[实用新型]一种多功能堆肥取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及固体废弃物利用领域，特别涉及到一种堆肥气体采集装置。

背景技术

近年来，由于我国规模化养殖业的迅速发展，养殖废弃物已成为我国面源污染的重要贡献者，并严重影响了养殖业的可持续发展。“第一次全国污染源普查”结果显示，规模化畜禽养殖场的畜禽粪便产生量高达 2.43×10⁸t。好氧堆肥是实现畜禽粪便无害化处理和资源化利用的一项有效措施，具有成本低、除臭杀菌效果好、产物可肥料化等优点。然而畜禽粪便在堆肥过程中会产生大量的恶臭气体和温室气体，包括氨气、硫化氢、甲烷以及N₂O等气体，不仅会造成堆肥中营养物质大量的损失，而且带来了显著的温室效应，例如氨挥发量可达到总氮损失量的20％-60％，大多数 NH₃扩散到大气中，增加大气中N的沉降，导致水体富营养化等环境问题；畜禽粪便好氧堆肥过程同样伴随着N₂O的大量排放，按每千克干物料产生 0.5g N₂O-N计算，每年产生的N₂O已达1.2×10⁶t，畜禽粪便好氧堆肥已逐渐成为全球N₂O一个重要的农业排放源，因此，常需要对畜禽粪便好氧堆肥气体进行化学分析，从而控制堆肥气体的排放。

目前堆肥气体的采集与发酵装置，大多为一体化专门定制的实验室规模的密闭发酵装置。由于堆肥气体成分复杂，针对不同种类的气体采用不同的收集方法，导致堆肥气体收集繁琐，例如氨气的收集大多采用通气法，利用浸泡过磷酸甘油的海绵吸收氨气，再提取海绵里的铵，计算氨气的排放通量；也有采用大型气泡吸收管，以硫酸为吸收剂，测定氨气含量；另外，CH₄和N₂O等温室气体则采用静态箱平衡法收集。在实际堆肥过程中，有人直接采集堆肥上空1cm处的气体，也有研究者借鉴土壤气体采集方法，采集箱体内的气体，这些采集方法只能收集堆肥外逸气体，无法收集堆肥内部气体，而堆肥外逸气体只占堆肥气体的一小部分，不能准确反映大规模堆肥气体产生迁移规律，因此，有必要设计一款专门针对堆肥气体的采集装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种堆肥气体采集装置，解决现有畜禽粪便堆肥气体采集采样不便、代表性差的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种堆肥气体采集装置，包括内筒、外筒、内导气管、外导气管、第一阀、第二阀、第一气泵和第二气泵；所述内筒和外筒均为顶端封闭底部开口的筒，所述内筒设置于所述外筒内部，所述内筒顶端与所述外筒内部顶端留有逸出气体富集空间；所述第一气泵通过所述外导气管连通所述逸出气体富集空间，且外导气管在所述逸出气体富集空间内的一端的高度高于所述内筒顶端，所述第一阀串接于所述外导气管路中；所述第二气泵通过所述内导气管连通所述内筒的内部，所述第二阀串接于所述内导气管路中；所述内筒的侧壁上设置有微孔。

进一步地，所述外筒下端与环状采样头固定连接，所述环状采样头下端为环刃。

进一步地，所述环刃的半径小于所述外筒的半径。

进一步地，所述内筒或外筒的横截面为圆形或方形。

进一步地，所述外筒外壁设置有记号圈，所述记号圈的高度与所述内筒顶端高度相同。

进一步地，所述内导气管为硬质；所述内导气管气密地穿过外筒。

进一步地，所述的第一阀为三通阀，所述三通阀的两个端口串接于所述外导气管路中，另一个端口连接有逸出气体容器。

进一步地，所述的第二阀为三通阀，所述三通阀的两个端口串接于所述内导气管路中，另一个端口连接有内部气体容器。

进一步地，所述的逸出气体容器或内部气体容器为集气袋。

进一步地，所述的第一气泵或第二气泵为注射器。

进一步地，所述的外筒内壁和内筒内壁设置有内衬。

进一步地，所述的微孔孔径为10μm～1mm。

进一步地，内外筒均为聚氯乙烯(PVC)材质，外筒内表面和内筒内外表面覆盖一层铝箔膜。

本实用新型成本低廉、易于携带、操作简单、清洗方便、采样精确度高，解决了堆肥气体采集难、代表性差的问题。

附图说明

图1为本实用新型堆肥气体采集装置结构立体示意图。

图2为本实用新型堆肥气体采集装置结构平面示意图。