本实用新型专利技术涉及一种用于厌氧发酵的装置,由微型发酵罐、水槽、量筒、一端均带有输液针头的软管1和软管2组成;其中量筒倒置于水槽内,且内部装满饱和食盐水;所述软管1的针头通过微型发酵罐的内塞通入微型发酵罐内,另一端通入倒置的量筒内;所述软管1位于量筒外部且靠近量筒处设一可移动的开关元件;所述软管2的针头通过微型发酵罐的内塞通入微型发酵罐内,其末端设有2个封闭元件。本实用新型专利技术所述装置,结构简易,可进行厌氧发酵产沼气以及沼气中气体样品的收集,利于发酵体系厌氧环境的维持以及气体样品方便、快捷地进行检测分析。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于厌氧发酵的装置,属于生物质能源
技术介绍
沼气作为生物质能源,其生产原料一般为木质纤维素,如农作物秸杆、林业废弃物、能源植物等。在沼气生产过程中,采用市政污泥、畜禽粪便等为接种物,有效解决了城市污水以及畜禽排泄物等的环境污染问题,而且避免了资源浪费。但在研宄过程中技术人员发现发酵体系的厌氧环境对沼气生产效率的提高至关重要,气体成分的动态监测是评价试验结果必不可少的指标。因而,沼气生产和气体样品收集装置的选择对试验的成败起着决定性作用。CN202658153U公开了一种连续进料的厌氧发酵反应装置,可大大提高沼气产率;CN202322828U公开了一种节能厌氧发酵装置,系统能耗低,发酵率高。但这些装置结构复杂,成本较高,不适用于实验室的科学研宄,尤其是多处理的试验。目前针对实验室应用于研宄的低成本厌氧发酵简易装置还未见报道。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种简易装置,其应用于厌氧发酵产沼气,可收集气体样品以供分析,特别适合批次实验。为了实现上述目的,本技术采用如下技术方案:一种装置,由微型发酵罐、水槽、量筒、一端均带有输液针头的软管I和软管2组成;其中量筒倒置于水槽内,且内部装满饱和食盐水;其中,所述软管I的针头通过微型发酵罐的内塞通入罐内,另一端通入倒置的量筒内;所述软管I位于量筒外部且靠近量筒处设一可移动的开关元件,在软管I充氮时其位于软管末端且处于打开状态,充氮结束后处于关闭状态,在收集气体时其移至量筒外部且靠近量筒处,处于打开状态。所述软管2的针头通过微型发酵罐的内塞通入微型发酵罐内,其收集的发酵气体用于气体成分分析。其中,所述软管2的末端设有2个封闭元件;最靠近末端的封闭元件用于封闭整个软管,防止空气进入,其在厌氧发酵和气体样品收集过程中位置不变;另一个封闭元件可根据采集气体需要调整位置,当针头注射器采集完气体样品后,将该封闭元件前移至针孔前方,以防止针孔漏气。本技术所述装置结构简易,密封性好、气体样品易于收集,且在气体样品收集过程中以及收集后发酵体系仍能维持良好的厌氧环境,可在实验室中推广使用。所述软管I长度0.5-1.2m,直径2_5mm。所述软管2长度12-25cm,直径2_5臟。所述封闭元件可选择止血钳、弹簧止水夹。作为优选的实施方式,本技术所述的装置中,所述微型发酵罐优选200mL厌氧瓶,其内塞为丁基内塞;所述软管I优选兽用输液软管,其带针头一端与微型发酵罐相连,长度在0.5-1.2m范围内视微型发酵罐与量筒之间的距离而定。所述软管2优选带有输液针头的乳胶软管,其带针头一端与微型发酵罐相连,长度优选15_20cm。本技术通过对软管材质长度的选择,有利于沼气和气体样品的收集以及发酵体系厌氧环境的维持。软管I采用输液软管可耐饱和食盐水腐蚀,避免发酵过程中软管腐蚀漏气现象。选取合适的软管I长度,可实现微型发酵罐与沼气收集装置之间无接口,有利于保持厌氧发酵体系的密封性。软管2采用乳胶软管易于注射器针头穿透,从而利于收集气体样品,而且收集气体样品完毕后,乳胶软管的针孔处收缩,不易漏气。选取适宜的软管2长度可保证气体样品收集的质量。长度过长,软管2内气体与发酵罐内气体交换不充分,不能完全收集到当天新产生的气体;长度过短,软管2内靠近发酵罐一端易凝结成水滴,影响气体样品的收集。本技术所述装置应用于厌氧发酵产沼气,可收集气体样品以供分析,特别适合批次实验。本技术所述装置的工作原理如下:I)向装有样品与接种物的微型发酵罐内充入氮气,充氮结束后迅速盖上丁基内塞,然后盖上外塞。2)打开开关元件,向带有针头的软管I中充入氮气,驱赶软管I内的空气,充氮即将完毕时,将软管I带针头一端通过丁基内塞与发酵罐相连,结束充氮时迅速关闭开关元件以封住软管I无针头一端。3)将针头与软管2紧密相连,再将针头通过丁基内塞与发酵罐相连接。打开输液软管I无针头端的开关元件,再次充入氮气,此时氮气通过整个装置从乳胶软管2末端流出,充氮即将结束时立即用2个封闭元件封闭乳胶软管2末端,结束充氮,关闭开关元件封住输液软管I无针头端。4)装置连接完成后,将软管I末端伸入倒置于水槽中并装满饱和食盐水的量筒内,同时打开并移动开关元件置量筒外,采用排饱和食盐水法测定产气量。5)当需要分析气体成分时,先将乳胶软管中的气体压缩至厌氧瓶内进行气体交换和混合,2?3次后,用带针头注射器穿透乳胶软管一侧,拉动活塞,在压力差的作用下气体被吸入注射器中,将乳胶软管可移动的封闭元件移至注射器针孔前方,以防针孔漏气。注射器中气体样品注入气相色谱仪取样口,即可进行气体成分的检测。本技术所述装置,结构简易,可进行厌氧发酵产沼气以及沼气中气体样品的收集,利于发酵体系厌氧环境的维持以及气体样品方便、快捷地进行检测分析。【附图说明】图1为本技术中沼气发生和气体样品收集的简易装置。图中:1、微型发酵罐;2、软管2;3、软管I ;4、封闭元件;5、量筒;6、水槽;7、开关元件。【具体实施方式】以下实施例用于说明本技术,但不用来限制本技术的范围。实施例1 一种用于厌氧发酵的简易装置一种装置,如图当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于厌氧发酵的装置,其特征在于,由微型发酵罐、水槽、量筒、一端均带有输液针头的软管1和软管2组成;其中量筒倒置于水槽内,且内部装满饱和食盐水;所述软管1的针头通过微型发酵罐的内塞通入微型发酵罐内,另一端通入倒置的量筒内;所述软管1位于量筒外部且靠近量筒处设一可移动的开关元件;所述软管2的针头通过微型发酵罐的内塞通入微型发酵罐内,其末端设有2个封闭元件。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:杨富裕,吴春会,周禾,张蕴薇,高凤芹,郑玉龙,张琛蔚,
申请(专利权)人:中国农业大学,
类型:新型
国别省市:北京;11
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