[发明专利]一种测定好氧发酵物料含水率的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种含水率测定装置，具体地说涉及一种实时测定好氧发酵(堆肥)物料含水率的实时在线检测装置。

本发明还涉及利用上述装置实时在线检测含水率的方法。

背景技术

水分是微生物生命活动的基础，也是污泥、垃圾、粪便、园林修剪物等有机废弃物的好氧发酵(堆肥化处理)过程的重要工艺参数。实时了解物料含水率有助于掌握发酵进程、优化工艺参数，从而提高发酵效率并降低投资运行费用，因此选择合适的含水率监测方法对好氧发酵的工程尤为重要。

目前测定发酵物料含水率的方法主要为烘干称重法，但该方法取样不便，会破坏堆体。采用烘干称重法测定物料水分时，在干燥过程中，部分挥发性固体会随着温度升高而散失(Smet et a1.，1999.Atmospheric Environment，33：1295-1303；Komilis et a1.，2004.Water Research，38：1707-1714)；且获取结果的滞后性强(Rynk，2000.BioCycle Magazine，53)。

实时、在线、原位的水分测定方法不仅可以克服取样位置不同所带来的取样误差，避免繁琐的取样和室内测定过程，而且可以及时获得水分含量信息，实时指导工艺的调控和优化、提高好氧发酵效率。原位测定方法-介电法是利用电信号测定物料的介电常数，再通过其与含水率的关系计算出物料含水率，是一种适用于好氧发酵物料的含水率原位测定方法。介电法的测定快速准确，并且几乎不破坏堆体结构，对堆体结构影响很小。然而发酵物料电导率高(0.8～14.7mS/cm)、温度变化范围大(室温～75℃)，发酵环境具有一定的特殊性和复杂性，介电法并不能直接在发酵物料中使用，应根据物料的性质进行改进方可适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原位测定好氧发酵物料含水率的装置。

本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置测定含水率的方法。

为实现上述目的，本发明提供的测定好氧发酵物料含水率的装置，主要结构为：

水分传感器探针尾端与水分传感器电缆线之间连接，并将连接处用树脂浇注固定于水分传感器探杆内；

温度传感器探针尾端与温度传感器电缆线之间连接，并将连接处用环氧树脂浇注固定于温度传感器探杆内；

水分传感器探杆与温度传感器探杆由联结板连接；

水分传感器电缆与温度传感器电缆均与主机盒连接。

所述的装置，其中，水分传感器为四针式探针，探针为实心结构，探针头部呈圆锥形状；四个探针尾端连接到一根同轴电缆。

所述的装置，其中，水分传感器与温度传感器的联结板是用环氧树脂浇注而成。

所述的装置，其中，水分传感器电缆线是阻抗为50Ω或75Ω的同轴电缆。

所述的装置，其中，温度传感器电缆线是RVVP三芯电缆。

所述的装置，其中，水分传感器电缆线和温度传感器电缆线用热缩护套组合成一体。

本发明提供的利用上述装置测定好氧发酵物料含水率的方法，主要为：

水分传感器采集被测物料的介电常数至主机盒；

温度传感器采集被测物料的温度数据至主机盒；

主机根据采集的温度数据选择相应的水分标定模型，将介电常数代入该水分标定模型后，计算出被测物料的含水率，显示于主机的显示屏。

所述的方法，其中，水分标定模型是采用介电常数与含水率的标定。

本发明具有抗腐蚀、抗老化、耐酸碱、经久耐用等特点，适用于发酵物料含水率的准确测定和连续监测。可以避免传统方法所需的繁琐取样和室内测定手续，而且能实时在线地获取物料的含水率变化信息，用于指导好氧发酵过程和工艺调控，加速物料的快速发酵和无害化处理过程。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的整体构成示意图。

图2为上述实施例中水分传感器与温度传感器的连接示意图。

图3为上述实施例中水分传感器的示意图。

图4为上述实施例中温度传感器的示意图。

图5为上述实施例中主机盒的示意图。

图6为本发明在发酵物料中的含水率测定结果。

具体实施方式

本发明该测定装置可以在线测定发酵物料的含水率，并由终端设备显示读数。

为实现上述目的，本发明提供的装置，包括有一主机、传感器、探杆和电缆线，其中：

传感器由水分传感器与温度传感器两部分组成：