CN109207354B - 一种微生物发酵产气潜力测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微生物发酵产气潜力测试装置，包括：刻度筒、导气管、第一阀门、连接管、气体收集装置、出气管和补液瓶；刻度筒竖直套设在导气管外，且导气管的上端与刻度筒连通，导气管的下端伸入至发酵瓶内用于收集气体；刻度筒下端与补液瓶连通，补液瓶固定设置在刻度筒的上部的一侧，补液瓶内装有液体，补液瓶用于向导气管与刻度筒之间的空隙内补充液体和收集自空隙排出的液体；刻度筒上端通过连接管与气体收集装置连通，第一阀门设置在连接管上，用于控制气体收集装置与刻度筒连通与否；气体收集装置与出气管连通。本发明克服了测量结果不准确、测试过程不连续和可靠性差的缺陷，使测量操作简单，测试连续，准确性高和取样方便。

Description

一种微生物发酵产气潜力测试装置
技术领域
本发明涉及气体测量技术领域，特别是涉及一种微生物发酵产气潜力测试装置。
背景技术
发酵物料是保障沼气生产的基础，其产气能力也是进行沼气工程设计和计算的重要参考依据。目前，国内外很多实验室用于测定微生物厌氧发酵生产沼气等气体的微生物发酵产气潜力测试装置，主要有两种，一种是简易测试装置，基本都是以锥形瓶、广口瓶等为发酵瓶和集气瓶，以带刻度的烧杯或量筒等为集水瓶，通过测定气体产生时排出的水的体积来确定所产生气体的体积(图1)。由于实验室条件所限，所用的集气瓶往往容积相对较小，在整个批式发酵过程中所产气体的体积是集气瓶的数倍，因此在试验过程中当集气瓶中的水即将排空时，需要往瓶内添加水，以保证测定数据的准确性，在进行该操作时需要先断开与发酵瓶之间的连接，再往集气瓶中加水，集气瓶中残留的气体体积往往未被计算在所产生的气体体积内，形成操作误差。发酵产生的气体直接排放到空气中，对环境产生污染，且当气体浓度较高时易形成安全隐患。另一种是全自动的微生物发酵产气潜力测试装置，如瑞典某公司的全自动甲烷潜力测试系统(AMPTS)，单套价格超过20万元，价格昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种微生物发酵产气潜力测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，使测量操作简单，测试连续，准确性高和取样方便。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种微生物发酵产气潜力测试装置，包括刻度筒、导气管、第一阀门、连接管、气体收集装置、出气管和补液瓶；所述刻度筒竖直套设在所述导气管外，且所述导气管的上端与所述刻度筒连通，所述刻度筒下端用于与发酵瓶密封连接，所述导气管的下端伸入至所述发酵瓶内用于收集气体；所述刻度筒下端与所述补液瓶连通，所述补液瓶固定设置在所述刻度筒的上部的一侧，所述补液瓶内装有液体，所述补液瓶用于向所述导气管与所述刻度筒之间的空隙内补充液体和收集自所述空隙排出的液体；所述刻度筒上端通过所述连接管与所述气体收集装置连通，所述第一阀门设置在所述连接管上，用于控制所述气体收集装置与所述刻度筒连通与否；所述气体收集装置与所述出气管连通。
优选的，所述微生物发酵产气潜力测试装置还包括支架，所述刻度筒固定设置在所述支架上。
优选的，所述微生物发酵产气潜力测试装置还包括第二阀门，所述第二阀门固定设置在所述出气管上，用于控制所述出气管的开启和关闭。
优选的，所述刻度筒的数量为多个，多个所述刻度筒并排固定设置在所述支架上。
优选的，所述刻度筒为带刻度的玻璃筒。
优选的，所述导气管为玻璃导气管。
优选的，所述液体为碱性液体，并添加有pH指示剂。
优选的，所述导气管、所述第一阀门、所述连接管、所述气体收集装置、所述出气管和所述补液瓶的数量均等于所述刻度筒的数量。
优选的，所述微生物发酵产气潜力测试装置还包括加热装置，所述加热装置用于水浴加热发酵瓶，所述加热装置顶部开口处设置有防蒸发层，所述防蒸发层用于防止所述加热装置内部的水蒸发。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明通过在刻度筒的上部的一侧设置有与刻度筒连通的补液瓶，以保持刻度筒内的液面高度；并且刻度筒上端通过连接管与气体收集装置连通，第一阀门设置在所述连接管上，用于控制所述气体收集装置的开启和关闭，从而使测量操作简单，测试连续，准确性高和取样方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中微生物发酵产气潜力测试装置结构图；
图2为本发明提供的微生物发酵产气潜力测试装置结构图。
其中：1-加热装置，2-发酵瓶，3-刻度筒，4-支架，5-导气管，6-第一阀门，7-连接管，8-气体收集装置，9-出气管，10-第二阀门，11-补液瓶，12-防蒸发层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种微生物发酵产气潜力测试装置，以解决现有技术存在的问题，使测量操作简单，测试连续，准确性高和取样方便。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图2所示：本实施例提供了一种微生物发酵产气潜力测试装置，包括刻度筒3、导气管5、第一阀门6、连接管7、气体收集装置8、出气管9和补液瓶11；刻度筒3竖直套设在导气管5外，且导气管5的上端与刻度筒3连通，刻度筒3下端用于与发酵瓶2密封连接，防止发酵瓶2内产生的气体进入刻度筒3内，导致测量结果不精确；导气管5的下端伸入至发酵瓶2内用于收集气体；刻度筒3下端与补液瓶11连通，补液瓶11固定设置在刻度筒3的上部的一侧，补液瓶11内装有液体，补液瓶11用于向导气管5与刻度筒3之间的空隙内补充液体和收集自空隙排出的液体，使测量操作简单，测试连续和准确性高。刻度筒3上端通过连接管7与气体收集装置8连通，第一阀门6设置在连接管7上，用于控制气体收集装置8与刻度筒3连通与否，使取样方便；气体收集装置8与出气管连通。
微生物发酵产气潜力测试装置还包括支架4，刻度筒3固定设置在支架4上。
微生物发酵产气潜力测试装置还包括第二阀门10，第二阀门10固定设置在出气管9上，用于控制出气管9的开启和关闭。
刻度筒3的数量为多个，多个刻度筒3并排固定设置在支架4上。
刻度筒3为带刻度的玻璃筒。
导气管5为玻璃导气管。
液体为碱性液体或酸性液体，并可以添加pH指示剂，刻度筒3和补液瓶11中液体可以根据气体特性选用，如测定沼气中甲烷产量时，可以选用NaOH等碱性液体，通过碱性液体吸收沼气中的CO2后，刻度筒3内剩余的气体体积即为甲烷的体积。通常可在液体中加入pH指示剂，既能够指示刻度筒3内的液体吸收酸性或碱性气体后发生的pH变化，也便于观察刻度。
导气管5、第一阀门6、连接管7、气体收集装置8、出气管9和补液瓶11的数量均等于刻度筒3的数量。
微生物发酵产气潜力测试装置还包括加热装置1，加热装置1用于水浴加热发酵瓶2，加热装置1顶部开口处设置有防蒸发层12，防蒸发层12用于防止加热装置1内部的水蒸发。
工作过程：
发酵瓶2内装入发酵物料后，将其放置到加热装置1内，打开第一阀门6、第二阀门10，液体从补液瓶11流入刻度筒3内，待液面不再上升为止，此时补液瓶11和刻度筒3内的液位高度一样且低于导气管5的气体出口高度，记录刻度筒3内液面的刻度值；关闭第一阀门6，启动加热装置1以获得微生物发酵所需的温度条件，发酵产生的气体通过导气管5向上到达带刻度的玻璃筒3内，随着气体量增加，刻度筒3内液位不断下降，当刻度筒内液面高度不变时，读取此时刻度筒3内的液面的刻度值，通过计算得出气体排出的液体体积，即微生物发酵所产生的气体总体积。也可以每天定时查看和记录玻璃筒3的刻度值，从而计算出微生物发酵的日产气量。
当需要测定气体收集装置8内的气体的成分时，打开第二阀门10，清空气体收集装置8内的气体后，关闭第二阀门10，打开第一阀门6，微生物发酵产生的气体进入到气体收集装置8中，收集一定量的气体后，关闭第一阀门6，即可将气体收集装置8内的气体送去检测。如果仍需继续测定微生物发酵所产生的气体体积，则需记录此时刻度筒3上的刻度，再按照前述操作进行。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种微生物发酵产气潜力测试装置，其特征在于：包括刻度筒、导气管、第一阀门、连接管、气体收集装置、出气管和补液瓶；所述刻度筒竖直套设在所述导气管外，且所述导气管的上端与所述刻度筒连通，所述刻度筒下端用于与发酵瓶密封连接，所述导气管的下端伸入至所述发酵瓶内用于收集气体；所述刻度筒下端与所述补液瓶连通，所述补液瓶固定设置在所述刻度筒的上部的一侧，所述补液瓶内装有液体，所述补液瓶用于向所述导气管与所述刻度筒之间的空隙内补充液体和收集自所述空隙排出的液体；所述刻度筒上端通过所述连接管与所述气体收集装置连通，所述第一阀门设置在所述连接管上，用于控制所述气体收集装置与所述刻度筒连通与否；所述气体收集装置与所述出气管连通；
还包括支架，所述刻度筒固定设置在所述支架上；
还包括第二阀门，所述第二阀门固定设置在所述出气管上，用于控制所述出气管的开启和关闭；
所述液体为碱性液体，并添加有pH指示剂；
所述导气管、所述第一阀门、所述连接管、所述气体收集装置、所述出气管和所述补液瓶的数量均等于所述刻度筒的数量；
还包括加热装置，所述加热装置用于水浴加热发酵瓶，所述加热装置顶部开口处设置有防蒸发层，所述防蒸发层用于防止所述加热装置内部的水蒸发。
2.根据权利要求1所述的微生物发酵产气潜力测试装置，其特征在于：所述刻度筒的数量为多个，多个所述刻度筒并排固定设置在所述支架上。
3.根据权利要求1所述的微生物发酵产气潜力测试装置，其特征在于：所述刻度筒为带刻度的玻璃筒。
4.根据权利要求1所述的微生物发酵产气潜力测试装置，其特征在于：所述导气管为玻璃导气管。
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