一种智能堆肥降解的试验系统及试验仪的制作方法

1.本实用新型涉及堆肥处理的技术领域，尤其涉及一种智能堆肥降解的试验系统及试验仪。


背景技术：

2.垃圾堆肥是处理与利用垃圾的一种方法，是利用垃圾或土壤中存在的细菌、酵母菌、真菌和放线菌等微生物，使垃圾中的有机物发生生物化学反应而降解 (消化)，形成一种类似腐蚀质土壤的物质，用作肥料并用来改良土壤。
3.目前常用的垃圾堆肥工艺流程由前处理(去除不可堆肥化物质，将垃圾破碎在适宜的粒径范围)、主发酵(亦可称一次发酵，一级发酵或初级发酵)、后发酵(亦可称二次发酵、二级发酵或次级发酵)、后处理(将前处理工序中还没有完全去除的塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石块等杂物筛选去除)、脱臭 (将产生的氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等物质去除)及贮存等工序组成。
4.但目前常用的处理有如下技术问题，由于前处理去除的不可堆肥物质的量不同，使得每次发酵的可堆肥物质的量也不同，导致发酵环境与可堆肥物质的量不匹配，大大降低了发酵处理的效率。


技术实现要素：

5.本实用新型提出一种智能堆肥降解的试验系统及试验仪，所述试验系统引入温度检测系统和气体检测系统，检测反应的温度和气体浓度测量最佳的反应环境，从而可以为堆肥处理提供最佳的堆肥条件，实现更好的测定试验材料的最终生物分解能力。
6.本实用新型实施例的第一方面提供了一种智能堆肥降解的试验系统，所述试验系统包括：进气单元、温控反映单元、检测单元和排放单元；
7.所述进气单元、温控反应单元、检测单元和排放单元依次连接；
8.所述温控反应单元包括多个反应室，每个所述反应室包括反应釜、釜内湿度传感器和釜内压力传感器；
9.每个所述反应釜分别与所述进气单元和所述检测单元连接；
10.每个所述反应釜分别与所述釜内湿度传感器和所述釜内压力传感器连接。
11.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述检测单元包括质量流量计、二氧化碳传感器、氧气传感器、检测湿度传感器和检测压力传感器；
12.所述质量流量计、二氧化碳传感器和氧气传感器依次连接；
13.所述检测湿度传感器与所述质量流量计和所述二氧化碳传感器的连接端连接，所述检测压力传感器与所述二氧化碳传感器和所述氧气传感器的连接端连接。
14.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述温控反应单元包括多个室内湿度传感器，每个所述室内湿度传感器与每个所述反应室连接。
15.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述进气单元包括依次连接的过滤器和进
气检测及加湿装置。
16.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述进气检测及加湿装置通过流量阀与所述反应室连接。
17.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述进气单元还包括空压机，所述空压机与所述过滤器的进气口连接。
18.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述智能堆肥降解的试验系统还包括控制及计算单元，所述控制及计算单元分别与所述进气单元、所述温控反映单元和所述检测单元连接。
19.本实用新型实施例的第二方面提供了一种智能堆肥降解的试验仪，包括如上所述的智能堆肥降解的试验系统以及试验机架，所述智能堆肥降解的试验系统设置在所述试验机架内。
20.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述机架设有加热器，所述加热器设置在所述反应釜侧边。
21.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述机架的背面还设有依次连接的冷凝组件、温度保护器以及电器板组件。
22.相比于现有技术，本实用新型实施例提供的一种智能堆肥降解的试验系统及试验仪，包括以下有益效果：本实用新型可以将采集堆肥处理的二氧化碳释放量和氧气释放量，以供用户采用二氧化碳释放量和氧气释放量作反应环境的调整，从而确定最佳的反应环境，以提高生物分解的效率和降解的效率，而且各个器件的稳定性，也可以进一步提高测量的准确性。
附图说明
23.图1是本实用新型一实施例提供的一种智能堆肥降解的试验系统的结构示意图；
24.图2是本实用新型一实施例提供的一种智能堆肥降解的试验仪的结构示意图；
25.图3是本实用新型一实施例提供的一种智能堆肥降解的试验仪的主视图；
26.图4是本实用新型一实施例提供的一种智能堆肥降解的试验仪的侧视图。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.目前常用的垃圾堆肥工艺流程有如下技术问题，由于前处理去除的不可堆肥物质的量不同，使得每次发酵的可堆肥物质的量也不同，导致发酵环境与可堆肥物质的量不匹配，大大降低了发酵处理的效率。
29.为了解决上述问题，下面将通过以下具体的实施例对本技术实施例提供的一种智能堆肥降解的试验系统进行详细介绍和说明。
30.参照图1，示出了本实用新型一实施例提供的一种智能堆肥降解的试验系统的结构示意图。
31.其中，作为示例的，所述智能堆肥降解的试验系统可以包括：
32.进气单元、温控反映单元、检测单元和排放单元；
33.所述进气单元、温控反应单元、检测单元和排放单元依次连接；
34.所述温控反应单元包括多个反应室，每个所述反应室包括反应釜、釜内湿度传感器和釜内压力传感器；
35.每个所述反应釜分别与所述进气单元和所述检测单元连接；
36.每个所述反应釜分别与所述釜内湿度传感器和所述釜内压力传感器连接。
37.在本实施例中，每个反应室可以同时或独立进行试验，每个反应室可以包括一个或多个反应釜，每个反应釜也可以同时或独立进行试验。
38.为了提高反应的效率，每个反应釜内均可以设有搅拌装置。搅拌装置可自定义设定搅拌速度、搅拌周期、搅拌时间，具体可以根据实际需要进行调整。
39.进一步的，为了能准确测量生物反应的情况及其反应效率，其中，作为示例的，所述检测单元包括质量流量计、二氧化碳传感器、氧气传感器、检测湿度传感器和检测压力传感器；
40.所述质量流量计、二氧化碳传感器和氧气传感器依次连接；
41.所述检测湿度传感器与所述质量流量计和所述二氧化碳传感器的连接端连接，所述检测压力传感器与所述二氧化碳传感器和所述氧气传感器的连接端连接。
42.进一步的，为了准确测量反应釜内的反应环境，其中，作为示例的，所述温控反应单元包括多个室内湿度传感器，每个所述室内湿度传感器与每个所述反应室连接。
43.在本实施例中，所使用的各个传感器精度高，稳定性好，可长时间运行，而且结构简单，也便于用户维护保养。
44.进一步的，为了方便用户调整反应釜内的环境条件和环境参数，其中，作为示例的，所述进气单元包括依次连接的过滤器和进气检测及加湿装置。
45.进一步的，为了方便用户统计反应所需参数，其中，作为示例的，所述进气检测及加湿装置通过流量阀与所述反应室连接。
46.流量阀可以实现高精度气体质量流量的控制，可以确保进气流量的稳定与准确性。
47.进一步的，为了提高空气的进气效率，其中，作为示例的，所述进气单元还包括空压机，所述空压机与所述过滤器的进气口连接。
48.进一步的，为了方便用户进行控制调整，在本实施中，所述智能堆肥降解的试验系统还包括控制及计算单元，所述控制及计算单元分别与所述进气单元、所述温控反映单元和所述检测单元连接。
49.控制及计算单元可以是电脑端或手机端，可实现手机端远程监控、远程操作。
50.通过控制及计算单元可以实现高精度流量控制系统。
51.另外，控制及计算单元可以记录和显示试验结果以及该试验结果对应的各个参数实时，以供用户根据试验结果以及试验参数进行对应调整。
52.在试验时，至少需要准备3个装试验材料的反应釜；3个装参比材料的反应釜；3个做空白测试的反应釜。
53.可以将试验材料、参比材料和接种物(堆肥)分别按比例混合后分别放入所需的反
应釜内。通过调节进气压力来满足试验所需的供氧浓度；通过外置水箱及冷凝回流的方式来确保反应釜始终保持所需湿度；通过恒温控制循环系统确保实验所需温度等使得反应釜内具有稳定的堆肥化环境。此外，为防止板结，确保微生物与试验材料充分接触，搅拌装置可自定义设定搅拌速度、搅拌周期、搅拌时间。
54.最后可以将每一个含有试验材料与参比材料的堆肥容器及空白容器放出的累计二氧化碳释放量相对时间做曲线，作出试验材料和参比材料的生物分解曲线(生物分解百分率与时间的关系曲线)，从生物分解曲线的平坦部分读取平均生物分解率值，将它标为最终试验结果。
55.反应所用的材料的比例可以根据实际需要进行调整，例如：(1)试验材料和接种物(堆肥)的干重比例约为6:1(或需满足每个容器50g总干固体至少含有 20g总有机氮)(2)试验混合物的体积不得大于堆肥容器容积的3/4。
56.在本实施例中，本实用新型实施例提供的一种智能堆肥降解的试验系统，包括以下有益效果：本实用新型可以将采集堆肥处理的二氧化碳释放量和氧气释放量，以供用户采用二氧化碳释放量和氧气释放量作反应环境的调整，从而确定最佳的反应环境，以提高生物分解的效率和降解的效率，而且各个器件的稳定性，也可以进一步提高测量的准确性。
57.由于上述实施例提出的智能堆肥降解的试验系统包含多个器件，为了简化整个智能堆肥降解的试验系统的结构和体积，本实用新型还提出了一种智能堆肥降解的试验仪。
58.参照图2
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4，分别示出了本实用新型一实施例提供的一种智能堆肥降解的试验仪的结构示意图、本实用新型一实施例提供的一种智能堆肥降解的试验仪的主视图和本实用新型一实施例提供的一种智能堆肥降解的试验仪的侧视图。
59.具体地，所述智能堆肥降解的试验仪，包括如上所述的智能堆肥降解的试验系统以及试验机架28，所述智能堆肥降解的试验系统设置在所述试验机架28 内。
60.参照图2
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4，所述机架28的正面设有凹槽，所述凹槽内设有多个反应釜21。
61.为了满足反应条件和制造反应环境，参照图2
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4，在本实施例中，所述机架 28设有加热器20，所述加热器20设置在所述反应釜21侧边。
62.参照图2
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4，所述机架28的背面还设有依次连接的冷凝组件1、温度保护器2 以及电器板组件3。
63.进一步的，为了缩减整个试验仪的体积，可以将各个传感器设置在所述机架28的底部。具体地，各个传感器可以包括氧气传感器4、湿度传感器5、压力传感器6和二氧化碳传感器7。
64.为了方便计量各个反应条件的参数以及控制进出气，在本实施例中，所述机架28还设有流量计8、进气电磁阀组9、出气电磁阀组10、进气流量计组11和总进气电磁阀12。
65.进一步缩减整个试验仪的体积，流量计8、进气电磁阀组9、出气电磁阀组 10、进气流量计组11和总进气电磁阀12也可以设置在所述机架28的底部。
66.为了将控制单元和参与反应的各个设备分开，从而方便用户通过控制单元对反应设备进行调整，参照图2
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4，可以将控制单元放置在第二个机架中。在第二个机架的背面还可以设有水泵13、水冷机14、水箱15和控制柜电器板组件16。
67.为了方便用户使用，在第二个机架的正面还可以设有触摸屏17、键盘抽屉 18和储物柜19。
68.为了方便反应釜在反应时收到干扰或影响，可以在反应釜的放置区域设置反应门，并通过门锁开关22锁住。
69.另外，为了方便用户重启、读取或修改数据，在机架28的侧边还可以设有电源开关23、重启开关24、usb接口25、电源接口26和气接口27。
70.在本实施例中，本实用新型实施例提供的一种智能堆肥降解的试验仪，包括以下有益效果：本实用新型可以将在智能堆肥降解的试验系统整合在机架中，从而减少整个智能堆肥降解的试验系统的体积，方便用户存放使用。
71.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。