[发明专利]一种开放水体沉积物中微塑料高精度分离与回收系统及其应用

说明书

本发明公开了一种开放水体沉积物中微塑料高精度分离与回收系统及其应用，该系统包括粗分离装置、细分离装置、分离液循环与排放装置和分离液补充装置，所述粗分离装置与细分离装置相邻设置，粗分离装置能够自动将粗分离后的液体排入细分离装置；细分离装置中使用不同密度的溶液作为密度分化介质，进行高精度分离和回收；分离液循环与排放装置的底部和细分离装置的底部通过管路互通，粗分离装置、细分离装置分别连接分离液补充装置；本发明结合物理学基本原理，通过合理的结构设计实现自然开放水体沉积物中不同粒径的微塑料颗粒进行高精度分离和回收，其结构简单、高效率完成大量样本、高度自动化，经济，可以大幅节约人力取样成本。

技术领域

本发明属于环境水力学领域，特别涉及一种开放水体沉积物中微塑料高精度分离与回收系统及其应用。

背景技术

在上个世纪，塑料已经成为日常生活中不可分割的一部分。由于塑料的大量使用，这已经成为城市垃圾中增长最快的部分。大部分的塑料垃圾被扔进了垃圾填埋场，回收的比例很低。从这些垃圾填埋场吹来的风或随意丢弃的塑料制品会使塑料进入自然水体中。因此，在风、河流和小溪的推动下，塑料垃圾不可避免地会进入海洋。塑料垃圾一旦进入自然环境，紫外线辐射、机械磨损、生物降解、解体等都会导致微小碎片的形成。这些形成的微塑料对水生态系统有严重的影响。进入水体中的微塑料不可避免的会进入河流底泥沉积物，由于塑料的降解过程极其缓慢以及塑料的稳定性，这些碎片得以保存下来。据估计，塑料的稳定性可达数百年之久。

为了净化开放水体的水生态环境，对于河流底泥沉积物和微塑料的分离和回收变的尤为重要。因此，亟待解决上述问题。

发明内容

发明目的：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于开放水体，配合少量的人工，进行沉积物中微塑料高精度的分离回收系统及其应用方法。

技术方案：为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种开放水体沉积物中微塑料高精度分离与回收系统，包括粗分离装置、细分离装置、分离液循环与排放装置和分离液补充装置，所述粗分离装置与细分离装置相邻设置，粗分离装置能够自动将粗分离后的液体排入细分离装置；细分离装置包括细分离容器、锥状分离通道、阀门和内部设有滤网的微塑料颗粒收集容器，细分离容器一侧与粗分离装置相邻，另一侧连接锥状分离通道，锥状分离通道、阀门和微塑料颗粒收集容器依序水平连接，并且从上至下设置若干组，微塑料颗粒收集容器连接分离液循环与排放装置，分离液循环与排放装置的底部和细分离装置的底部通过管路互通，粗分离装置、细分离装置分别连接分离液补充装置；最后，从上至下，微塑料颗粒收集容器中的滤网孔径依次增大。

作为优选方案，锥状分离通道、阀门和微塑料颗粒收集容器设置3-5组。

作为本发明的一种实施方案，所述粗分离装置包括沉积物放置容器、排放漏斗、转子和沉积物排放阀门，排放漏斗垂直设置于沉积物放置容器内部，并且排放漏斗的底部排放口穿过沉积物放置容器的底部，顶部开口侧壁与沉积物放置容器的内壁密封接触，转子穿过排放漏斗的侧壁，沉积物排放阀门设于排放漏斗的底部排放口。所述转子可以通过电动机带动，用于沉积物均匀搅动离散。

作为优选方案，所述沉积物放置容器的顶部开口一侧高，一侧低，低的一侧与所述细分离容器相邻并且高度相同。

作为优选方案，所述沉积物放置容器开口处还悬挂有密度计，用于监测沉积物放置容器内的溶液密度。

作为本发明的一种实施方案，所述分离液循环与排放装置包括尾水溶液箱，循环管路和尾水排放阀门，尾水溶液箱一侧连接所述微塑料颗粒收集容器，另一侧靠近底部位置设置尾水排放阀门，循环管路连接尾水溶液箱的底部和细分离容器的底部。

作为优选方案，所述循环管路上设置有水泵和阀门。