CN111111406A

CN111111406A - 一种城市大气污染物收集器

Info

Publication number: CN111111406A
Application number: CN201911228352.1A
Authority: CN
Inventors: 郑正炯; 张田骏; 吴颖; 何亚娟; 邹绍云
Original assignee: Wuhan Jiuhe Biotechnology Co ltd
Current assignee: Yeyun Biotechnology (Wuhan) Co.,Ltd.
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2020-05-08

Abstract

本发明公开了一种城市大气污染物收集器，包括箱体和收集装置，箱体上设有供大气流通的通道，收集装置设于通道内，收集装置上设有用于吸附大气污染物的胶体。胶体按重量百分比计成分为：壳聚糖0.1‑2％，柠檬酸1‑3％，β环糊精0.5‑2％，阳离子瓜尔豆胶0.01‑0.1％，尿素1‑10％，甜菜碱2‑10％，聚乙二醇2‑12％，丙三醇1‑5％，APG(烷基糖苷)0.01‑0.05％，大豆基硫酸乙酯吗啉0.01‑0.05％，十二烷基二甲基氯化铵0.01‑0.05％，纯水75‑90％。本发明结构简单，成本低，清除大气污染物效果好。

Description

一种城市大气污染物收集器

技术领域

本发明属于环保领域，特别涉及一种城市大气污染物收集器。

背景技术

城市大气污染(PM2.5)严重威胁着广大市民的健康，它是一个人民群众和政府长期关心而又长期未能得到改善和解决的问题。因为PM2.5组成比较复杂，主要含有的物质包括：有机质，硫酸盐，硝酸盐，氨盐，还有元素碳，钠离子，钾离子等矿物粉尘和水，也含有重金属等有毒物质，这些污染物(PM2.5)来源广，分布面大，形成机理复杂，有天然的，人为的，有来自机动车的排气，有城市内外工业的有害烟尘，也有人们生活生产等活动的排污，排废，其中包含了各种不同大小的细微颗粒，如PM20，PM10，PM2.5等， PM2.5是大气中直径等于或小于2.5微米的固体颗粒或液滴的总称，由于它们细微，因此可以长时间的在空气中漂浮，也因为它细微有的可以随呼吸深入到支气管，肺泡，甚至通过肺泡的壁进入毛细血管，进入血液***。因为它与细菌大小相似，人体血液中有大量巨噬细胞 (一种免疫细胞)，它们能吞噬外来的细菌(保护人体健康)，当血液中进入了大量的PM2.5微粒时，巨噬细胞会将PM2.5微粒当细菌一样吞噬，但细菌可以被消化吸收，而PM2.5这些微粒不能被消化而堆积在巨噬细胞内，渐渐增多将巨噬细胞梗塞而死，巨噬细胞大量死亡，严重降低人体的免疫功能，因此随着PM2.5微粒的增多，人们必将产生更多的疾病，据资料统计：空气中PM2.5的浓度高于 10ug/m³，人的死亡风险就开始上升，PM2.5的浓度每增加10ug/m³，人的死亡风险就上升4％，其中肺部疾病的风险上升6％，肝癌的死亡风险上升8％。

因此面临日趋严重的城市大气污染，在减少排污如此艰难的情况下，应该更积极主动收集清除盘旋在城市居民身边的日复一日还在增加的大气污染(PM2.5)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市大气污染物收集器，结构简单，成本低，清除大气污染物效果好。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种城市大气污染物收集器，其特征在于：包括箱体和收集装置，所述箱体上设有供大气流通的通道，所述收集装置设于所述通道内，所述收集装置上设有用于吸附大气污染物的胶体。

如上所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述收集装置为若干并列排布的蜂窝管道，所述蜂窝管道沿大气流通方向设置，所述胶体均布于所述蜂窝管道的内壁。

如上所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述蜂窝管道的内壁采用凸凹不平结构。

如上所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述蜂窝管道的直径为0.5-0.6cm。

如上所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述收集装置为过滤网片，所述过滤网片垂直于大气流通方向设置，所述胶体均布于所述过滤网片上。

如上所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述过滤网片为双层结构。

如上所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述胶体按重量百分比计成分为：壳聚糖0.1-2％，柠檬酸1-3％，β环糊精0.5-2％，阳离子瓜尔豆胶0.01-0.1％，尿素1-10％，甜菜碱2-10％，聚乙二醇 2-12％，丙三醇1-5％，APG(烷基糖苷)0.01-0.05％，大豆基硫酸乙酯吗啉0.01-0.05％，十二烷基二甲基氯化铵0.01-0.05％，纯水75-90％。

如上所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述胶体按重量百分比计成分为：壳聚糖0.3％，柠檬酸1％，β环糊精1％，阳离子瓜尔豆胶0.05％，尿素5％，甜菜碱5％，聚乙二醇5％，丙三醇 3％，APG(烷基糖苷)0.01％，大豆基硫酸乙酯吗啉0.01％，十二烷基二甲基氯化铵0.01％，纯水79.62％。

如上所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述胶体由以下步骤制备而成：

步骤1、取阳离子瓜尔豆胶，β环糊精混匀倒纯水中，水温为75-80 度，搅拌60-120分钟，待充分溶解后备用，制得B1胶液；

步骤2、取壳聚糖加入柠檬酸溶液中充分溶解备用，制得B2胶液；

步骤3、取聚乙二醇和丙三醇混合后，水温50-70度下搅拌充分分散，制得B3备用；

步骤4、把B3加入到B2胶液中，常温搅拌10-20分钟，充分混匀，制得B4胶液；

步骤5、把B4加入到B1胶液中，水温70-80度，搅拌30-60分钟，待充分混匀后备用制得B5胶液；

步骤6、取甜菜碱，尿素加入到B5胶液中，水温70-80度，搅拌10-20分钟，充分溶解后60度保温12-15小时，制得B6胶液备用；

步骤7、分别取APG(烷基糖苷)，大豆基硫酸乙酯吗啉，十二烷基二甲基氯化铵于加入到B6胶液中，于常温搅拌20-30分钟混合均匀后制成所述胶体。

如上所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述箱体(1) 外设置有安装架。

本发明的有益效果在于：

1、本发明大气污染物收集器包括箱体和收集装置，箱体上设有供大气流通的通道，收集装置设于通道内，收集装置上设有用于吸附大气污染物的胶体。箱体外设置有安装架。可以安装于车顶、房顶等其它可固定的位置，结构简单，成本低，且安装方便。

2、本发明大气污染物收集器包括用于吸附大气污染物的胶体，该胶体通过特定的成分配比，绝大多数高分子材料(无论是生物高分子还是化学高分子材料)都能溶于其中并相互作用，对醛、苯、臭氧等有吸附降解功能，同时具有更强的保湿性(高温60-80℃)不挥发的动态保湿保粘作用(不干、不分解)，在零下低温(-20℃)不结冰，仍保持粘性。

3、本发明大气污染物收集器中的胶体对大气污染物进行吸附和降解，吸附和降解效果好。

4、本发明大气污染物收集器的收集装置在使用一段时间可随时取下清洁，再上胶，可保证对大气污染物的吸附效果并循环利用。

附图说明

图1是本发明实施例1整体结构示意图；

图2是本发明实施例1收集装置结构示意图；

图3是本发明实施例2整体结构示意图；

图4是本发明实施例2收集装置结构示意图；

图5是本发明实施例1和2箱体结构示意图；

图中：1、箱体；11、通道；2、收集装置；21、蜂窝管道；22、过滤网片。

具体实施方式

为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明做进一步描述。本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。

如图1-5所示，一种城市大气污染物收集器，包括箱体1和收集装置2，箱体1上设有供大气流通的通道11，收集装置2设于通道 11内，收集装置2上设有用于吸附大气污染物的胶体。

箱体1的材质可以是金属，塑料或木板制作。

作为其中一种实施例，收集装置2为若干并列排布的蜂窝管道 21，蜂窝管道21沿大气流通方向设置，胶体均布于蜂窝管道21的内壁。

优选地，蜂窝管道21的内壁采用凸凹不平结构，凸凹不平结构的作用在于增大摩擦，提升胶体附着在蜂窝管道21的内壁的附着力。胶体涂浸在蜂窝管壁上，因为蜂窝管细长，空气经过时必然会多次与胶体碰触和摩擦，从而气体被净化。

如图1-2所示，箱体1的大小为长80cm×宽30cm×高20cm，箱体1中包含6400个蜂窝管道21，蜂窝管道21为铝合金材料，每单个蜂窝管道21的比表面积为90平方厘米，其蜂窝管道21的总比表面积则为576000平方厘米(57.6㎡)。

蜂窝管道21为正六边形蜂窝管，蜂窝管每边长0.5cm，管长 30cm。蜂窝管道21的直径为0.5-0.6cm。

另外，蜂窝管道21的形状不限于正六边形，可以为正五边形、正方形、圆形、梯形、椭圆形等其它形状。

作为另一种实施例，如图3-4所示，收集装置2为过滤网片22，过滤网片22垂直于大气流通方向设置，胶体均布于过滤网片22上。

优选地，过滤网片22为折叠式无纺布过滤网片碳纤维海绵，其为双层结构。

过滤网片22垂直安装于箱体1上通道11的进气口，进气口设置有用于固定过滤网片22的卡扣，过滤网片22卡装在卡扣上。过滤网片22可以随时拆卸更换。

本申请中，胶体按重量百分比计成分为：壳聚糖0.1-2％，柠檬酸 1-3％，β环糊精0.5-2％，阳离子瓜尔豆胶0.01-0.1％，尿素1-10％，甜菜碱2-10％，聚乙二醇2-12％，丙三醇1-5％，APG(烷基糖苷) 0.01-0.05％，大豆基硫酸乙酯吗啉0.01-0.05％，十二烷基二甲基氯化铵0.01-0.05％，纯水75-90％。

优选地，胶体按重量百分比计成分为：壳聚糖0.3％，柠檬酸1％，β环糊精1％，阳离子瓜尔豆胶0.05％，尿素5％，甜菜碱5％，聚乙二醇5％，丙三醇3％，APG(烷基糖苷)0.01％，大豆基硫酸乙酯吗啉0.01％，十二烷基二甲基氯化铵0.01％，纯水79.62％。

胶体具有如下特性与功能：

①胶是水性的，因此绝大多数高分子材料(无论是生物高分子还是化学高分子材料)都能溶于其中并相互作用。

②由于复合胶内成分相互作用，使胶体具有了更强的保湿性(高温60-80℃)不挥发的动态保湿保粘作用(不干、不分解)，在零下低温(-20℃)不结冰，仍保持粘性。

③对醛、苯、臭氧等有吸附降解功能(如醛在胶中能与胶中某成分发生羟甲基化反应)。

④具有澄清，过滤，抗静电，抗氧化，促醇化等功能。

⑤可降解、絮凝、沉淀等作用。

⑥水性复合不干胶具有十分安全的特性：

如：A.溶于水，易清洗。

B.PH中性偏碱，无毒。

C.对环境友好无害。

D.有降解，絮凝的功能。

E.对人体皮肤无刺激，无害，使用时无需特殊防护。

F.不易燃，无***性。

G.使用时无需电等任何外加动力(能源)。

胶体由以下步骤制备而成：

步骤7、分别取APG(烷基糖苷)，大豆基硫酸乙酯吗啉，十二烷基二甲基氯化铵于加入到B6胶液中，于常温搅拌20-30分钟混合均匀后制成胶体。

上述成分和制备方法制备的胶体不仅可应用于本发明大气污染物收集器，还可应用于其它需要对大气污染物进行净化的场合。

本申请中，箱体1外设置有安装架，可以将箱体1安装在车顶或其它固定的位置。

以安装在车顶为例，箱体1能固定在公共汽车、出租车、私家车等任何车型上。本发明大气污染物收集器可随时取下清洁，再上胶。

大气污染物收集器在车顶上，随车行驶时空中大气即可穿过蜂窝管道，每个蜂窝管道内表面都浸过胶体(水性复合不干胶)，空气经过蜂窝管道时，因管道比较细0.5cm孔径，长30cm，被污染的气体必定要多次碰撞摩擦管壁，壁上胶体就不断的反复多次的将气体中的垃圾(PM2.5)吸附到胶体上，胶体(水性复合不干胶)将它们吸附，降解，絮凝，沉淀收集，然后经过氧化，发酵，酶解等处理成为肥料。从而大气得到净化，大气污染物废物得到利用。

另外，本发明收集装置也可选用其它较轻便的材料，例如，折叠式无纺布过滤网片碳纤维海绵，胶体物质涂抹于无纺布过滤网片碳纤维海绵上，如图3-4所示，过滤吸附PM2.5的效果更好，但没有铝合金蜂窝管道经久耐用。同时本发明收集装置还可设计为其它的结构，胶体固定于收集装置上，对大气污染物进行吸附和降解。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种城市大气污染物收集器，其特征在于：包括箱体(1)和收集装置(2)，所述箱体(1)上设有供大气流通的通道(11)，所述收集装置(2)设于所述通道(11)内，所述收集装置(2)上设有用于吸附大气污染物的胶体。

2.根据权利要求1所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述收集装置(2)为若干并列排布的蜂窝管道(21)，所述蜂窝管道(21)沿大气流通方向设置，所述胶体均布于所述蜂窝管道(21)的内壁。

3.根据权利要求2所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述蜂窝管道(21)的内壁采用凸凹不平结构。

4.根据权利要求2所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述蜂窝管道(21)的直径为0.5-0.6cm。

5.根据权利要求1所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述收集装置(2)为过滤网片(22)，所述过滤网片(22)垂直于大气流通方向设置，所述胶体均布于所述过滤网片(22)上。

6.根据权利要求5所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述过滤网片(22)为双层结构。

7.根据权利要求1所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述胶体按重量百分比计成分为：壳聚糖0.1-2％，柠檬酸1-3％，β环糊精0.5-2％，阳离子瓜尔豆胶0.01-0.1％，尿素1-10％，甜菜碱2-10％，聚乙二醇2-12％，丙三醇1-5％，烷基糖苷0.01-0.05％，大豆基硫酸乙酯吗啉0.01-0.05％，十二烷基二甲基氯化铵0.01-0.05％，纯水75-90％。

8.根据权利要求1所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述胶体按重量百分比计成分为：壳聚糖0.3％，柠檬酸1％，β环糊精1％，阳离子瓜尔豆胶0.05％，尿素5％，甜菜碱5％，聚乙二醇5％，丙三醇3％，烷基糖苷0.01％，大豆基硫酸乙酯吗啉0.01％，十二烷基二甲基氯化铵0.01％，纯水79.62％。

9.根据权利要求1所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述胶体由以下步骤制备而成：

步骤1、取阳离子瓜尔豆胶，β环糊精混匀倒纯水中，水温为75-80度，搅拌60-120分钟，待充分溶解后备用，制得B1胶液；

步骤7、分别取烷基糖苷，大豆基硫酸乙酯吗啉，十二烷基二甲基氯化铵于加入到B6胶液中，于常温搅拌20-30分钟混合均匀后制成所述胶体。

10.根据权利要求1所述一种城市大气污染物收集器，其特征在于：所述箱体(1)外设置有安装架。