一種用于厭氧發(fā)酵的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于厭氧發(fā)酵的裝置，屬于生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]沼氣作為生物質(zhì)能源，其生產(chǎn)原料一般為木質(zhì)纖維素，如農(nóng)作物秸桿、林業(yè)廢棄物、能源植物等。在沼氣生產(chǎn)過(guò)程中，采用市政污泥、畜禽糞便等為接種物，有效解決了城市污水以及畜禽排泄物等的環(huán)境污染問(wèn)題，而且避免了資源浪費(fèi)。
[0003]但在研宄過(guò)程中技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)發(fā)酵體系的厭氧環(huán)境對(duì)沼氣生產(chǎn)效率的提高至關(guān)重要，氣體成分的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果必不可少的指標(biāo)。因而，沼氣生產(chǎn)和氣體樣品收集裝置的選擇對(duì)試驗(yàn)的成敗起著決定性作用。
[0004]CN202658153U公開(kāi)了一種連續(xù)進(jìn)料的厭氧發(fā)酵反應(yīng)裝置，可大大提高沼氣產(chǎn)率；CN202322828U公開(kāi)了一種節(jié)能厭氧發(fā)酵裝置，系統(tǒng)能耗低，發(fā)酵率高。但這些裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，不適用于實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)研宄，尤其是多處理的試驗(yàn)。目前針對(duì)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于研宄的低成本厭氧發(fā)酵簡(jiǎn)易裝置還未見(jiàn)報(bào)道。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種簡(jiǎn)易裝置，其應(yīng)用于厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣，可收集氣體樣品以供分析，特別適合批次實(shí)驗(yàn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種裝置，由微型發(fā)酵罐、水槽、量筒、一端均帶有輸液針頭的軟管I和軟管2組成；其中量筒倒置于水槽內(nèi)，且內(nèi)部裝滿飽和食鹽水；
[0008]其中，所述軟管I的針頭通過(guò)微型發(fā)酵罐的內(nèi)塞通入罐內(nèi)，另一端通入倒置的量筒內(nèi)；
[0009]所述軟管I位于量筒外部且靠近量筒處設(shè)一可移動(dòng)的開(kāi)關(guān)元件，在軟管I充氮時(shí)其位于軟管末端且處于打開(kāi)狀態(tài)，充氮結(jié)束后處于關(guān)閉狀態(tài)，在收集氣體時(shí)其移至量筒外部且靠近量筒處，處于打開(kāi)狀態(tài)。
[0010]所述軟管2的針頭通過(guò)微型發(fā)酵罐的內(nèi)塞通入微型發(fā)酵罐內(nèi)，其收集的發(fā)酵氣體用于氣體成分分析。
[0011]其中，所述軟管2的末端設(shè)有2個(gè)封閉元件；最靠近末端的封閉元件用于封閉整個(gè)軟管，防止空氣進(jìn)入，其在厭氧發(fā)酵和氣體樣品收集過(guò)程中位置不變；另一個(gè)封閉元件可根據(jù)采集氣體需要調(diào)整位置，當(dāng)針頭注射器采集完氣體樣品后，將該封閉元件前移至針孔前方，以防止針孔漏氣。
[0012]本實(shí)用新型所述裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，密封性好、氣體樣品易于收集，且在氣體樣品收集過(guò)程中以及收集后發(fā)酵體系仍能維持良好的厭氧環(huán)境，可在實(shí)驗(yàn)室中推廣使用。
[0013]所述軟管I長(zhǎng)度0.5-1.2m，直徑2_5mm。
[0014]所述軟管2長(zhǎng)度12-25cm，直徑2_5臟。
[0015]所述封閉元件可選擇止血鉗、彈簧止水夾。
[0016]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本實(shí)用新型所述的裝置中，所述微型發(fā)酵罐優(yōu)選200mL厭氧瓶，其內(nèi)塞為丁基內(nèi)塞；
[0017]所述軟管I優(yōu)選獸用輸液軟管，其帶針頭一端與微型發(fā)酵罐相連，長(zhǎng)度在0.5-1.2m范圍內(nèi)視微型發(fā)酵罐與量筒之間的距離而定。
[0018]所述軟管2優(yōu)選帶有輸液針頭的乳膠軟管，其帶針頭一端與微型發(fā)酵罐相連，長(zhǎng)度優(yōu)選15_20cm。
[0019]本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)軟管材質(zhì)長(zhǎng)度的選擇，有利于沼氣和氣體樣品的收集以及發(fā)酵體系厭氧環(huán)境的維持。軟管I采用輸液軟管可耐飽和食鹽水腐蝕，避免發(fā)酵過(guò)程中軟管腐蝕漏氣現(xiàn)象。選取合適的軟管I長(zhǎng)度，可實(shí)現(xiàn)微型發(fā)酵罐與沼氣收集裝置之間無(wú)接口，有利于保持厭氧發(fā)酵體系的密封性。軟管2采用乳膠軟管易于注射器針頭穿透，從而利于收集氣體樣品，而且收集氣體樣品完畢后，乳膠軟管的針孔處收縮，不易漏氣。選取適宜的軟管2長(zhǎng)度可保證氣體樣品收集的質(zhì)量。長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，軟管2內(nèi)氣體與發(fā)酵罐內(nèi)氣體交換不充分，不能完全收集到當(dāng)天新產(chǎn)生的氣體；長(zhǎng)度過(guò)短，軟管2內(nèi)靠近發(fā)酵罐一端易凝結(jié)成水滴，影響氣體樣品的收集。
[0020]本實(shí)用新型所述裝置應(yīng)用于厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣，可收集氣體樣品以供分析，特別適合批次實(shí)驗(yàn)。
[0021]本實(shí)用新型所述裝置的工作原理如下:
[0022]I)向裝有樣品與接種物的微型發(fā)酵罐內(nèi)充入氮?dú)?，充氮結(jié)束后迅速蓋上丁基內(nèi)塞，然后蓋上外塞。
[0023]2)打開(kāi)開(kāi)關(guān)元件，向帶有針頭的軟管I中充入氮?dú)?，?qū)趕軟管I內(nèi)的空氣，充氮即將完畢時(shí)，將軟管I帶針頭一端通過(guò)丁基內(nèi)塞與發(fā)酵罐相連，結(jié)束充氮時(shí)迅速關(guān)閉開(kāi)關(guān)元件以封住軟管I無(wú)針頭一端。
[0024]3)將針頭與軟管2緊密相連，再將針頭通過(guò)丁基內(nèi)塞與發(fā)酵罐相連接。打開(kāi)輸液軟管I無(wú)針頭端的開(kāi)關(guān)元件，再次充入氮?dú)猓藭r(shí)氮?dú)馔ㄟ^(guò)整個(gè)裝置從乳膠軟管2末端流出，充氮即將結(jié)束時(shí)立即用2個(gè)封閉元件封閉乳膠軟管2末端，結(jié)束充氮，關(guān)閉開(kāi)關(guān)元件封住輸液軟管I無(wú)針頭端。
[0025]4)裝置連接完成后，將軟管I末端伸入倒置于水槽中并裝滿飽和食鹽水的量筒內(nèi)，同時(shí)打開(kāi)并移動(dòng)開(kāi)關(guān)元件置量筒外，采用排飽和食鹽水法測(cè)定產(chǎn)氣量。
[0026]5)當(dāng)需要分析氣體成分時(shí)，先將乳膠軟管中的氣體壓縮至厭氧瓶?jī)?nèi)進(jìn)行氣體交換和混合，2?3次后，用帶針頭注射器穿透乳膠軟管一側(cè)，拉動(dòng)活塞，在壓力差的作用下氣體被吸入注射器中，將乳膠軟管可移動(dòng)的封閉元件移至注射器針孔前方，以防針孔漏氣。注射器中氣體樣品注入氣相色譜儀取樣口，即可進(jìn)行氣體成分的檢測(cè)。
[0027]本實(shí)用新型所述裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，可進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣以及沼氣中氣體樣品的收集，利于發(fā)酵體系厭氧環(huán)境的維持以及氣體樣品方便、快捷地進(jìn)行檢測(cè)分析。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型中沼氣發(fā)生和氣體樣品收集的簡(jiǎn)易裝置。
[0029]圖中:1、微型發(fā)酵罐；2、軟管2;3、軟管I ;4、封閉元件；5、量筒；6、水槽；7、開(kāi)關(guān)元件。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0031]實(shí)施例1 一種用于厭氧發(fā)酵的簡(jiǎn)易裝置
[0032]一種裝置，如圖