CN102161047B - 一种用于固体废弃物厌氧生物修复的实验装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于固体废弃物厌氧生物修复的实验装置，惰性气体钢瓶通过软管经流量压力控制仪与厌氧发生器连接，厌氧发生器通过软管经开关阀与抽气泵连接，抽气泵连接有软管，该软管直接导入气体收集装置内；厌氧发生器的柱体为数个隔离筛，在每个隔离筛的一侧安有采样孔，隔离筛的下面安有半圆形底座；半圆形顶盖安装在隔离筛的上面，在半圆形顶盖上设有出气孔和养分添加管。本发明可提供可控的厌氧环境，可进行不同层段样品采集分析且能够根据要求适时进行养分调控。

Description

一种用于固体废弃物厌氧生物修复的实验装置
技术领域
本发明涉及生态修复的研究领域，具体地说是一种用于固体废弃物厌氧生物修复的实验装置。
背景技术
在国民经济迅速发展，人民生活水平大力提高的同时，大量的城市固体废弃物被生产出来，如污水处理厂的污泥、热电厂产生的粉煤灰、炉渣、以及河道中清淤出来的大量底泥等。这些固体废弃物由于成分复杂，含有大量的有毒有害物质，对其的处理处置成为一大难题。过去大量的城市固体废弃物被填埋、焚烧或者填海。但随着时间的推移、研究人员发现固废在填海过程中，造成海水的污染、焚烧过程中产生大量有毒有害气体污染大气，而将固体废弃物填埋处理，不但需要大面积的填埋场地，而且固体废弃物产生的渗滤液会污染周边土壤及地下水，都会带来二次污染，不能够达到理想的效果。因此，如何将固体废弃物中的有毒有害物质去除，使其成为一种有用的资源则成为目前亟待解决的问题。研究发现通过一些厌氧微生物的作用，可以将固体废弃物中有机污染物分解，也有一些厌氧微生物可以有效固定固废中的重金属。
但以往的研究方法主要是采用水封法形成一种简单的厌氧环境，研究该状态下固体废弃物中的厌氧反应。该方法无法营造一种可控的厌氧环境，无法进行适时养分调控，同时也无法进行不同层段样品的采集分析。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可控的厌氧环境、可进行不同层段样品采集分析且能够根据要求适时进行养分调控的用于固体废弃物生物修复研究的实验装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于固体废弃物厌氧生物修复的实验装置，包括惰性气体钢瓶、流量压力控制仪、厌氧发生器、抽气泵和气体收集装置。惰性气体钢瓶的输出端通过软管经开关阀与流量压力控制仪输入端连接，流量压力控制仪的输出端通过软管经开关阀与厌氧发生器底端进气孔连接，厌氧发生器顶端出气孔通过软管经开关阀与抽气泵输入端连接，抽气泵输出端连接有软管，该软管直接导入气体收集装置内，气体收集装置还插入另一根软管，该软管的上端伸出到气体收集装置外面。厌氧发生器是由透明的有机玻璃制成，厌氧发生器的柱体为数个隔离筛，在每个隔离筛的一侧安有采样孔，最下层隔离筛的下面通过O型胶垫与半圆形底座相连，进气孔安装在半圆形底座上，厌氧发生器的底部为支撑架；半圆形顶盖通过O型胶垫安装在最上层隔离筛的上面，在半圆形顶盖上设有出气孔，养分添加管为上端封闭下端开口的一根长管，养分添加管的开口端由半圆形顶盖插入到隔离筛的内腔。 
实施过程中首先将干燥的固体废弃物放入厌氧发生器中，然后将上部半圆形顶盖密封。将连接有流量压力控制仪的惰性气体钢瓶与厌氧发生器底部进气孔相连，使用软管将抽气泵与厌氧发生器顶部出气孔相连后接入气体收集装置中。然后开始通入惰性气体，根据流量压力控制仪进行气体流量调节，同时开动抽气泵将厌氧发生器中固体废弃物上部剩余的空气缓缓抽出。通过气体收集瓶对厌氧发生器中气体性质进行检测，当全部为惰性气体时，关闭惰性钢瓶和抽气泵。开始固体废弃物的厌氧反应。在厌氧反应过程中，厌氧微生物所需的养分可以通过厌氧发生器的顶部养分添加管输入，养分添加管的高度可调节。根据研究目的和研究方法的的需要进行定期采样分析。
本发明具有如下优点
1、该厌氧发生器是由透明的有机玻璃制成，其不但抗压能力较强，而且透明，能够从外面直接观察固体废弃物的厌氧反应过程。而且通过气体流量压力控制仪可以适时调控气体流量和厌氧发生器内部的压力，同时通过抽气泵将厌氧发生器内部的空气抽出，营造一种可控的厌氧环境。方法简便易行且效果较好。
2、通过厌氧发生器内部的隔筛可以将固体废弃物进行分层，而且在不同层段设有采样孔，这样既可以将固体废弃物颗粒间的氧气赶出，同时也可以根据研究需要分析不同深度的厌氧反应过程。每个采样孔设有封闭盖，封闭盖中设有胶垫，可以在样品采集前后将采样孔密封。
3、厌氧发生器顶部设有一根养分添加管，在厌氧反应过程中可根据厌氧微生物的不同向厌氧反应器内部添加不同的养分。其高度可以调节，在养分添加后进行密封。这样解决了厌氧微生物的养料问题，可以开展长时间的厌氧生物修复研究。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
图2 为厌氧发生器结构示意图。
附图中的部件标号为：1为惰性气体钢瓶， 2为软管， 3为开关阀，4为流量压力控制仪，5为开关阀，6为软管，7为开关阀，8为厌氧发生器，9为开关阀，10为软管，11为开关阀，12为开关按钮，13为抽气泵，14为软管，15为气体收集装置， 16为软管，17为养分添加管，18为出气孔，19为半圆形顶盖，20为O型胶垫，21为采样孔，22为隔离筛，23为O型胶垫，24为半圆形底座，25为进气孔，26为支撑架。
具体实施方式
实施例
见图1和图2，一种用于固体废弃物厌氧生物修复的实验装置，该实验装置是由惰性气体钢瓶1、流量压力控制仪4、厌氧发生器8、抽气泵13和气体收集装置15部分组成。惰性气体钢瓶1的输出端通过软管2经开关阀3与流量压力控制仪4输入端连接，流量压力控制仪4的输出端通过软管6经开关阀5和7与厌氧发生器8底端进气孔25连接，厌氧发生器8顶端出气孔18通过软管10经开关阀9和11与抽气泵13输入端连接，抽气泵13上设有开关按钮12，抽气泵13输出端连接有软管14，该软管14直接导入气体收集装置15内，气体收集装置15还插入另一根软管16，该软管16的上端伸出到气体收集装置15外面。厌氧发生器8是由透明的有机玻璃制成，厌氧发生器8的柱体为数个隔离筛22，在每个隔离筛22的一侧安有采样孔21，最下层隔离筛22的下面通过O型胶垫23与半圆形底座24相连，进气孔25安装在半圆形底座24上，厌氧发生器8的底部为支撑架26；半圆形顶盖19通过O型胶垫20安装在最上层隔离筛22的上面，在半圆形顶盖19上设有出气孔18，养分添加管17为上端封闭下端开口的一根长管，养分添加管17的开口端由半圆形顶盖19插入到隔离筛22的内腔。

Claims (1)

1.一种用于固体废弃物厌氧生物修复的实验装置，包括惰性气体钢瓶、流量压力控制仪、厌氧发生器、抽气泵和气体收集装置，其特征是：惰性气体钢瓶的输出端通过软管经开关阀与流量压力控制仪输入端连接，流量压力控制仪的输出端通过软管经开关阀与厌氧发生器底端进气孔连接，厌氧发生器顶端出气孔通过软管经开关阀与抽气泵输入端连接，抽气泵输出端连接有软管，该软管直接导入气体收集装置内，气体收集装置还插入另一根软管，该软管的上端伸出到气体收集装置外面；厌氧发生器是由透明的有机玻璃制成，厌氧发生器的柱体为数个隔离筛，在每个隔离筛的一侧安有采样孔，最下层隔离筛的下面通过O型胶垫与半圆形底座相连，进气孔安装在半圆形底座上，厌氧发生器的底部为支撑架；半圆形顶盖通过O型胶垫安装在最上层隔离筛的上面，在半圆形顶盖上设有出气孔，养分添加管为上端封闭下端开口的一根长管，养分添加管的开口端由半圆形顶盖插入到隔离筛的内腔。
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