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好氧堆肥实验装置实验原理与操作流程

好氧堆肥是在通气条件好,氧气充足的条件下,好氧菌对废物进行吸收、氧化以及分解的过程。好氧微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多生物体。通常,好氧堆肥的堆温较高,一般宜在55-60℃时较好,所以好氧堆肥也称高温堆肥。高温堆肥可以最大限度地杀灭病原菌,同时,对有机质的降解速度快,堆肥所需天数短,臭气发生量少,是堆肥化的首选。

一、好氧堆肥原理:

好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧细菌的作用降解有机物的生化过程,将要堆腐的有机料与填充料按一定的比例混合,在合适的水分、通气条件下,使微生物繁殖并降解有机质,从而产生高温,杀死其中的病原菌及杂草种子,使有机物达到稳定化。在好氧堆肥的过程中,有机废物中的可溶性小分子有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物所吸收和利用。其中的不溶性大分子有机物则先附着在微生物的体外,由微生物所分泌的胞外酶分解成可溶性小分子物质,再输入其细胞内为微生物所利用。通过微生物的生命活动(合成及分解过程),把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并提供活动中所需要的能量,而把另一部分有机物转化成新的细胞物质,供微生物增殖所需。

二、好氧堆肥工艺流程:

堆肥工艺流程主要包括:前处理~主发酵(一次发酵)~后发酵(二次发酵)~后处理~贮存。

原料的预处理:包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。首先去除废物中的金属、玻璃、塑料和木材等杂质,并破碎到40毫米左右的粒度,然后选择堆肥原料进行配料,以便调整水分和碳氮比,可以使用纯垃圾,垃圾和粪便之比为7:3或者垃圾与污泥之比为7:3进行混合堆肥。

原料的发酵阶段:我国大都采用一次发酵方式,周期长达30天,目前采用二次发酵方式,周期一般用20天。一次发酵是好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程,具体从发酵开始,经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程,一般需要10—12天,高温阶段持续时间较长。二次发酵指物料经过一次发酵后,还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在,需将其送到后发酵室,堆成1—2米高的堆垛进行二次发酵并腐熟。当温度稳定在40℃左右时即达腐熟,一般需20—30天。

后处理阶段:是对发酵熟化的堆肥进行处理,进一步去除堆肥中前处理过程中没有去除的杂质和进行必要的破碎过程、经处理后得到的精制堆肥含水在30%左右,碳氮比为15—20。

贮存阶段:贮存是指堆肥处理前必须加以堆存管理,一般可直接存放,也可装袋存放。但贮存时要注意保持干燥通风,防止闭气受潮。分为三个过程:起始阶段、高温阶段、熟化阶段。

三、KH-HJ46 好氧堆肥实验装置

设备布局合理、美观,结构清晰,整体感强。设备设有恒温水浴装置一套,可对好氧菌培植反应过程进行有效控温。

实验目的:

加深对好氧堆肥化的了解。了解好氧堆肥化过程的各种影响因素和控制措施

主要配置:

空气泵、不锈钢反应罐、转子流量计、温度计、搅拌装置、温控仪、热水循环泵、滤液循环泵、渗滤液收集槽、多孔分布板、电路控制系统、管道、不锈钢支架等。

技术参数:

1.处理垃圾:30-50L/h。

2.环境温度:5℃~40℃,电源 220V。

3.加热功率:3.0 KW。

4.最高使用压力:0.1~0.15 Mpa。

5.不锈钢反应罐:尺寸Ф350×600 mm, 厚度1.5mm。罐体整体由不锈钢制作,外形坚固美观,罐身侧壁上下设进料口和卸料口,罐身正面设上中下三个等距分布的取样口;整个罐体由内外两层组成:外层为水浴保温系统,内层为堆肥反应系统,罐身设测温装置,可实时监控堆肥过程中肥料的温度变化。

6.调速电机(0-100r/min),数显调速器,不锈钢搅拌器 。

7.空气泵:电磁式空压机:功率105W,最大排气量85L/min。

8.滤液循环泵 采用磁力循环泵,电压:220V/50HZ;额定流量:10L/min;额定扬程:6m。

9.热水循环泵 采用不锈钢增压泵,电压:220V;额定流量:8L/min;额定扬程:8m。

10.不锈钢加热水箱:尺寸300×300×350mm,不锈钢材质制作,厚度1.5mm;功能:为堆肥水浴层提供适温水浴,内装加热系统和温度传感器,可实时监控水浴的温度变化 。

11.滤液收集箱 :采用不锈钢材质制作,厚度1.5mm,用来收集堆肥过程中产生的滤液。

12.框架为304不锈钢材质,结构紧凑,外形美观,操作方便。

13.外形尺寸:1000×500×1300mm,框架为可移动式设计,带脚轮及禁锢脚。

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