[发明专利]一种土壤中微塑料消解、分离提取一体的装置及方法

权利要求书

1.一种土壤中微塑料消解、分离提取一体的装置，其特征在于，所述装置包括消解浮选单元、浮选液注液单元和过滤单元，所述浮选液注液单元可拆卸安装在所述消解浮选单元上方，

消解浮选单元：用于预先对土壤进行消解以去除土壤中的有机杂质，随后浮选分离土壤中的微塑料；

浮选液注液单元：通过加压向所述消解浮选单元中注入浮选液；

过滤单元：用于过滤出浮选分离后的微塑料。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述消解浮选装置中，所述消解浮选单元包括外筒(7)、消解浮选池(15)和磁力搅拌加热装置(13)，

所述外筒(7)和所述消解浮选池(15)各自为上部敞口的容器，所述消解浮选池(15)容纳于所述外筒(7)中，所述消解浮选池(15)的底部与所述外筒(7)的底部可通过焊接连接或一体成型，所述消解浮选池(15)的侧壁和所述外筒(7)侧壁之间的容置空间可通入冷却水，所述外筒(7)的外壁下部设有排出口(8)；

所述磁力搅拌加热装置(13)设置在所述外筒(7)的下方，用于对所述消解浮选池(15)中的反应物料进行加热和搅拌均匀。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述浮选液注液单元包括鼓气泵(1)、进气管(2)和加液池(4)，

所述加液池(4)的上部设有密封口(14)，所述密封口(14)设有密封盖(3)，所述密封盖(3)通过所述进气管(2)与所述鼓气泵(1)连接，用于将所述鼓气泵(1)中的气体加压导入所述加液池(4)中；

所述加液池(4)的底部设有出液口(6)，所述出液口(6)从所述加液池(4)的底部延伸出并通入所述消解浮选单元中，用于将所述加液池(4)中的浮选液注入位于下方的所述消解浮选池(15)中；

所述加液池(4)的内部设有高硼硅挡板(5)，用于浮选液的短暂停留，所述高鹏硅挡板(5)位于所述出液口(6)正上方，与所述出液口(6)保留一定距离，所述高硼硅挡板(5)的直径与所述加液池(4)的内径等同。

4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述浮选液注液单元的底部外径小于所述消解浮选单元的上部敞口外径，使得所述浮选液注液单元恰好嵌套在所述消解浮选单元的上部敞口处。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，所述过滤单元包括漏斗(9)、抽滤瓶(16)、橡胶管(11)和抽气泵(12)，所述漏斗(9)设置在所述抽滤瓶(16)上方，所述漏斗(9)的下方设有滤膜(10)，用于收集所述微塑料，所述抽滤瓶(16)通过所述橡胶管(11)与所述抽气泵(12)连接。

6.一种利用根据权利要求1-5任一项所述的装置使土壤中的微塑料消解和分离提取一体的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：消解：将土壤放入所述消解浮选池(15)中，加入芬顿试剂，在所述磁力加热搅拌装置(13)的作用下于50-70℃进行消解，同时在所述消解浮选池(15)的侧壁和所述外筒(7)侧壁之间的容置空间通入冷却水对消解反应进行冷却；

S2：浮选：消解完成后，排干所述冷却水，随后根据土壤的量向所述消解浮选池(15)中加入浮选液并搅拌均匀，静置直至所述消解浮选池(15)中的物料分为上层的非沉淀层和下层的沉淀层，所述非沉淀层包含微塑料颗粒；

S3：分离：将所述浮选液注液单元安装在所述消解浮选单元的上方，然后向所述浮选液注液单元加入浮选液，浮选液暂时停留在所述高硼硅挡板(5)上面；盖上所述密封盖(3)后，启动所述鼓气泵(1)，浮选液会从所述出液口(6)注入到所述消解浮选池(15)中，随着浮选液的加入，非沉淀层将会带着微塑料一起溢出到所述消解浮选池(15)的侧壁和所述外筒(7)侧壁之间的容置空间内；

S4：过滤：步骤S3中溢出至所述容置空间内的含有所述塑料颗粒的非沉淀层流入所述过滤单元中进行过滤，从而将微塑料和浮选液分离。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述土壤和所述浮选液的质量比为1:5。