餐厨垃圾好氧堆肥化处理实验.doc

_实验20餐厨垃圾好氧堆肥化处理实验 一、实验目的 堆肥化是有机废弃物无害化处理与资源化利用的重要方法之一。通过本实验，使得学生了解影响堆肥化的因素。知道如何准备堆肥材料、如何进行堆肥过程控制和获取相关实验数据，以及如何判断堆肥的稳定化。 二、实验原理 堆肥化是指利用自然界中广泛存在的微生物，通过人为的调节和控制，促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。堆肥化的产物称为堆肥，但有时也把堆肥化简单地称作堆肥。 通过堆肥化处理，我们可以将有机物转变成有机肥料或土壤调节剂，实现废弃物的资源化转化，且这些堆肥的最终产物已经稳定化，对环境不会造成危害。因此，堆肥化是有机废弃物稳定化、资源化和无害化处理的有效方法之一。 三、实验材料、仪器与要求 1实验材料 所用堆肥材料取自本校学生食堂的厨房垃圾，包括各种蔬菜、水果的根、茎、叶、皮、核等，以及少量剩饭、剩菜。此外，还需一些锯末，用于调节含水率和CN比。 2堆肥反应器 直径200 mm，高500 mm，有效工作体积157 I，由一台200 w气泵供气，带温度和氧传感器，可自动测量堆肥温度、进气和排气中(五浓度，并与数据检测记录仪和计算机相连，实现温度和Q浓度数据的自动记录分析。 3测定内容 (1)初始和堆肥结束时，堆肥材料的含水率(MC)、总固体(TS)、挥发性固体(VS)、碳氮比(CN)； (2)堆肥过程中，堆肥材料的温度、进气和排气中0。浓度。 4分析和记录仪器 烘箱、马弗炉、天平、T()C和TN测定仪、数据检测记录仪、计算机、便携式O：C()。测定仪。 5分组安排 4人1组，每班8组。 6实验时间 由于本实验需要延续较长的时间，并且在整个过程中都需要进行数据采集和分析，故把整个实验分成两个部分。第一个实验是垃圾的准备和装料；第二个实验是过程中和结束时的数据采集、检测和结果分析。 四、实验步骤 1准备材料 从本校学生食堂收集厨房垃圾，切碎成12 cm后，先测定其含水率(MC)、总固体(TS)、挥发性固体(VS)、碳氮比(CN)；之后，根据测定结果进行材料的调理，主要调节材料的MC和CN，通过填加锯末调节含水率(MC)至60，CN比在2030之间。影响堆肥化过程的因素很多，这些因素主要包括通风供氧量、含水率、温度、有机质含量、颗粒度、碳氮比、碳磷比、pH值等。对厨房垃圾而言，本实验只对MC和CN进行调节。2装料和通气 把经过调理准备好的堆肥材料装入反应器中，盖好上盖，开始启动气泵通气。通过气体流量计控制通风量在o2 m3(minm物料)左右，或控制排气中O。浓度在1417之问。 3温度和02采集记录 由温度和氧传感器测量堆肥温度、进气和排气中()：浓度，由数据检测记录仪记录数据，设定l h测定1次。 4翻堆 观察堆肥温度的变化，当堆肥温度由环境温度上升到最高温度(6070)，之后下降到接近环境温度不再变化时，终止通气，把堆肥材料取出，进行第一次翻堆，把材料充分翻动、混合后再放回反应器中，盖好上盖，重新肩动气泵通气。 5稳定化判定 当堆肥温度再次上升到一定温度，之后又下降到接近环境温度时，并且进气和排气中()：浓度基本相同时，表明堆肥的好氧生物降解活动已基本结束。此时，用便携式O：C()。测定仪测定堆肥物料的相对耗氧速率(相对耗氧速率是指单位时间内氧在气体中体积浓度的减少值，单位：O。min)，若相对耗氧速率基本稳定在o02()：min左右时，说明堆肥已达稳定化。6指标测定 从反应器中取出堆肥物料，测定含水率、总固体、挥发性固体、碳氮比等。 7结果分析 堆肥化的主要目的是使有机废弃物达到稳定化，不再对环境有污染危害，同时生产有价值的产品。因此，在堆肥结束后，需要对堆肥是否已达稳定化以及卫生安全性进行判定。堆肥稳定化常用堆肥“腐熟度”来判定。堆肥腐熟度的判定标准有多种，常见的有感观标准、挥发性固体、碳氮比、温度、化学需氧量、耗氧速率等。研究表明，这些评定指标具有一致性，即当某一指标达到稳定值时，其他指标均达自身的稳定值，因此，只需根据具体情况选择若干指标测定即可，而不需对所有指标进行测定。本实验依据感观标准和相对耗氧速率进行判定，而用总固体、挥发性固体、碳氮比作为参考指标(见表4一1)，考查在堆肥达到稳定时，TS、VS和CN的变化情况。堆肥的安全性主要考虑其无害化卫生要求。在此方面，我国对堆肥温度、蛔虫卵死亡率和粪大肠菌数有规定要求。但一般情况下，通过监测堆肥过程中堆肥温度的变化，保证堆肥过程中大于