微生物降解呼吸儀是一種用于測定微生物在降解有機(jī)物過程中耗氧量或產(chǎn)氣量的精密分析儀器,廣泛應(yīng)用于環(huán)境科學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)、廢水處理、可生物降解材料評估及土壤修復(fù)等領(lǐng)域。其核心原理是通過實(shí)時(shí)監(jiān)測微生物代謝活動所產(chǎn)生的呼吸信號(如氧氣消耗速率或二氧化碳生成量),來定量評價(jià)有機(jī)污染物或新材料的生物降解性能。其多采用多通道并行設(shè)計(jì),可同時(shí)測試多個(gè)樣品,具備自動溫度控制、攪拌均勻、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示與存儲、曲線擬合及報(bào)告生成等功能。部分高d機(jī)型還集成pH監(jiān)測、壓力傳感或質(zhì)譜聯(lián)用接口,進(jìn)一步提升分析維度與精度。
1、反應(yīng)單元:
多個(gè)平行反應(yīng)瓶(通常6-24位),帶密封蓋和取樣口,用于容納待測樣品(如污水、土壤、沉積物等)。
反應(yīng)器內(nèi)的微生物群體通過分解有機(jī)物進(jìn)行代謝活動。
2、傳感器系統(tǒng):
溶解氧探頭:用于實(shí)時(shí)監(jiān)測反應(yīng)器中溶解氧濃度的變化,常用的溶解氧傳感器有極譜型、安培型等。
CO?紅外傳感器:用于實(shí)時(shí)監(jiān)測反應(yīng)器中二氧化碳濃度的變化,通常采用紅外吸收法或氣相色譜法。
溫度探頭:用于監(jiān)測反應(yīng)器內(nèi)的溫度,確保微生物活性和降解過程的穩(wěn)定。
3、恒溫控制裝置:
通過水浴或金屬塊加熱等方式,維持反應(yīng)器內(nèi)的溫度在微生物最佳降解溫度范圍內(nèi)(如30°C、35°C或按需設(shè)定)。
4、攪拌系統(tǒng):
反應(yīng)器內(nèi)的樣品需要適當(dāng)攪拌,以保證樣品的均勻性和微生物與有機(jī)物的充分接觸。
攪拌系統(tǒng)可以是機(jī)械攪拌或氣泡攪拌,部分設(shè)備采用高品質(zhì)的多功能無刷步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動,攪拌方式靈活可調(diào)。
5、數(shù)據(jù)采集與軟件系統(tǒng):
負(fù)責(zé)收集傳感器的輸出信號,并將其轉(zhuǎn)換為可分析的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常與計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)記錄儀連接,便于進(jìn)行后期數(shù)據(jù)分析和處理。
軟件系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動記錄、處理和分析,計(jì)算最大呼吸速率、延遲時(shí)間、BODn等參數(shù),并支持?jǐn)?shù)據(jù)以表格或圖形方式顯示和打印。
6、其他可選組件:
自動補(bǔ)氧模塊:用于長時(shí)間測試中維持溶解氧水平,確保微生物的代謝活動不受氧氣限制。
氣體通道與吸收管:如果設(shè)備采用二氧化碳測量原理,通常需要有一個(gè)氣體收集系統(tǒng),用于導(dǎo)出反應(yīng)器中的氣體,經(jīng)過吸收管或氣體分析儀檢測二氧化碳濃度。
