便携式蚯蚓床教学演示装置的制作方法

本实用新型属于高校教学实验技术领域，尤其涉及一种便携式蚯蚓床教学演示装置。

背景技术：

剩余污泥是一种源自污水处理厂的污、废水处理后的一种难以处置的产物，是一种混合了有机物质、水分、细胞菌体的泥状物质。剩余污泥具有含水率高（高达99%左右）、有机质含量高、易腐败、难处理等特性。随着我国污、废水量逐年增加，剩余污泥的产量也随之增大。如果不能及时有效的处理剩余污泥从而导致二次污染的产生，则会使之前的污泥净化的成果前功尽弃。

剩余污泥并非一无是处。经处理后的污泥可以用于种植作物、制作建筑材料、制备燃料、矿山回填、堆肥等用途。但这些污泥的再利用途径对污泥的含水率与有机质要求非常高。然而污泥脱水一直以来都是环境行业难以克服的难题，有机质的降低更是如此。

由于我国技术水平和经济原因的限制，剩余污泥的处理现状令人堪忧：现有脱水技术使用机械脱水的方法也仅能将污泥含水率降低至80%左右，这远达不到国家关于污泥含水率60%以下才能进行初级处置的规定，更无法进行再利用等高标准的处置方式。

剩余污泥的深度脱水技术随着国内外研究者的不断创新有了长足的进步。例如，化学调理、电化学处理等方法已经被证实可以小规模运用在污水处理厂，并达到理想的处理效果。但在实际运用中，上述方法仍需进行多次改良后才能工业化使用。

利用蚯蚓处理剩余污泥的生物法是一种新方式。蚯蚓的生长、繁殖作用能将污泥中难降解的有机质彻底分解和转化。蚯蚓参与污泥处理过程，会显著影响污泥理化性质，促进污泥降解，所得蚓粪还是优质的有机肥料，除此之外还能养殖蚯蚓获得可观的经济效益。

蚯蚓床即利用蚯蚓的生活习性和生态位协同污泥中多样的微生物将剩余污泥中的不溶性有机物转化为微生物可利用的有机物，增加微生物活性和基质利用程度的技术。该技术清洁、安全、环保、操作简单、经济效益良好，在污泥处理上有巨大的发展潜力。

蚯蚓床虽然是一种新兴技术，实际上这种技术已经开始被应用于实际处理工艺当。然而在现今的环境专业教材乃至教学上，对于蚯蚓床的叙述比较模糊。。目前所有的专利中也未有能清晰表达或演示蚯蚓床工作原理的教学演示装置，导致教师在授课时对于蚯蚓床技术以及所讲述的蚯蚓的生活习性难以理解和记忆。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种能提高授课效果、使学生更容易理解蚯蚓生活习性、并可对污泥在蚯蚓处理前后形态进行对比的便携式蚯蚓床教学演示装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：便携式蚯蚓床教学演示装置，包括前侧敞口的箱体，箱体前端上侧边沿内壁固定设有上挡板，箱体前端左侧边沿内壁固定设有左挡板，箱体前端右侧边沿内壁固定设有右挡板，箱体内水平设置上矩形框和下矩形框，上矩形框和下矩形框将上挡板下边沿到箱体底部内壁之间的距离等分为三部分，上矩形框和下矩形框的后侧均与箱体后侧内壁固定连接，上矩形框和下矩形框的前端左侧均与左挡板固定连接，上矩形框和下矩形框的前端右侧均与右挡板固定连接；

箱体内在上矩形框上设置有顶部敞口的上抽屉，箱体内在下矩形框上设置有顶部敞口的中抽屉，箱体内在箱体底部设置有顶部敞口的下抽屉，上抽屉、中抽屉和下抽屉前侧表面上均设有拉手；

箱体顶部内壁上设置有位于上抽屉上方的高清摄像头，箱体左侧和右侧内壁中部均设置有强光发射器和变温器；

箱体后侧设有USB接头和电源插接头，USB接头通过设置在箱体内壁的数据信号线与高清摄像头、强光发射器和变温器连接，电源插接头通过设置在箱体内壁的电源线与高清摄像头、强光发射器和变温器连接。

高清摄像头设有九个，九个高清摄像头沿箱体顶部下表面矩形阵列布置。

左侧和右侧的变温器均设有一个，左侧和右侧的强光发射器均设有两个，同侧的两个强光发射器位于变温器前侧和后侧。

箱体左侧和后侧上部通过销轴连接有一个提手。

采用上述技术方案，本实用新型在教学演示前，先将剩余污泥分别倒入上抽屉、中抽屉和下抽屉内，再把若干蚯蚓放置到上抽屉内对污泥进行处理，隔一段时间后，把若干蚯蚓放置到中抽屉内对污泥进行处理，待上抽屉内的污泥被蚯蚓全部处理成为蚓粪后，取出上抽屉内的蚯蚓，此时中抽屉内的蚯蚓正在处理，中抽屉内的剩余污泥此时为堆肥。然后手持提手到演示地点进行教学演示，将电源线与电源插接头对接，并将投影仪与USB接口连接，然后将上抽屉和中抽屉从箱体内抽出，摄像头将下抽屉内的原始污泥的性状（颜色、形状、干湿程度、污泥颗粒大小）通过投影仪投影在大屏幕上，操作人员进行观察讲解；然后将下抽屉和中抽屉放入箱体内，摄像头将中抽屉内的蚯蚓正在处理的污泥（堆肥）的性状（颜色、形状、干湿程度、污泥颗粒大小）通过投影仪投影在大屏幕上，操作人员进行观察讲解，观察蚯蚓生活习性时，先开启一侧的强光发射器，蚯蚓由于畏光则向另一侧无光区域进行移动，当蚯蚓聚集在一端时，开启另一侧的强光发射器，蚯蚓则会向另一侧移动；再开启一侧的变温器（能实时显示温度的电加热器）升高或降低温度时，蚯蚓会向温度较适宜的位置移动（适宜温度为20-25℃），开启另一侧变温器时，蚯蚓向其他适宜温度区移动，蚯蚓的移动过程可以通过摄像头进行捕捉记录。最后，将上抽屉放入箱体内，摄像头对上抽屉内的蚓粪的性状（颜色、形状、干湿程度、污泥颗粒大小）通过投影仪投影在大屏幕上，操作人员进行观察讲解。观察并讲解剩余污泥经蚯蚓处理后的蚓粪与其他两层污泥的区别及蚓粪的价值与用途。演示结束后，关闭电源、通过提手将装置收回。

本实用新型中上挡板的设置，是为安装摄像头提供空间，左挡板和右挡板的设置，是为安装强光发射器和变温器提供空间。上矩形框和下矩形框起到支撑并导向抽屉的作用，上抽屉、中抽屉和下抽屉在合上时分别与左挡板和右挡板的接触处设置有弹性卡接结构，这样可使上抽屉、中抽屉和下抽屉不受拉力时，不会自动滑出箱体。

摄像头设置九个，这样可以充分拍摄到各个角度的状态，立体感更强，提高投影的效果。

综上所述，本实用新型所采用的污泥为含水率80%、有机质较高的市政脱水污泥。本实用新型用于教学演示蚯蚓床的原理，对比蚯蚓处理前后剩余污泥的形态改变。发射强光、提高或降低温度令蚯蚓进行移动，通过摄像头观察、演示蚯蚓畏光、畏热的生活习性。这样可使学生能更容易理解蚯蚓的生活习性。

本实用新型体积小、轻便、易于携带、便于观察；在教学演示中能够简单、清晰的向学生展示蚯蚓床的原理；方便在实际中介绍剩余污泥经蚯蚓处理后的形态变化以及用途。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本实用新型的便携式蚯蚓床教学演示装置，包括前侧敞口的箱体1，箱体1前端上侧边沿内壁固定设有上挡板2，箱体1前端左侧边沿内壁固定设有左挡板3，箱体1前端右侧边沿内壁固定设有右挡板4，箱体1内水平设置上矩形框5和下矩形框6，上矩形框5和下矩形框6将上挡板2下边沿到箱体1底部内壁之间的距离等分为三部分，上矩形框5和下矩形框6的后侧均与箱体1后侧内壁固定连接，上矩形框5和下矩形框6的前端左侧均与左挡板3固定连接，上矩形框5和下矩形框6的前端右侧均与右挡板4固定连接。

箱体1内在上矩形框5上设置有顶部敞口的上抽屉7，箱体1内在下矩形框6上设置有顶部敞口的中抽屉8，箱体1内在箱体1底部设置有顶部敞口的下抽屉9，上抽屉7、中抽屉8和下抽屉9前侧表面上均设有拉手10。

箱体1顶部内壁上设置有位于上抽屉7上方的高清摄像头11，箱体1左侧和右侧内壁中部均设置有强光发射器12和变温器13。

箱体1后侧设有USB接头14和电源插接头15，USB接头14通过设置在箱体1内壁的数据信号线与高清摄像头11、强光发射器12和变温器13连接，电源插接头15通过设置在箱体1内壁的电源线与高清摄像头11、强光发射器12和变温器13连接。

高清摄像头11设有九个，九个高清摄像头11沿箱体1顶部下表面矩形阵列布置。

左侧和右侧的变温器13均设有一个，左侧和右侧的强光发射器12均设有两个，同侧的两个强光发射器12位于变温器13前侧和后侧。

箱体1左侧和后侧上部通过销轴连接有一个提手16。

本实用新型在教学演示前，先将剩余污泥分别倒入上抽屉7、中抽屉8和下抽屉9内，再把若干蚯蚓放置到上抽屉7内对污泥进行处理，隔一段时间后，把若干蚯蚓放置到中抽屉8内对污泥进行处理，待上抽屉7内的污泥被蚯蚓全部处理成为蚓粪后，取出上抽屉7内的蚯蚓，此时中抽屉8内的蚯蚓正在处理，中抽屉8内的剩余污泥此时为堆肥。然后手持提手16到演示地点进行教学演示，将电源线与电源插接头15对接，并将投影仪与USB接口连接，然后将上抽屉7和中抽屉8从箱体1内抽出，摄像头将下抽屉9内的原始污泥的性状（颜色、形状、干湿程度、污泥颗粒大小）通过投影仪投影在大屏幕上，操作人员进行观察讲解；然后将下抽屉9和中抽屉8放入箱体1内，摄像头将中抽屉8内的蚯蚓正在处理的污泥（堆肥）的性状（颜色、形状、干湿程度、污泥颗粒大小）通过投影仪投影在大屏幕上，操作人员进行观察讲解，观察蚯蚓生活习性时，先开启一侧的强光发射器12，蚯蚓由于畏光则向另一侧无光区域进行移动，当蚯蚓聚集在一端时，开启另一侧的强光发射器12，蚯蚓则会向另一侧移动；再开启一侧的变温器13（能实时显示温度的电加热器）升高或降低温度时，蚯蚓会向温度较适宜的位置移动（适宜温度为20-25℃），开启另一侧变温器13时，蚯蚓向其他适宜温度区移动，蚯蚓的移动过程可以通过摄像头进行捕捉记录。最后，将上抽屉7放入箱体1内，摄像头对上抽屉7内的蚓粪的性状（颜色、形状、干湿程度、污泥颗粒大小）通过投影仪投影在大屏幕上，操作人员进行观察讲解。观察并讲解剩余污泥经蚯蚓处理后的蚓粪与其他两层污泥的区别及蚓粪的价值与用途。演示结束后，关闭电源、通过提手16将装置收回。

本实用新型中上挡板2的设置，是为安装摄像头提供空间，左挡板3和右挡板4的设置，是为安装强光发射器12和变温器13提供空间。上矩形框5和下矩形框6起到支撑并导向抽屉的作用，上抽屉7、中抽屉8和下抽屉9在合上时分别与左挡板3和右挡板4的接触处设置有弹性卡接结构，这样可使上抽屉7、中抽屉8和下抽屉9不受拉力时，不会自动滑出箱体1。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。