[发明专利]一种畜禽废弃物管理气体排放测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体排放通量的测定装置，尤其涉及一种采用采用动态箱法测定畜禽废弃物管理气体排放的装置，属于农业领域气体排放监测技术领域。

背景技术

人类活动排放的温室气体导致的气候变化是目前全球关注的热点问题，由于人类活动导致的CH₄、N₂O等温室气体排放呈逐年上升的趋势，是导致全球温室气体浓度增加的重要因素。在人类活动中，农业活动包括水稻种植，旱地施肥、动物肠道发酵和动物粪便管理等是主要的温室气体排放源，根据最新发布的《中华人民共和国气候变化第二次国家信息通报》数据显示，2005年农业总体温室气体排放约占全国的12.3％，是我国重要的温室气体排放源，由于是热点研究领域，目前有大量=关于温室气体排监测和减排技术的文献报告和测定方法的专利，但是基本集中在农田等陆地生态系统中。但是我国畜牧业温室气体排放量估算，尤其废弃物管理过程中温室气体排放因子计算基本来自于国外文献报道的结果，我们目前很少有关于畜牧废弃物管理过程中温室气体排放因子及其测定方法报道，而测定气体排放通量的准确与否，会给评估温室气体的排放通量和监测措施的实施带来较大影响。

在气体排放通量测定方法和装置中，箱法测定是目前主要的测定方法，如CN201464251授权公开了在采样箱的采气口使用单向阀和气泵的农田温室气体取样装置，CN1258079C授权公开了一种利用气体平衡袋采样进行温室气体排放通量测量的方法，CN102331484A申请公开了一种流动水体温室气体排放量的测定方法，CN102749228A申请公开了浅水湖泊温室气体原位采集装置，但是这些申请人都是基于静态箱法原理的公开的相关内容，由于农田土壤等特性比较稳定，一定时间段排放通量变化不大，采样频率和采样周期较长，使用静态箱比较合适，但是畜禽废弃物由于稳定性差，随环境条件变化气体排放通量呈现显著的波动，如果每天采用静态箱法只测定一次，无法正确反映各种气体的日变化情况，此外，如果在畜禽粪便等废弃物处理过程中使用静态箱采样，环境条件较为恶劣，测定结果的可靠性难以得到保证。

发明内容

本发明正是针对以上技术问题，提供一种针对畜禽废弃物管理气体排放的测定装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：

畜禽废弃物管理气体排放测定装置，由动态箱供气系统，动态箱气体收集系统、气体采集系统，气体实时分析系统组成；其特征在于，动态箱供气系统与动态箱气体收集系统通过供气管路连接，动态箱气体收集系统固定在被测畜禽废弃物的表面上，动态箱气体收集系统通过采样管路与气体采集系统连接，气体采集系统采集的样品通过采样管路与气体实时分析系统连接。

所述的动态箱供气系统由空气压缩机、稳压阀、质量流量计、流量分配器、恒流阀、温度传感器、压力传感器组成，稳压阀安装在空气压缩机的出口处，稳压阀的出气口通过连接管路与质量流量计进气口连接；质量流量计的出气口由连接管路与流量分配器的进气口连接，在流量分配器的出气口安装若干恒流阀，组成若干恒定流量的供气支路；在流量分配器密闭腔内安装温度传感器和压力传感器，用于换算标准状态下的气体流量；为保证各恒流阀流量稳定，所述的流量分配器进气口和出气口垂直布置，其进气口内径大于出气口内径。

所述的动态箱气体收集系统由包括箱体、底座和浮体，浮体安装在被测废弃物表面上，底座安装在浮体上，动态箱放置在底座上；所述的箱体和底座为不锈钢材质的正方形，为保证密闭性，所述的底座设有水封槽；所述的箱体顶部中心点设置有进气管，在箱体顶部还有排气管，排气管一端接有三通，三通一端空置，另一端连接采样管路，所述的进气管在箱体内的长度为采样箱高度的一半，在进气管末端下方2厘米处焊接一个直径是进气管直径5倍的进气均匀盘，所述的进气管直径比排气管直径小2毫米以上；同时为防止太阳辐射造成密闭箱体内部的温度变化，所述的箱体外表面设有厚度大于5厘米的泡沫板，在泡沫板的外表面还设有一层锡箔的反光层；动态箱气体收集系统与被测废弃物表面组合成一个密封系统，用来实时收集从废弃物中释放的温室气体和氨气等有害气体。

所述的气体采集系统由电磁阀、气路分配器、流量计、采样泵和控制系统组成，若干单通道电磁阀安装在气路分配器的进气口上，气路分配器的出口通过连接管路与流量计进气口连接，流量计的出口通过连接管路与采样泵的进气口连接，控制系统控制每个时间段只有一个采样电磁阀为打开状态，其余电磁阀为关闭状态。