餐廚垃圾好氧堆肥化處理實驗

1、實驗20餐廚垃圾好氧堆肥化處理實驗 一、實驗?zāi)康?堆肥化是有機廢棄物無害化處理與資源化利用的重要方法之一。通過本實驗，使得學(xué)生了解影響堆肥化的因素。知道如何準備堆肥材料、如何進行堆肥過程控制和獲取相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，以及如何判斷堆肥的穩(wěn)定化。 二、實驗原理 堆肥化是指利用自然界中廣泛存在的微生物，通過人為的調(diào)節(jié)和控制，促進可生物降解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。堆肥化的產(chǎn)物稱為堆肥，但有時也把堆肥化簡單地稱作堆肥。 通過堆肥化處理，我們可以將有機物轉(zhuǎn)變成有機肥料或土壤調(diào)節(jié)劑，實現(xiàn)廢棄物的資源化轉(zhuǎn)化，且這些堆肥的最終產(chǎn)物已經(jīng)穩(wěn)定化，對環(huán)境不會造成危害。因此，堆肥化是有機廢棄物穩(wěn)定化、資源化

2、和無害化處理的有效方法之一。 三、實驗材料、儀器與要求 1實驗材料 所用堆肥材料取自本校學(xué)生食堂的廚房垃圾，包括各種蔬菜、水果的根、莖、葉、皮、核等，以及少量剩飯、剩菜。此外，還需一些鋸末，用于調(diào)節(jié)含水率和CN比。 2堆肥反應(yīng)器 直徑200 mm，高500 mm，有效工作體積157 I，由一臺200 w氣泵供氣，帶溫度和氧傳感器，可自動測量堆肥溫度、進氣和排氣中(五濃度，并與數(shù)據(jù)檢測記錄儀和計算機相連，實現(xiàn)溫度和Q濃度數(shù)據(jù)的自動記錄分析。 3測定內(nèi)容 (1)初始和堆肥結(jié)束時，堆肥材料的含水率(MC)、總固體(TS)、揮發(fā)性固體(VS)、碳氮比(CN)； (2)堆肥過程中，堆肥材料的溫度、進氣和

3、排氣中0。濃度。 4分析和記錄儀器 烘箱、馬弗爐、天平、T()C和TN測定儀、數(shù)據(jù)檢測記錄儀、計算機、便攜式O：C()。測定儀。 5分組安排 4人1組，每班8組。 6實驗時間 由于本實驗需要延續(xù)較長的時間，并且在整個過程中都需要進行數(shù)據(jù)采集和分析，故把整個實驗分成兩個部分。第一個實驗是垃圾的準備和裝料；第二個實驗是過程中和結(jié)束時的數(shù)據(jù)采集、檢測和結(jié)果分析。 四、實驗步驟 1準備材料 從本校學(xué)生食堂收集廚房垃圾，切碎成12 cm后，先測定其含水率(MC)、總固體(TS)、揮發(fā)性固體(VS)、碳氮比(CN)；之后，根據(jù)測定結(jié)果進行材料的調(diào)理，主要調(diào)節(jié)材料的MC和CN，通過填加鋸末調(diào)節(jié)含水率(MC)

4、至60，CN比在2030之間。影響堆肥化過程的因素很多，這些因素主要包括通風(fēng)供氧量、含水率、溫度、有機質(zhì)含量、顆粒度、碳氮比、碳磷比、pH值等。對廚房垃圾而言，本實驗只對MC和CN進行調(diào)節(jié)。2裝料和通氣 把經(jīng)過調(diào)理準備好的堆肥材料裝入反應(yīng)器中，蓋好上蓋，開始啟動氣泵通氣。通過氣體流量計控制通風(fēng)量在o2 m3(min·m物料)左右，或控制排氣中O。濃度在1417之問。 3溫度和02采集記錄 由溫度和氧傳感器測量堆肥溫度、進氣和排氣中()：濃度，由數(shù)據(jù)檢測記錄儀記錄數(shù)據(jù)，設(shè)定l h測定1次。 4翻堆 觀察堆肥溫度的變化，當堆肥溫度由環(huán)境溫度上升到最高溫度(6070)，之后下降到接近環(huán)境溫

5、度不再變化時，終止通氣，把堆肥材料取出，進行第一次翻堆，把材料充分翻動、混合后再放回反應(yīng)器中，蓋好上蓋，重新肩動氣泵通氣。 5穩(wěn)定化判定 當堆肥溫度再次上升到一定溫度，之后又下降到接近環(huán)境溫度時，并且進氣和排氣中()：濃度基本相同時，表明堆肥的好氧生物降解活動已基本結(jié)束。此時，用便攜式O：C()。測定儀測定堆肥物料的相對耗氧速率(相對耗氧速率是指單位時間內(nèi)氧在氣體中體積濃度的減少值，單位：O。min)，若相對耗氧速率基本穩(wěn)定在o02()：min左右時，說明堆肥已達穩(wěn)定化。6指標測定 從反應(yīng)器中取出堆肥物料，測定含水率、總固體、揮發(fā)性固體、碳氮比等。 7結(jié)果分析 堆肥化的主要目的是使有機廢棄物達

6、到穩(wěn)定化，不再對環(huán)境有污染危害，同時生產(chǎn)有價值的產(chǎn)品。因此，在堆肥結(jié)束后，需要對堆肥是否已達穩(wěn)定化以及衛(wèi)生安全性進行判定。堆肥穩(wěn)定化常用堆肥“腐熟度”來判定。堆肥腐熟度的判定標準有多種，常見的有感觀標準、揮發(fā)性固體、碳氮比、溫度、化學(xué)需氧量、耗氧速率等。研究表明，這些評定指標具有一致性，即當某一指標達到穩(wěn)定值時，其他指標均達自身的穩(wěn)定值，因此，只需根據(jù)具體情況選擇若干指標測定即可，而不需對所有指標進行測定。本實驗依據(jù)感觀標準和相對耗氧速率進行判定，而用總固體、揮發(fā)性固體、碳氮比作為參考指標(見表4一1)，考查在堆肥達到穩(wěn)定時，TS、VS和CN的變化情況。堆肥的安全性主要考慮其無害化衛(wèi)生要求。在此方面，我國對堆肥溫度、蛔蟲卵死亡率和糞大腸菌數(shù)有規(guī)