[发明专利]一种便携式土壤/污泥快速干燥箱

说明书

技术领域

本发明属于干燥机械技术领域，涉及一种干燥箱，具体涉及一种便携式的、用于干燥土壤/沉积物/污泥的快速干燥箱。

背景技术

在野外条件下测定环境样品的重金属含量、矿物元素含量时，环境介质中的水分对测定结果干扰较大，降低了野外现场检测的精度，限制了现场速测技术的发展。例如，采用便携式X射线荧光(FPXRF)方法测定环境介质中的重金属含量时，水分是影响该方法野外现场检测的主要干扰因素，导致铅、铜、镍等重金属含量野外测定结果低于样品中的真实含量。Ariadni Argyraki等人的研究结果支持上述结论，且发现当土壤含水率在6.83％至19.09％时，与电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)方法相比，铅的FPXRF方法的测定值偏低约19.9％(Ariadni Argyraki,Michael H.Ramsey,Philip J.Potts；Evaluation of Portable X-ray Fluorescence Instrumentation for in situ Measurements of Lead on Contaminated Land[J]；Analyst；1997(122):743-749)。美国国家环境保护局EPA制定的“便携式X射线荧光光谱法测定土壤和沉积物中元素含量”的标准方法《Method 6200》认为，当土壤或沉积物中水分到达饱和时，水分是测定误差的主要来源，土壤或沉积物必须经过烘干。一些学者最新的研究表明，即使土壤含水率低于20％时，水分对测定结果的影响也是显著的，特别是对于一些低原子序数的元素来说，影响更为明显(Chris Parsons,Eva Margui Grabulosa,Eric Pili,Geerke H.Floor,Gabriela Roman-Ross,Laurent Charlet；Quantification of trace arsenic in soils by field-portable X-ray fluorescence spectrometry:Considerations for sample preparation and measurement conditions[J]；Journal of Hazardous Materials；2012(262):1213-1222)。

我国不同土壤质地的田间持水量范围为4.5％～35％，由于成土母质的类型及矿物组成差异，以及耕作、施肥等措施的影响，又显示出局部的特殊性：如东北地区的黑土，其田间持水量可高达49％，耕作层的田间持水量可达31％～40％(陈晓燕,叶建春,陆桂华,秦福兴；全国土壤田间持水量分布探讨[J]；水利水电技术；2004(35):113-116)；就河湖底泥沉积物而言，其含水率一般在32％～49％之间(程翔；苏州河底泥就地稳定化帽封材料研究；上海大学，硕士学位论文；2006)；对于污泥来说，污水处理厂的脱水污泥含水率普遍为80％，经好氧发酵后的污泥含水率约为40％(陈俊,陈同斌,高定,李君,张军,郑国砥,刘洪涛；城市污泥好氧发酵处理技术现状与对策[J]；中国给水排水；2012(11):105-108)。因此，当待测土壤/沉积物/污泥等样品的含水率较高时，必须对其进行烘干处理，以确保检测结果具有较高的准确度。

目前，所采用的烘干设备通常为固定式，其价格昂贵、体积大、质量重、采用交流电供电，不便于携带，无法满足野外现场应用的需求。同时，《Method 6200》建议采用以热气对流加热的烤箱装置对样品进行干燥处理，实际研究表明，样品中的金属碎片在微波炉中会引起放电，从而增加FPXRF方法测定值与验证分析值之间的差异性，不建议采用微波加热的方式对样品烘干。

因此，研制一种携带方便、操作简便、可在野外作业现场对土壤/沉积物/污泥等样品进行快速烘干的设备，是野外条件下提高便携式X射线荧光方法准确度的现实需要，可广泛地应用于环境检测和农业生产等领域，具有广阔的应用前景。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种携带方便、可在野外现场作业、用于烘干土壤/沉积物/污泥的快速干燥箱。