化粪池温室气体采集装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115561033A(43)申请公布日2023.01.03(21)申请号202211163767.7(22)申请日2022.09.23(71)申请人生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心地址100012北京市朝阳区安外大羊坊8号(72)发明人宋广清李站峰刘勇丽夏训峰(74)专利代理机构北京天方智力知识产权代理事务所(普通合伙)11719专利代理师朱晓蕾(51)Int.Cl.G01N1/24(2006.01)G01N33/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称化粪池温室气体采集装置及方法(57)摘要本发明属于环保技术领域，本发明公开了一种化粪池温室气体采集装置及方法，装置包括：采气箱，采气箱用于采集化粪池温室气体，采气箱为圆柱形，底部开口，顶部封口；集气袋，集气袋与采气箱的采气口通过采气管连通，采气管由采气箱到集气袋依次设有采气泵和电磁阀；电磁阀依次包括第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀之间的采气管上连接有真空泵；浮球，浮球通过浮球连杆连接在采气箱的外壁上，浮球连杆与采气箱的外壁之间的角度可调；牵引部，牵引部固定在采气箱上，用于牵引采气箱。本发明的装置适用于操作空间狭小的户用化粪池温室气体排放收集。CN115561033ACN115561033A权利要求书1/2页1.一种化粪池温室气体采集装置，其特征在于，包括：采气箱，所述的采气箱用于采集化粪池温室气体，所述的采气箱为圆柱形，底部开口，顶部封口；集气袋，所述的集气袋与所述的采气箱的采气口通过采气管连通，所述的采气管由采气箱到集气袋依次设有采气泵和电磁阀；所述的电磁阀依次包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述的第一电磁阀和第二电磁阀之间的采气管上连接有真空泵。浮球，所述的浮球通过浮球连杆连接在所述的采气箱的外壁上，所述的浮球连杆与所述的采气箱的外壁之间的角度可调；牵引部，所述的牵引部固定在所述的采气箱上，用于牵引所述的采气箱。2.根据权利要求1所述的化粪池温室气体采集装置，其特征在于，所述的化粪池温室气体采集装置还包括气压传感器和温度传感器，所述的气压传感器和温度传感器设置在所述的采气箱内。3.根据权利要求1所述的化粪池温室气体采集装置，其特征在于，所述的采气箱的外壁上设有限位器，所述的限位器用于浮球连杆与所述的采气箱的外壁之间的角度调节的限位。4.根据权利要求1所述的化粪池温室气体采集装置，其特征在于，所述的化粪池温室气体采集装置还包括浮渣分离装置，用于阻挡浮渣堵塞所述的采气箱。5.根据权利要求1所述的化粪池温室气体采集装置，其特征在于，所述的采气箱内设有风扇，所述的风扇设置在距离所述的采气箱顶部30‑50cm处。6.根据权利要求3所述的化粪池温室气体采集装置，其特征在于，所述的第二电磁阀的数量为3个，3个所述的第二电磁阀并联。7.一种化粪池温室气体采集方法，其特征在于，采用权利要求1‑6任一项所述的装置完成，具体包括如下步骤：采气前，将浮球收置于采气箱下，然后用牵引部将桶体和浮球一起吊入三格化粪池清掏口内，采气箱下部的浮球在接触液面后，由于浮力的作用，展开分布于筒体四周，为采气箱提供浮力；待浮球，采气箱漂浮稳定好后，开始采气；采气时：打开第一电磁阀和第二电磁阀，采气泵充气后关闭，电磁阀1关闭，真空泵启动，排空气体后关闭，完成洗袋；然后，第一电磁阀打开，采气泵采气，关闭第一电磁阀和第二电磁阀，完成一次采集。8.一种化粪池温室气体排放通量的测算方法，其特征在于，采用权利要求7的采集方法采集化粪池温室气体后温室气体通量的测算采用如下公式：22其中，FS是单位气体通量(mg/m/h或μg/m/h)；dc/dt是采气箱内气体浓度随时间的变化率(mg/m3/h)；M是气体的摩尔质量(g/mol)；P是采气箱的气压(Pa)；T是采气箱内的温度(K)；2CN115561033A权利要求书2/2页h是采气箱高出液面的高度(m)；V0、P0和T0分别是标准状况下气体的体积(22.4L)、压力(101325Pa)和温度(293.15K)；液面平均深度计算公式：S液面＝L·D气体通量矫正公式：22其中，FH是校正气体通量(mg/m/h或μg/m/h)；dc/dt是集气箱内气体浓度随时间的变化率(mg/m3/h)；L是1/2化粪池液面宽度(m)3V液是化粪池液体体积(m)2S截面是化粪池液体截面面积(m)D是化粪池长度(m)M是气体的摩尔质量(g/mol)；P是采气箱的气压(Pa)；T是采气箱内的温度(K)；h是采气箱高出液面的高度(m)；V0、P0和T0分别是标准状况下气体的体积(22.4L)、压力(101325Pa)和温度(293.15K)；H是化粪池液面实际深度(m)；HV是矫正后的深度(