可导气圆柱体立式土壤矿化速率测定装置制造方法
【专利摘要】一种可导气圆柱体立式有机肥碳矿化速率测定装置，其组成为：一个密封且可调控温度的培养箱，内部设有多个固定底座将培养箱空间隔成上下两部分；每一固定底座上设置有一个反应器，反应器底端设有网孔，固定底座与反应器底端之间形成一氧气布集室，固定底座的底面设有进气口，导气管由进气口进入底座内，通过氧气布集室使氧气均匀地经网孔导入反应器内；反应器顶端设有可拆卸的密封盖，密封盖上设有排气管；每个反应器连接的导气管和排气管都设有可独立调控的开关夹；导气管通过流量控制器连接氧气泵；培养箱的底部设有加热器。本发明可用于测定和比较不同有机肥料的有机碳矿化作用，还可以实现土壤矿化试验过程中的定点取样与CO2变化量的测定。
【专利说明】可导气圆柱体立式土壤矿化速率测定装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于固体有机废弃物处理与资源化应用领域，具体地涉及一种方便、可导 气、可独立调控的便于试验分析及比较小型不同有机肥料碳矿化速率的导气圆柱体立式土 壤矿化速率测定装置。 技术背景
[0002] 土壤矿化作用是在土壤微生物作用下，土壤中有机态化合物转化为无机态化合物 过程的总称。矿化作用在自然界的碳、氮、磷和硫等元素的生物循环中十分重要。矿化作用 的强度与土壤理化性质有关，还受被矿化的有机化合物中有关元素含量比例的影响。土壤 中的碳主要以有机质存在，在微生物活动下变成C0 2。土壤中复杂含氮有机物质在土壤微 生物的作用下，经氨基化作用逐步分解为简单有机态氨基化合物，再经氨化作用转化成氨 和其他较简单的中间产物。氨化作用释出的氨大部分与有机或无机酸结合成铵盐，或被植 物吸收，或在微生物作用下氧化成硝酸盐。土壤中部分有机态磷以核酸、植素和磷脂形式存 在，在微生物的作用下分解为能被植物吸收的无机态磷化合物。且土壤中施入有机肥料可 大大提高土壤的矿化作用。
[0003] 土壤矿化过程中的有机态化合物，如：有机碳、氮、磷的矿化量是很较难预测的。土 壤氮矿化的过程受到土壤质地、温度、水分、肥料和有机物质投入等多种因素的影响。因此 了解土壤矿化过程对合理推荐施肥、提高有机肥利用率、充分发挥其增产效益以及防止碳、 氮、磷等元素损失所造成的环境污染等都有着积极的意义。
[0004] 因此，使用设计科学、合理的土壤矿化反应器装置可以为不同肥料与土壤混合物 料矿化作用科学研究创造有利条件，同时也可系统比较不同肥料与土样混合样的矿化作 用，为实际施肥应用提供理论依据。因此，针对有机废弃物资源化处理的矿化反应器设计与 开发是十分必要的。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种导气圆柱体立式土壤矿化速率测定装置，以满足壤矿 化速率测定的需求。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供的可导气圆柱体立式土壤矿化速率测定装置，其组 成为：
[0007] -个密封且可调控温度的培养箱，内部设有多个固定底座将培养箱空间隔成上下 两部分；
[0008] 每一固定底座上设置有一个反应器，反应器底端设有网孔，固定底座与反应器底 端之间形成一氧气布集室，固定底座的底面设有进气口，导气管由进气口进入底座内，通过 氧气布集室使氧气均匀地经网孔导入反应器内；
[0009] 反应器顶端设有可拆卸的密封盖，密封盖上设有排气管；
[0010] 每个反应器连接的导气管和排气管均设有可独立调控的开关夹； toon] 导气管通过流量控制器连接氧气泵；
[0012] 培养箱的底部设有加热器。
[0013] 所述的测定装置，其中，反应器为圆柱体状。
[0014] 所述的测定装置，其中，反应器底端是均匀分布的网孔。
[0015] 所述的测定装置，其中，反应器与固定底座连接处设有密封圈。
[0016] 所述的测定装置，其中，排气管连接C02红外传感器。
[0017] 所述的测定装置，其中，培养箱底部的加热器为电热丝或电热板。
[0018] 所述的测定装置，其中，整个装置由一控制主板进行控制。
[0019] 本发明的测定装置设计简洁、实用，方便小型固体废物资源化处理技术的推广应 用，可用于测定和比较不同有机肥料的有机碳矿化作用，还可以实现土壤矿化试验过程中 的定点取样与co 2变化量的测定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本发明装置的结构示意图。
[0021] 图2为本发明装置中的反应器示意图。
[0022] 附图中主要标记符号
[0023] 培养箱1，反应器2,网孔3,固定底座4,导气管5,氧气布集室6,氧气泵7,流量控 制器8,密封盖9,排气管10, C02红外传感器11，开关控制夹12,加热器13。
【具体实施方式】
[0024] 请参阅图1，本发明的导气圆柱体立式土壤矿化速率测定装置，其组成为：
[0025] -个密封且可调控温度的培养箱1，培养箱1内由多个固定底4分隔成上下两部 分，每个固定底座4上设有一容积同等大小的圆柱体状的反应器2,为加强密封效果，在固 定底座4与反应器2之间设有密封圈。
[0026] 请参阅图2,反应器2的底端截面是分布均匀的网孔3,便于氧气均匀的导入反应 器2内。每个反应器2与固定底座4之间形成的一个氧气布集室6。
[0027] 固定底座4的底面中间设有进气口，氧气通过导气管5进入固定底座4内，通过氧 气布集室6使氧气能均匀地导入反应器2内，实现不同反应器内在相同温度和通气量的条 件下达到不同矿化速率。导气管5与外部氧气泵7和流量控制器8配合实现反应器2的底 部垂直通气供氧和调整供氧量的大小。每个反应器2的顶端设有可拆卸的密封盖9,密封盖 9中间设有一个有排气管10,将气体排出培养箱外。也可以将排气管10连接设置在测定装 置外部的C0 2红外传感器11，以实现矿化过程中反应器内有机物料释放C02变化量实时监 测以及和矿化速率的测定。本发明的培养箱1整体为封闭结构，是通过导气管5和排气管 10实现气体流通。
[0028] 培养箱1内每个反应器2连接的导气管5和排气管10都设有可独立调控的开关 夹12,且相互间不受影响，同时也能实现矿化期间的定点取样分析，便于每次取样通过顶端 打开培养箱，再打开相应的反应器顶端密封盖，搅拌反应物料并取样。培养箱1的温度通过 底部的加热器13进行控制，该加热器13可以是电热丝或电热板。
[0029] 本发明的测定装置在实际操作时，将物料14装入反应器2内，装填量为反应器2 容积的1/3?1/2,将装填有物料的反应器2置于固定底座4上，盖上密封盖9,接通导气管 5和排气管10,根据待测物料的具体情况调整培养箱1内的温度、氧气流量等。
[0030] 本发明的反应器其材质要求为无毒性，且对样品无吸附，以适宜有机物物料的反 应及储存。
[0031] 本发明测定装置的加热、通气、排气、C02变化量实时监测以及矿化速率的测定可 以由控制主板进行控制。
【权利要求】
1. 一种可导气圆柱体立式土壤矿化速率测定装置，其组成为： 一个密封且可调控温度的培养箱，内部设有多个固定底座将培养箱空间隔成上下两部 分； 每一固定底座上设置有一个反应器，反应器底端设有网孔，固定底座与反应器底端之 间形成一氧气布集室，固定底座的底面设有进气口，导气管由进气口进入底座内，通过氧气 布集室使氧气均匀地经网孔导入反应器内； 反应器顶端设有可拆卸的密封盖，密封盖上设有排气管； 每个反应器连接的导气管和排气管都设有可独立调控的开关夹； 导气管通过流量控制器连接氧气泵； 培养箱的底部设有加热器。
2. 根据权利要求1所述的测定装置，其中，反应器为圆柱体状。
3. 根据权利要求1所述的测定装置，其中，反应器底端是均匀分布的网孔。
4. 根据权利要求1所述的测定装置，其中，反应器与固定底座连接处设有密封圈。
5. 根据权利要求1所述的测定装置，其中，排气管连接C02红外传感器。
6. 根据权利要求1所述的测定装置，其中，培养箱底部的加热器为电热丝或电热板。
7. 根据权利要求1所述的测定装置，其中，整个装置由一控制主板进行控制。
【文档编号】G01N33/24GK104111319SQ201410366078
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】魏自民, 张旭, 赵越, 魏雨泉, 赵昕宇, 时俭红 申请人:东北农业大学