[實用新型]一種用于堆肥或污水貯存氣體排放監測的反應器

有效

• 申請號: 201721136019.4
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN207133265U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 王悅;李新榮;楊金鳳;田壯;鄒國元;孫欽平;薛文濤;趙同科
• 申請（專利權）人: 北京市農林科學院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N33/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,謝斌

技術領域

本實用新型涉及一種用于堆肥或污水貯存氣體排放監測的反應器，屬于廢棄物無害化和資源化利用領域。

背景技術

農業廢棄物管理過程中的氣體排放是當前農業研究的熱點問題，甲烷、氧化亞氮、二氧化碳等溫室氣體，以及氨氣、一氧化氮等含氮氣體的排放與全球氣候變暖、霧霾形成等這些重要的大氣環境問題密切相關。

堆肥和污水貯存作為農業廢棄物管理的重要手段被廣泛應用，其管理過程中會產生大量的溫室氣體以及含氮污染氣體排放，對其在管理過程中的氣體排放進行精確化地定量監測對于氣體排放的核算、評價以及后續的減排設計均具有重要意義。

當前對于堆肥過程或者污水貯存過程氣體排放的研究普遍采用靜態箱法采氣后結合氣相色譜法進行分析。由于靜態箱法需要人工采樣，存在耗時耗力的問題；同時采回的氣體需要后續上氣相色譜進行分析，由于分析的多步驟性，以及可能遇見的分析不及時等問題，極有可能造成靜態箱法分析獲得的數據存在一定的不可靠性。

除靜態箱法外，動態箱法也逐漸被利用于堆肥和污水貯存的氣體排放監測中。典型的動態箱系統是在堆肥堆體或者污水表面罩上一個有進氣出氣口的密封桶，或者在堆肥箱體內或者污水貯存桶內減少貯存體積，在上部自然形成一個氣體流動空間；無論對于哪種設計，動態箱法的核心在于桶上均開設有一進氣口和出氣口，通過外置氣泵不斷往桶內通入空氣，帶出堆肥表面或者污水表面排放的氣體，最終由出氣口排出進入后續的氣體分析環節。在分析環節中，可以由連接在出氣口外的在線監測儀器對氣體進行實時采樣分析，獲得實時數據；動態箱法設計中可連接在線監測儀器這一優點，可以大大減少人力投入，同時分析實時在線，對于掌握即時的氣體排放特征，從而制定即時的管理方案具有重要意義。除連接在線監測儀器實時分析外，也可以在動態箱法出氣口處進行氣體人工采樣，然后再采用其他實驗室儀器進行分析。

在模擬分析實驗中，由于高精度實驗條件的控制需要，往往需要設計小型的堆肥箱或者污水貯存桶來模擬真實的堆肥或者污水貯存環境。由于兩種模擬試驗在管理條件上存在巨大差異，如堆肥桶下部需要設置篩板，同時采用下部進氣，而污水貯存桶不需要篩板，且一般為上部進氣；因而往往兩種桶都是單獨進行設計建造，增加了科研成本，同時兩套設備應用時相應的氣路、氣泵、監測設備等成本都附帶升高。如果能針對兩種試驗的管理特點，將兩種試驗桶創造性地統一起來，做到一桶兩用，則可以大大節約材料、管理等科研成本。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種用于堆肥或污水貯存氣體排放監測的反應器，該反應器能夠做到在堆肥和污水貯存試驗中一桶兩用，大大降低材料和管理等科研成本，同時，該反應器同時適用于人工采樣分析和在線監測儀器采樣分析，能夠提高試驗數據分析的準確性且減少人力物力投入。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：一種用于堆肥或污水貯存氣體排放監測的反應器，其特征在于：它包括桶體、密封蓋、篩板、上部進氣導管和下部進氣裝置；所述桶體包括外桶體和內桶體，所述內桶體嵌套于所述外桶體內，且兩者之間填充保溫層；在所述密封蓋上設有進氣口和出氣口，在所述進氣口下端可拆卸地設置所述上部進氣導管；在所述內桶體內可拆卸地設置所述篩板，在所述內桶體內位于所述篩板的下方可拆卸地設置所述下部進氣裝置，所述下部進氣裝置的進口置于所述桶體外部；在位于所述篩板上方的所述桶體一側的側壁上沿高度方向間隔設置多個與所述內桶體連通的堆肥固體取樣孔，在所述桶體另一側的側壁上沿高度方向間隔設置多個與所述內桶體連通的放液閥。

在所述內桶體內的所述篩板距所述內桶體的底部為10～20cm。

所述下部進氣裝置為螺旋形布氣管，所述螺旋形布氣管包括進氣部和螺旋布氣部；所述進氣部卡接在所述桶體上，所述進氣部的一端伸出所述桶體，所述進氣部的另一端與所述螺旋布氣部連接，在所述螺旋布氣部的下部均勻布設多個排氣孔。

所述螺旋形布氣管的進氣部外接流量計和空氣泵，用于堆肥貯存試驗中的進氣量的控制和氣體流量監測。

所述上部進氣導管的下端密封，在靠近所述上部進氣導管下端的側壁圓周方向間隔設置多個氣孔。

所述密封蓋的進氣口外接流量計和氣泵，用于在污水貯存試驗中的進氣量的控制及氣體流量監測。

所述密封蓋上設有傳感器放置孔，供溫度傳感器伸入所述內桶體內；在所述密封蓋上設置可密封的添料口。

所述堆肥固體取樣孔5為3個，每相鄰兩孔間隔150cm；所述放液閥設置為3個，每相鄰兩放液閥間隔為250cm，最低處的所述放液閥與所述內桶體的底部連通。