本发明专利技术公开了一种固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置，包括堆肥通气控制系统和堆肥桶组件；堆肥桶组件包括外层桶(3)和套装在外层桶(3)内腔中的内层桶(4)，在外层桶(3)的侧壁顶部和内层桶(4)的侧壁顶部之间设置密封件(6)；外层桶(3)与内层桶(4)围合所形成的空腔(5)与至少一个的导气管(7)相连通；在内层桶(4)的表面设置通气小孔(41)；堆肥通气控制系统包括相连通的气流计(8)和气泵(9)，所述气流计(8)与每个导气管(7)均相连通；时间控制器(10)与气泵(9)信号相连。该装置能多处理多重复地用于固体废弃物好氧高温堆肥模拟试验。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置，适用于小规模的多处理多重复堆肥试验研究。
技术介绍
好氧高温堆肥技术是目前国内外广泛应用的一种生活垃圾、禽畜粪便、污泥、农作物秸秆等有机固体废弃物的无害化、资源化处理利用技术。但在堆肥技术的优化及其堆肥过程相关机理的研究中，需要进行各种不同处理的堆肥试验，例如不同调理剂对堆肥过程中氮素损失的影响试验，不同堆肥发酵促进菌剂对堆肥腐熟进程的影响试验，不同堆肥工艺参数如通气强度、频度、翻堆次数等对堆肥过程中温室气体释放的影响试验，不同堆肥物料对重金属钝化作用、不同微生物菌剂对畜禽粪中抗生素降解效果试验等等，由于现场堆肥试验需要占用较大空间，常常因受到场地限制而难以实施多处理多重复的试验研究，同时由于堆肥物料体积大，在翻堆过程中很难混合均勻，因此取样的代表性较差。为此，许多研究者采用室内模拟堆肥试验进行相关研究，例如，单婕等O008)采用IOOOmL烧杯做反应器，用恒温箱控制65°C温度条件下来研究有效微生物EM和两种调理剂稻草、蚯蚓粪在奶牛粪堆肥中保氮和除臭的效应(单婕与邵孝侯，奶牛粪高温堆肥保氮与除臭技术实验研究.环境科学与技术，2008. 31 (12) 47-50)；沈颖等以500mL烧杯作为堆肥容器，用恒温水浴锅维持堆温的条件下研究不同温度、初始含水率、时间对猪粪中土霉素、四环素和金霉素生物降解的影响，并考察了此过程中微生物群落的变化(沈颖魏源送郑嘉熹方云陈立平.猪粪中四环素类抗生素残留物的生物降解.过程工程学报，2009( :962-968)，显然， 这类模拟试验虽然只需少量堆肥物料，可以实施各种试验处理并设置较多的重复，但因物料少只能在人为控制的温度下进行堆肥发酵，因而难以模拟堆肥的自然升温过程，所以试验结果的代表性不足。也有许多研究者通过设计模拟试验装置的方法来完成堆肥试验研究。目前较多的堆肥装置大多设有加热器、机械支架、自动翻转设备等，设计复杂，例如，专利技术专利02139893. 3中所公开的一种外热式堆肥装置，包括四周设有双层侧壁，内外侧壁间具有恒温热水保温层的堆肥仓、由电机和搅拌机构构成的搅拌装置，和通风装置等部件；张华等设计的HC-Ol深槽式螺旋搅拌堆肥装置由大行走车、搅拌小车、搅拌螺旋、液压系统、 电控系统及发酵槽组成(张华李秀金，蔡璐平庞云芝.HC-Ol深槽式螺旋搅拌堆肥装置的研制.农机化研究，2008 C3) :222-2 )，由于这些堆肥装置不仅造价较高，而且占地面积相对较大，因此也不便在实验室条件下同时进行多处理多重复设计的堆肥试验。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种体积小、设计简单、无需外源加热、造价低廉、适合多处理多重复试验用的固体废弃物好氧高温堆肥模拟试验装置。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置，包括堆肥通气控制系统和堆肥桶组件；堆肥桶组件包括外层桶和套装在外层桶内腔中的内层桶，外层桶和内层桶均为有底无顶的桶体，在外层桶的侧壁顶部和内层桶的侧壁顶部之间设置密封件；外层桶与内层桶围合所形成的空腔与至少一个的导气管相连通；在内层桶的表面设置通气小孔，在外层桶的外表面设置保温层；堆肥通气控制系统包括相连通的气流计和气泵，气流计与每个导气管均相连通； 时间控制器与气泵信号相连。作为本专利技术的固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置的改进在内层桶的顶部设置桶盖，在桶盖内设置贯穿桶盖的排气导管连接口，排气导管连接口与内层桶的内腔相连通。作为本专利技术的固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置的进一步改进在保温层的外表面设置外层包覆层。作为本专利技术的固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置的进一步改进外层桶的中心轴线与内层桶的中心轴线相重合，外层桶的内壁与内层桶的外壁之间的间距为1 3cm。作为本专利技术的固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置的进一步改进通气小孔的孔径为 0. 5 Icm0在本专利技术中，堆肥通气控制系统能够对堆肥过程中的通气量和通气时间进行定量化调节，从而保证堆肥化过程能在堆肥桶组件这个较小的容器内完成。本专利技术所设结构的堆肥桶组件，使得内层桶内的堆肥物料在堆肥过程中能够有充足的氧气供应，并能够减少桶内热量损失，保持堆肥温度。堆肥桶组件中的保温层具有保温作用，能够减少堆肥物料的热量损失，保持堆肥温度，即有利于堆肥温度的升高；内层桶的侧壁和底部所设置的若干通气小孔，能够保证进入缓冲空气层(即外层桶内壁与内层桶外壁围合所形成的空腔)的空气比较均勻地进入到内层桶内的堆肥物料中。即缓冲空气层可以对通入的空气起到缓冲和预热的作用。在外层桶的内壁顶部和内层桶的外壁顶部之间设置密封件，从而使外层桶的底部、外层桶的侧壁内表面、内层桶的底部、内层桶的侧壁外表面围合所形成一个空腔作为缓冲空气层，外界空气由气泵的作用经导气管进入该空腔，经空腔缓冲后通过分布于内层桶的底部及侧壁上的通气小孔进入堆肥物料中，空腔的其他部位封闭紧密，空腔内的缓冲空气不会发生漏气现象。堆肥通气控制系统中的时间控制器用来设定气泵的启动时间和控制气泵的运行时间长短，气泵用来为堆肥环境通气，从而提供好氧高温堆肥过程中所需要的氧气。每一个导气管均与气流计相连通，可以对通过不同导气管进入堆肥桶组件内的通气量进行调节， 以保证各处通气条件符合试验设计的要求。即，气流计用来控制进入堆肥桶组件内的气流量大小。在本专利技术中，保温层可由海绵、泡沫、泥土、沙、稻草等至少1种材料组成。本专利技术的固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置，结构简单、占地面积小，无需加热与搅拌装置，成本低廉；只需少量的堆肥物料就能实现与规模化堆肥同步的升温过程，因而， 对现场堆肥过程且具有良好模拟效果(其本质为将现场堆肥的中心部分搬回实验室)；具体如下1、现场堆肥生产中，由于堆肥物料数量大常常以数吨计，而且成分复杂、结构不均，堆肥前各种物料组分难以精确定量，采用人工翻堆或机械翻堆也仍难以充分混勻，同时堆体的不同部位温差较大，因此堆肥过程中取样的代表性较差。本专利技术所需的堆肥物料用量少，数kg即可，因而有利于对各组分进行精确定量，同时少量物料可以在堆肥前充分混合均勻，进而有利于提高取样的均一性。2、现有技术所存在的“不便同时进行多处理并多重复设计试验”的缺陷在于现场堆肥试验占地面积大，实验场地所限无法实施多处理多重复试验；而现有堆肥装置结构复杂、造价高、有的需要加热与搅拌装置，因而能耗大，且需要较大的占地面积，较难在一次试验中同时实施多个处理并设置多个重复。本专利技术的堆肥模拟装置体积小，在3m2的空间就能同时进行8 10只堆肥桶的试验，而且设计简单、无需外源加热与搅拌装置、造价低廉， 运行成本低。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1是本专利技术的固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置的剖视结构示意图；图2是图1中的内层桶4的仰视示意图；图3是实验1的堆肥过程温度变化趋势图；图4是实验2的堆肥过程温度变化趋势图；图5是对比实验1的堆肥过程温度变化趋势图；图6是对比实验2的堆肥过程温度变化趋势图。具体实施例方式实施例1、图1 图2结合给出了一种固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置，包括堆肥通气控制系统和堆肥桶组件。堆肥桶组件包括外层桶3和套装在外层桶3内腔中的内层桶4，外层桶3的中心轴线与内层桶4的中心轴线相重合，外层桶本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．固体废弃物好氧高温堆肥模拟装置，其特征是：包括堆肥通气控制系统和堆肥桶组件；所述堆肥桶组件包括外层桶（３）和套装在外层桶（３）内腔中的内层桶（４），所述外层桶（３）和内层桶（４）均为有底无顶的桶体，在外层桶（３）的侧壁顶部和内层桶（４）的侧壁顶部之间设置密封件（６）；所述外层桶（３）与内层桶（４）围合所形成的空腔（５）与至少一个的导气管（７）相连通；在内层桶（４）的表面设置通气小孔（４１），在所述外层桶（３）的外表面设置保温层（２）；所述堆肥通气控制系统包括相连通的气流计（８）和气泵（９），所述气流计（８）与每个导气管（７）均相连通；时间控制器（１０）与气泵（９）信号相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方萍，孔海民，汪继兵，陈星，林咸永，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86
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