CN206756660U - 一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于淋溶装置技术领域，尤其涉及一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其包括：主体装置、进水装置、循环装置；所述进水装置包括进水导管和位于所述进水导管两端的吸水接口和注水接口；所述循环装置包括循环导管和位于所述循环导管两端的始端接口和终端接口；所述主体装置的顶部设有万向接头，所述万向接头分别与所述进水装置的注水接口和循环装置的终端接口连接；所述主体装置包括至少一个圆柱体单元管、淋洒单元、漏斗集液单元；所述圆柱体单元管沿长度方向依次叠加连接。本实用新型的土壤淋溶实验装置能够研究回流土柱淋溶实验、而且密封效果好，采样数据多样且实验采样数据准确，模拟效果真实等。

Description

一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置

技术领域

本实用新型属于淋溶装置技术领域，尤其涉及一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置。

背景技术

随着经济的迅速发展，对水资源的需求也不断增加，不可避免的造成水资源严重短缺，随之而来的是水环境的严重污染。地表水中的污染物由于在土壤中的淋溶作用进一步污染地下水，对人类健康和生态环境造成危害。因此，研究污染物在土壤中的淋溶特性，有利于揭示污染物在非饱和带的迁移转化规律。污染物在非饱和土壤中的降解途径主要为吸附作用和微生物的降解作用。

目前，对于污染物在土壤中的迁移转化机制的研究主要通过土柱实验，即研究土壤的吸附和土著微生物的降解作用；而对于污染物的生物降解主要采用培养基的方法。而且现有的土柱实验主要考虑土壤的吸附和土著微生物的降解作用，还会造成土著微生物流失的情况，无法进行外加微生物的研究。

现有淋溶装置不能研究回流土柱淋溶实验、而且密封效果不好，采样数据单一且实验采样不准确，模拟效果不好等问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本实用新型提供一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，解决了现有技术中同类装置不能研究回流土柱淋溶实验、而且密封效果不好，采样数据单一且实验采样不准确，模拟效果不好等问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，包括：主体装置、进水装置、循环装置；

所述进水装置包括进水导管和位于所述进水导管两端的吸水接口、注水接口；

所述循环装置包括循环导管和位于所述循环导管两端的始端接口、终端接口；

所述主体装置的顶部设有万向接头，所述万向接头分别与所述进水装置的注水接口和循环装置的终端接口连接；

所述主体装置包括至少一个圆柱体单元管、淋洒单元、漏斗集液单元；

所述圆柱体单元管沿长度方向依次叠加连接；

所述淋洒单元设置在所述主体装置的顶部圆柱体单元管的顶端；

所述漏斗集液单元设置在所述主体装置的底部；

所述漏斗集液单元的顶端与所述主体装置底部的圆柱体单元管的底端连接；

所述漏斗集液单元的底部与所述循环装置的始端接口连接。

优选地，所述圆柱体单元管的底端设有外螺旋接口和密封圈；

所述密封圈套设在所述外螺旋接口的螺旋周面；

所述圆柱体单元管的顶端设有适于与所述外螺旋接口螺旋连接的内螺旋结构。

优选地，所述外螺旋接口的内部顶端还设有螺旋筛孔片组；所述螺旋筛孔片组分为上螺旋筛孔片和下螺旋筛孔片；

所述上螺旋筛孔片和下螺旋筛孔片上下依次叠加；

所述每一圆柱体单元管的外壁上均设有采氧孔和采样孔。

优选地，所述采氧孔连接有用于检测圆柱体单元管内氧含量的探氧针插入端口；

所述采样口连接有用于采集圆柱体单元管内实验样品的采样针头插入端口。

优选地，所述设置在主体装置底部的圆柱体单元管底端设有带孔有机玻璃板用来代替所述螺旋筛孔片组；

所述带孔有机玻璃板外包尼龙网。

优选地，所述漏斗集液单元包括漏斗集液腔、出水阀、回流阀；

所述漏斗集液腔分别与所述出水阀和回流阀连接。

优选地，所述出水阀还连接有排出导管；

所述回流阀还与所述循环装置的始端接口连接。

优选地，所述循环装置还包括有设置在所述循环导管上的循环蠕动泵；

所述循环蠕动泵上还设有功率调节组件。

优选地，所述淋洒单元包括淋洒喷头和顶盖；

所述淋洒喷头设置在所述顶盖内，并通过所述顶盖设置在所述主体装置的顶部圆柱体单元管的顶端；

所述万向接头设置在所述顶盖上；所述顶盖上还设有气孔。

优选地，所述进水装置还包括进水蠕动泵；所述进水蠕动泵设置在所述吸水接口和注水接口之间的进水导管上。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置设有循环装置，可以研究外加微生物对污染物在土壤中的迁移转化机制，及外加降解菌与土著微生物的作用机制。而且进水经由蠕动泵调节流速，通过淋洒单元实现空间均匀部水，并可由气孔调节气压，使流速均匀。此外，主体装置由多个底端具有螺旋筛孔片和设有密封圈的外螺旋接口的圆柱体单元管单元组成，不仅能够组装成不同长度土层，填土方便，拆卸简单，实验结束并后可对不同深度土层进行分析，而且实验密封效果极好，实验误差大幅度降低。更可贵的是该装置操作简单，重复利用率高，经济实用。

附图说明

图1为本实用新型一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置结构图；

图2为本实用新型中淋洒单元的仰视图；

图3为本实用新型中淋洒单元的结构图；

图4为本实用新型中圆柱体单元管底端连接件的结构示意图；

图5为本实用新型中螺旋筛孔片组的结构示意图。

【附图标记说明】

1：淋洒单元；2：淋洒喷头；3：万向接头；4：气孔；5：采样孔；6：采样孔插入端；7：圆柱体单元管；8上螺旋筛孔片：；9：下螺旋筛孔片；10：外螺旋接口；11：内螺旋结构；12：漏斗集液单元；13：尼龙网；14：带孔有机玻璃板；15：漏斗集液腔；16：出水阀；17：回流阀；18：采样针头；19：氧探针插入端口；20：循环管；21：降解菌进样容器，22：PPCPs进样容器，23：循环蠕动泵。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

如图1所示，本实施例公开了一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其包括：包括：主体装置、进水装置、循环装置；

本实施例中所述的进水装置包括进水导管和位于所述进水导管两端的吸水接口、注水接口；

所述进水导管用于向主体装置内加水或者实验微生物，所述吸水接口放入进样容器中连通进样容器内的实验微生物或水；此外本实施例中所述的注水接口用于连通所述导管和主体装置。

此外，本实施例中所述的循环装置包括循环导管和所述循环导管20两端的始端接口和终端接口；

详细地，本实施例中所述主体装置的顶部设有万向接头3，所述万向接头3分别与所述进水装置的注水接口和循环装置的终端接口连接。

具体地，本实施例中所述的主体装置下面将详细说明：

本实施例中所述主体装置包括六个圆柱单体单元管7、淋洒单元1、漏斗集液单元12；

其中，如图1所示：本实施例中所述的六个圆柱体单元管7沿长度方向上一次叠加连接，构成了本实施例中的主体装置的中间部件，也就是各实验分区，从上到下依次叠加。

本实施例中的这种创造性的设计，能够近乎完美的实现分层实验。

此外本实施例中所述的淋洒单元1设置在所述主体装置中间部分的最上层的圆柱体单元管7的顶端。

详细地，如图2和图3所示：本实施例中所述的淋洒单元1包括淋洒喷头2和顶盖；

其中，所述淋洒喷头2设置在所述顶盖内，并通过所述顶盖设置在所述主体装置的顶部圆柱体单元管7的顶端；

所述万向接头3设置在所述顶盖上；所述顶盖上还设有气孔4。

需要说明的是，本实施例中所述的万向接头3不仅设置在所述顶盖上，同时所述万向接头3需要分别与所述循环装置的终端接口连接，从而连通所述循环导管20，同时本实施例中所述的万向接头3还与本实施例中所述的进水装置的注水接口连接，从而连通进水导管。

此外，需要注意的是，本实施例中所述的淋洒喷头2并不必要完全设置在所述顶盖内，在所述淋洒单元1与所述主体装置中最上端的圆柱体单元管7连接时，所述淋洒喷头2的一部分可以深入所述圆柱体单元管7，当然，在实际操作组装过程中需要注意的是，所述淋洒喷头2一定要完全均匀分布所述圆柱体单元管7的顶端，已达到最大程度的模拟自环境条件下的实验环境。以次保证实验数据和结果的准确性达到最好。

此外，本实施例中所述的顶盖上还设有气孔4，能够使得所述圆柱体单元管7内部溶液压力均匀，进一步提高实验精确度。

此外，如图4所示：本实施例中所述的所述圆柱体单元管的底端设有外螺旋接口10和密封圈；

所述密封圈套设在所述外螺旋接口10的螺旋周面；

所述圆柱体单元管7的顶端设有适于与所述外螺旋接口10螺旋连接的内螺旋结构11。

需要说明的是，本实施例中所述的密封圈通过套设在所述外螺旋接口10的螺旋周面上，在所述外螺旋接口10与其下面的圆柱体单元管7的顶端的内部螺旋接连接时不仅能够进一步的提高连接的密封性，提高实验的准确性，而且所述密封圈使用的材质为橡胶材质具有一定的柔软性和弹性，能够避免圆柱体单元管7之间造成刚性连接，降低了设备出现连接口坏掉的概率，提高了实验的安全性和设备的使用寿命。

当然，如图5所示：本实施例中所述外螺旋接口10的内部顶端还设有螺旋筛孔片组。

具体地，本实施例中所述的螺旋筛孔片组分为上螺旋筛孔片8和下螺旋筛孔片9；

所述上螺旋筛孔片8和下螺旋筛孔片9上下依次叠加。

需要说明的是，本实施例中所述的上、下螺旋筛孔片间可以通过相对转动实现两个圆柱体单元管7间的开通和封闭，由此可以实现分别研究每个圆柱体单元管7中的实验标本，而且还能够实现模拟微生物在土壤中降解污染物以及其迁移的变化规律。

此外，为了方便采集实验的样本和检测实验中的实时数据，本实施例中在每一圆柱体单元管7的外壁上均设有采氧孔和采样孔。

详细地，本实施例中所述采氧孔连接有用于检测圆柱单元体内氧含量的探氧针插入端口；所述采样口5连接有用于采集圆柱体单元管内实验样品的采样针头插入端6。

此外，本实施例中所述设置在主体装置底部的圆柱体单元管7底端设有带孔有机玻璃板14用来代替所述螺旋筛孔片组。

当然，所述带孔有机玻璃板14外包尼龙网13。

需要说明的是：设置有机玻璃板14和尼龙网13是为了防止土壤中较大颗粒流出堵塞与其连接的设备，从而影响分析结果。

此外，还需要说明的是，本市实施例中所述的漏斗集液单元12设置在所述主体装置的底部。

具体地，本实施例中所述的漏斗集液单元12的顶端与所述主体装置底部的圆柱体单元管7的底端连接。

此外，本实施例中所述的漏斗集液单元12的底部与所述循环装置的始端接口连接。

本实施例中说到这里，通过所述漏斗集液单元12的底部与所述循环装置的始端接口的连接，已经实现了本实施例中所述的土壤淋溶实验装置的内循环。

当然，还需要更为详细的说明：本实施例中所述漏斗集液单元12包括漏斗集液腔15、出水阀16、回流阀17；

具体地，本实施例中所述的漏斗集液腔15分别与所述出水阀16和回流阀17连接。

此外，所述出水阀16还连接有排出导管。

再详细地重复一句，本实施例中所述的回流阀17还与所述循环装置的始端接口连接。

因此，本实施例中打开出水阀16关闭回流阀17，可快速排空液体；打开回流阀17关闭出水阀16，可以研究外加微生物的条件下，污染物在土壤中的迁移转化规律。

此外，还需要说明的是：本实施例中所述的循环装置还包括有设置在所述循环导管20上的循环蠕动泵23；

而且本实施例中的循环蠕动泵23上还设有功率调节组件；能够实现通过调节循环蠕动泵23的功率来调整本实施例中所述装置在实验中研究外加微生物的降解作用对污染物在土壤中的迁移转化规律影响的实验速率。

当然，本实施例中所述进水装置还包括进水蠕动泵；所述进水蠕动泵设置在所述吸水接口和注水接口之间的进水导管上。

所述进水蠕动泵能够实现在实验中向圆柱体单元管7中输送实验微生物和水。

因此，本实施例中公开的一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，不仅能够组装成不同长度土层，填土方便，拆卸简单，实验结束后还可对不同深度土层进行分析，而且实验密封效果极好，实验误差大幅度降低。更可贵的是该装置操作简单，重复利用率高，经济实用。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其特征在于，包括：主体装置、进水装置、循环装置；

所述进水装置包括进水导管和位于所述进水导管两端的吸水接口、注水接口；

所述循环装置包括循环导管(20)和位于所述循环导管(20)两端的始端接口、终端接口；

所述主体装置的顶部设有万向接头(3)，所述万向接头(3)分别与所述进水装置的注水接口和循环装置的终端接口连接；

所述主体装置包括至少一个圆柱体单元管(7)、淋洒单元(1)、漏斗集液单元(12)；

所述圆柱体单元管(7)沿长度方向依次叠加连接；

所述淋洒单元(1)设置在所述主体装置的顶部圆柱体单元管(7)的顶端；

所述漏斗集液单元(12)设置在所述主体装置的底部；

所述漏斗集液单元(12)的顶端与所述主体装置底部的圆柱体单元管(7)的底端连接；

所述漏斗集液单元(12)的底部与所述循环装置的始端接口连接。

2.如权利要求1所述的模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其特征在于，所述圆柱体单元管(7)的底端设有外螺旋接口(10)和密封圈；

所述密封圈套设在所述外螺旋接口(10)的螺旋周面；

所述圆柱体单元管(7)的顶端设有适于与所述外螺旋接口(10)螺旋连接的内螺旋结构(11)。

3.如权利要求2所述的模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其特征在于，所述外螺旋接口(10)的内部顶端还设有螺旋筛孔片组；所述螺旋筛孔片组分为上螺旋筛孔片(8)和下螺旋筛孔片(9)；

所述上螺旋筛孔片(8)和下螺旋筛孔片(9)上下依次叠加；

所述每一圆柱体单元管(7)的外壁上均设有采氧孔和采样孔(5)。

4.如权利要求3所述的模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其特征在于，所述采氧孔连接有用于检测圆柱体单元管内氧含量的探氧针插入端口(19)；

所述采样孔(5)连接有用于采集圆柱体单元管(7)内实验样品的采样针头插入端口(6)。

5.如权利要求4所述的模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其特征在于，所述设置在主体装置底部的圆柱体单元管(7)底端设有带孔有机玻璃板(14)用来代替所述螺旋筛孔片组；

所述带孔有机玻璃板(14)外包尼龙网(13)。

6.如权利要求1所述的模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其特征在于，所述漏斗集液单元(12)包括漏斗集液腔(15)、出水阀(16)、回流阀(17)；

所述漏斗集液腔(15)分别与所述出水阀(16)和回流阀(17)连接。

7.如权利要求6所述的模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其特征在于，所述出水阀(16)还连接有排出导管；

所述回流阀(17)还与所述循环装置的始端接口连接。

8.如权利要求7所述的模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其特征在于，所述循环装置还包括有设置在所述循环导管(20)上的循环蠕动泵(23)；

所述循环蠕动泵(23)上还设有功率调节组件。

9.如权利要求1所述的模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其特征在于，所述淋洒单元(1)包括淋洒喷头(2)和顶盖；

所述淋洒喷头(2)设置在所述顶盖内，并通过所述顶盖设置在所述主体装置的顶部圆柱体单元管(7)的顶端；

所述万向接头(3)设置在所述顶盖上；所述顶盖上还设有气孔(4)。

10.如权利要求1所述的模拟微生物降解作用的土壤淋溶实验装置，其特征在于，所述进水装置还包括进水蠕动泵；所述进水蠕动泵设置在所述吸水接口和注水接口之间的进水导管上。