好氧堆肥實驗裝置實驗說明書

一、好氧堆肥實驗裝置實驗說明書-實驗目的
有機固體廢物的堆肥化技術是一種最常用的固體廢物生物轉換技術，是對固體廢物進行穩(wěn)定化，無害化處理的重要方式之一。
通過本實驗，希望達到下述目的：
1.加深對好氧堆肥化的了解；
2.了解好氧堆肥化過程的各種影響因素和控制措施。
二、實驗原理
好氧堆肥化是在有氧條件下，依靠好氧微生物的作用來轉化有機廢物。有機廢物中的可溶性有機物質可透過微生物的細胞壁和細胞膜被微生物直接吸收，不溶性的膠體有機物質則先吸附在微生物體外，依靠微生物分泌的胞外酶分解為可溶性物質，再滲入細胞。微生物通過自身的生命活動進行分解代謝和合成代謝，把一部分被吸收的有機物質氧化成簡單的無機物，并釋放生物生長、活動所需要的能量；把另一部分有機物轉化合成新的細胞物質，使微生物繁殖，產生更多的生物體。
三、實驗裝置與工藝流程圖
該裝置主體為有機玻璃柱，可視性好，能直接觀察不同層面垃圾的反應分解過程，且在不同高度設有垃圾取樣口，對不同層面的垃圾取樣分析。該裝置裝卸料方便、反應速度快，被廣泛應用于環(huán)境工程的固廢處理實驗中。
主體反應柱：Φ350 mm×800mm；取樣口若干；卸料口；排液口；溫度傳感器1只、數顯溫度表1套、。氣泵1臺、氣體流量計1只金屬電控制箱 1只、漏電保護開關 1套、按鈕開關、電壓表1只(0-250V)、連接管道及閥門不銹鋼支架1套等組成。
實驗裝置由反應器主體、供氣系統和滲濾液收集系統三部分組成，如圖1所示。
1、反應器主體：
實驗的核心裝置是一次發(fā)酵反應器，設計采用有機玻璃制成罐：內徑350.mm，高1000mm，總容積70.L。反應器側面設有采樣口，可定期采樣。反應器頂部設有氣體收集管，用醫(yī)用注射器作取樣器，定時收集反應器內的氣體樣本。此外，反應器上還配有測溫裝置等。
2、供氣系統：
風機經過氣體流量計定量后從反應器底部供氣。供氣管為直徑10mm的蛇皮管。為了達到相對均勻供氣，把供氣管在反應器內的部分加工為多孔板，并采用單路供氣的方式。
3、滲濾液分離收集系統：
反應器底部設有多孔板，以分離滲濾液。多孔板用有機玻璃制成，板上布滿直徑為5mm的小孔。在多孔板下部的集水區(qū)底部為錐面，可隨時排出滲濾液。滲濾液儲存在滲濾液收集槽中，以調節(jié)堆肥物含水率。

圖1 好氧堆肥實驗裝置示意圖

實驗設備規(guī)格如表1所示。
表1 實驗設備規(guī)格表

序號	名稱	型號規(guī)格	備注
1	風機
2	溫度計	量程0～100℃
3	注射器	ZQ.B41A.5 5ml	自備
4	反應器主體	H/Ø=800mm/300mm	材料：有機玻璃
5	溫控儀	WMZK-01量程0～50℃

四、實驗步驟：
1.將40kg有機垃圾進行人工剪切破碎，并過篩，使垃圾粒度小于10mm；
2.測定有機垃圾的含水率；
3.將破碎后的有機垃圾投加到反應器中，控制供氣流量為1m³/（h·t）
4.在堆肥開始第1、3、5、8、10、15天分別取樣測定堆體的含水率，記錄堆體中央溫度，從氣體取樣口取樣測定CO₂和O₂濃度；
5.再調節(jié)供氣流量分別為1 m³/（h·t）和1.5 m³/（h·t），重復上述實驗步驟。
五、實驗結果整理：
1.記錄實驗主體設備的尺寸、實驗溫度、氣體流量等基本參數。
2.實驗數據可參考表2記錄。
3.實驗結束后，垃圾一定要排放完，實驗柱擦干。
表2 好氧堆肥實驗數據記錄表

項目

供氣流量為1 m³/（h·t）

供氣流量為1.2m³/（h·t）

供氣流量為1.5 m³/（h·t）

含水率/
％

溫度/
℃

CO₂/
％

O₂/
％

含水率/
％

溫度/
℃

CO₂/
％

O₂/
％