[实用新型]一种自动控温式堆肥模拟装置

说明书

本实用新型公开了一种自动控温式堆肥模拟装置，包括将待堆肥的固体有机废物放入与外界连通的反应装置中，利用水浴法对反应装置中的固体有机废物加热到设定值；定期监测反应装置中的氧含量，并对固体有机废物的底部进行均匀曝气供氧；在堆肥过程中产生的渗滤液能及时从固体有机废物堆肥主体中分离，分离的渗滤液能回流至反应装置中，以保证固体有机废物的含水率。本实用新型可以实现实验室堆肥过程精细化控制，反应器内部设置的长筒曝气管和微孔曝气盘可以有效维持反应器内部好氧状态，可以较好地模拟堆肥全过程，进而实现对堆肥过程物质元素转化归趋及微生物学机制的解析。

技术领域

本实用新型属于堆肥领域，具体涉及一种自动控温式堆肥模拟装置。

背景技术

随着城市化进程加快和生活水平提高，我国累计城市有机固废数量在持续上涨，2019年我国生活垃圾总量为23560.2万吨，其中厨余垃圾为10800万吨，占比超过50％。厨余垃圾仍在以每年5％-8％左右的速度递增，到2100年厨余垃圾产生量会超过1100万吨/天。传统生物质废物处理方法主要包括物理法、化学法以及微生物法等。相较传统物理化学法，合理选用微生物对生物质进行转化对环境二次污染小，因此堆肥是一种生态友好型的有机固废处理过程，可以实现有机固废的无害化和减量化。

然而由于堆肥过程物质复杂、菌群多变的特点，在大体积下对堆肥过程进行系统的物质转化和微生物机制研究较为困难。现有的实验室模拟装置时常会发生堆体体积过小导致高温期时间无法达到无害化标准等问题。此外，装置气密性的不良也阻碍了堆肥过程气体排放通量进行精准测。因此，缺乏适合的实验室模拟装置限制了对于堆肥过程物质转化及微生物学机制的研究。为进一步探究堆肥过程物质元素转化归趋及揭示堆肥过程微生物机制，需要使用一种能自动控温，自动检测数据，能在短时间维持密封的堆肥装置。因此设计一种自动控温式堆肥模拟装置对实现实验室模拟堆肥过程的精细化、自动化控制有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种自动控温式堆肥模拟装置。

本实用新型所采用的具体技术方案如下：

本实用新型提供了一种自动控温式堆肥模拟装置，包括反应器主体、水浴锅和反应器盖板；反应器主体具有中空内腔，顶部通过反应器盖板实现封闭；反应器盖板上开设贯通的出气口，出气口处设有能实现开闭的阀门；反应器主体外部周向设有控温夹套，两者之间构成能使流体通过的流道；流道上分别开设第一进水口和第一出水口，第一进水口和第一出水口通过管路与水浴锅连通，并共同构成能给固体有机废物加热的水浴回路；反应器主体下部设有能给固体有机废物底部均匀曝气的微孔曝气盘；位于微孔曝气盘下方的反应器主体上开设第二出水口，第二出水口通过管路与反应器盖板上开设的第二进水口连通，构成用于回流渗滤液的渗滤液回路。

作为优选，所述反应器主体包括由上至下相互连通的第一筒体和第二筒体，第一筒体为柱状结构，第二筒体为下部减缩的漏斗状结构。

进一步的，所述第一筒体的底部设有微孔曝气盘，微孔曝气盘依次通过长筒曝气管和空气曝气阀与外部的空气曝气泵连接，空气曝气泵通过微孔曝气盘能对固体有机废物的底部曝气。

更进一步的，所述长筒曝气管竖直设于第二筒体中，空气曝气阀位于反应器主体外部。

进一步的，所述第二筒体的底部开设第二出水口。

作为优选，所述反应器盖板通过密封法兰与反应器主体的顶部封闭连接。

作为优选，所述反应器主体中还设有用于测量反应器主体中氧含量的氧含量探头、用于测量反应器主体中压力的压力探头和用于测量反应器主体中温度的温度探头。

进一步的，所述氧含量探头能伸入固体有机废物中，以检测其氧含量。

作为优选，位于所述反应器主体外部的渗滤液回路上还设有渗滤液回流阀和渗滤液回流泵。