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全新的土壤粉碎制样解决方案（小石子根茎不会被磨碎）

时间：2024-09-29 17:03:22 点击次数：4108

国务院关于开展第三次全国土壤普查的通知

国发〔2022〕4号

各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构：

按照党中央、国务院有关决策部署，为全面掌握我国土壤资源情况，国务院决定自2022年起开展第三次全国土壤普查。（内容略）

为更好助力土壤普查，上海速抵开发了一款全新、合规、轻松的土壤粉碎制样装置---土壤粉碎仪

现状：根据HJ/T 166-2004《土壤环境监测技术规范》对土壤金属含量检测时，样品前处理分粗粉碎至10目（人工敲打一般耗时10多分钟）和细粉碎至100目（土壤研磨仪一般耗时10多分钟）两个过程，两个过程中间需要人工挑拣石子和根茎等。其中粗粉碎用木锤、木滚、有机玻璃棒、硬质木板等，此过程非常费力，尘土飞扬，同时产生很大噪音，严重危害操作人员身体健康。细粉碎采用土壤研磨仪，安装过程繁琐，清洗繁琐，费时；样品研磨中温度很高，影响易挥发的Hg等检测；另外土壤块里被包裹的小石子也会被研磨粉碎，由于石头都会含一些金属矿物质，所以会导致结果偏高，所以目前基本被搁置弃用，宁愿手动敲打。一直没有一个很好的粉碎解决方案，一直困扰着检测人员。

常规监测制样过程图

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备注：粗粉碎要求2mm，对应的是10目，细粉碎要求0.25mm对应的是60目，0.15mm对应的是100目。

针对客户以上这些痛点，刘文青在2021年开发了这款土壤粉碎制样装置，该设备由两部分组成：土壤压酥组件和土壤粉碎组件，分别独立操作，压酥过程结束根据HJ标准要求挑拣石子和根茎【忘记挑拣也没大问题】，然后通过塑料刀头粉碎机粉碎。其中压酥机为粗粉碎代替人工木槌敲打，土壤粉碎机为细粉碎代替土壤研磨仪，整个过程不与任何金属材质接触；另外塑料刀头无法将土壤中包裹的小石子、根茎等粉碎，小石子和根茎均在过筛时留在筛上。

本产品已经获得的知识产权证书：

1、发明专利：《一种土壤中金属含量检测前处理方法和系统》专利号：ZL202110526502.8，发明人：刘文青；

2、实用新型：《一种非金属材质的土壤粉碎刀具和土壤粉碎机》专利号：ZL202120681349.1，发明人：刘文青。

技术方案：

1、土壤压酥组件：适用于直径10cm以下块状土壤，采用自动气动压碎机将土壤样品压碎、压酥（耗时10秒左右），经过压酥压碎后的土壤颗粒变小和硬度变酥了，下一步的细粉碎处理更容易，此时细粉碎即使采用手动研磨也很轻松。采用压缩空气作动力，方便、省力、没有噪音、速度快等优点，完全可以取代人工敲打这一步骤。

2、土壤粉碎组件：采用粉碎机粉碎（耗时10秒左右)；粉碎机采用大功率、长寿命电机、硬质塑料刀头，该刀具结实耐用，作为耗材，易更换，塑料材质，土壤样品不与金属材质接触，满足标准要求；特殊设计结构确保粉碎土壤速度快，仅需要10秒就可以让土壤达到过100目甚至200目尼龙筛的要求。由于采用塑料刀头，前端具有横截面，不锋利，仅靠塑料刀具前端的横截面撞击粉碎土壤颗粒，小石子和根茎无法被粉碎，过筛的时候被筛出来，不会影响真实结果；粉碎过程只有几秒钟，样品温度也不会升高。

本解决方案的优势：压酥和粉碎是两个独立的处理步骤，可以采用其中一个或两个。采用自动压酥机代替人工木槌敲打，具有省力、快速、操作简单等优点；采用粉碎机代替球磨仪，具有操作简单，速度快、清洗方便等优势，同时采用非金属刀头，只能将土壤颗粒粉碎，小石子不会被粉碎，确保小石子中的金属含量不干扰分析结果，土壤不与金属接触，满足标准要求；整个处理步骤具有快速，处理1个样品由20min提高到仅几十秒；安装方便、操作简单、效果好，清洗简单方便，高压除尘枪吹扫2秒钟即可。特殊样品需要水清洗时，可采用水枪清洗几秒，然后用除尘枪几秒吹干。