本发明专利技术提供了一种土壤微塑料的分离系统及分离方法,包括:主控单元、储液瓶单元、密度悬浮单元、消解纯化单元与浓缩富集单元;储液瓶单元、密度悬浮单元及浓缩富集单元分别连接主控单元;密度悬浮单元、消解纯化单元、浓缩富集单元依次连接,且分别与储液瓶单元连接,定时定量定速转移储液瓶中存储的液体,用以对土壤中的微塑料进行浮选、纯化、收集处理。本发明专利技术量化了微塑料分离过程中悬浮液和消解液的添加量和添加时间,标准化震荡强度、震荡时间和静置时间,降低了人主观因素带来的影响,客观化、标准化微塑料分离、检测过程,减少了人工操作所带来的误差,提高了微塑料检测结果的准确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及塑料分离,特别涉及一种土壤微塑料的分离系统及分离方法。
技术介绍
1、微塑料作为一种新型的环境污染,广泛存在于土壤环境中,能够被生物体吸收,甚至还能通过食物链迁移,对人类健康和活动构成潜在威胁。
2、微塑料是指尺寸在1微米到5毫米之间的塑料颗粒,易于进入到水体环境与土壤环境之中,土壤本身具有较为复杂的成分,包括矿物质、有机质、微生物等,再加上微塑料尺寸又小,有效分离和识别土壤微塑料是准确评估土壤环境中微塑料污染风险的关键和技术难点。
3、目前已经存在多种土壤环境中微塑料检测技术,但由于土壤环境的复杂性和空间异质性,尚没有统一的土壤微塑料分离与检测方法,难以对不同土壤微塑料污染研究的结果进行比较分析。
4、由此,目前需要有一种方案来解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷,本申请提出了一种土壤微塑料的分离系统及分离方法,为解决以上技术问题,本申请的技术方案是:
2、一种土壤微塑料的分离系统,包括:主控单元、具有多个储液瓶的储液瓶单元、设置有内腔与外腔的密度悬浮单元、消解纯化单元及浓缩富集单元;不同的所述储液瓶中存储有不同的液体;所述密度悬浮单元中所述内腔的高度低于所述外腔的高度;所述消解纯化单元中过滤层的高度低于所述密度悬浮单元的输出口;
3、所述密度悬浮单元、所述消解纯化单元、所述浓缩富集单元依次连接;所述储液瓶单元、所述密度悬浮单元、所述消解纯化单元及所述浓缩富集单元分别连接所述主控单元;p>4、所述密度悬浮单元、所述消解纯化单元、所述浓缩富集单元分别与所述储液瓶单元连接;
5、所述主控单元用于根据预设的运行参数控制将所述储液瓶单元中的一个或多个储液瓶中存储的液体定时定量定速转移至所述密度悬浮单元、所述消解纯化单元或所述浓缩富集单元;以及控制所述密度悬浮单元、所述消解纯化单元、所述浓缩富集单元三者之间材料的转移,以依次对土壤中的微塑料进行浮选、纯化、富集处理。
6、在一个具体实施例中,
7、所述储液瓶单元,包括:流体控制装置,及分别连接所述流体控制装置的第一储液瓶、第二储液瓶、第三储液瓶、第四储液瓶;所述流体控制装置连接所述主控单元;
8、所述密度悬浮单元,包括:设置有内腔与外腔的悬浮室,及与所述悬浮室配合的搅拌器,所述悬浮室的所述内腔用于放置土壤,所述悬浮室的所述外腔用于悬浮液溢流;所述悬浮室分别连接所述储液瓶单元与抽滤装置;所述搅拌器设置在所述悬浮室的底部,且与所述主控单元连接;
9、所述消解纯化单元,包括:所述抽滤装置、回收室、控温台及反应池;所述抽滤装置分别连接所述密度悬浮单元、所述回收室及所述反应池;所述反应池连接所述浓缩富集单元;所述反应池设置在所述控温台上,所述控温台连接所述主控单元;
10、所述流体控制装置用于控制所述第一储液瓶、所述第二储液瓶分别与所述悬浮室连接;
11、所述流体控制装置还用于控制所述第三储液瓶分别与所述消解纯化单元的所述抽滤装置、所述反应池连接;
12、所述流体控制装置还用于控制所述第四储液瓶分别与所述密度悬浮单元的所述悬浮室、所述消解纯化单元的所述反应池及所述浓缩富集单元连接。
13、在一个具体实施例中,
14、所述流体控制装置包括蠕动泵或电动阀或电磁阀;
15、所述抽滤装置包括收集室或真空抽滤器,所述浓缩富集单元包括富集仓或真空抽滤器。
16、在一个具体实施例中,所述抽滤装置上设置有第一滤膜,所述浓缩富集单元上设置有第二滤膜;
17、所述第一滤膜位于所述抽滤装置与所述悬浮室连接处的下方;所述第二滤膜位于所述浓缩富集单元与所述反应池连接处的下方。
18、在一个具体实施例中,还包括废液池;
19、所述废液池分别与所述第四储液瓶、所述悬浮室、所述浓缩富集单元连接;
20、所述悬浮室与所述废液池的连接处、所述悬浮室与所述抽滤装置室的连接处均设置有电动三通阀,用以控制所述悬浮室内液体的流动方向。
21、在一个具体实施例中,所述抽滤装置、所述回收室、所述反应池、所述浓缩富集单元、所述废液池中任意两者间的连接处设置有微型抽吸装置;所述微型抽吸装置连接所述主控单元。
22、在一个具体实施例中,还包括染色单元;
23、所述染色单元包括染色剂存储瓶以及染色池;
24、所述染色池分别与所述浓缩富集单元、所述染色剂存储瓶及所述废液池连接;所述染色池与所述浓缩富集单元的连接处、所述染色池与所述染色剂存储瓶的连接处分别设置有微型抽吸装置。
25、在一个具体实施例中,所述抽滤装置、所述回收室、所述反应池及所述浓缩富集单元上均设置有气孔;
26、所述第一储液瓶与所述悬浮室的连接处位于所述内腔的上方,所述第二储液瓶与所述悬浮室的连接处位于所述外腔、高于所述内腔的上方。
27、一种土壤微塑料的分离方法,应用于所述的土壤微塑料的分离系统中,该方法包括:
28、浮选:在预设有运行参数的所述主控单元控制下,所述储液瓶单元向预置有土壤样品的所述密度悬浮单元中注入第一悬浮液,并通过所述密度悬浮单元中设置的搅拌器进行震荡混合,得到土壤混合液,静置至所述土壤混合液固液分离;
29、过滤:在所述主控单元控制下,所述储液瓶单元向所述密度悬浮单元中注入第二悬浮液,以冲洗所述土壤混合液中的悬浮物,移送所述悬浮物至所述消解纯化单元中设置的抽滤装置中,得到微塑料疑似物;其中,所述第二悬浮液的密度不大于所述第一悬浮液的密度;
30、消解:在所述主控单元控制下,所述储液瓶单元向所述微塑料疑似物注入消解液,并将所述微塑料疑似物移送至与所述抽滤装置连接的反应池中,所述储液瓶单元向所述反应池中注入消解液,通过设置在所述反应池底部的控温台控制所述反应池的温度,以清除所述微塑料疑似物中的有机物成分;
31、富集:通过所述主控单元控制所述反应池与所述浓缩富集单元之间的微型抽吸装置将经过消解的所述微塑料疑似物转移到所述浓缩富集单元中,得到浓缩富集的塑料疑似物;
32、清洗:在所述主控单元控制下,所述储液瓶单元向浓缩的所述微塑料疑似物中多次注入清洗液,直至滤液清澈。
33、在一个具体实施例中,在所述清洗步骤后,该方法还包括:
34、染色:在所述主控单元控制下,所述微塑料移送至与所述浓缩富集单元连接的所述染色池中,与所述染色池连接的染色剂存储瓶向所述染色池中注入疏水性荧光染色剂;
35、移送染色的所述微塑料至所述浓缩富集单元中,再次执行所述清洗步骤,得到染色的所述微塑料;
36、所述浮选步骤中,所述土壤样品的重量包括6g至14g;所述第一悬浮液的体积介于120ml至280ml之间,转速介于200r/min至450r/min之间,搅拌时间包括18min至30min,静置时间不少于2h本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,包括:主控单元、具有多个储液瓶的储液瓶单元、设置有内腔与外腔的密度悬浮单元、消解纯化单元及浓缩富集单元;不同的所述储液瓶中存储有不同的液体;所述密度悬浮单元中所述内腔的高度低于所述外腔的高度;所述消解纯化单元中过滤层的高度低于所述密度悬浮单元的输出口;
2.根据权利要求1所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,所述流体控制装置包括蠕动泵或电动阀或电磁阀;
4.根据权利要求2或3所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,
5.根据权利要求2所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,还包括废液池;
6.根据权利要求5所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,所述抽滤装置、所述回收室、所述反应池、所述浓缩富集单元、所述废液池中任意两者间的连接处设置有微型抽吸装置;所述微型抽吸装置连接所述主控单元。
7.根据权利要求5所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,还包括染色单元;
8.根据权利要求2所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,所述抽滤装置、所述回收室、所述反应池及所述浓缩富集单元上均设置有气孔;
9.一种土壤微塑料的分离方法,其特征在于,应用于权利要求1-8任一项所述的土壤微塑料的分离系统中,该方法包括:
10.根据权利要求9所述的一种土壤微塑料的分离方法,其特征在于,在所述清洗步骤后,该方法还包括:
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【技术特征摘要】
1.一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,包括:主控单元、具有多个储液瓶的储液瓶单元、设置有内腔与外腔的密度悬浮单元、消解纯化单元及浓缩富集单元;不同的所述储液瓶中存储有不同的液体;所述密度悬浮单元中所述内腔的高度低于所述外腔的高度;所述消解纯化单元中过滤层的高度低于所述密度悬浮单元的输出口;
2.根据权利要求1所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,所述流体控制装置包括蠕动泵或电动阀或电磁阀;
4.根据权利要求2或3所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,
5.根据权利要求2所述的一种土壤微塑料的分离系统,其特征在于,还包括废液池;
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【专利技术属性】
技术研发人员:戚瑞敏,唐圆圆,严昌荣,
申请(专利权)人:南方科技大学,
类型:发明
国别省市:
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