CN105638626B - 土壤熏蒸胶囊、熏蒸浸提装置和熏蒸浸提工艺 - Google Patents

土壤熏蒸胶囊、熏蒸浸提装置和熏蒸浸提工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种土壤熏蒸浸提装置，包括若干个所述土壤熏蒸胶囊、旋转框架、鼓风注液系统、真空系统、震荡液收集容器，所述鼓风注液系统对每个所述土壤熏蒸胶囊顶部的密闭活塞进行鼓风注液，所述真空系统对每个所述土壤熏蒸胶囊底部的密闭活塞进行真空，所述土壤熏蒸胶囊并排安装在所述旋转框架上，通过管道进行连接，每个管道分别设有单体阀门，每个胶囊可实现拆装，但不影响整个系统的运转。本发明提供的技术方案，提高了土壤熏蒸浸提的效率，降低了熏蒸剂造成的潜在环境及操作人员健康风险，大大降低了常规土壤熏蒸浸提的工作量，并实现熏蒸剂的回收，部分熏蒸剂可通过萃取、提纯方法重复利用。本发明同时还提供土壤熏蒸浸提装置和土壤熏蒸浸提工艺。

Description

土壤熏蒸胶囊、熏蒸浸提装置和熏蒸浸提工艺
技术领域
本发明涉及土壤生物科学及土壤修复技术领域，具体的说是一种土壤熏蒸胶囊、熏蒸浸提装置和熏蒸浸提工艺。
背景技术
土壤熏蒸浸提处理是土壤科学研究、土壤质量诊断和土壤修复效果判断等土壤测试前处理的常用操作步骤，自英国土壤生物学家Philip C Brookes于1985年发明此方法用于测定土壤微生物量至今，已有众多土壤微生物学者利用此方法进行科学研究，并有数以万计的土壤科学研究报道发表在不同国家的科学杂志当中。但由于大部分土壤熏蒸药剂具有毒性，若不加处理直接排入空气当中，便会造成环境风险，传统的熏蒸浸提处理过程主要分为两个过程，1，利用真空干燥剂对土壤进行熏蒸培养，2，去除熏蒸剂，取出熏蒸土壤，加入浸提剂进行震荡提取。操作步骤繁琐，熏蒸剂仍有去除不完全的可能性，会对操作人员的身体健康造成影响。
发明内容
本发明的目的是为了克服经典土壤熏蒸浸提处理过程中操作繁琐、存在潜在的环境污染风险及对操作人员健康产生的潜在危害等弊端，提供一种土壤熏蒸胶囊、土壤熏蒸浸提装置，熏蒸剂回收装置以及土壤熏蒸浸提工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
土壤熏蒸胶囊，包括筒形的壳体，在壳体的两端开口分别用密闭活塞密封连接形成密闭的结构，在壳体的内部设有上盖、上下盖封口和透水透气底衬，所述上盖和透水透气底衬位于壳体内部的两端，所述上下盖封口位于所述上盖与所述透水透气底衬之间，所述上下盖封口与所述透水透气底衬之间形成容置土壤空间。
在所述容置土壤空间内设置有盛土容器。
一种土壤熏蒸浸提装置，包括若干个所述土壤熏蒸胶囊、旋转框架、鼓风注液系统、真空系统、震荡液收集容器，所述鼓风注液系统对每个所述土壤熏蒸胶囊顶部的密闭活塞进行鼓风注液，所述真空系统对每个所述土壤熏蒸胶囊底部的密闭活塞进行真空，所述土壤熏蒸胶囊并排安装在所述旋转框架上，并且所述震荡液收集容器设置在所述土壤熏蒸胶囊底部的密闭活塞的下部，所述旋转框架的两端转轴通过电机驱动。
优选地，还包括控制器，所述控制器与所述鼓风注液系统、真空系统连接，用以控制鼓风注液系统的鼓风注液机和真空系统的真空机。
所述鼓风注液系统包括鼓风注液机和与每个所述土壤熏蒸胶囊的密闭活塞对接的鼓风注液口部件，所述鼓风注液口部件包括通气活塞，所述鼓风注液机的出气口与每个鼓风注液口部件连接。
进一步的，还包括熏蒸剂容器，所述熏蒸剂容器通过管路与所述鼓风注液系统的管路连通。
所述真空系统包括真空机和与每个所述土壤熏蒸胶囊的密闭活塞对接的真空口部件，所述真空口部件为三通管件，三通管件的上部入口处设有通气活塞，可单独控制开关，三通管件的下部出口与所述震荡液收集容器上下对应，并在所述三通管件的下部出口设有过滤组件。
进一步的，还包括熏蒸剂回收装置，所述熏蒸剂回收装置与所述真空系统的管路连接。
土壤熏蒸浸提工艺，使用所述土壤熏蒸浸提装置，包括熏蒸步骤和浸提步骤。
优选地，所述熏蒸步骤，包括：将过好筛的土壤装入土壤熏蒸胶囊主体中，盖上上盖，将土壤熏蒸胶囊置入旋转框架中，控制器发出指令，控制真空系统的通气活塞压入熏蒸胶囊下密闭活塞，使熏蒸胶囊与真空系统连通，开通真空机，让整个系统形成负压后，关闭熏蒸胶囊下密闭活塞，打开熏蒸剂容器处开关，让熏蒸剂充满土壤熏蒸胶囊，保持数秒，关闭胶囊上密闭活塞；从旋转框架取下熏蒸胶囊，根据测定要求保持熏蒸状态，更换其他处理样品；
浸提步骤，包括：将熏蒸完毕的土壤熏蒸胶囊再次置入旋转框架中，在熏蒸剂回收装置装入可吸收熏蒸的溶剂或药品，并于真空机与熏蒸胶囊组连接形成通路，打开真空机，开启胶囊下密闭活塞，使土壤熏蒸胶囊与旋转框架连通管路，真空数秒钟，使熏蒸剂在负压的状态下从土体流入回收装置，通气活塞复位，熏蒸胶囊上下密闭活塞复位，胶囊处于再次封闭状态，反复几次后，去除土体中的熏蒸剂；按要求在土体中加入一定量浸提剂后，熏蒸胶囊上下活塞封闭，胶囊处于再次封闭状态，外连管道脱离旋转框架，旋转框架在电机的带动下旋转，土壤与浸提液充分混合浸提，旋转规定分钟后，旋转框架恢复的原位置，真空机通路断开，每个熏蒸胶囊独立，开启鼓风注液机，利用压力将土壤熏蒸胶囊内浸提液挤出，根据不同测定要求更换过滤组件，得到所需浸提液装入浸提液仪器待其他仪器测定。
本发明提供的技术方案，提高了土壤熏蒸浸提的效率，降低了熏蒸剂造成的潜在环境及操作人员健康风险，大大降低了常规土壤熏蒸浸提的工作量，并实现熏蒸剂的回收，部分熏蒸剂可通过萃取、提纯方法重复利用，设备所采取的各组件均为高硬度材料不易损坏，克服了传统方法玻璃仪器易碎易损的缺点。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明所述土壤熏蒸胶囊的结构示意图。
图2为本发明土壤熏蒸浸提装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例所述土壤熏蒸胶囊，包括筒形的壳体10，在壳体10的两端开口分别用密闭活塞11密封连接形成密闭的结构，密闭活塞11与其对应的通风设备进行联动实现自锁，不能同时开启，在壳体10的内部设有上盖12、上下盖封口13和透水透气底衬14，所述上盖和透水透气底衬位于壳体内部的两端，所述上下盖封口位于所述上盖与所述透水透气底衬之间，所述上下盖封口与所述透水透气底衬之间形成容置土壤空间15。
在所述容置土壤空间内设置有盛土容器。
如图2所示，本发明所述土壤熏蒸浸提装置，包括若干个所述土壤熏蒸胶囊1、旋转框架2、鼓风注液系统3、真空系统4、震荡液收集容器5，所述鼓风注液系统对每个所述土壤熏蒸胶囊1顶部的密闭活塞11同时进行增压鼓风注液，具体的，所述鼓风注液系统通过管道对每个所述土壤熏蒸胶囊1顶部的密闭活塞11同时进行增压鼓风注液，所述真空系统4对每个所述土壤熏蒸胶囊1底部的密闭活塞进行真空，具体的，所述真空系统通过管道对每个所述土壤熏蒸胶囊1底部的密闭活塞同时进行真空，所述土壤熏蒸胶囊1并排安装在所述旋转框架6上，并通过管道进行连接，每个管道分别设有单体阀门，每个胶囊可实现拆装，但不影响整个系统的运转，并且所述震荡液收集容器设置在所述土壤熏蒸胶囊底部的密闭活塞的下部，所述旋转框架6的两端转轴通过电机驱动。
优选地，还包括控制器6，所述控制器与所述鼓风注液系统、真空系统连接，用以控制鼓风注液系统的鼓风注液机和真空系统的真空机。
所述鼓风注液系统3包括鼓风注液机和与每个所述土壤熏蒸胶囊的密闭活塞对接的鼓风注液口部件，所述鼓风注液口部件包括通气活塞，所述鼓风注液机的出气口与每个鼓风注液口部件连接。
进一步的，还包括熏蒸剂容器7，所述熏蒸剂容器7通过管路与所述鼓风注液系统的管路连通。
所述真空系统4包括真空机和与每个所述土壤熏蒸胶囊的密闭活塞对接的真空口部件，所述真空口部件为三通管件，三通管件的上部入口处设有通气活塞，可单独控制开关，三通管件的下部出口与所述震荡液收集容器上下对应，并在所述三通管件的下部出口设有过滤组件。
进一步的，还包括熏蒸剂回收装置8，所述熏蒸剂回收装置与所述真空系统的管路连接。
本发明还提供一种土壤熏蒸浸提工艺，使用所述土壤熏蒸浸提装置，包括熏蒸步骤和浸提步骤。
优选地，所述熏蒸步骤，包括：将过好筛的土壤装入土壤熏蒸胶囊主体中，盖上上盖，将土壤熏蒸胶囊置入旋转框架中，控制器发出指令，控制真空系统的通气活塞压入熏蒸胶囊下密闭活塞，使熏蒸胶囊与真空系统连通，开通真空机，让整个系统形成负压后，关闭熏蒸胶囊下密闭活塞，打开熏蒸剂容器处开关，让熏蒸剂充满土壤熏蒸胶囊，保持数秒，关闭熏蒸胶囊上密闭活塞；从旋转框架取下熏蒸胶囊，根据测定要求保持熏蒸状态，更换其他处理样品；
浸提步骤，包括：将熏蒸完毕的土壤熏蒸胶囊再次置入旋转框架中，在熏蒸剂回收装置装入可吸收熏蒸的溶剂或药品，并于真空机与熏蒸胶囊组连接形成通路，打开真空机，开启胶囊下密闭活塞，使土壤熏蒸胶囊与旋转框架连通管路，真空数秒钟，使熏蒸剂在负压的状态下从土体流入回收装置，通气活塞复位，熏蒸胶囊上下密闭活塞复位，胶囊处于再次封闭状态，反复几次后，去除土体中的熏蒸剂；按要求在土体中加入一定量浸提剂后，熏蒸胶囊上下活塞封闭，胶囊处于再次封闭状态，外连管道脱离旋转框架，旋转框架在电机的带动下旋转，土壤与浸提液充分混合浸提，旋转规定分钟后，旋转框架恢复的原位置，真空机通路断开，每个熏蒸胶囊独立，开启鼓风注液机，利用压力将土壤熏蒸胶囊内浸提液挤出，根据不同测定要求更换过滤组件，得到所需浸提液装入浸提液仪器待其他仪器测定。
本发明提供的技术方案，提高了土壤熏蒸浸提的效率，降低了熏蒸剂造成的潜在环境及操作人员健康风险，大大降低了常规土壤熏蒸浸提的工作量，并实现熏蒸剂的回收，部分熏蒸剂可通过萃取、提纯方法重复利用，设备所采取的各组件均为高硬度材料不易损坏，克服了传统方法玻璃仪器易碎易损的缺点。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.土壤熏蒸胶囊，包括筒形的壳体，其特征在于，在壳体的两端开口分别用密闭活塞密封连接形成密闭的结构，在壳体的内部设有上盖、上下盖封口和透水透气底衬，所述上盖和透水透气底衬位于壳体内部的两端，所述上下盖封口位于所述上盖与所述透水透气底衬之间，所述上下盖封口与所述透水透气底衬之间形成容置土壤空间，在所述容置土壤空间内设置有盛土容器；
所述土壤熏蒸胶囊的土壤熏蒸浸提工艺的步骤包括：将熏蒸完毕的土壤熏蒸胶囊置入旋转框架中，在熏蒸剂回收装置装入可吸收熏蒸剂的溶剂或药品，并与真空机和土壤熏蒸胶囊组连接形成通路，打开真空机，开启土壤熏蒸胶囊下密闭活塞，使土壤熏蒸胶囊与旋转框架连通管路，真空数秒钟，使熏蒸剂在负压的状态下从土壤流入回收装置，通气活塞复位，土壤熏蒸胶囊上下密闭活塞复位，土壤熏蒸胶囊处于再次封闭状态，反复几次后，去除土壤中的熏蒸剂；按要求在土壤中加入一定量浸提剂后，土壤熏蒸胶囊上下密闭活塞封闭，土壤熏蒸胶囊处于再次封闭状态，外连管路脱离旋转框架，旋转框架在电机的带动下旋转，土壤与浸提剂充分混合浸提，旋转规定分钟后，旋转框架恢复原位置，真空机通路断开，每个土壤熏蒸胶囊独立，开启鼓风注液机，利用压力将土壤熏蒸胶囊内浸提剂挤出，根据不同测定要求更换过滤组件，得到所需浸提剂装入浸提剂仪器待其他仪器测定。
2.一种土壤熏蒸浸提装置，包括若干个根据权利要求1所述土壤熏蒸胶囊、旋转框架、鼓风注液系统、真空系统、震荡液收集容器，其特征在于，所述鼓风注液系统对每个所述土壤熏蒸胶囊的上密闭活塞进行鼓风注液，所述真空系统对每个所述土壤熏蒸胶囊的下密闭活塞进行真空，所述土壤熏蒸胶囊并排安装在所述旋转框架上，并且所述震荡液收集容器设置在所述土壤熏蒸胶囊的下密闭活塞的下部，所述旋转框架的两端转轴通过电机驱动；
使用所述土壤熏蒸浸提装置的浸提步骤，包括：将熏蒸完毕的土壤熏蒸胶囊置入旋转框架中，在熏蒸剂回收装置装入可吸收熏蒸剂的溶剂或药品，并与真空机和土壤熏蒸胶囊组连接形成通路，打开真空机，开启土壤熏蒸胶囊下密闭活塞，使土壤熏蒸胶囊与旋转框架连通管路，真空数秒钟，使熏蒸剂在负压的状态下从土壤流入回收装置，通气活塞复位，土壤熏蒸胶囊上下密闭活塞复位，土壤熏蒸胶囊处于再次封闭状态，反复几次后，去除土壤中的熏蒸剂；按要求在土壤中加入一定量浸提剂后，土壤熏蒸胶囊上下密闭活塞封闭，土壤熏蒸胶囊处于再次封闭状态，外连管路脱离旋转框架，旋转框架在电机的带动下旋转，土壤与浸提剂充分混合浸提，旋转规定分钟后，旋转框架恢复原位置，真空机通路断开，每个土壤熏蒸胶囊独立，开启鼓风注液机，利用压力将土壤熏蒸胶囊内浸提剂挤出，根据不同测定要求更换过滤组件，得到所需浸提剂装入浸提剂仪器待其他仪器测定。
3.如权利要求2所述的土壤熏蒸浸提装置，其特征在于，
还包括控制器，所述控制器与所述鼓风注液系统、真空系统连接，用以控制鼓风注液系统的鼓风注液机和真空系统的真空机。
4.如权利要求2或3所述的土壤熏蒸浸提装置，其特征在于，
所述鼓风注液系统包括鼓风注液机和与每个所述土壤熏蒸胶囊的密闭活塞对接的鼓风注液口部件，所述鼓风注液口部件包括通气活塞，所述鼓风注液机的出气口与每个鼓风注液口部件连接。
5.如权利要求4所述的土壤熏蒸浸提装置，其特征在于，
还包括熏蒸剂容器，所述熏蒸剂容器通过管路与所述鼓风注液系统的管路连通。
6.如权利要求2或3所述的土壤熏蒸浸提装置，其特征在于，
所述真空系统包括真空机和与每个所述土壤熏蒸胶囊的密闭活塞对接的真空口部件，所述真空口部件为三通管件，三通管件的上部入口处设有通气活塞，可单独控制开关，三通管件的下部出口与所述震荡液收集容器上下对应，并在所述三通管件的下部出口设有过滤组件。
7.如权利要求6所述的土壤熏蒸浸提装置，其特征在于，
还包括熏蒸剂回收装置，所述熏蒸剂回收装置与所述真空系统的管路连接。
8.土壤熏蒸浸提工艺，使用根据权利要求2-7任一项所述土壤熏蒸浸提装置，包括熏蒸步骤和浸提步骤；
所述浸提步骤，包括：将熏蒸完毕的土壤熏蒸胶囊再次置入旋转框架中，在熏蒸剂回收装置装入可吸收熏蒸剂的溶剂或药品，并与真空机和土壤熏蒸胶囊组连接形成通路，打开真空机，开启土壤熏蒸胶囊下密闭活塞，使土壤熏蒸胶囊与旋转框架连通管路，真空数秒钟，使熏蒸剂在负压的状态下从土壤流入回收装置，通气活塞复位，土壤熏蒸胶囊上下密闭活塞复位，土壤熏蒸胶囊处于再次封闭状态，反复几次后，去除土壤中的熏蒸剂；按要求在土壤中加入一定量浸提剂后，土壤熏蒸胶囊上下密闭活塞封闭，土壤熏蒸胶囊处于再次封闭状态，外连管路脱离旋转框架，旋转框架在电机的带动下旋转，土壤与浸提剂充分混合浸提，旋转规定分钟后，旋转框架恢复原位置，真空机通路断开，每个土壤熏蒸胶囊独立，开启鼓风注液机，利用压力将土壤熏蒸胶囊内浸提剂挤出，根据不同测定要求更换过滤组件，得到所需浸提剂装入浸提剂仪器待其他仪器测定。
9.如权利要求8所述的土壤熏蒸浸提工艺，其特征在于，
所述熏蒸步骤，包括：将过好筛的土壤装入土壤熏蒸胶囊壳体中，盖上上盖，将土壤熏蒸胶囊置入旋转框架中，控制器发出指令，控制真空系统的通气活塞压入土壤熏蒸胶囊下密闭活塞，使土壤熏蒸胶囊与真空系统连通，开通真空机，让整个系统形成负压后，关闭土壤熏蒸胶囊下密闭活塞，打开熏蒸剂容器处开关，让熏蒸剂充满土壤熏蒸胶囊，保持数秒，关闭土壤熏蒸胶囊上密闭活塞，从旋转框架取下土壤熏蒸胶囊，根据测定要求保持熏蒸状态，更换其他处理样品。
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