筒上層含有微塑料的溶液通過溢流組件流入下方的消解筒，在消解筒內(nèi)，可加入消解試劑對土壤中的有機物質(zhì)進行消解，進一步去除干擾物質(zhì)，消解后微塑料與剩余物質(zhì)通過分離組件分離，微塑料被輸送至收集筒進行收集，完成整個提取和分離過程；本裝置針對脆弱地區(qū)森林土壤中腐殖質(zhì)、根系殘體等有機物質(zhì)多的特點，設置了消解筒，通過消解過程，能夠有效去除這些干擾微塑料分離的有機物質(zhì)，提高微塑料提取的純度，減少因雜質(zhì)干擾導致的分離效率降低問題；進料斗上的篩分組件在土壤進入浮選筒前進行篩分，去除大顆粒的硬質(zhì)砂石等雜質(zhì)，避免了大顆粒雜質(zhì)在后續(xù)流程中對分離操作的干擾，同時也減少了后續(xù)處理的工作量，提高了整體分離效率；排石組件能夠及時將浮選筒底部的沉淀物排出，防止其對微塑料分離產(chǎn)生影響，進一步提升了分離效率；分離組件與收集筒的設置，能夠精準地將消解后分離出的微塑料收集起來，減少微塑料的損失，相比于傳統(tǒng)篩分法中微塑料易卡在篩網(wǎng)網(wǎng)孔造成損失的情況，該裝置通過特定的分離組件和收集筒，能夠更有效地收集微塑料，為后續(xù)對微塑料的分析提供更充足的樣本。

17、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，環(huán)保性高，通過浮選、消解和分離等步驟，能夠高效、環(huán)保地從土壤中提取和分離微塑料，適用范圍廣，為土壤的微塑料污染治理提供了有效的技術支持，具有顯著的技術優(yōu)勢和經(jīng)濟效益。

技術特征：

1.一種脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，其特征在于：所述篩分組件包括設置在所述進料斗(4)頂端的驅(qū)動電機(36)，所述驅(qū)動電機(36)與轉(zhuǎn)動連接在所述進料斗(4)內(nèi)的篩分軸(38)傳動連接，所述篩分軸(38)的外壁等間距布置有若干弧形設置的篩分葉片(39)，所述篩分葉片(39)的邊緣與所述進料斗(4)的內(nèi)壁滑動接觸。

3.根據(jù)權利要求2所述的脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，其特征在于：所述進料斗(4)的底端設置有連通管(41)，所述連通管(41)內(nèi)設置有第一螺旋葉片(42)，所述第一螺旋葉片(42)傳動連接在所述篩分軸(38)上，所述第一螺旋葉片(42)的外壁與所述連通管(41)的內(nèi)壁滑動接觸。

4.根據(jù)權利要求2所述的脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，其特征在于：所述進料斗(4)的外壁環(huán)繞設置有接料環(huán)(45)，所述接料環(huán)(45)內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有環(huán)形的輸送環(huán)(46)，由所述進料斗(4)分離出的雜物進入所述接料環(huán)(45)后落到所述輸送環(huán)(46)上，所述輸送環(huán)(46)將雜物從排料斗(47)排出。

5.根據(jù)權利要求1所述的脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，其特征在于：所述排石組件包括垂直設置在所述浮選筒(7)內(nèi)的排石管(26)，所述排石管(26)內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有第二螺旋葉片(27)，將沉淀到所述浮選筒(7)底端的砂石輸送到所述排石斗(2)上排出。

6.根據(jù)權利要求5所述的脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，其特征在于：所述排石斗(2)包括嵌設安裝在所述分離箱(1)側(cè)壁的連接斗(28)，所述連接斗(28)內(nèi)活動設置有向所述分離箱(1)外傾斜的分離框(29)，所述排石管(26)將砂石輸送到所述分離框(29)上排出，分離出的水分通過回流腔(30)回流到浮選筒(7)內(nèi)。

7.根據(jù)權利要求1所述的脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，其特征在于：所述溢流組件包括開設在所述浮選筒(7)側(cè)壁的溢流孔(11)，所述溢流孔(11)通過設置在所述浮選筒(7)外的溢流管(12)與所述消解筒(8)連通。

8.根據(jù)權利要求1所述的脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，其特征在于：所述消解筒(8)內(nèi)設置有縱向布置的隔離板(14)，所述隔離板(14)將所述消解筒(8)分成消解腔(15)和回收腔(16)兩部分，所述分離組件的進口通過輸送泵(17)與所述消解腔(15)底端連通，所述分離組件傾斜向上跨過所述回收腔(16)頂端并與所述回收腔(16)連通。

9.根據(jù)權利要求8所述的脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，其特征在于：所述分離組件包括嵌設安裝在所述隔離板(14)上的分離筒(18)，所述分離筒(18)傾斜向上伸出所述分離箱(1)并與所述收集筒(3)連通，所述分離筒(18)的側(cè)壁開設有若干與所述回收腔(16)連通的漏水孔(19)；所述分離筒(18)內(nèi)設置有第三螺旋葉片(20)，用于分離出消解后的塑料顆粒。

10.根據(jù)權利要求8所述的脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，其特征在于：所述分離箱(1)內(nèi)設置有活動平臺(21)，所述活動平臺(21)上安裝有攪拌電機(22)，所述攪拌電機(22)通過磁性傳動與活動設置在所述消解腔(15)內(nèi)的攪拌輪(23)傳動連接。

技術總結(jié)
本發(fā)明屬于微塑料分離領域，公開了一種脆弱地區(qū)森林土壤中微塑料的提取和分離裝置，包括分離箱，其內(nèi)設置有通過溢流組件連通的浮選筒和消解筒；排石斗設置在分離箱的側(cè)壁，浮選筒內(nèi)的沉淀物通過設置在浮選筒內(nèi)的排石組件輸送到排石斗內(nèi)；收集筒通過設置在消解筒內(nèi)的分離組件與消解筒連通，消解后分離出的塑料顆粒通過分離組件輸送到收集筒內(nèi)；進料斗設置在分離箱的頂端并與浮選筒內(nèi)腔連通，進料斗上設置有用于對土壤進行篩分的篩分組件。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，環(huán)保性高，通過浮選、消解和分離等步驟，能夠高效、環(huán)保地從土壤中提取和分離微塑料，適用范圍廣，為土壤的微塑料污染治理提供了有效的技術支持，具有顯著的技術優(yōu)勢和經(jīng)濟效益。

技術研發(fā)人員：楊秀源,吳先亮,李安定,張祖緒,趙理源,郝磊,萬合鋒,向準
受保護的技術使用者：貴州省生物研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15