CN110715833A - 一种人工湿地温室气体采集装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人工湿地温室气体采集装置的制造方法。主要包括制作水平潜流人工湿地和制作温室气体采集箱。人工湿地采用蠕动泵精确控制流量。废水上进下出，人工湿地中部垂直方向设两个取样点，最末端设一个总出水口。温室气体采集箱主要包括不锈钢无底箱体、气温测量传感器、气压平衡袋和采气装置。采气装置为三通阀A一端连接伸入箱体中部的导管，一端连接针头，另一端连接三通阀B。三通阀B的另两端分别连接注射器和外部环境。采集后的气体先通入注射器，后通过控制三通阀A，经由针头进入采气袋内。本发明操作简便，能有效采集人工湿地温室气体，凹槽焊接在湿地模型上，避免了对湿地基质的扰动。
Description
技术领域
本发明涉及人工湿地温室气体采集装置的制造方法，特别是一种人工湿地温室气体采集装置的制造方法。
背景技术
人工湿地作为一种原位污水修复系统，具有能耗低、投资小等优点，它能有效去除废水中的重金属。但人工湿地所释放的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等温室气体（GHG）对环境的负面影响不容忽视。据《联合国气候变化框架公约》报道,污水处理系统产生的温室气体占全球人为温室气体总释放量的0.18%，研究显示，人工湿地GHG释放量是自然湿地的2-10倍，可能是全球GHG的重要排放源之一。因此，通过对人工湿地温室气体的采集，进而可探究其释放机制以及影响人工湿地温室气体排放的因素，提出人工湿地温室气体释放的控制措施，为缓解全球气候变暖贡献一份力量。
发明内容
本发明的目的是提供一种人工湿地温室气体采集装置的制造方法。
具体步骤为：
一、制作一个水平潜流人工湿地，包括蠕动泵、顶部四周带有凹槽的箱体、第一取样点、第二取样点、集水管和总出水口，在凹槽中加水液封箱体，达到采气时隔绝箱体内空气自由交换的目的；人工湿地上部种植湿地植物；布水区、集水区和基质主体铺设填料；集水管设在人工湿地底部，第一取样点和第二取样点自上而下均匀分布在人工湿地中部垂直方向上，箱体最末端设总出水口；进水通过蠕动泵定量进水，上进下出。
二、制作一个温室气体采集箱，包括：不锈钢无底箱体、橡胶塞、气温测量传感器、气压平衡袋、采气装置和软管；不锈钢无底箱体顶部设有两个扶手和两个小孔，气温测量传感器通过橡胶塞和软管穿过其中一个小孔与不锈钢无底箱体相连，气压平衡袋绑在软管上，通过橡胶塞和软管穿过其中另一个小孔与不锈钢无底箱体相连，气压平衡袋伸入温室气体采集箱中部，当采集温室气体时，不锈钢无底箱体内的温室气体浓度改变，通过气压平衡袋达到平衡内外气压的目的；采气装置通过橡胶塞和软管与不锈钢无底箱体相连，采气装置设于温室气体采集箱中部，采气装置包括三通阀A、注射器和三通阀B。
三、将温室气体采集箱插入盛有水的凹槽中，实现液封。
四、三通阀A一头连接软管，与温室气体采集箱内气体相通，一头连接9号针头，另一头连接三通阀B；三通阀B的另两头分别连接外部环境和注射器，采气装置连接完成。
打开三通阀A和三通阀B，使温室气体采集箱内部空气与注射器相连，缓慢均匀地拉动注射器的活塞，将温室气体采集箱内空气抽入注射器内。三通阀A另一头连接9号针头，关闭三通阀A，使注射器内空气与9号针头相连，将9号针头插入采气袋，缓慢推动注射器活塞，将气体注入采气袋，拧紧采气袋阀门，密封。
本发明的优点：利用顶部四周焊接有凹槽的人工湿地模型，可减小地箱埋设对反应器造成的破坏和扰动，同时也提高了准备工作效率。有研究表明，填料、植物、进水水质等不同，湿地释放出的温室气体也不同，因此设计出操作简便的人工湿地温室气体采集装置很有必要。
附图说明
图1为本发明实施例中水平潜流人工湿地的剖面示意图。
图2为本发明实施例中温室气体采集箱的立体图。
图3为本发明实施例中橡胶塞连软管示意图。
图4为本发明实施例中采气装置示意图。
图5为本发明实施例中三通阀立体图。
图中标记：1-蠕动泵；2-凹槽；3-第一取样点；4-第二取样点；5-集水管；6-总出水口；7-橡胶塞；8-气温测量传感器；9-气压平衡袋；10-采气装置；11-软管；12-三通阀A；13-注射器；14-三通阀B。
具体实施方式
实施例：
用不锈钢板制成人工湿地模型，布水区和集水区采用鹅卵石填充，模型底部铺设鹅卵石，中部铺设石英砂，上部填充土壤+腐植酸混合基质。湿地植物为Cr超富集植物——李氏禾。人工湿地采用水平潜流运行模式，采用蠕动泵1定量通入重金属废水，模型最底部设有集水管5，模型最末端设有总出水口6，中部垂直方向自上而下均匀设置第一取样点3和第二取样点4，重金属废水上进下出。人工湿地模型顶部四周焊接有凹槽2。
温室气体采气箱为不锈钢矩形无底箱体，顶部设有两个扶手、两个小孔，分别连接气压平衡袋9和气温测量感应器8。箱体中部设有气体采集装置。采气前，先将气压平衡袋9、气温测量感应器8和采气装置10与采气箱箱体连接好，然后将箱体放进装有水的凹槽2，隔绝箱内气体的自由交换。将三通阀A12和三通阀B14打开，使箱内气体与注射器13相通，缓慢均匀地拉动活塞，将箱内气体抽入注射器13。采气时箱内空气减少，气压降低，此时空气会通过与外界相通的软管11压入气压平衡袋中，达到箱内外气压平衡的目的，同时新注入的空气又不与箱内空气接触。然后关闭三通阀A 12，三通阀A 12的另一端连接9号针头，插入集气袋内，缓慢推动活塞，将气体推入集气袋，拧紧集气袋阀门，人工湿地温室气体采集完成。
Claims (1)
1.一种人工湿地温室气体采集装置的制造方法，其特征在于具体步骤为：
一、制作一个水平潜流人工湿地，包括蠕动泵（1）、顶部四周带有凹槽（2）的箱体、第一取样点（3）、第二取样点（4）、集水管(5)和总出水口(6)，在凹槽（2）中加水液封箱体，达到采气时隔绝箱体内空气自由交换的目的；人工湿地上部种植湿地植物；布水区、集水区和基质主体铺设填料；集水管设在人工湿地底部，第一取样点（3）和第二取样点（4）自上而下均匀分布在人工湿地中部垂直方向上，箱体最末端设总出水口；进水通过蠕动泵定量进水，上进下出；
二、制作一个温室气体采集箱，包括：不锈钢无底箱体、橡胶塞(7)、气温测量传感器（8）、气压平衡袋（9）、采气装置（10）和软管（11）；不锈钢无底箱体顶部设有两个扶手和两个小孔，气温测量传感器（8）通过橡胶塞(7)和软管（11）穿过其中一个小孔与不锈钢无底箱体相连，气压平衡袋（9）绑在软管（11）上，通过橡胶塞(7)和软管（11）穿过其中另一个小孔与不锈钢无底箱体相连，气压平衡袋（9）伸入温室气体采集箱中部，当采集温室气体时，不锈钢无底箱体内的温室气体浓度改变，通过气压平衡袋（9）达到平衡内外气压的目的；采气装置（10）通过橡胶塞(7)和软管（11）与不锈钢无底箱体相连，采气装置（10）设于温室气体采集箱中部，采气装置（10）包括三通阀A（12）、注射器（13）和三通阀B（14）；
三、将温室气体采集箱插入盛有水的凹槽（2）中，实现液封；
四、三通阀A（12）一头连接软管，与温室气体采集箱内气体相通，一头连接9号针头，另一头连接三通阀B（14）；三通阀B（14）的另两头分别连接外部环境和注射器（13），采气装置（10）连接完成。
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