一种获得好氧堆肥微结构表征参数的方法

摘要

本发明公开了一种获得好氧堆肥微结构表征参数的方法。本发明提供的方法包括以下步骤：（1）在两个以上时间点对好氧堆肥过程中的堆体分别进行混匀取样；（2）对所取样品进行真空冷冻干燥，得到粒径小于2mm的颗粒状待测样品；（3）检测颗粒状待测样品的中位粒径D50，并绘制变化趋势图；（4）检测颗粒状待测样品的形状因子，并绘制变化趋势图；（5）得到堆肥微单元的平均孔隙度，并绘制变化趋势图；（6）确定好氧层厚度，并绘制变化趋势图。本发明能有效解决现有好氧堆肥数值模拟和机理研究过程微结构构建和表征困难的现实问题，有助于堆肥过程节能、减排、增效反应机制研究以及科学、适用的工程技术和装备研发。

主权项

1.一种获得好氧堆肥过程中微结构表征参数变化趋势的方法，包括以下步骤：（1）在两个以上时间点对好氧堆肥过程中的堆体分别进行混匀取样；（2）对步骤（1）中所取样品进行真空冷冻干燥，然后过筛，得到粒径小于2mm的颗粒状待测样品；（3）检测步骤（2）得到的颗粒状待测样品的中位粒径D₅₀，并绘制以时间点和中位粒径D₅₀为坐标的变化趋势图；（4）检测步骤（2）得到的颗粒状待测样品的形状因子，并绘制以时间点和形状因子为坐标的变化趋势图；（5）按照粒径大于步骤（3）中最小的中位粒径D₅₀且小于步骤（3）中最大的中位粒径D₅₀的原则，从步骤（2）得到的每个颗粒状待测样品中选择20个以上颗粒，进行冷冻切片，获得每个颗粒直径最大的颗粒横截面的显微镜照片，并利用图像分析软件计算每个颗粒的孔隙度，将所选取的所有颗粒的检测结果求平均，得到堆肥微单元的平均孔隙度，并绘制以时间点和平均孔隙度为坐标的变化趋势图；A_i：颗粒上的第i个孔隙的面积；N：颗粒上的孔隙个数；A₀：颗粒面积；（6）利用显微红外光谱仪扫描步骤（5）得到的直径最大的颗粒横截面，应用二阶导数处理原始光谱，从处理后的光谱中优选与好氧反应联系紧密的特征波段，在此波段的二阶导数图像上沿颗粒径向提取二阶导数数值，根据数值变化确定好氧层厚度，并绘制以时间点和好氧层厚度为坐标的变化趋势图。