试验的具体步骤如下:首先,用剪刀等工具将一定量的废报纸和果皮破碎为试验要求的尺寸;将矿泉水瓶从上部剪开,便于装取试验材料;接着把水瓶洗净,晾干,称矿泉水瓶重;然后再分别称取各试验材料,均匀混合后将试样倒入矿泉水瓶中,按表1中含水量的要求,分别给试样加水,加完水后立即在矿泉水瓶上部覆盖保鲜膜,以防止水分蒸发对试验结果的影响,最后称取试样的重量。
由于有机物前期降解较大,而后期较小,因此在试验初期每2~3天称量一次试样重量,而在大约两个月后称量间隔改为每周一次;同时考虑试验数据可能存在较大的离散性,因此每次取三个试样进行平行测试。
1.3试验环境
因为温度对有机物的降解影响是巨大的,由于温度影响所引起的有机物质量的变化会有不同,因此,为了消除环境温度对试验结果的影响,整个试验过程是在地下室进行的,这样一方面避免试样由于发酵而散发的臭味影响其他人的工作和学习,另一方面,主要的就是考虑地下室的温度变化幅度不是很大。图1为试验过程中地下室温度随时间的变化趋势。在试验初期,室内温度处于20~25℃之间,随着外界温度的不断增加,地下室的温度也随之增加,但基本保持在25~30℃之间,变化波动不是很大,认为试验处于恒温状态。

图1室内温度变化曲线
1.4试样密闭性控制
由于试样是装在矿泉水瓶内,并在瓶口覆盖保鲜膜的情况下进行试验,为了保证试样的密闭性,对敞口和密封情况下矿泉水瓶的水分蒸发量进行了比较。在两个矿泉水瓶内分别加入50g水,其中一个瓶子为敞口状态,另一个瓶子在添加水后立即进行保鲜膜的密封,然后在相同时间内用天平称取两种情况下矿泉水瓶的质量,矿泉水瓶的质量变化见图2,从图2可以看出,在相同的时间内,密封和敞口两种情况的水分蒸发量分别为1.82g和26.63g,两者相差较大,分别为初始加入水量的3.62%和53.26%。虽然在密封情况下矿泉水瓶仍有一定的水分蒸发量,但和敞口情况下相比,还是偏低的,因此,在试验中,忽略水分蒸发对试验结果的影响。

图2密封和敞口情况下水分蒸发量曲线
2试验现象
试验初期,试样由于发酵而散发出很大的臭味,同时试样表面会长出白毛,随着时间的推移,试样颜色逐渐变为深褐色,试样表面的白毛也变为黑毛,同时,由于试样底部还没有发生降解,因此,底部的颜色变化不大,但是到试验后期,试样底部也由于发生降解而颜色变深。并且在试验过程中还会发现保鲜膜上有水滴,这是由于试样发生降解,引起试样内部温度升高,使水分蒸发,凝结在保鲜膜上形成的。
3试验结果及分析
3.1有机物质量变化
试验初期,试样的质量变化很大,在试验的5天左右,试样的日平均质量变化达到最大值,随后,质量变化逐渐减小,并趋于稳定,五组试样的质量变化见图3。拟合这五条曲线,得到五组试样的质量变化曲线方程,见表2。五组试样的质量变化曲线方程可写成统一形式,即
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式(1)中:Fs(t)为垃圾土在t时刻已降解质量(g);F0为单位体积垃圾土最终可降解质量(g);ks为固体颗粒降解系数(无量纲);t为时间(d)。

图3五组试样质量变化曲线
表2五组试样的质量变化拟合方程









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