可導氣圓柱體立式土壤礦化速率測定裝置製造方法
2023-05-10 08:44:41
可導氣圓柱體立式土壤礦化速率測定裝置製造方法
【專利摘要】一種可導氣圓柱體立式有機肥碳礦化速率測定裝置，其組成為：一個密封且可調控溫度的培養箱，內部設有多個固定底座將培養箱空間隔成上下兩部分；每一固定底座上設置有一個反應器，反應器底端設有網孔，固定底座與反應器底端之間形成一氧氣布集室，固定底座的底面設有進氣口，導氣管由進氣口進入底座內，通過氧氣布集室使氧氣均勻地經網孔導入反應器內；反應器頂端設有可拆卸的密封蓋，密封蓋上設有排氣管；每個反應器連接的導氣管和排氣管都設有可獨立調控的開關夾；導氣管通過流量控制器連接氧氣泵；培養箱的底部設有加熱器。本發明可用於測定和比較不同有機肥料的有機碳礦化作用，還可以實現土壤礦化試驗過程中的定點取樣與CO2變化量的測定。
【專利說明】可導氣圓柱體立式土壤礦化速率測定裝置
【技術領域】
[0001] 本發明屬於固體有機廢棄物處理與資源化應用領域，具體地涉及一種方便、可導 氣、可獨立調控的便於試驗分析及比較小型不同有機肥料碳礦化速率的導氣圓柱體立式土 壤礦化速率測定裝置。 技術背景
[0002] 土壤礦化作用是在土壤微生物作用下，土壤中有機態化合物轉化為無機態化合物 過程的總稱。礦化作用在自然界的碳、氮、磷和硫等元素的生物循環中十分重要。礦化作用 的強度與土壤理化性質有關，還受被礦化的有機化合物中有關元素含量比例的影響。土壤 中的碳主要以有機質存在，在微生物活動下變成C0 2。土壤中複雜含氮有機物質在土壤微 生物的作用下，經氨基化作用逐步分解為簡單有機態氨基化合物，再經氨化作用轉化成氨 和其他較簡單的中間產物。氨化作用釋出的氨大部分與有機或無機酸結合成銨鹽，或被植 物吸收，或在微生物作用下氧化成硝酸鹽。土壤中部分有機態磷以核酸、植素和磷脂形式存 在，在微生物的作用下分解為能被植物吸收的無機態磷化合物。且土壤中施入有機肥料可 大大提高土壤的礦化作用。
[0003] 土壤礦化過程中的有機態化合物，如：有機碳、氮、磷的礦化量是很較難預測的。土 壤氮礦化的過程受到土壤質地、溫度、水分、肥料和有機物質投入等多種因素的影響。因此 了解土壤礦化過程對合理推薦施肥、提高有機肥利用率、充分發揮其增產效益以及防止碳、 氮、磷等元素損失所造成的環境汙染等都有著積極的意義。
[0004] 因此，使用設計科學、合理的土壤礦化反應器裝置可以為不同肥料與土壤混合物 料礦化作用科學研究創造有利條件，同時也可系統比較不同肥料與土樣混合樣的礦化作 用，為實際施肥應用提供理論依據。因此，針對有機廢棄物資源化處理的礦化反應器設計與 開發是十分必要的。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在於提供一種導氣圓柱體立式土壤礦化速率測定裝置，以滿足壤礦 化速率測定的需求。
[0006] 為實現上述目的，本發明提供的可導氣圓柱體立式土壤礦化速率測定裝置，其組 成為：
[0007] -個密封且可調控溫度的培養箱，內部設有多個固定底座將培養箱空間隔成上下 兩部分；
[0008] 每一固定底座上設置有一個反應器，反應器底端設有網孔，固定底座與反應器底 端之間形成一氧氣布集室，固定底座的底面設有進氣口，導氣管由進氣口進入底座內，通過 氧氣布集室使氧氣均勻地經網孔導入反應器內；
[0009] 反應器頂端設有可拆卸的密封蓋，密封蓋上設有排氣管；
[0010] 每個反應器連接的導氣管和排氣管均設有可獨立調控的開關夾； toon] 導氣管通過流量控制器連接氧氣泵；
[0012] 培養箱的底部設有加熱器。
[0013] 所述的測定裝置，其中，反應器為圓柱體狀。
[0014] 所述的測定裝置，其中，反應器底端是均勻分布的網孔。
[0015] 所述的測定裝置，其中，反應器與固定底座連接處設有密封圈。
[0016] 所述的測定裝置，其中，排氣管連接C02紅外傳感器。
[0017] 所述的測定裝置，其中，培養箱底部的加熱器為電熱絲或電熱板。
[0018] 所述的測定裝置，其中，整個裝置由一控制主板進行控制。
[0019] 本發明的測定裝置設計簡潔、實用，方便小型固體廢物資源化處理技術的推廣應 用，可用於測定和比較不同有機肥料的有機碳礦化作用，還可以實現土壤礦化試驗過程中 的定點取樣與co 2變化量的測定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發明裝置的結構示意圖。
[0021] 圖2為本發明裝置中的反應器示意圖。
[0022] 附圖中主要標記符號
[0023] 培養箱1，反應器2,網孔3,固定底座4,導氣管5,氧氣布集室6,氧氣泵7,流量控 制器8,密封蓋9,排氣管10, C02紅外傳感器11，開關控制夾12,加熱器13。
【具體實施方式】
[0024] 請參閱圖1，本發明的導氣圓柱體立式土壤礦化速率測定裝置，其組成為：
[0025] -個密封且可調控溫度的培養箱1，培養箱1內由多個固定底4分隔成上下兩部 分，每個固定底座4上設有一容積同等大小的圓柱體狀的反應器2,為加強密封效果，在固 定底座4與反應器2之間設有密封圈。
[0026] 請參閱圖2,反應器2的底端截面是分布均勻的網孔3,便於氧氣均勻的導入反應 器2內。每個反應器2與固定底座4之間形成的一個氧氣布集室6。
[0027] 固定底座4的底面中間設有進氣口，氧氣通過導氣管5進入固定底座4內，通過氧 氣布集室6使氧氣能均勻地導入反應器2內，實現不同反應器內在相同溫度和通氣量的條 件下達到不同礦化速率。導氣管5與外部氧氣泵7和流量控制器8配合實現反應器2的底 部垂直通氣供氧和調整供氧量的大小。每個反應器2的頂端設有可拆卸的密封蓋9,密封蓋 9中間設有一個有排氣管10,將氣體排出培養箱外。也可以將排氣管10連接設置在測定裝 置外部的C0 2紅外傳感器11，以實現礦化過程中反應器內有機物料釋放C02變化量實時監 測以及和礦化速率的測定。本發明的培養箱1整體為封閉結構，是通過導氣管5和排氣管 10實現氣體流通。
[0028] 培養箱1內每個反應器2連接的導氣管5和排氣管10都設有可獨立調控的開關 夾12,且相互間不受影響，同時也能實現礦化期間的定點取樣分析，便於每次取樣通過頂端 打開培養箱，再打開相應的反應器頂端密封蓋，攪拌反應物料並取樣。培養箱1的溫度通過 底部的加熱器13進行控制，該加熱器13可以是電熱絲或電熱板。
[0029] 本發明的測定裝置在實際操作時，將物料14裝入反應器2內，裝填量為反應器2 容積的1/3?1/2,將裝填有物料的反應器2置於固定底座4上，蓋上密封蓋9,接通導氣管 5和排氣管10,根據待測物料的具體情況調整培養箱1內的溫度、氧氣流量等。
[0030] 本發明的反應器其材質要求為無毒性，且對樣品無吸附，以適宜有機物物料的反 應及儲存。
[0031] 本發明測定裝置的加熱、通氣、排氣、C02變化量實時監測以及礦化速率的測定可 以由控制主板進行控制。
【權利要求】
1. 一種可導氣圓柱體立式土壤礦化速率測定裝置，其組成為： 一個密封且可調控溫度的培養箱，內部設有多個固定底座將培養箱空間隔成上下兩部 分； 每一固定底座上設置有一個反應器，反應器底端設有網孔，固定底座與反應器底端之 間形成一氧氣布集室，固定底座的底面設有進氣口，導氣管由進氣口進入底座內，通過氧氣 布集室使氧氣均勻地經網孔導入反應器內； 反應器頂端設有可拆卸的密封蓋，密封蓋上設有排氣管； 每個反應器連接的導氣管和排氣管都設有可獨立調控的開關夾； 導氣管通過流量控制器連接氧氣泵； 培養箱的底部設有加熱器。
2. 根據權利要求1所述的測定裝置，其中，反應器為圓柱體狀。
3. 根據權利要求1所述的測定裝置，其中，反應器底端是均勻分布的網孔。
4. 根據權利要求1所述的測定裝置，其中，反應器與固定底座連接處設有密封圈。
5. 根據權利要求1所述的測定裝置，其中，排氣管連接C02紅外傳感器。
6. 根據權利要求1所述的測定裝置，其中，培養箱底部的加熱器為電熱絲或電熱板。
7. 根據權利要求1所述的測定裝置，其中，整個裝置由一控制主板進行控制。
【文檔編號】G01N33/24GK104111319SQ201410366078
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】魏自民, 張旭, 趙越, 魏雨泉, 趙昕宇, 時儉紅 申請人:東北農業大學