CN218358782U - 生物降解测试用堆肥容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物降解测试用堆肥容器，包括容器主体、位于容器主体上端的容器盖和位于下端的底托部；所述容器主体底部与底托部的连接处设置有过滤网，过滤网上盛放有适量混合有待降解物质的堆肥；容器盖上设置有加水口和出气口，出气口依次连接有流量计和红外二氧化碳探测仪及氧浓度探测仪，配置为检测二氧化碳和氧的浓度；底托部的两侧分别设置有进气口，下端设置有分水口，每个进气口分别连通有流量计和压缩空气出口。本实用新型提供的用于生物可降解测试的堆肥容器，整体结构简单，容易拆卸清洗，更换堆肥操作方便，装置原材料价格便宜易得，容易推广。

Description

生物降解测试用堆肥容器

技术领域

本实用新型属于生物可降解技术领域，具体而言，涉及一种生物降解测试用堆肥容器。

背景技术

能源化工行业尤其是塑料行业与我们的生产、生活、工作密切相关，出台的相关政策更是影响较大，例如备受关注的“限塑令”。“限塑令”在全国生效后，禁用一次性不可降解塑料吸管，超市、商场等地禁止使用不可降解塑料包装。

判断塑料材料是否是可降解材料，目前国内通常采用GB/T 19277.1-2011受控堆肥条件下测定材料最终需氧生物分解能力，模拟城市固体废料中高分子材料的降解过程，通过测试二氧化碳的释放量来判断生物可降解性能。

堆肥化就是利用依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，在一定的人工条件下，有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程，其实质是一种发酵过程。堆肥标准中针对堆肥化容器没有明确的规定，而市面上生物可降解装置多种多样，操作繁琐(部分堆肥容器不便于震荡、堆肥容易板结、通气效果差)，价格昂贵，不利于推广使用及普及。

因此，目前迫切需要出现一种简单、易操作的堆肥容器，满足生物可降解的测试需要。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种生物降解测试用堆肥容器，该堆肥容器拆卸简单方便，受控且易操作。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种生物降解测试用堆肥容器，包括容器主体、位于容器主体上端的容器盖和位于下端的底托部；所述容器主体底部与底托部的连接处设置有过滤网，所述过滤网上盛放有适量待降解堆肥土壤；所述容器盖上设置有加水口和出气口，出气口依次连接有流量计和红外二氧化碳探测仪及氧浓度探测仪，配置为检测二氧化碳和氧的浓度；所述底托部的两侧分别设置有进气口，下端设置有分水口，每个进气口分别连通有流量计和压缩空气出口。

根据本实用新型，所述容器盖的顶点位置处开设有通孔，所述容器主体下端的过滤网中心处设有凹槽，搅拌轴通过安装在通孔上的搅拌轴承插设在过滤网中心的凹槽中，配置为用于对堆肥进行搅拌。

根据本实用新型，所述容器盖上设置有可视窗口，用于观察堆肥容器内堆肥的状态。优选地，所述容器盖上还设置有用于插入温湿度探测器的温湿度探测口。优选地，所述容器盖呈半圆形，且容器盖底部为螺母设计，与容器主体螺纹连接以保证密封性。

根据本实用新型，所述容器主体内部中空，外侧设置有用于循环水浴/油浴的夹层结构，所述夹层结构外部设有进出水口且包裹有保温材料。

根据本实用新型，所述容器主体的左右两侧对称地各设置有一个用于悬挂的把手；所述容器主体的体积≥2L。

根据本实用新型，所述过滤网底部铺设有衬托过滤层，以防止堆肥掉落，并过滤堆肥中的水分。优选地，所述衬托过滤层为石英砂芯，所述石英砂芯厚度为0.5～1.5cm；更优选为1cm。

根据本实用新型，所述堆肥容器装置的底托部呈半圆形结构，左右两侧分别设置有一个对称的进气口；所述搅拌轴为螺旋形，顶端为四边形，下端为圆形且顶端安装有手拧式阀门。

根据本实用新型，所述堆肥容器还包括循环油浴装置和恒温油浴装置，用于对堆肥容器恒温加热，所述循环油浴装置入口与恒温油浴装置的出口连接。

本实用新型的有益效果

1)本实用新型提供的用于生物可降解测试的堆肥容器整体结构简单，容易拆卸清洗，更换堆肥操作方便，装置原材料价格便宜易得，容易推广。

2)本实用新型采用恒温油浴装置，受热均匀，不会出现温度失控导致堆肥内菌种失效，同时节省能耗；搅拌轴采用手拧式阀门，方便快捷，节省电动搅拌的能耗；螺旋搅拌，能有效对堆肥进行定期翻土，操作方便，减省人工操作时间。

附图说明

图1是本实用新型中用于生物可降解测试的堆肥容器的结构示意图。

附图标记：1，容器主体；2，容器盖；3，底托部；4，搅拌轴；5，出气口； 6，温湿度探测口；7，搅拌轴轴承；8，加水口；9，可视窗口；10，保温材料层；11，把手；12，过滤网；13，石英砂芯；14，进气口；15，分水口；16，夹层结构。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型的方法进行说明，但本实用新型并不局限于此，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

如图1所示，本实用新型提供了一种生物降解测试用堆肥容器，包括容器主体1、位于容器主体1上端的容器盖2和位于下端的底托部3，容器主体1底部与底托部3的连接处设置有过滤网12，过滤网12上盛放有待降解堆肥。为防止过滤网12上的堆肥掉落，并过滤堆肥中水分，过滤网12底部铺设有衬托过滤层。优选地，所述衬托过滤层为石英砂芯13，石英砂芯13厚度为0.5～1.5cm，更优选为1cm。

容器盖2呈半圆形，且容器盖2底部为螺母设计，与位于中间的容器主体1 螺纹连接，以保证密封性。容器盖2上设置有加水口8和出气口5，出气口5依次连接有流量计和红外二氧化碳探测仪及氧浓度探测仪，用以检测堆肥降解后排出的二氧化碳和氧浓度。容器盖2的顶点位置处开设有通孔，容器主体1下端的过滤网12中心处设有凹槽，搅拌轴4通过安装在通孔上的搅拌轴承7插设在过滤网12中心的凹槽中，用于对堆肥进行搅拌。

优选地，搅拌轴4为螺旋结构，螺旋搅拌能有效对堆肥进行定期翻土，操作方便，减省人工操作时间。搅拌轴4顶端呈四边形，下端圆形，且顶端安装有手拧式阀门，搅拌轴采用手拧式阀门，方便快捷，减省电动搅拌的能耗。

根据本实用新型，容器盖2上还设置有可视窗口9，可实时观看内部堆肥实际情况。优选地，所述容器盖2上还设置有温湿度探测口6，用于插入温湿度探测器，进而监控堆肥的温湿度，使得温度控制在58±2℃，水分大约在50％左右。

如图1所示，堆肥容器装置的底托部3呈锥形结构，左右两侧分别对称地设置有一个进气口14，设计2个进气口，保证进气均匀向上。每个进气口14处安装有三通，分别连通流量计和压缩空气出口，流量计监控进入空气的流量大小。底托部3最下端设置有分水口15，堆肥土壤渗透下来的水分经分水口15流出，然后通过加水口8进入堆肥容器中。标准中规定堆肥的水分为50％左右，由于重力原因，堆肥中的水分会通过石英砂芯流入到分水口15，然后排出来。排出的水通过加水口8，重新回收到堆肥容器中。

如图1所示，容器主体1的左右两侧对称地各设置有一个用于悬挂的把手 11，可悬挂在支架上用于固定，支架可以是在实验室墙，也可以是柜子。容器主体1内部中空，体积至少2L满足标准要求，容器主体1上端为螺帽设计与容器盖2连接，容器主体下端为螺母设计与容器的下部分底托部3连接(连接部分做到密封不漏气)。

外侧设置有夹层结构16，夹层结构16内用于水/油通过，形成恒温水/油浴装置，夹层结构16设有进出口，循环油浴装置的入口与恒温油浴装置的出口连接。采用恒温油浴装置，受热均匀，不会出现温度失控导致堆肥内菌种失效，同时节省能耗。优选地，夹层结构16外还包裹有保温材料层，有利于降低油浴 /水浴的能耗。一般保温材料层为保温棉、保温板等，厚度约1～2cm。

本实用新型还提供了一种生物可降解堆肥测试方法，基于GB/T 19277.1-2011受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力，测定释放的二氧化碳。生物可降解堆肥测试大致包括以下步骤：

S1、安装堆肥容器，将过滤网12底部安装石英砂芯13后，连接底托部3；将搅拌轴4安装在过滤网12中心的凹槽中，按照标准要求，将适量混合有待测塑料的堆肥土壤放入过滤网12上方的石英砂芯13上，将堆肥容器通过把手11 固定在支架上；

S2、将容器盖2连接到容器主体1上，将搅拌轴4的顶端插入轴承7中，旋紧顶盖；连接好循环油浴装置和恒温油浴装置，开启恒温油浴装置，检查是否有漏液现象；

S3、从温湿度探测口6中插入温湿度探测器，将容器盖2顶部的出气口5 先与流量计连接，再连接红外二氧化碳探测仪及氧浓度探测仪；将底托部3上的两个进气口14用三通连接后，接流量计，再与压缩空气的出口相连；

S4、安装完成后，按照GB/T 19277.1-2011受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的标准要求进行堆肥化测试，定期通过红外二氧化碳探测仪测量堆肥容器出气口5气体的二氧化碳含量，每次测量二氧化碳含量时观察流量计流量是否稳定、堆肥容器底部储水量及颜色，水量过多则通过分水口15排出，检测排出水的pH值，符合要求则通过顶部加水口8重新回收到堆肥容器中；每隔 1-2周定期对堆肥进行搅拌。

优选地，实验开始后定期监测排出水的pH值，控制pH值为7.0-9.0，如果 pH值小于7，堆肥酸化，则堆肥中微生物的活性会受到抑制，影响测试结果。

按照标准要求，测试时需要3个空白容器(内部放置不含待降解物质的堆肥)，3个参比容器(内部放置含有符合要求的薄层色谱级纤维素的堆肥)，3 个本实用新型的堆肥容器(装有待测品)，9个装置可以并列或分3层放置。其中，第一个容器的循环油浴入口与恒温油浴装置的出口连接，出口与第二个容器的入口连接，第二个容器的出口与第三个容器的入口连接，依次类推，最后一个容器出口与恒温油浴装置的入口连接。其中，连接管采用不锈钢螺纹接口，外面采用保温棉包裹。

根据GB/T 19277.1-2011受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的标准，接种物与试验材料干重比例约为6:1，且混合后体积不大于堆肥容器的3/4。当容器体积为2L时，准确称取约400g总干固体的接种物和约67g干固体的试验材料，并加入适量惰性材料(需称重，9个堆肥容器中保持一致)，并保证三者混合物体积约占堆肥容器的1/2至3/4。将三者加入容器中混合均匀，适当加水或用干燥空气曝气调节水分含量。按S1、S2、S3中步骤安装完成堆肥容器后打开进气口14及出气口5，调节流量计检查装置气密性后开始试验。

试验开始后，定期通过红外二氧化碳探测仪测量9个堆肥容器出气口5气体的二氧化碳含量，在生物分解阶段至少每天测量2次，在平稳阶段每天测量1 次。每次测量二氧化碳含量时观察流量计流量是否稳定、容器底部储水量及颜色，水量过多则通过分水口15排出，检测排出水的pH值，符合要求则通过顶部的加水口8重新加至堆肥中。

试验开始后的3-5天内通过温度探测器测定容器中堆肥中心区域温度是否满足58℃±2℃的要求，若不满足则适当调节恒温油浴装置使堆肥中心区域温度处于58℃±2℃的范围内。为防止堆肥容器中混合物出现厌氧发酵的情况，试验开始的第一个星期内通过氧浓度探测仪每天监测2次氧气浓度，之后降低频率为两周一次，氧气浓度应不低于6％。

每周使用搅拌轴4对堆肥容器中混合物进行搅拌防止板结，以保证微生物与试验材料充分接触。搅拌前观察容器内容物是否干燥，有无菌落生长，并记录。通过湿度探测器检测容器内湿度，根据湿度每周补水两次。

每个测量期间根据各堆肥容器累计释放的二氧化碳量，计算试验材料及参比材料的生物分解百分率，该降解率达到相关标准要求后结束试验。

Claims (10)

1.一种生物降解测试用堆肥容器，其特征在于，包括容器主体(1)、位于容器主体(1)上端的容器盖(2)和位于下端的底托部(3)；所述容器主体(1)底部与底托部(3)的连接处设置有过滤网(12)，所述过滤网(12)上盛放有适量混合有待降解物质的堆肥；

所述容器盖(2)上设置有加水口(8)和出气口(5)，所述出气口(5)依次连接有流量计和红外二氧化碳探测仪及氧浓度探测仪，配置为检测二氧化碳和氧的浓度；

所述底托部(3)的两侧分别设置有进气口(14)，下端设置有分水口(15)，每个所述进气口(14)分别连通有流量计和压缩空气出口。

2.根据权利要求1所述的生物降解测试用堆肥容器，其特征在于，所述容器盖(2)的顶点位置处开设有通孔，所述容器主体(1)下端的过滤网(12)中心处设有凹槽，搅拌轴(4)通过安装在所述通孔上的搅拌轴轴承(7)插设在过滤网(12)中心的凹槽中，配置为用于对堆肥土壤进行搅拌。

3.根据权利要求1所述的生物降解测试用堆肥容器，其特征在于，所述容器盖(2)上设置有可视窗口(9)，用于观察堆肥容器内堆肥的状态；所述容器盖(2)上还设置有用于插入温湿度探测器的温湿度探测口(6)。

4.根据权利要求1所述的生物降解测试用堆肥容器，其特征在于，所述容器主体(1)内部中空，外侧设置有用于循环水浴/油浴的夹层结构(16)，所述夹层结构(16)外部设有进出水口；所述夹层结构(16)外层包裹有保温材料。

5.根据权利要求1所述的生物降解测试用堆肥容器，其特征在于，所述容器主体(1)的左右两侧对称地各设置有一个用于悬挂的把手(11)；所述容器主体(1)的体积≥2L。

6.根据权利要求1所述的生物降解测试用堆肥容器，其特征在于，所述过滤网(12)底部铺设有衬托过滤层，以防止堆肥掉落，并过滤堆肥中的水分。

7.根据权利要求6所述的生物降解测试用堆肥容器，其特征在于，所述衬托过滤层为石英砂芯(13)。

8.根据权利要求7所述的生物降解测试用堆肥容器，其特征在于，所述石英砂芯(13)厚度为0.5～1.5cm。

9.根据权利要求2所述的生物降解测试用堆肥容器，其特征在于，所述堆肥容器的底托部(3)呈半圆形结构，左右两侧分别设置有一个对称的进气口(14)；所述搅拌轴(4)为螺旋形，顶端为四边形，下端为圆形且顶端安装有手拧式阀门。

10.根据权利要求1所述的生物降解测试用堆肥容器，其特征在于，所述堆肥容器还包括循环油浴装置和恒温油浴装置，用于对所述堆肥容器恒温加热，所述循环油浴装置的入口与恒温油浴装置的出口连接。

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