[實用新型]一種測量土體中微生物產氣潛能的裝置

有效

• 申請號: 201922135212.1
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN211402027U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 單治鋼;汪明元;孫淼軍;彭鵬;王寬君;趙爽;王立忠;洪義
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司;浙江大學
• 主分類號: G01N7/16
• 分類號: G01N7/16;B01F7/18;B01F15/06;B01F15/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本實用新型公開了一種用于測量土體中微生物產氣潛能的裝置，包括包括攪拌裝置、筒體、密封蓋在筒體頂部的頂蓋、氣體體積測量裝置、水浴循環裝置、溫度傳感器和壓力傳感器；筒體用于提供微生物原位產氣場所，水浴循環裝置用于為微生物提供最適生長溫度，溫度傳感器和壓力傳感器用于實時監測土體內部的溫度和筒體的壓力，氣體體積測量裝置用于測量一段時間后微生物原位產生的氣體體積。土體在筒體內攪拌，在水浴循環系統提供的溫度下，其中的微生物具有最高的產氣速率，其在一段時間內產生的氣體通過氣體體積測量裝置可以及時讀取，根據產氣時間和產氣量即可計算出微生物產氣速率。本裝置可以實現在室內進行樣品土壤內微生物產氣潛能的測量。

技術領域

本實用新型涉及一種測量土體中微生物產氣潛能的裝置，可用于室內測量取樣土體中微生物產氣潛能，為淺層氣分布區域的實際工程建設提供一定的指導。

背景技術

近些年來，江浙滬一帶在進行地下空間開發的過程中發現地面以下20米到30米區間段內發現有大量高壓可燃性氣體(淺層氣)，這些淺層氣在地鐵建設的過程中，帶來了巨大的災害和挑戰。尤其是在地鐵前期的勘測過程中，相當多的靜力觸探孔發現了噴氣、噴水、噴砂現象，一方面，淺層氣給地下空間的開發帶來了巨大的災難和挑戰；更重要的是淺層氣給居民的人身財產安全帶來了威脅。

淺層氣具有埋藏淺，氣壓高等特點。工程上常用的治理淺層氣的做法是采用放氣的手段，將空心探桿插入氣藏中，使淺層氣氣藏與大氣聯通，使氣藏內淺層氣釋放，但是這僅僅是對已產生的甲烷的釋放，在采取工程方法釋放氣藏中氣體以后，土壤中微生物產生的氣體是否還會聚集，聚集的速率等方面目前仍有待進一步研究。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術存在的問題，提出了一種裝置用于探究微生物原位產氣速率，為工程進一步的解決淺層氣的災害問題提供一定的指導。

本實用新型采取以下技術方案：

一種土體中微生物產氣潛能的測量裝置，包括攪拌裝置、筒體、密封蓋在筒體頂部的頂蓋、氣體體積測量裝置、水浴循環裝置、溫度傳感器和壓力傳感器；攪拌裝置固定在頂蓋上，筒體筒壁內設有夾層作為水浴循環管道，筒壁上側設置出水口，筒壁下側設置進水口；水浴循環裝置包括熱水循環器和與熱水循環器相連的水泵，熱水循環器通過管道與進水口、出水口相連；頂蓋上設置一出氣口，出氣口上設有一閥門，出氣口通過管道與氣體體積測量裝置相連；溫度傳感器和壓力傳感器固定在頂蓋上。

進一步地，所述攪拌裝置包括攪拌槳和電機，攪拌槳置于筒體內，電機安裝在頂蓋上，攪拌槳與電機相連。

進一步地，所述氣體體積測量裝置包括密閉的容積瓶和刻度管，容積瓶頂部設置有一進氣口和一刻度管口，容積瓶內裝有油，刻度管穿過刻度管口豎直沒入油層，刻度管與刻度管口密封固定；進氣口與出氣口相連。

進一步地，所述頂蓋的材質為不銹鋼，筒體的材質為有機玻璃。

進一步地，還包括一數據采集儀和電腦，數據采集儀的數據輸入端口與溫度傳感器、壓力傳感器相連，數據采集儀的數據輸出端口與電腦連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型裝置用于探究微生物原位產氣速率，可以定量化的評價含淺層氣地區含氣土的產氣潛能，為工程上解決淺層氣的災害問題提供一定的指導；另外，結合本裝置得到的含氣土產氣潛能、CT等現有技術可以進一步開展氣泡在土中形態的研究；

附圖說明

圖1是本實用新型裝置結構示意圖(正面圖)；

圖2是本裝置的微生物原位產氣系統結構示意圖(俯視圖)

圖3是本實用新型裝置的水浴循環裝置結構示意圖(正面圖)；

圖4是實用新型裝置的氣體體積測量裝置結構示意圖(正面圖)；

圖5是實用新型的整體示意圖(正面圖)；