CN106630518A - 一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统 - Google Patents

Abstract

一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统，包括水泵、箱体和电控装置，箱体的顶部和右侧均敞口，箱体的顶部设有玻璃盖板，水泵通过水管与喷头连接，箱体的右侧设有箱门，箱门的顶部通过销轴铰接在玻璃盖板上；综上所述，本发明通过电控装置操控所有的设备，并通过温度传感器和湿度传感器实时控制蚯蚓的生长条件，最终完成蚯蚓的分解污泥作业，该设备整体设计合理，为现代化的生物处理技术提供可靠标准化的培养设备，该设备能够推广至市政污泥厂处理脱水后的污泥，不仅解决了高有机质污泥难以再利用处置的问题，还可以产生大量的易于其它生物生长利用的蚯蚓粪，本发明通过可以调控蚯蚓的生长环境，以最大化提高污泥的处理效果以及效率。

Description

一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统。

背景技术

随着活性污泥在废水处理工艺中的广泛应用，随之产生的副产物剩余污泥也成为一个棘手问题。由于剩余污泥的含水率高，不宜直接进行填埋，且有机质含量高，容易腐败发臭，如果不能及时得到合理的处理与处置，将会对水源、土地等自然环境造成严重污染，进而影响人类的健康。剩余污泥中含有丰富的有机质和氮磷等利于动植物生长的营养元素，很适合蚯蚓的生长，更由于它是“生态系统的工程师”，对于蚯蚓的合理化利用成为了国内外学者的研究方向。

蚯蚓床是指充分利用蚯蚓的高效分解有机质的特性及与剩余污泥中多样微生物的协同作用将难降解的有机质彻底分解和转化的一种新型技术。但是现有的污水厂处理污泥采用机械化脱水，该方法运行成本高、经济效益差和操作麻烦，因此采用蚯蚓床处理污泥的新型生物处理技术越来越受到人们的重视，但是现在没有一种标准化的蚯蚓处理污泥的系统，因此如何提供一种标准化、可实行的蚯蚓床处理污泥系统，是当今生物处理污泥技术的重中之重。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构设计合理、可以有效解决剩余污泥难处理的一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统，包括水泵、箱体和电控装置，箱体的顶部和右侧均敞口，箱体的顶部设有玻璃盖板，玻璃盖板的底部设有喷头，水泵通过水管与喷头连接，箱体的右侧设有箱门，箱门的顶部通过销轴铰接在玻璃盖板上，箱门的右侧面设有把手，箱门底部与箱体之间通过卡扣连接，箱体上设有通风孔，箱体内设有气弹簧和实验框，气弹簧的缸体端部铰接在玻璃盖板的底面，气弹簧的活塞杆铰接在箱门的左侧，实验框放置在箱体内，实验框的顶部敞口，实验框的顶部设有自动遮光机构，实验框的底部设有滤布，箱体的底部设有引水槽，箱体左侧开设有与引水槽连通的排水口，实验框的底部通过设在箱体底部的通孔与引水槽连通；

箱体内还设有加热器、温度感应器、湿度感应器和驱赶收集蚯蚓装置；箱体的前侧内壁和后侧内壁均设有一根导轨，两根导轨沿左右水平方向设置且两根导轨前后对应设置，两根导轨上设有污泥自动取样器；

电控装置通过数据线分别与水泵、加热器、温度感应器、湿度感应器、驱赶收集蚯蚓装置、自动遮光机构和污泥自动取样器连接。

自动遮光机构包括设置在实验框顶部的遮光布、第一限位开关、第二限位开关、遮光电机和转轴，实验框的顶部内壁的前侧和后侧分别开设有一条安装槽，两条安装槽沿左右水平方向设置，实验框的顶部右侧设有左侧敞口的收纳盒，第一限位开关装配在实验框的左侧内壁，第二限位开关设置在收纳盒的左侧敞口处，实验框的右侧内壁设有前从动轮和后从动轮，遮光电机固定在实验框的左侧内壁，遮光电机上设有主皮带轮，转轴转动连接在实验框的左侧，转轴的中心线沿前后水平方向设置，转轴上设有从皮带轮，从皮带轮通过皮带与主皮带轮传动连接，转轴的前端设有前主动轮，转轴的后端设有后主动轮，前主动轮与前从动轮左右对应设置，前主动轮通过前同步带与前从动轮连接，后主动轮与后从动轮左右对应设置，后主动轮通过后同步带与后从动轮连接；

前同步带与后同步带分别位于两条安装槽内，遮光布的右侧边沿固定在收纳盒内，遮光布的前侧边伸入到前侧的安装槽内且通过若干前挂环滑动连接在前同步带上，遮光布的后侧边伸入到后侧的安装槽内且通过若干后挂环滑动连接在后同步带上，遮光布的左侧边分别通过两个固定环固定连接在前同步带和后同步带上；遮光布上均匀设置有若干折痕，每条折痕均沿前后方向设置；

电控装置通过数据线与遮光电机连接。

驱赶收集蚯蚓装置包括强光灯、分离球、步进电机、挡板和固定块，挡板的上侧边固定连接有长度大于挡板前后方向长度的铰接轴，固定块设有两个，两个固定块固定在玻璃盖板下表面的左侧，两个固定块沿前后方向对应设置，挡板通过铰接轴铰接在两个固定块上，步进电机固定在玻璃盖板下表面，步进电机的主轴通过联轴器与铰接轴传动连接；电控装置通过数据线分别与强光灯和步进电机连接；

分离球包括两个半圆球壳，两个半圆球壳上设有圆形的孔，两个半圆球壳螺纹连接形成球体。

污泥自动取样器包括安装板，安装板沿前后水平方向设置在两根导轨之间，安装板的前侧和后侧分别固定连接有一个轮架，每个轮架上转动连接有两个滚轮，其中两个滚轮滚动连接在前侧的导轨上，另外两个滚轮滚动连接在后侧的导轨上，其中一个轮架上安装有左右驱动电机，左右驱动电机主轴与该轮架的其中一个滚轮的中心轴通过皮带传动连接，安装板中部沿前后水平方向开设有长孔，安装板上设有移动取样装置；电控装置通过数据线与左右驱动电机连接。

移动取样装置包括移动板和连接板，移动板平行位于安装板的下侧，连接板的下侧边沿固定在移动板的上表面，连接板的上侧穿过长孔后连接固定有轴承座，轴承座内转动连接有短轴，短轴的中心线沿左右水平设置，短轴的两端均固定设有一个移动轮，两个移动轮滚动连接在安装板上，两个移动轮位于长孔的左右两侧；轴承座的上侧通过安装架固定连接有前后驱动电机，前后驱动电机的主轴与其中一个移动轮传动连接；

移动板的下表面固定有下放电机和导向杆，下放电机主轴和导向杆均沿垂直方向设置，下放电机的主轴通过联轴器连接有丝杆，丝杆与导向杆之间连接有安装块，安装块上设有螺纹孔和滑孔，丝杆螺纹连接在螺纹孔内，导向杆穿设在滑孔内，丝杆下端与导向杆下端之间连接有固定板，丝杆的下端转动连接在固定板上，导向杆固定连接在固定板上；安装块的一侧可拆卸连接有污泥取样机构；

电控装置通过数据线分别与前后驱动电机和下放电机连接。

污泥取样机构包括外形为长方体的取样筒，取样筒内部中空形成污泥腔，取样筒的顶部封堵且底端敞口，取样筒的筒壁包括内筒壁和外筒壁，内筒壁和外筒壁之间形成横截面呈方环形的腔体，内筒壁和外筒壁的下端设有位于腔体底部的环形堵头，取样筒上设有两组底面封堵机构，两组底面封堵机构分别设置在腔体的左侧和右侧，两组底面封堵机构左右对称设置；内筒壁底部的左侧设有左安装槽和左安装孔，左安装槽沿前后方向的宽度等于内筒壁的前侧与后侧之间的宽度，左安装孔开设在左安装槽顶部且与左安装槽连通，内筒壁底部的右侧设有右安装槽和右安装孔，右安装槽和左安装槽左右对称设置，右安装孔和左安装孔左右对称设置；

位于左侧的底面封堵机构包括传动杆、联动杆和封堵板，联动杆外形为L形，联动杆的棱角处为圆弧过渡结构，联动杆的中部通过销轴铰接在左安装孔内，封堵板垂直设置在左安装槽内，联动杆的右端与封堵板的上部固定连接，传动杆插设在腔体的左侧，传动杆的下端与联动杆的上端铰接，传动杆的上端穿出取样筒的顶面；

两根传动杆的上端通过连接杆连接，连接杆上设有螺纹套，螺纹套的中心线沿垂直方向设置，取样筒的顶部安装有取样电机，取样电机的主轴传动连接有螺杆，螺杆插设在螺纹套内且与螺纹套螺纹连接；电控装置通过数据线与取样电机连接。

取样筒上还设有污泥推送机构，污泥推送机构包括推板和推杆，推板装配在取样筒的污泥腔内，推板与污泥腔横截面的大小相适配，推杆的下端穿过取样筒的顶面后固定连接在推板的顶部，推杆的上端向上穿出取样筒顶部。

采用上述技术方案，本发明通过蚯蚓摄食剩余污泥，利用自身体内的多种酶，将污泥进行分解、消化，更利于微生物的利用和进一步转化与降解。通过蚯蚓的咀嚼消化作用，促使污泥提前氨化，提高硝化强度，促进污泥中重金属的活化，从有机态、残渣态等稳定状态向交换态和水溶态等进行转换。同时蚯蚓的消化作用业能提高污泥微环境酸碱稳定性，更利于微生物活性高效发挥。此外蚓粪的团聚吸附作用有效的改善污泥的脱水性能，从而有效实现了剩余污泥的减量稳定化和资源化处理；

另外本发明提供了一种自动遮光机构，该机构的工作原理为：启动遮光电机，遮光电机带动主皮带轮转动，主皮带轮通过皮带带动转轴上的从皮带轮转动，转轴开始转动，同时前主动轮和后主动轮跟随转轴同步转动，前主动轮和后主动轮带动前同步带和后同步带转动，从而前同步带和后同步带拉动遮光布的左侧边沿向左移动，当遮光布的左侧边接触到第一限位开关时，遮光电机停止工作，此时遮光布从收纳盒内被拉出，遮盖在实验框的顶部；当透过顶部的玻璃盖板去观察蚯蚓时，只需打开开关，启动遮光电机，遮光电机将遮光布收藏在收纳盒内即可，同样当遮光布的左侧边接触到第二限位开关时，遮光电机停止工作；另外由于多条折痕的存在，遮光布会整齐地折叠在一起；

驱赶收集蚯蚓装置的工作原理为：将腐烂的水果块放进两个半圆球壳内，然后重新将两个半圆球壳连接在一起，之后拉动把手，打开箱门，将分离球放置在实验框左侧的污泥上，接着启动步进电机并打开强光灯，步进电机转动带动铰接轴转动，铰接轴带动挡板转动，挡板遮挡强光灯的光线，随着步进电机的转动，强光灯的光线逐渐随着挡板的转动缓慢敞开，光线照射在污泥表面，由于蚯蚓畏光的特性，以及对腐烂水果的偏爱，污泥上表面自左向右照射光的区域逐渐变大，从而蚯蚓向右侧移动，最终蚯蚓寻着腐烂水果的气味从半圆球壳上的孔钻入分离球内；

污泥自动取样器进行污泥取样的工作原理为：启动左右驱动电机，左右驱动电机带动滚轮转动，从而滚轮带动安装板移动，直至到指定位置停止左右驱动电机，接着启动前后驱动电机，前后驱动电机带动两个移动轮转动，两个移动轮带动移动板沿安装板的长度方向移动，直至达到取样位置后停止前后驱动电机，接着启动下放电机，下放电机通过联轴器带动丝杆转动，由于导向杆的左右，丝杆上的安装块开始沿丝杆向下移动，当达到预定高度后，停止下放电机，此时取样筒伸入污泥中；然后启动取样电机，取样电机带动螺纹杆转动，进而带动螺纹套向下移动，连接杆随着螺纹套向下移动，两根传动杆受到推力向下运动，接着位于左侧的传动杆推动联动杆的左端向下运动，由于联动杆的中部通过销轴铰接在左安装孔内，所以联动杆右端开始向上运动，从而带动位于联动杆右端的封堵板向上运动，之后两块封堵板相抵并将底面封堵，污泥不会从底面漏出，很好的收集在污泥腔内，接着启动下放电机，将污泥筒向上提出污泥表面，然后操控左右驱动电机和前后驱动电机，使取样筒移动到箱体的右侧，接着打开箱门即可取出取样筒，对取样筒内的污泥进行有机质的分析；另外内筒壁和外筒壁的下端设有位于腔体底部的环形堵头，当有污泥从左安装孔和右安装孔进入腔体内时，可以打开环形堵头，将污泥取出，防止腔体内的污泥过多而影响装置的正常使用；在取出取样筒后，可以通过推动推杆，从而推动推板将污泥推出；另外该取样机构实现对实验框内任意一处的污泥进行取样，每次可以选择三处不同点的污泥进行取样，以确保实验数据的准确性。

综上所述，本发明通过电控装置操控所有的设备，并通过温度传感器和湿度传感器实时控制蚯蚓的生长条件，最终完成蚯蚓的分解污泥作业，该设备整体设计合理，为现代化的生物处理技术提供可靠标准化的培养设备，该设备能够推广至市政污泥厂处理脱水后的污泥，不仅解决了高有机质污泥难以再利用处置的问题，还可以产生大量的易于其它生物生长利用的蚯蚓粪，本发明通过可以调控蚯蚓的生长环境，以最大化提高污泥的处理效果以及效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明外部的示意图；

图3是自动遮光机构的安装示意图；

图4是分离球的结构示意图；

图5是污泥自动取样器的结构示意图；

图6是移动取样装置的结构示意图；

图7是污泥取样机构的结构示意图；

图8是图7中A处的放大图。

具体实施方式

如图1-8所示，本发明的一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统，包括水泵1、箱体2和电控装置，箱体2的顶部和右侧均敞口，箱体2的顶部设有玻璃盖板3，玻璃盖板3的底部设有喷头4，水泵1通过水管5与喷头4连接，箱体2的右侧设有箱门6，箱门6的顶部通过销轴7铰接在玻璃盖板3上，箱门6的右侧面设有把手9，箱门6底部与箱体2之间通过卡扣连接，箱体2上设有通风孔10，箱体2内设有气弹簧11和实验框12，气弹簧11的缸体端部铰接在玻璃盖板3的底面，气弹簧11的活塞杆铰接在箱门6的左侧，实验框12放置在箱体2内，实验框12的顶部敞口，实验框12的顶部设有自动遮光机构13，实验框12的底部设有滤布14，箱体2的底部设有引水槽15，箱体2左侧开设有与引水槽15连通的排水口16，实验框12的底部通过设在箱体2底部的通孔17与引水槽15连通；

箱体2内还设有加热器18、温度感应器、湿度感应器和驱赶收集蚯蚓装置；箱体2的前侧内壁和后侧内壁均设有一根导轨19，两根导轨19沿左右水平方向设置且两根导轨19前后对应设置，两根导轨19上设有污泥自动取样器20；

电控装置通过数据线分别与水泵1、加热器18、温度感应器、湿度感应器、驱赶收集蚯蚓装置、自动遮光机构13和污泥自动取样器20连接，电控装置为单片机或者PLC控制器，为现有常规技术。

自动遮光机构13包括设置在实验框12顶部的遮光布21、第一限位开关22、第二限位开关23、遮光电机24和转轴25，实验框12的顶部内壁的前侧和后侧分别开设有一条安装槽26，两条安装槽26沿左右水平方向设置，实验框12的顶部右侧设有左侧敞口的收纳盒27，第一限位开关22装配在实验框12的左侧内壁，第二限位开关23设置在收纳盒27的左侧敞口处，实验框12的右侧内壁设有前从动轮28和后从动轮29，遮光电机24固定在实验框12的左侧内壁，遮光电机24上设有主皮带轮30，转轴25转动连接在实验框12的左侧，转轴25的中心线沿前后水平方向设置，转轴25上设有从皮带轮31，从皮带轮31通过皮带与主皮带轮30传动连接，转轴25的前端设有前主动轮32，转轴25的后端设有后主动轮33，前主动轮32与前从动轮28左右对应设置，前主动轮32通过前同步带34与前从动轮28连接，后主动轮33与后从动轮29左右对应设置，后主动轮33通过后同步带35与后从动轮29连接；

前同步带34与后同步带35分别位于两条安装槽26内，遮光布21的右侧边沿固定在收纳盒27内，遮光布21的前侧边伸入到前侧的安装槽26内且通过若干前挂环36滑动连接在前同步带34上，遮光布21的后侧边伸入到后侧的安装槽26内且通过若干后挂环37滑动连接在后同步带35上，遮光布21的左侧边分别通过两个固定环38固定连接在前同步带34和后同步带35上；遮光布21上均匀设置有若干折痕39，每条折痕39均沿前后方向设置；

电控装置通过数据线与遮光电机24连接。

驱赶收集蚯蚓装置包括强光灯40、分离球41、步进电机42、挡板43和固定块44，挡板43的上侧边固定连接有长度大于挡板43前后方向长度的铰接轴45，固定块44设有两个，两个固定块44固定在玻璃盖板3下表面的左侧，两个固定块44沿前后方向对应设置，挡板43通过铰接轴45铰接在两个固定块44上，步进电机42固定在玻璃盖板3下表面，步进电机42的主轴通过联轴器与铰接轴45传动连接；电控装置通过数据线分别与强光灯40和步进电机42连接；

分离球41包括两个半圆球壳46，两个半圆球壳46上设有圆形的孔47，两个半圆球壳46螺纹连接形成球体。

污泥自动取样器20包括安装板48，安装板48沿前后水平方向设置在两根导轨19之间，安装板48的前侧和后侧分别固定连接有一个轮架49，每个轮架49上转动连接有两个滚轮50，其中两个滚轮50滚动连接在前侧的导轨19上，另外两个滚轮50滚动连接在后侧的导轨19上，其中一个轮架49上安装有左右驱动电机51，左右驱动电机51主轴与该轮架49的其中一个滚轮50的中心轴通过皮带传动连接，安装板48中部沿前后水平方向开设有长孔52，安装板48上设有移动取样装置53；电控装置通过数据线与左右驱动电机51连接。

移动取样装置53包括移动板54和连接板55，移动板54平行位于安装板48的下侧，连接板55的下侧边沿固定在移动板54的上表面，连接板55的上侧穿过长孔52后连接固定有轴承座56，轴承座56内转动连接有短轴57，短轴57的中心线沿左右水平设置，短轴57的两端均固定设有一个移动轮58，两个移动轮58滚动连接在安装板48上，两个移动轮58位于长孔52的左右两侧；轴承座56的上侧通过安装架59固定连接有前后驱动电机60，前后驱动电机60的主轴与其中一个移动轮58传动连接；

移动板54的下表面固定有下放电机61和导向杆62，下放电机61主轴和导向杆62均沿垂直方向设置，下放电机61的主轴通过联轴器63连接有丝杆64，丝杆64与导向杆62之间连接有安装块65，安装块65上设有螺纹孔和滑孔，丝杆64螺纹连接在螺纹孔内，导向杆62穿设在滑孔内，丝杆64下端与导向杆62下端之间连接有固定板66，丝杆64的下端转动连接在固定板66上，导向杆62固定连接在固定板66上；安装块65的一侧可拆卸连接有污泥取样机构67；

电控装置通过数据线分别与前后驱动电机60和下放电机61连接。

污泥取样机构67包括外形为长方体的取样筒68，取样筒68内部中空形成污泥腔69，取样筒68的顶部封堵且底端敞口，取样筒68的筒壁包括内筒壁70和外筒壁71，内筒壁70和外筒壁71之间形成横截面呈方环形的腔体72，内筒壁70和外筒壁71的下端设有位于腔体72底部的环形堵头73，取样筒68上设有两组底面封堵机构，两组底面封堵机构分别设置在腔体72的左侧和右侧，两组底面封堵机构左右对称设置；内筒壁70底部的左侧设有左安装槽74和左安装孔75，左安装槽74沿前后方向的宽度等于内筒壁70的前侧与后侧之间的宽度，左安装孔75开设在左安装槽74顶部且与左安装槽74连通，内筒壁70底部的右侧设有右安装槽和右安装孔，右安装槽和左安装槽74左右对称设置，右安装孔和左安装孔75左右对称设置；

位于左侧的底面封堵机构包括传动杆76、联动杆77和封堵板78，联动杆77外形为L形，联动杆77的棱角处为圆弧过渡结构，联动杆77的中部通过销轴铰接在左安装孔75内，封堵板78垂直设置在左安装槽74内，联动杆77的右端与封堵板78的上部固定连接，传动杆76插设在腔体72的左侧，传动杆76的下端与联动杆77的上端铰接，传动杆76的上端穿出取样筒68的顶面；

两根传动杆76的上端通过连接杆79连接，连接杆79上设有螺纹套80，螺纹套80的中心线沿垂直方向设置，取样筒68的顶部安装有取样电机81，取样电机81的主轴传动连接有螺杆82，螺杆82插设在螺纹套80内且与螺纹套80螺纹连接；电控装置通过数据线与取样电机81连接。

取样筒68上还设有污泥推送机构，污泥推送机构包括推板83和推杆84，推板83装配在取样筒68的污泥腔69内，推板83与污泥腔69横截面的大小相适配，推杆84的下端穿过取样筒68的顶面后固定连接在推板83的顶部，推杆84的上端向上穿出取样筒68顶部。

本发明进行蚯蚓床处理污泥的实验方法包括以下步骤：

（1）将污泥装在实验框12上，然后把培养的蚯蚓放置在污泥上，之后拉动把手9，气弹簧11将箱门6顶开，再将实验框12放置在箱体2内，关闭箱门6；

（2）调节箱体2内的温度和湿度，使其到达蚯蚓的适应温度；当温度感应器检测到箱体2内的温度低于蚯蚓生存的适宜温度20℃，加热器18开始加温；当湿度感应器检测到湿度较低时，水泵1启动，并将清水通过水管5引至喷头4，喷头4朝污泥喷洒清水，其中污泥未吸收的水会透过滤布14进行引水槽15，最终由排水口16向外排出；

（3）由于蚯蚓适应于阴暗潮湿的环境生存，此时启动自动遮光机构13，另遮光布21遮挡在实验框12的顶部；

（4）开始进行蚯蚓处理污泥；由于蚯蚓不喜隔代共存的习性，因此需要隔代进行蚯蚓分离工作，一般每条蚯蚓的时代间隔约为60天，繁殖到第三代需要180天，此时可以打开遮光布21，并启动驱赶收集蚯蚓装置，将第三代蚯蚓收集在分离球41内，因为第三代的蚯蚓体格势必小于第二代和第一代蚯蚓的体格，此时分离球41上的孔容第三代蚯蚓通过，而第一代和第二代通不过，因此可以通过分离球41可以将第三代蚯蚓收集起来；收集完毕后关闭遮光布21继续蚯蚓处理污泥；

（5）在进行蚯蚓处理污泥的过程中，每隔30天利用污泥自动取样器20对实验框12内的污泥进行有机质含量的分析，当污泥中有机质含量低于蚯蚓处理能力下限时，即可取出全部蚯蚓，并将实验框12内的污泥取出，此时污泥中含有大量的蚯蚓粪，可作为其它生物的营养物质。

其中，步骤（3）中自动遮光机构13的工作过程为：启动遮光电机24，遮光电机24带动主皮带轮30转动，主皮带轮30通过皮带带动转轴25上的从皮带轮31转动，转轴25开始转动，同时前主动轮32和后主动轮33跟随转轴25同步转动，前主动轮32和后主动轮33带动前同步带34和后同步带35转动，从而前同步带34和后同步带35拉动遮光布21的左侧边沿向左移动，当遮光布21的左侧边接触到第一限位开关22时，遮光电机24停止工作，此时遮光布21从收纳盒27内被拉出，遮盖在实验框12的顶部；当透过顶部的玻璃盖板3去观察蚯蚓时，只需打开开关，启动遮光电机24，遮光电机24将遮光布21收藏在收纳盒27内即可，同样当遮光布21的左侧边接触到第二限位开关23时，遮光电机24停止工作；另外由于多条折痕39的存在，遮光布21会整齐地折叠在一起。

步骤（4）中驱赶收集蚯蚓装置的工作过程为：将腐烂的水果块放进两个半圆球壳46内，然后重新将两个半圆球壳46连接在一起，之后拉动把手9，打开箱门6，将分离球41放置在实验框12左侧的污泥上，接着启动步进电机42并打开强光灯40，步进电机42转动带动铰接轴45转动，铰接轴45带动挡板43转动，挡板43遮挡强光灯40的光线，随着步进电机42的转动，强光灯40的光线逐渐随着挡板43的转动缓慢敞开，光线照射在污泥表面，由于蚯蚓畏光的特性，以及对腐烂水果的偏爱，污泥上表面自左向右照射光的区域逐渐变大，从而蚯蚓向右侧移动，最终蚯蚓寻着腐烂水果的气味从半圆球壳46上的孔钻入分离球41内；

步骤（5）中通过污泥自动取样器20进行污泥取样的工作过程为：启动左右驱动电机51，左右驱动电机51带动滚轮50转动，从而滚轮50带动安装板48移动，直至到指定位置停止左右驱动电机51，接着启动前后驱动电机60，前后驱动电机60带动两个移动轮58转动，两个移动轮58带动移动板54沿安装板48的长度方向移动，直至达到取样位置后停止前后驱动电机60，接着启动下放电机61，下放电机61通过联轴器63带动丝杆64转动，由于导向杆62的左右，丝杆64上的安装块65开始沿丝杆64向下移动，当达到预定高度后，停止下放电机61，此时取样筒68伸入污泥中；然后启动取样电机81，取样电机81带动螺纹杆转动，进而带动螺纹套80向下移动，连接杆79随着螺纹套80向下移动，两根传动杆76受到推力向下运动，接着位于左侧的传动杆76推动联动杆77的左端向下运动，由于联动杆77的中部通过销轴铰接在左安装孔75内，所以联动杆77右端开始向上运动，从而带动位于联动杆77右端的封堵板78向上运动，之后两块封堵板78相抵并将底面封堵，污泥不会从底面漏出，很好的收集在污泥腔69内，接着启动下放电机61，将污泥筒向上提出污泥表面，然后操控左右驱动电机51和前后驱动电机60，使取样筒68移动到箱体2的右侧，接着打开箱门6即可取出取样筒68，对取样筒68内的污泥进行有机质的分析；另外内筒壁70和外筒壁71的下端设有位于腔体72底部的环形堵头73，当有污泥从左安装孔75和右安装孔进入腔体72内时，可以打开环形堵头73，将污泥取出，防止腔体72内的污泥过多而影响装置的正常使用；在取出取样筒68后，可以通过推动推杆84，从而推动推板83将污泥推出 。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明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，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统，其特征在于：包括水泵、箱体和电控装置，箱体的顶部和右侧均敞口，箱体的顶部设有玻璃盖板，玻璃盖板的底部设有喷头，水泵通过水管与喷头连接，箱体的右侧设有箱门，箱门的顶部通过销轴铰接在玻璃盖板上，箱门的右侧面设有把手，箱门底部与箱体之间通过卡扣连接，箱体上设有通风孔，箱体内设有气弹簧和实验框，气弹簧的缸体端部铰接在玻璃盖板的底面，气弹簧的活塞杆铰接在箱门的左侧，实验框放置在箱体内，实验框的顶部敞口，实验框的顶部设有自动遮光机构，实验框的底部设有滤布，箱体的底部设有引水槽，箱体左侧开设有与引水槽连通的排水口，实验框的底部通过设在箱体底部的通孔与引水槽连通；

箱体内还设有加热器、温度感应器、湿度感应器和驱赶收集蚯蚓装置；箱体的前侧内壁和后侧内壁均设有一根导轨，两根导轨沿左右水平方向设置且两根导轨前后对应设置，两根导轨上设有污泥自动取样器；

电控装置通过数据线分别与水泵、加热器、温度感应器、湿度感应器、驱赶收集蚯蚓装置、自动遮光机构和污泥自动取样器连接。

2.根据权利要求1所述的一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统，其特征在于：自动遮光机构包括设置在实验框顶部的遮光布、第一限位开关、第二限位开关、遮光电机和转轴，实验框的顶部内壁的前侧和后侧分别开设有一条安装槽，两条安装槽沿左右水平方向设置，实验框的顶部右侧设有左侧敞口的收纳盒，第一限位开关装配在实验框的左侧内壁，第二限位开关设置在收纳盒的左侧敞口处，实验框的右侧内壁设有前从动轮和后从动轮，遮光电机固定在实验框的左侧内壁，遮光电机上设有主皮带轮，转轴转动连接在实验框的左侧，转轴的中心线沿前后水平方向设置，转轴上设有从皮带轮，从皮带轮通过皮带与主皮带轮传动连接，转轴的前端设有前主动轮，转轴的后端设有后主动轮，前主动轮与前从动轮左右对应设置，前主动轮通过前同步带与前从动轮连接，后主动轮与后从动轮左右对应设置，后主动轮通过后同步带与后从动轮连接；

前同步带与后同步带分别位于两条安装槽内，遮光布的右侧边沿固定在收纳盒内，遮光布的前侧边伸入到前侧的安装槽内且通过若干前挂环滑动连接在前同步带上，遮光布的后侧边伸入到后侧的安装槽内且通过若干后挂环滑动连接在后同步带上，遮光布的左侧边分别通过两个固定环固定连接在前同步带和后同步带上；遮光布上均匀设置有若干折痕，每条折痕均沿前后方向设置；

电控装置通过数据线与遮光电机连接。

3.根据权利要求1所述的一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统，其特征在于：驱赶收集蚯蚓装置包括强光灯、分离球、步进电机、挡板和固定块，挡板的上侧边固定连接有长度大于挡板前后方向长度的铰接轴，固定块设有两个，两个固定块固定在玻璃盖板下表面的左侧，两个固定块沿前后方向对应设置，挡板通过铰接轴铰接在两个固定块上，步进电机固定在玻璃盖板下表面，步进电机的主轴通过联轴器与铰接轴传动连接；电控装置通过数据线分别与强光灯和步进电机连接；

分离球包括两个半圆球壳，两个半圆球壳上设有圆形的孔，两个半圆球壳螺纹连接形成球体。

4.根据权利要求1所述的一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统，其特征在于：污泥自动取样器包括安装板，安装板沿前后水平方向设置在两根导轨之间，安装板的前侧和后侧分别固定连接有一个轮架，每个轮架上转动连接有两个滚轮，其中两个滚轮滚动连接在前侧的导轨上，另外两个滚轮滚动连接在后侧的导轨上，其中一个轮架上安装有左右驱动电机，左右驱动电机主轴与该轮架的其中一个滚轮的中心轴通过皮带传动连接，安装板中部沿前后水平方向开设有长孔，安装板上设有移动取样装置；电控装置通过数据线与左右驱动电机连接。

5.根据权利要求4所述的一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统，其特征在于：移动取样装置包括移动板和连接板，移动板平行位于安装板的下侧，连接板的下侧边沿固定在移动板的上表面，连接板的上侧穿过长孔后连接固定有轴承座，轴承座内转动连接有短轴，短轴的中心线沿左右水平设置，短轴的两端均固定设有一个移动轮，两个移动轮滚动连接在安装板上，两个移动轮位于长孔的左右两侧；轴承座的上侧通过安装架固定连接有前后驱动电机，前后驱动电机的主轴与其中一个移动轮传动连接；

移动板的下表面固定有下放电机和导向杆，下放电机主轴和导向杆均沿垂直方向设置，下放电机的主轴通过联轴器连接有丝杆，丝杆与导向杆之间连接有安装块，安装块上设有螺纹孔和滑孔，丝杆螺纹连接在螺纹孔内，导向杆穿设在滑孔内，丝杆下端与导向杆下端之间连接有固定板，丝杆的下端转动连接在固定板上，导向杆固定连接在固定板上；安装块的一侧可拆卸连接有污泥取样机构；

电控装置通过数据线分别与前后驱动电机和下放电机连接。

6.根据权利要求5所述的一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统，其特征在于：污泥取样机构包括外形为长方体的取样筒，取样筒内部中空形成污泥腔，取样筒的顶部封堵且底端敞口，取样筒的筒壁包括内筒壁和外筒壁，内筒壁和外筒壁之间形成横截面呈方环形的腔体，内筒壁和外筒壁的下端设有位于腔体底部的环形堵头，取样筒上设有两组底面封堵机构，两组底面封堵机构分别设置在腔体的左侧和右侧，两组底面封堵机构左右对称设置；内筒壁底部的左侧设有左安装槽和左安装孔，左安装槽沿前后方向的宽度等于内筒壁的前侧与后侧之间的宽度，左安装孔开设在左安装槽顶部且与左安装槽连通，内筒壁底部的右侧设有右安装槽和右安装孔，右安装槽和左安装槽左右对称设置，右安装孔和左安装孔左右对称设置；

位于左侧的底面封堵机构包括传动杆、联动杆和封堵板，联动杆外形为L形，联动杆的棱角处为圆弧过渡结构，联动杆的中部通过销轴铰接在左安装孔内，封堵板垂直设置在左安装槽内，联动杆的右端与封堵板的上部固定连接，传动杆插设在腔体的左侧，传动杆的下端与联动杆的上端铰接，传动杆的上端穿出取样筒的顶面；

两根传动杆的上端通过连接杆连接，连接杆上设有螺纹套，螺纹套的中心线沿垂直方向设置，取样筒的顶部安装有取样电机，取样电机的主轴传动连接有螺杆，螺杆插设在螺纹套内且与螺纹套螺纹连接；电控装置通过数据线与取样电机连接。

7.根据权利要求6所述的一种蚯蚓床处理市政污泥的实验系统，其特征在于：取样筒上还设有污泥推送机构，污泥推送机构包括推板和推杆，推板装配在取样筒的污泥腔内，推板与污泥腔横截面的大小相适配，推杆的下端穿过取样筒的顶面后固定连接在推板的顶部，推杆的上端向上穿出取样筒顶部。