[实用新型]堆肥碳氮转化过程气体采集分析系统

说明书

一种堆肥碳氮转化过程气体采集分析系统，其包括：变温模拟培养单元，其包括密闭控温堆肥反应装置和为密闭控温堆肥反应装置提供气体的气源装置，密闭控温堆肥反应装置包括变温培育箱和设置在变温培育箱内的至少一密闭堆肥反应器；气体检测单元，其包括NO分析装置、NH₃吸收装置和气相色谱；至少一气体采样单元，其包括干燥单元和采气单元，采气单元用于将至少一密闭堆肥反应器中的气体分别传输至NO分析装置、NH₃吸收装置和气相色谱；控制单元，控制单元分别与变温模拟培养单元、气体采样单元、气体检测单元电性连接；其中，气源装置的出气口与密闭堆肥反应器的进气口连通，密闭堆肥反应器的出气口与气体采样单元的进气口连通。

技术领域

本实用新型涉及一种堆肥碳氮转化过程气体采集分析系统，尤其涉及一种能够精准检测堆肥碳氮转化过程产生气体(N₂O、NO、CO₂、CH₄)的浓度的采集分析装置，属于生物堆肥技术领域。

背景技术

堆肥作为实现畜禽粪尿无害化，并生产有机肥料的重要方法被广泛应用，然而堆肥碳氮转化过程中伴随着温室气体(CO₂、CH₄和N₂O等)的排放，其已经成为一个重要的农业排放源。堆肥过程中碳氮代谢气体产物的检测是研究碳氮循环过程机理的基础，因此，推进堆肥碳氮转化过程温室气体的精确分析非常必要。

堆肥是一个微生物活动较为剧烈的动态过程，该过程中气体排放受反应条件(如温度等)影响极大，波动性强，现有技术中的堆肥模拟系统无法满足精确分析的试验需求。一方面，堆肥过程是温度变化过程，传统模拟系统采用温度恒定培养方式，无法真实有效的模拟堆肥反应。另一方面，传统堆肥系统在采集气体和检测时，需要人工操作，气体采集和检测环节分离，不仅容易产生误操作，而且取样和检测频率低，无法准确拟合实时的气体组成，代表性差。除上述外，光谱技术的发展提高了气体的检测频率，但是，由于不同气体特征峰所在波段不同，现有产品检测气体种类少，传统气相色谱检测方法，缺乏自动气体采集装置，亦无法实现多种气体同步检测，缺乏多气体(CO₂、CH₄、N₂O和NO)自动采集联动检测装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种堆肥碳氮转化过程气体采集分析系统，通过设置可以提供保护气体和氧气的气源装置，排除了空气中气体对堆肥产生气体的影响；利用气体采样单元快速高效地将堆肥产生的气体传输至气体检测单元，提高了采样频率，实现了实时检测；气相色谱和NO分析装置等并联检测方式实现了堆肥过程多种气体的自动和同步检测。

本实用新型提供一种堆肥碳氮转化过程气体采集分析系统，所述堆肥碳氮转化过程气体采集分析系统包括：

变温模拟培养单元，其包括密闭控温堆肥反应装置和为所述密闭控温堆肥反应装置提供气体的气源装置，所述密闭控温堆肥反应装置包括变温培育箱和设置在所述变温培育箱内的至少一密闭堆肥反应器；

气体检测单元，其包括NO分析装置、NH₃吸收装置和气相色谱；

至少一气体采样单元，其包括干燥单元和采气单元，所述采气单元用于将所述至少一密闭堆肥反应器中的气体分别传输至所述NO分析装置、所述NH₃吸收装置和所述气相色谱；

控制单元，所述控制单元分别与变温模拟培养单元、气体采样单元、气体检测单元电性连接；

其中，所述气源装置的出气口与所述密闭堆肥反应器的进气口连通，所述密闭堆肥反应器的出气口与所述气体采样单元的进气口连通。

为了实时监测密闭堆肥反应器内的温度，所述密闭堆肥反应器内设有与所述控制单元电性连接的温度传感器，所述控制单元根据预先设置的温度曲线控制所述变温培育箱的温度，所述温度曲线为恒温曲线或变温曲线。