CN101650289B - 生化产甲烷潜能的测定装置 - Google Patents
生化产甲烷潜能的测定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101650289B CN101650289B CN2009100857004A CN200910085700A CN101650289B CN 101650289 B CN101650289 B CN 101650289B CN 2009100857004 A CN2009100857004 A CN 2009100857004A CN 200910085700 A CN200910085700 A CN 200910085700A CN 101650289 B CN101650289 B CN 101650289B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anaerobic digestion
- hole
- determinator
- liquid
- digestion container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims abstract description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 23
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种生化产甲烷潜能的测定装置，包括：水浴容器，还包括：厌氧消化容器，所述厌氧消化容器具有可密封的开口，且顶面下侧设置有以所述厌氧消化容器侧壁为外壁的内环空腔结构，所述内环空腔结构的内壁上设置有气体通孔，外壁上设置有液体通孔，所述气体通孔在垂直方向设置在液体通孔的上方，且在所述厌氧消化容器开口密封时，厌氧消化容器内部通过所述气体通孔和液体通孔与所述水浴容器内部连通，所述厌氧消化容器还设置有气体取样器，以及在外壁上设置有刻度值。本发明无需连接管路，减少漏气的可能性，从而提高了测定的准确性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及有机物生化产甲烷潜能(biochemcal methane potential，BMP)的预测，特别地涉及一种生化产甲烷潜能的测定装置，属于化学测试技术领域。
背景技术
随着化石燃料的日益紧缺，生物质能等可再生能源成为未来我们获取能源的新方向。通过有机物特别是污泥等有机固体废弃物厌氧发酵产生甲烷而进行能源利用的技术已经日益发展和成熟，并在越来越广泛的范围中使用。为了设计和选用合适的厌氧发酵回收甲烷工艺，调整工艺参数，作为发酵原料的有机物的产甲烷能力是必须了解的。
目前，对有机物BMP的预测方法通常有两种，其中：
一种采用厌氧型瓦呼仪(Warburg respirometer)测定，其被广泛应用于测定有机物的生物降解性和毒性，但因为其需要比较高的操作技术，而且要求所分析样品的粒径很小，因此在测定有机固体的BMP方面并无优势，应用受到了一定的制约和影响；
另一种源自于Owen在1979年提出来的方案，用血清瓶作为反应器恒温培养接种污泥后的有机物样品，收集所产生的甲烷，估算其甲烷产率，从而衡量有机固体废弃物厌氧消化的可行性。该方法中常用的BMP测定组件如图1所示，从图1中可以看出：该组件包括：血清瓶101、洗气瓶102、采样阀103、量筒104和恒温水浴容器105，其工作原理为：将例如待测污泥等的固体废弃物、及其他添加物的混合物在血清瓶101中进行反应，血清瓶101位于恒温水浴5中，由此产生的气体通过管道进入洗气瓶102，同时将相同体积的水通过管道压入量筒104中。在血清瓶101顶部设置取样口，取气体样品分析其组分。从该BMP测定装置可以看出，其各个组成部分之间需要利用管路来实现连接，而管路连接必然存在彼此间连接处漏气的可能性，这势必将影响测定的结果；此外，为了使反应速度增快，通常需要额外地对血清瓶101中的混合物进行搅拌，否则，反应时间将可能较长，这显然不利于得出测定结果，由此还会导致厌氧消化性能评价的可靠性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生化产甲烷潜能的测定装置，其能够快速可靠地进行BMP的测定。
为了达到上述目的，本发明提供一种生化产甲烷潜能的测定装置，包括：水浴容器，还包括：厌氧消化容器，所述厌氧消化容器具有可密封的开口，且顶面下侧设置有以所述厌氧消化容器侧壁为外壁的内环空腔结构，所述内环空腔结构的内壁上设置有气体通孔，外壁上设置有液体通孔，所述气体通孔在垂直方向设置在液体通孔的上方，且在所述厌氧消化容器开口密封时，厌氧消化容器内部通过所述气体通孔和液体通孔与所述水浴容器内部连通，所述厌氧消化容器还设置有气体取样器，以及在外壁上设置有刻度值。
进一步地，该装置还包括：磁力搅拌器。
更进一步地，所述磁力搅拌器是恒温式集热磁力搅拌器或者加热式磁力搅拌器，其中，所述磁力搅拌器可以设置在所述水浴容器的下方。
进一步地，所述厌氧消化容器可密封的开口利用设置在其上的外部塞来密封。
进一步地，所述的气体取样器设置在所述内环空腔的顶部。
进一步地，该装置还包括测试水浴容器中液体温度的温度测试仪器。
进一步地，该装置还包括测试厌氧消化容器内部温度的温度测试仪器。
与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
(1)本发明所提出的生化产甲烷潜能的测定装置整体化设计，无需增加任何管路设计，由此减少了测定过程中漏气的可能性，并且使得测定结果更加准确；
(2)在本发明所提出的生化产甲烷潜能的测定装置中，对厌氧消化容器中的混合物可以采用磁力搅拌方式，无需与反应物直接接触，由此也能缩短测试时间；同时磁力搅拌器还可以选用恒温式集热磁力搅拌器或者加热式磁力搅拌器，此时，磁力搅拌器可以设置在所述水浴容器的下方，对水浴容器中的液体进行保温和加温，实现方式更加简单可靠；
(3)在本发明所提出的生化产甲烷潜能的测定装置中，气体的产量以及温度可以直接读出，使得测试过程较为简单，测试结果更为直观。
附图说明
图1为现有技术中BMP测定组件的示意图。
图2为本发明具体实施例中BMP测定装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的介绍，但不作为对本发明的限定。
如图2所示，一种BMP测定装置包括：水浴容器1，和厌氧消化容器2，其中：
水浴容器1是一个上端开口的罐体，用来承装热液体7，液体7典型地可以选用水；
厌氧消化容器2也是设置在水浴容器1内部的一个上端开口的罐体，所述开口是可以密封的，例如，图2中所示，利用合适的塞8来进行密封，且在所述厌氧消化容器2顶部的下侧位置形成内环空腔4，此时，内环空腔4的外壁为厌氧消化容器2的侧壁，内环空腔4的内壁上设置有气体通孔5，外壁上设置有液体通孔6，且在垂直方向上，气体通孔5设置在液体通孔6的上方、并间隔一段距离，可见，在如图2所示的厌氧消化容器2开口利用塞8实现密封状态时，厌氧消化容器2的内部通过气体通孔5和液体通孔6与水浴容器1的内部连通。此外，厌氧消化容器2还设置有气体取样器9，气体取样器9示例性地设置在内环空腔4的顶面，便于气体取样；在可替换的实施例中，气体取样器9也可以设置在厌氧消化容器2的顶部任何位置；厌氧消化容器2的外表面还设置有刻度值。。
利用上述BMP测定装置进行测定时，其实现过程如下：
首先将待测污泥等的固体废弃物、及其他添加物的混合物从厌氧消化容器2的开口放入厌氧消化容器2内部，往厌氧消化容器2内部吹扫氮气，以排空其中的氧气，从而利于厌氧消化的进行，然后通过塞8将厌氧消化容器2的开口密封。接下来，在水浴容器1中加入一定量的液体(例如，水)，液体的高度需要高于液体通孔6所处高度，以此保证厌氧消化容器2处于密封状态；但是，液体的高度一般地不超过气体通孔5的高度；
当随着厌氧消化容器2中反应的进行，产生一定的气体，气体通过内环空腔4内壁上的气体通孔5进入内环空腔4内，随即推动内环空腔4内部的液体向下运动，液体随即从液体通孔6流入水浴容器1中，由此，提升水浴容器1内部液面的高度；此时，可以利用该液面所对应的厌氧消化容器2外部刻度值与反应之前所记录的液面刻度值的差值计算出水浴容器1中厌氧反应前后的体积变化差值，该差值实际上与厌氧反应过程中所产气体的体积值对应；
从气体取样器9中取出反应产生的气体样本；
利用以上测出的气体体积、当时的反应温度(即，水浴容器1中液体的温度)、以及气体样本就可以实现对厌氧消化性能的评价。
此外，在另外的实施例中，为了使反应速度加快，该装置还可以包括：磁力搅拌器，用于对厌氧消化容器2中的混合物进行搅拌。所述的磁力搅拌器优选地可以选用恒温式集热磁力搅拌器或者加热式磁力搅拌器，且可以将磁力搅拌器主体设置在水浴容器1的下端，同时实现对水浴容器1中液体温度的加温或者保温，更好地保证厌氧反应的反应温度。
此外，还可以在该装置中设置温度测试仪器(例如，温度计)，使得反应温度更加直观，也便于更好地通过外部设置来使厌氧消化容器2中的温度值调节到理想值，示例性地，所述温度测试仪器可以设置成直接测试厌氧消化容器2内部的温度并显示，也可以设置成测量水浴容器1中液体的温度。
综上，本发明具有如下显著优点：
(1)本发明所提出的生化产甲烷潜能的测定装置整体化设计，无需增加任何管路设计，由此减少了测定过程中漏气的可能性，并且使得测定结果更加准确；
(2)在本发明所提出的生化产甲烷潜能的测定装置中，对厌氧消化容器中的混合物可以采用磁力搅拌方式，无需与反应物直接接触，由此也能缩短测试时间；同时磁力搅拌器还可以选用恒温式集热磁力搅拌器或者加热式磁力搅拌器，此时，磁力搅拌器可以设置在所述水浴容器的下方，对水浴容器中的液体进行保温和加温，实现方式更加简单可靠；
(3)在本发明所提出的生化产甲烷潜能的测定装置中，气体的产量以及温度可以直接读出，使得测试过程较为简单，测试结果更为直观。
还需要说明的是，以上所述仅是本发明的优选实施方式本发明，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。此外，附图完全是示意性的，且未按比例画出。特别地，出于清晰性的目的，某些尺寸被夸大。
Claims (8)
1.一种生化产甲烷潜能的测定装置，包括：水浴容器，其特征在于，该装置还包括：厌氧消化容器，所述厌氧消化容器具有可密封的开口，且顶面下侧设置有以所述厌氧消化容器侧壁为外壁的内环空腔结构，所述内环空腔结构的内壁上设置有气体通孔，外壁上设置有液体通孔，所述气体通孔在垂直方向设置在液体通孔的上方，且在所述厌氧消化容器开口密封时，厌氧消化容器内部通过所述气体通孔和液体通孔与所述水浴容器内部连通，所述厌氧消化容器还设置有气体取样器，以及在外壁上设置有刻度值。
2.如权利要求1所述的测定装置，其特征在于，该装置还包括：磁力搅拌器。
3.如权利要求2所述的测定装置，其特征在于，所述磁力搅拌器是恒温式集热磁力搅拌器或者加热式磁力搅拌器。
4.如权利要求3所述的测定装置，其特征在于，所述磁力搅拌器设置在所述水浴容器的下方。
5.如权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述厌氧消化容器可密封的开口利用设置在其上的外部塞来密封。
6.如权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述的气体取样器设置在所述内环空腔的顶部。
7.如权利要求1所述的测定装置，其特征在于，该装置还包括测试水浴容器中液体温度的温度测试仪器。
8.如权利要求1所述的测定装置，其特征在于，该装置还包括测试厌氧消化容器内部温度的温度测试仪器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100857004A CN101650289B (zh) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | 生化产甲烷潜能的测定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100857004A CN101650289B (zh) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | 生化产甲烷潜能的测定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101650289A CN101650289A (zh) | 2010-02-17 |
| CN101650289B true CN101650289B (zh) | 2011-07-06 |
Family
ID=41672570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100857004A Expired - Fee Related CN101650289B (zh) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | 生化产甲烷潜能的测定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101650289B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103675214B (zh) * | 2013-12-23 | 2015-07-15 | 上海交通大学 | 一种测量生化产甲烷潜力的装置和方法 |
| CN104330536A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-02-04 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种生物质生化产甲烷潜力测定装置及其操作方法 |
| CN106190820A (zh) * | 2015-05-04 | 2016-12-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于微生物发酵的装置 |
| CN105241786A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-13 | 中和荣华环保科技(北京)有限公司 | 一种生化产甲烷潜能测定装置 |
| CN112147036A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-29 | 上海化工研究院有限公司 | 一种恒温型物质遇水放气反应能力测试装置及测试方法 |
| CN112504910B (zh) * | 2020-11-03 | 2023-02-07 | 上海应用技术大学 | 一种废水厌氧生化效果的评价装置及评价方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1569699A (zh) * | 2004-04-26 | 2005-01-26 | 清华大学 | 一种剩余污泥的处理方法 |
-
2009
- 2009-05-27 CN CN2009100857004A patent/CN101650289B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1569699A (zh) * | 2004-04-26 | 2005-01-26 | 清华大学 | 一种剩余污泥的处理方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 邓舟 等.有机固体废弃物生化产甲烷潜能测定标准方法.《清华大学学报（自然科学版）》.2005,第45卷(第9期),1213-1216. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101650289A (zh) | 2010-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101650289B (zh) | 生化产甲烷潜能的测定装置 | |
| Wang et al. | Determination of methane yield of cellulose using different experimental setups | |
| EP3521249B1 (en) | System setup for biological methane potential test | |
| CN110455675B (zh) | 厌氧发酵产沼气量自动测量系统的测量方法 | |
| CN108414387B (zh) | 一种生化产甲烷潜力自动测量装置和方法 | |
| CN102778508A (zh) | 一种沉积物中水合物原位合成及其声特性测量的装置 | |
| CN104330536A (zh) | 一种生物质生化产甲烷潜力测定装置及其操作方法 | |
| CN104880540A (zh) | 一种测定有机固体废弃物生化产甲烷潜力的装置和方法 | |
| CN101520394A (zh) | 厌氧污泥活性的测定方法 | |
| CN102042998A (zh) | 水合物生成动力学模拟实验装置 | |
| CN106066198A (zh) | 一种测定集气袋中沼气体积的简易装置及测定方法 | |
| CN103969154B (zh) | 一种厌氧污泥产沼气活性的测定方法及测定装置 | |
| CN105784561A (zh) | 一种多孔材料多场耦合渗透率测量装置及其测量方法 | |
| CN213336325U (zh) | 一种发酵试验中气体产量的检测设备 | |
| CN202631527U (zh) | 新拌混凝土综合测定仪 | |
| CN107449694B (zh) | 称重式微量气体体积测定装置及基于该装置的测试方法 | |
| CN210604263U (zh) | 厌氧发酵产沼气量自动测量系统 | |
| CN214503581U (zh) | 一种全自动生化需氧量测定仪器 | |
| CN201959784U (zh) | 电热恒温化学反应罐 | |
| CN203411539U (zh) | 自动控制生物质发酵产沼气的试验装置 | |
| KR100990368B1 (ko) | 반응조 내에서 미생물의 반응에 의해 생성되는 가스의 발생량을 측정하는 장치 및 이를 포함하는 다중 채널형 자동 가스분석 시스템 | |
| CN219417364U (zh) | 一种具有加热功能的自动电位滴定仪反应容器夹具 | |
| BR202020025560U2 (pt) | Sistema portátil automatizado para medição de potencial bioquímico de metano | |
| CN220283778U (zh) | 一种活性污泥脱氮性能评价装置 | |
| CN102133515A (zh) | 电热恒温化学反应罐 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170704 Address after: 518112, No. 2, Yu Ling Road, Yunan environmental garden, Buji street, Longgang District, Guangdong, Shenzhen Patentee after: Shenzhen Hanyuan Biotechnology Development Co. Ltd. Address before: 100085, Beijing, Haidian District information Road 1, international pioneer park, block A, 5 Patentee before: Beijing JIankun Weihua New Energy Science & Technology Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110706 Termination date: 20180527 |