本發(fā)明屬于生化技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及一種微生物堆肥降解測(cè)試裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提升，各種塑料制品的產(chǎn)量和消費(fèi)量不斷增多，其廢棄物也逐年遞增，而且該廢棄物在自然環(huán)境中很難被微生物利用、分解。隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注，降解材料的研究和應(yīng)用推廣日益受到國(guó)內(nèi)外眾多科研單位和企業(yè)的重視。

生物降解性能是降解材料解決白色污染的關(guān)鍵指標(biāo)，也是研究和應(yīng)用推廣的關(guān)鍵控制參數(shù)。目前，市場(chǎng)上沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的材料堆肥降解測(cè)試裝置。研究者的往往通過(guò)自制裝置來(lái)完成堆肥測(cè)試，自制裝置存在結(jié)果重復(fù)性差，簡(jiǎn)陋，耗時(shí)費(fèi)力等缺點(diǎn)。這種現(xiàn)狀給降解材料的行業(yè)發(fā)展帶來(lái)不便，更是給國(guó)家即將實(shí)施的地區(qū)限塑政策(限制或禁止非降解購(gòu)物袋、包裝袋的使用)帶來(lái)障礙。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種微生物堆肥降解測(cè)試裝置。微生物堆肥降解就是在微生物的作用下使堆肥中的有機(jī)物礦物質(zhì)化、腐殖化和無(wú)害化，并最終釋放二氧化碳和水，相應(yīng)的堆肥變成腐熟肥料的過(guò)程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種微生物堆肥降解測(cè)試裝置。該裝置設(shè)計(jì)合理，構(gòu)造可靠，操作方便，智能化水平高；解決了自制儀器的操作復(fù)雜、可靠性差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、周期長(zhǎng)等問(wèn)題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種微生物堆肥降解測(cè)試裝置的使用方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種微生物堆肥降解測(cè)試裝置，該裝置包括載氣氣路單元、恒溫裝置、攪拌單元、測(cè)試單元和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制單元；

所述恒溫裝置內(nèi)設(shè)有濕膜加濕器、堆肥降解罐和流量控制器；

載氣氣路單元：保持并補(bǔ)充堆肥降解罐所需的氧氣，并及時(shí)排出降解生成的二氧化碳；

恒溫裝置：保持堆肥降解過(guò)程的溫度恒定；

攪拌單元：輸出動(dòng)力進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)堆肥降解罐在降解過(guò)程中的可控?cái)嚢瑁?/p>

測(cè)試單元：測(cè)試進(jìn)氣和排氣中的二氧化碳含量和濕度數(shù)值；

濕膜加濕器：加濕載氣，使之濕度保持在飽和狀態(tài)；

堆肥降解罐：微生物堆肥降解的主要場(chǎng)所；

流量控制器：精確控制載氣的流量；

所述堆肥降解罐內(nèi)設(shè)有攪拌軸，該攪拌軸穿過(guò)堆肥降解罐的上蓋與攪拌單元通過(guò)連桿連接；

所述載氣氣路單元、濕膜加濕器和堆肥降解罐依次連接；所述堆肥降解罐和濕膜加濕器分別與測(cè)試單元連接；

所述恒溫裝置、攪拌單元和測(cè)試單元分別與計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制單元連接；

進(jìn)一步，所述載氣氣路單元包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐和減壓過(guò)濾器；

所述空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐和減壓過(guò)濾器依次連接。

進(jìn)一步，所述測(cè)試單元包括二氧化碳紅外檢測(cè)器或激光檢測(cè)器、濕度傳感器、金屬耐腐蝕氣路或高分子材料氣路和電磁閥。

所述二氧化碳紅外檢測(cè)器測(cè)試范圍為0.0001％-30.00％；所述濕度傳感器的測(cè)試范圍為10％-100％RH

進(jìn)一步，所述恒溫裝置為恒溫水槽或恒溫箱；

進(jìn)一步，所述計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制單元包括計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊。

所述計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制模塊為計(jì)算機(jī)或可編程邏輯控制器(PLC)等，通過(guò)傳感器和反饋電路對(duì)輸入的條件參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，控制載氣流量、溫度、進(jìn)出氣中二氧化碳濃度的測(cè)試與記錄，按特定軟件程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理運(yùn)算，得出微生物堆肥降解效率；自動(dòng)控制模塊具有斷電狀態(tài)自動(dòng)記憶，來(lái)電自檢并自動(dòng)重置至停電前狀態(tài)，繼續(xù)試驗(yàn)。

所述網(wǎng)絡(luò)模塊為符合TCP/IP協(xié)議的有線網(wǎng)絡(luò)模塊或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊，可通過(guò)路由器或直接設(shè)置IP地址，接入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)施遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)端或手機(jī)端查看本裝置運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和遠(yuǎn)程參數(shù)調(diào)節(jié)等功能。

進(jìn)一步，所述堆肥降解罐為金屬、塑料或玻璃制成的密封柱狀體；

所述堆肥降解罐內(nèi)還設(shè)有多孔板和攪拌葉片；

所述多孔板位于堆肥降解罐的下部；使得加濕的載氣自多孔板下部進(jìn)入堆肥降解罐，而且該多孔板還可以防止堆肥落到底部。

所述攪拌軸穿過(guò)堆肥降解罐的上蓋與多孔板的中心連接；且攪拌軸上設(shè)置攪拌葉片。

進(jìn)一步，所述微生物堆肥降解測(cè)試裝置的底部設(shè)有腳輪和固定鎖，當(dāng)測(cè)試裝置移動(dòng)到適當(dāng)位置后開(kāi)啟固定鎖，將設(shè)備固定鎖止。

一種微生物堆肥降解測(cè)試裝置的使用方法，包括如下步驟：

1)將待測(cè)材料裝入堆肥培養(yǎng)罐；然后開(kāi)啟計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制單元，設(shè)定堆肥培養(yǎng)罐子的數(shù)量、需要的載氣流量和壓力、恒溫裝置的溫度、測(cè)試二氧化碳和濕度的周期、攪拌轉(zhuǎn)速、測(cè)試持續(xù)天數(shù)，確認(rèn)后測(cè)試裝置自動(dòng)運(yùn)行；

2)開(kāi)啟氣泵，達(dá)到設(shè)定壓力后測(cè)試裝置先進(jìn)行檢漏；若有異常，則測(cè)試裝置會(huì)報(bào)錯(cuò)并提示檢查排除，若無(wú)異常，則測(cè)試裝置進(jìn)入測(cè)試程序，定時(shí)測(cè)試二氧化碳含量和濕度數(shù)值直至測(cè)試結(jié)束。

進(jìn)一步，所述載氣為為空氣或者除去二氧化碳的空氣；載氣的壓力為0.1-1.0MPa，流量為20-1000mL/min。

進(jìn)一步，所述恒溫裝置的溫度為35-100℃。

進(jìn)一步，所述攪拌轉(zhuǎn)速為1-100rpm。

本發(fā)明進(jìn)入堆肥降解罐前的載氣溫度和堆肥降解罐的溫度相同，經(jīng)濕膜加濕器加濕后的載氣濕度不低于60％RH。

本發(fā)明的堆肥降解測(cè)試裝置可以根據(jù)需要設(shè)置若干個(gè)堆肥降解罐和流量控制器。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明的微生物堆肥降解測(cè)試裝置具有設(shè)計(jì)合理，構(gòu)造可靠，操作方便，智能化水平高；解決了自制儀器的操作復(fù)雜、可靠性差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、周期長(zhǎng)等問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1示出了本發(fā)明的微生物堆肥降解測(cè)試裝置工作流程圖。

圖2示出了本發(fā)明的微生物堆肥降解測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、攪拌單元；2、載氣氣路單元；3、濕膜加濕器；4、流量控制器；5、堆肥降解罐、6、攪拌軸；7計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制單元；8、恒溫裝置；9、空氣壓縮機(jī)；10、儲(chǔ)氣罐；11、多孔板；12、測(cè)試單元；13、攪拌葉片；14、連桿；15、減壓過(guò)濾器。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

一種微生物堆肥降解測(cè)試裝置，如圖2所示，該裝置包括載氣氣路單元2、恒溫裝置8、攪拌單元1、測(cè)試單元12和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制單元7；

所述恒溫裝置8內(nèi)設(shè)有濕膜加濕器3、堆肥降解罐5和流量控制器4；

所述堆肥降解罐5內(nèi)設(shè)有攪拌軸6，該攪拌軸6穿過(guò)堆肥降解罐5的上蓋與攪拌單元1通過(guò)連桿14連接；

所述載氣氣路單元2、濕膜加濕器3和堆肥降解罐5依次連接；所述堆肥降解罐5和濕膜加濕器3分別與測(cè)試單元12連接；

所述恒溫裝置8、攪拌單元1和測(cè)試單元12分別與計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制單元7連接。

所述載氣氣路單元2包括空氣壓縮機(jī)9、儲(chǔ)氣罐10和減壓過(guò)濾器15；

所述空氣壓縮機(jī)9、儲(chǔ)氣罐10和減壓過(guò)濾器15依次連接。

所述測(cè)試單元12包括二氧化碳紅外檢測(cè)器或激光檢測(cè)器、濕度傳感器、金屬耐腐蝕氣路或高分子材料氣路和電磁閥。

所述恒溫裝置8為恒溫水槽。

所述計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制單元7包括計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊。

所述堆肥降解罐5為金屬、塑料或玻璃制成的密封柱狀體；

所述堆肥降解罐5內(nèi)還設(shè)有攪拌葉片13和多孔板11；該多孔板11位于堆肥降解罐5的下部；

所述攪拌軸6穿過(guò)堆肥降解罐5的上蓋與多孔板11的中心連接；且攪拌軸6上設(shè)置攪拌葉片13。

如圖1所示流程圖：空氣通過(guò)空氣壓縮機(jī)9后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐10，然后進(jìn)入減壓過(guò)濾器15減壓至恒定壓力，減壓后的空氣進(jìn)入濕膜加濕器3進(jìn)行加溫和加濕；從濕膜加濕器3出來(lái)的空氣分流至流量控制器4，然后進(jìn)入堆肥降解罐5；堆肥降解罐5經(jīng)過(guò)攪拌單元1進(jìn)行攪拌降解；降解后產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)入測(cè)試單元12，測(cè)試堆肥降解罐5排出的二氧化碳含量和濕度數(shù)值，測(cè)試結(jié)束后將二氧化碳排空至下水道或其他處理裝置。

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制單元7對(duì)恒溫裝置8、流量控制器4、堆肥降解罐5、攪拌單元1和測(cè)試單元12進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。

實(shí)施例2

一種微生物堆肥降解測(cè)試裝置的使用方法，包括如下步驟：

1)將待測(cè)材料裝入堆肥培養(yǎng)罐5，蓋好上蓋并密封；然后開(kāi)啟計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制單元7，設(shè)定堆肥培養(yǎng)罐子5的數(shù)量、需要的空氣流量和壓力、恒溫裝置8的溫度、測(cè)試二氧化碳和濕度的周期、攪拌轉(zhuǎn)速、測(cè)試持續(xù)天數(shù)，確認(rèn)后測(cè)試裝置自動(dòng)運(yùn)行；測(cè)試期間，本測(cè)試裝置可以通過(guò)有線或無(wú)線模塊連接互聯(lián)網(wǎng)，完成相應(yīng)設(shè)定后，在計(jì)算機(jī)或手機(jī)端可方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和狀態(tài)監(jiān)控。

2)開(kāi)啟空壓機(jī)，達(dá)到設(shè)定壓力后測(cè)試裝置先進(jìn)行檢漏；若有異常，會(huì)自動(dòng)向計(jì)算機(jī)或手機(jī)端推送信息警示，提醒裝置出現(xiàn)的異常狀況，如疑似泄露、溫度異常等；若無(wú)異常，則測(cè)試裝置進(jìn)入測(cè)試程序，定時(shí)測(cè)試二氧化碳含量和濕度數(shù)值直至測(cè)試結(jié)束，測(cè)試終了前3天(含)，每天都會(huì)定時(shí)發(fā)送測(cè)試即將結(jié)束的提醒。

本文中所采用的描述方位的詞語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”等均是為了說(shuō)明的方便基于附圖中圖面所示的方位而言的，在實(shí)際裝置中這些方位可能由于裝置的擺放方式而有所不同。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。