CN1185489C - 甲烷生成活性测定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种甲烷活性测定装置,包括装配了可拆卸的盖(3)的压力容器(4)、收容于压力容器(4)中的可拆卸的二氧化碳吸收器(6)、收容可拆卸的压力容器(4)的恒温水槽(7)、与记录计(5)连接并固定在盖(3)上的压电转换式压力传感器(8)、分别装配在该二氧化碳吸收器(6)的外部底面和内部底面的二氧化碳吸收器支撑部件和发生气管(16),和在压力容器(4)的盖(3)上安装的带气相置换用阀门的通气管(12)。

Description

甲烷生成活性测定装置
技术领域
本发明涉及用于厌氧性废水处理法中的颗粒污泥的甲烷生成活性的测定装置。
背景技术
目前已知的污泥的甲烷生成活性的测定装置有在刊物[用水と排水,第37卷,第7期(1995)]中记载的所谓[水上置换法]中所使用的装置,它是图12和13中所示的装置,对其进行说明。可拆卸地安装了导气管61的多个细口瓶62静置在恒温水槽63的水中,恒温水槽63中装配有搅拌部件66和加热器67,导气管61的顶端插入装满1N,NaOH溶液的洗气瓶68内,该洗气瓶68和贮气器69用导气管61连接,在贮气器69上装有标尺72。
采用这种测定装置测定污泥的甲烷生成活性时的操作顺序是在图13的操作流程图中与时间同时表示的,
(1)采样要测定的污泥;
(2)将采样的污泥和反应液放入在恒温水槽63内静置的细口瓶62中,为了提高装置的厌氧性,采用搅拌部件66和加热器67,在35℃静置12个小时;
(3)然后,将在细口瓶62产生的气体通过导气管61导入装满1N,NaOH溶液的洗气瓶68内,除去CO2
(4)将该气体在贮气器69中留存6~8个小时,这期间,每1小时目测标尺72的值来读取贮气器69的上下移动,判断甲烷生成活性(斜率)(gCOD,其中字母g表示克,COD是Chemical OxygenDemand(化学需氧量)的缩写)。
(5)24个小时测定污泥的gVSS。然后,基于其甲烷生成活性(斜率)和污泥量(gVSS,其中VSS是Volatile Suspended Solid(挥发性悬浮固体)的缩写),按照后面记载的与本发明同样的步骤,计算每1天的甲烷气体量(gCOD/gVSS/d,其中字母d表示一天,该单位是1克VSS在一天(24小时)内产生的甲烷量,且该单位表示甲烷发生活性量)。
但是,采用这种测定装置存在下面各种问题:上述污泥的甲烷生成活性的测定没有考虑气相置换,为了提高装置的厌氧性需要很长的时间,总得来说,从污泥采样开始共计需要44个小时这么长的时间,这期间,测定者必须在测定装置旁连续监视计量器,因此需要大量的劳动力,而且,由于称的测定值是测定者目测取得的,该读取数值不精确,为了将反应用的细口瓶静置还需要小心操作,在测定甲烷生成活性低的污泥时,NaOH水溶液会从贮气器逆流到细口瓶,操作者需要通过手算来计算甲烷生成活性,计算烦琐,不可能迅速计算,以及无法判断甲烷生成活性值的好坏等。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有的甲烷生成活性测定装置存在的问题,提供一种甲烷生成活性的测定装置,该装置由于提高了装置的厌氧性缩短了时间,从污泥采样开始短时间结束测定的全过程,并且装置本身可以自动记录测定结果,这期间,测定者不必在测定装置旁连续监视计量器,不仅没有增加测定者的负担,还可以得到精确的测定结果,不需要为了将反应用容器静置而小心操作,在测定甲烷生成活性低的污泥时,NaOH水溶液不会逆流流到反应用容器中,操作者不需要通过手算来计算甲烷生成活性,计算容易,可迅速计算,可判断甲烷生成活性的好坏。
本发明为了达到上述目的,方案1中记载的发明是甲烷生成活性测定装置,它装配了用于测定厌氧性废水处理中的污泥或者土壤的甲烷生成活性的测定装置和记录装置,上述测定装置备有装配了可拆卸的盖的压力容器、收容于该压力容器中的可拆卸的二氧化碳吸收容器和收容可拆卸的压力容器的恒温水槽;在盖上安装着与记录计连接的压电转换式的压力传感器,在二氧化碳吸收容器的外部底面上安装着支持二氧化碳吸收容器用的支撑部件,在内部底面上安装着贯通内部底面的通气用发生气管,在压力容器的盖上安装着带气相置换用阀门的通气管,在方案2记载的发明是在压力容器的内部底面上安装有磁力搅拌器的上述测定装置。
本发明具有这样的效果:由于缩短了用于提高装置厌氧性的时间,从污泥采样开始在短时间内结束测定的全过程,并且装置本身可自动记录测定结果,这期间,测定者不必在测定装置旁连续监视计量器,不仅可以不给测定者加负担,还可以得到精确的测定结果,并且,不需要为了将反应用容器静置而小心操作,在测定甲烷生成活性低的污泥时,NaOH水溶液不会逆流到反应用容器。
方案3~8记载的发明,记录装置具有根据测定装置中的压电转换式的压力传感器检测到的压力信息自动计算每1天的甲烷生成活性量的计算处理部分,和显示计算处理部分处理的计算值的显示部分,计算处理部分基于以下公式计算出每天的甲烷生成活性量,即 X 1 = ΔP 2 × V × T 2 ( T 1 - T 4 ) × gCOD × gVSS , 其中:ΔP2是经过计算忽略时间之后起到判定时间为止所变化的压力,V是容量,T2是每1天的判定时间(24个小时),T1是实际的判定时间(4小时),T4是计算忽略时间(1个小时),gCOD是甲烷生成活性(斜率),gVSS是污泥量。而计算处理部分具有A/D转换器、判定时间计数器、污泥量计数器和控制部分,其中A/D转换器用于将从测定装置中的压力传感器输出的压力信号变换成数字信号;判定时间计数器用于手动设定判断时间、记录判定时间、同时进行判定时间的数字显示;污泥量计数器用于手动设定污泥量、数字显示污泥量;控制部分用于进行基于从上述A/D转换器输出的压力信号和从判定时间计数器输出的判定时间和从污泥量计数器输出的污泥量各自的数据来计算每天的甲烷生成活性量的控制。此外,代替判定时间计数器和污泥量计数器,可具备键盘、画面显示器、计时器和存储器,其中键盘用于输入设定判定时间和污泥量;画面显示器用于将从上述键盘输入的判定时间和污泥量用画面显示;计时器用于对从键盘输入的判定时间进行计时;存储器用于存储判定时间和污泥量,而该存储数据是由控制部分读取。此外,显示部分由亮度不同的多个灯构成,根据计算处理部分算出的甲烷生成活性量的值与判断基准的比较结果,显示对应亮度的灯用于表示结果好坏。显示部分也可以为画面显示装置,根据计算处理部分算出的甲烷生成活性量的值与判断基准的比较结果,用画面显示好坏。
本发明具有下面的效果:甲烷生成活性测定装置中的判断装置可从测定装置中的压电转换式压力传感器检测的压力信息自动计算每1天的甲烷生成活性量,并显示该计算量。即,根据压力传感器输出的压力信号测出给定判定时间的压力变化,将压力变化的斜率换算成气体发生量的时间变化。再换算成作为对应于每1天的甲烷气体量x[ml]的负荷表示的单位[gCOD/h]。将该换算出的甲烷气体量x[gCOD/h]除以用于测定的全部污泥量[gVSS],算出单位污泥量的每1天的甲烷气体量,还算出每1天的甲烷生成活性量[gCOD/gVSS/d],因此,操作者不必通过手算就可容易、迅速地计算甲烷生成活性,并可判断甲烷生成活性值的好坏。
附图说明
图1是本发明第1实施方案的一部分切去的正面图,
图2是同上的二氧化碳吸收容器的纵剖正面图,
图3是同上的操作流程图,
图4是说明同上的污泥计算方法的实施例初期状态的说明图,
图5是说明同上的污泥计量方法的实施例中期状态的说明图,
图6是说明同上的污泥计量方法的实施例的终期状态的说明图,
图7是本发明的第2实施方案的正面图,
图8是构成同上的自动判定装置的方块图,
图9是同上的外观正面图,
图10是同上的操作流程图,
图11是同上的操作时间图,
图12是与本发明同一种类的现有例的透视图,
图13是同上的操作流程图。
具体实施方式
为了明确理解本发明,参照附图,对其实施方案和实施例进行说明。
图1、2中表示的本发明第1实施方案具有测定装置1和记录装置2,测定装置1具有:装有可拆卸盖3的压力容器4、在该压力容器4内可拆卸地放置的二氧化碳吸收容器6和可拆卸地放置压力容器4的带搅拌器的恒温水槽7,盖3上连接着与记录装置2相连的压电转换式压力传感器8和连接1对气相置换用阀门9和10的通气管11、12,在压力容器4的内部底面上安装有磁力搅拌器13。
分别在二氧化碳吸收容器6的外部底面上设置用于支撑二氧化碳吸收容器6的多个支持管14和在其内部底面的中央设置贯通内部底面的通气用发生气管16。在恒温水槽7中设置开启操作磁力搅拌器13的未图示的操作器的搅拌器开关17。
采用所述测定装置测定污泥的甲烷生成活性时的操作步骤在图3操作流程图中与时间同时说明:
(1)操作者把测定装置1的恒温水槽7中装满水,打开升温开关18,使恒温水槽7内的水温为35℃,
(2)接着,取下压力容器4的盖3,向压力容器4内用1分钟加入计量的所给定量的污泥,以及反应液(污泥50毫升1份,反应液450毫升,总量为500毫升),
(3)接着,将二氧化碳吸收容器6放置在压力容器4内,在二氧化碳吸收容器6内乘满20%200毫升的氢氧化钠水溶液,除去CO2,之后只有甲烷气体成为测定对象(时间0),
(4)接着,在压力容器4上加盖3,为了提高装置的厌氧性,打开两个气相置换用阀9和10,从一个通气管11向压力容器4内送入氮气,从另一个通气管12排气,用0.5分钟用氮气置换压力容器4内空的部分,
(5)接着,关闭两个气相置换用阀门9和10,将压力容器4浸在35℃的恒温水槽7内,接通搅拌器开关17,操作磁力搅拌器13,搅拌压力容器4内部的污泥和反应液,约3分钟压力容器4内部成为恒温,
(6)这时测定者接通记录装置2的开关,将压电转换式压力传感器8用例如4个小时检测的压力输入记录计5,结束测定,
(7)如后面1例所表示的实施例那样,用24个小时计算1天的甲烷生成活性量[gCOD/gVSS/d],结束全部测定工序,该测定工序整个需要的时间约为28个小时34分钟。
如上所述,在测定甲烷生成活性量时,将在压力容器4和记录装置2之间配置的压电转换式压力传感器8检测的压力信息输入记录装置2,进行测定,因此,该信息也不需要测定者的操作,可以自动取得,并且,该测定结果是良好的,这样可以大幅度减少测定者的劳动力,并可获得准确的测定信息。
实施例1
下面说明在进行上述颗粒状污泥的甲烷生成活性测定时的操作顺序(2)中的[污泥的计量方法]和[反应液的配制方法]的操作步骤的例子。
[污泥的计量方法]
1)从厌氧处理反应槽(UASB槽)取样含颗粒污泥的厌氧性废水,如图4所示,放入2升大小的广口烧杯B中,
2)如图5所示,将上述厌氧性废水注入过滤器S中,除去一定量的废水和细的悬浮物,
3)将上述得到的颗粒污泥用图6所示的底部有金属网的容积为50毫升的舀子L舀出,量取平满的1杯,
4)将上述量取的颗粒污泥和下面配制的反应液450毫升一起加入到压力容器4中。
[反应液的配制方法]
①反应液的组成液
A液-含有浓缩到通常使用时的100倍的缓冲液(pH=7.0)、指示剂、维他命和微量金属的溶液,
B液-2.5%硫化钠水溶液,是使反应液处于厌氧状态下所使用的溶液,
C液-2.5%着色剂盐酸盐水溶液,是使反应液成为厌氧状态所用的溶液,
D液-128/L醋酸钠水溶液(pH=7.0),是10毫升相当于1克COD的量的溶液,
将它们用蒸馏水稀释,按照下面的配制顺序混合。
②配制顺序
1)往空的螺口瓶中用移液管注入A液5毫升,
2)用500毫升量筒准确量取425毫升自来水,加入到上述螺口瓶中,
3)接着,用移液管量取10毫升D液(5毫升操作两次),注入上述螺口瓶,
4)接着,用移液管将B液5毫升迅速加入到上述螺口瓶中,
5)接着,用移液管将C液5毫升迅速加入到瓶中,
6)步骤4)和5)结束之后,紧密关闭上述螺口瓶的塞子。
(注1)步骤6)之后,溶液的颜色随着溶解的氧的减少由兰变粉红再变透明。
(注2)配制步骤时间共计为约15~30分钟。
(注3)溶液的总量为450毫升。
实施例2
[计算步骤]
上述甲烷生成活性量[gCOD/gVSS/d]的计算步骤如下。
1)测定从测定开始0时到4小时的压力变化。
2)将所得到的压力变化的斜率按照下面的式(1)换算成气体发生量的时间变化。
x=压力容器4的容积×y………(1)
在该式中,x[ml/h]:甲烷气体产生速度
          y[kgf/cm2/h]:压力变化的斜率
3)将所得到的每1小时的甲烷气体量x[ml]换算成以相应负荷表示的单位[gCOD/h]。在是甲烷时,相当于1[gCOD]=350[ml]。
4)上述甲烷气体量x[gCOD/h]除以测定所使用的污泥量[gVSS],计算单位污泥量在每1天的甲烷气体量。
5)最后计算每1天的甲烷气体量[gCOD/gVSS/d]。
[计算例]
下面就通过上述计算步骤对实际计算的例子进行说明。
a)通过上述计算步骤1),在由记录装置2得到的测定开始0时到4小时的压力变化测定为0.3[kgf/cm2]时,甲烷生成活性(斜率)为0.3÷4=0.075[kgf/cm2/h]。
b)接着,将上述压力变化的斜率在压力容器4的容量为341[cm3]时,采用计算步骤2)中式(1)换算成气体发生量的时间变化,气体发生量x=341×0.075,即x=25.58[ml/h]。
c)采用步骤3),如果将每1小时的甲烷气体量x[ml]换算成表示相应负荷的单位[gCOD/h],这时的甲烷生成活性(斜率)为25.58÷350=0.073[gCOD/h]。
d)接着,采用计算步骤4),算出单位污泥量在每1天的甲烷气体量,如果所使用的全部污泥量为4.22[gVSS],单位污泥量的甲烷气体量为0.073÷4.22=0.0173[gCOD/gVSS/h]。
e)接着,采用计算步骤5),计算每1天的甲烷气体量[gCOD/gVSS/d],为0.0173×24=0.415[gCOD/gVSS/d]。这就是所求出的甲烷生成活性量。
图7~9表示的本发明第2实施方案,代替第1实施方案中的记录装置2设置了自动判定装置20,测定装置1中设置了加温开关18。该自动判定装置20具有判定装置主体21,在该判定装置主体21中,如图8所示,设置有将压力传感器8输出的压力信号放大的放大器22、将从该放大器22输出的放大压力信号转换成数字信号的A/D转换器23、和控制各部分、特别是自动测定甲烷生成活性时进行控制的控制部分26。控制部分26根据判定时间和从gVSS计数器输出的污泥的gVSS量各数值,进行计算每1天甲烷的生成活性量的控制。
在判定装置主体21中设置有将控制部分26输出的数据变换成给记录计5的模拟信号并送出的D/A转换器27;用手动给控制部分26设定判定时间,记录判定时间并同时进行判定时间的数值表示的判定时间计数器33;用手动给控制部分26设定污泥gVSS量,并且数字表示污泥的gVSS的gVSS计数器34。
在判定装置主体21中设置有表示所测定的甲烷生成活性值等的DPM(数字面板仪表、数字显示器、画面显示装置相对应)43、用于亮灯表示测定的操作状态的5个灯30a~30e、用于亮灯分阶段表示甲烷生成活性值的判定内容的5个灯40a~40e、进行电源31通电(开、关)的电源开关32和向判定装置主体21的各部分供给直流电的电源部分45。此外,在其它部分还设置了未图示的各种指示开关。该指示开关例如是用于进行灯测试指示的开关和指示测定完成并进行下一次测定的复位开关。
灯30a~30e如图9所示表示操作状态,由电源接通时亮灯的电源灯30a、亮灯表示故障的故障指示灯30b、亮灯表示在测定中(判定装置主体21)操作中的测定中指示灯30c、亮灯表示测定结束的结束指示灯30d和亮灯表示各灯是否正常的灯测试指示灯30e构成。
灯40a~40e如图9所示,将测定的甲烷生成活性值的判断内容与预先在控制部分26设定的判定基准进行比较,其好坏的情况分5个程度亮灯表示。这5个程度表示的灯由亮灯表示「HH:极好」的HH指示灯40a、亮灯表示「MH:较好」的MH指示灯40b、亮灯表示「ML:不太好」的ML指示灯40c、亮灯表示「L:不好」的L指示灯40d、亮灯表示「 LL:极差」的LL指示灯40e构成。
判定时间计数器33和gVSS计数器34采用从面板表面旋转设定的计数器,也可以是其它的构造。例如,也可以由用于输入设定判定时间和污泥的gVSS量的键盘,用画面表示从该键盘输入的判定时间和污泥的gVSS量的画面显示器、记录从键盘输入的判定时间的计时器、存储判定时间和污泥的gVSS量并用于由控制部分读出并取入这些存储数据的存储器等构成。
下面对这种构成的判定装置主体21的全部操作进行说明,接着,对测定颗粒污泥的甲烷生成活性的操作步骤进行说明。
在判定装置主体21中,接通电源开关32,从电源部分45向主体21通电,开始自动测定颗粒污泥的甲烷生成活性。采用放大器22将从压力传感器8输出的压力信号放大,将该放大的压力信号采用A/D转换器23转换成数字信号,输入控制部分26。通过手动操作判定时间计数器33,在控制部分26设定判定时间,并在设定判定时间的同时进行判定时间的数字表示。通过手动操作gVSS计数器34,在控制部分26设定污泥的gVSS量,并数字显示污泥的gVSS量。基于该判定时间计数器33和gVSS计数器34的判定时间和污泥的gVSS量的设定值,控制部分26根据以下的图6和7所示的流程和操作时间,进行计算每1天的甲烷生成活性量[gCOD/gVSS/d]的控制。
将算出的甲烷生成活性量[gCOD/gVSS/d]用D/A转换器27转换成模拟信号,输入记录计5,在记录计中用笔尖等写到记录纸上进行记录。如以下在测定污泥的甲烷生成活性的操作步骤中详细说明的那样,控制部分26进行分别点亮与操作状态对应的灯30(电源灯30a、故障指示灯30b、测定中指示灯30c、结束指示灯30d和灯测试的指示灯30e)的控制。进而,控制部分26进行将所测定的甲烷生成活性值用DPM43表示的控制,将所测定的甲烷生成活性值的判定内容与预先设定在控制部分26的判定基准进行比较,如以下在测定污泥的甲烷生成活性的操作步骤中详细说明的那样,其好坏的情况,用灯40进行5个程度的亮灯显示(HH指示灯40a、MH指示灯40b、ML指示灯40c、L指示灯40d、LL指示灯40e)。
采用上述测定装置,参照图10的操作流程说明测定污泥的甲烷生成活性时的操作步骤。
(A)操作者将测定装置1的恒温水槽7中注满水,接通升温开关18,使恒温水槽7内的水温为35℃,
(B)接着,取下压力容器4的盖3,用1个小时向压力容器4内加入给定量的污泥和反应液(污泥50毫升,反应液450毫升,总量为500毫升),
(C)接着,将二氧化碳吸收容器6放置在压力容器4内,在二氧化碳吸收容器6内充满20%氢氧化钠水溶液200毫升,除去CO2,然后只有甲烷气体成为测定的对象(时间0),
(D)接着,在压力容器4上加盖3,为了提高装置的厌氧性,打开两个气相置换用阀9和10,从一个通气管11向压力容器4送氮气,从另一个通气管12排气,用10分钟的时间用氮气置换压力容器4内空的部分,
(E)接着,关闭两个气相置换用阀门9和10,将压力容器4浸在35℃的恒温水槽7内,接通搅拌器开关17,操作磁力搅拌器13,搅拌压力容器4内部的污泥和反应液,用约10分钟使压力容器4内部恒温,如图8(a)所示,从压力传感器8输出压力信息(0~5kgf/cm2)。
(F)这时,测定者接通电源开关32,电源30a亮灯。
(G)接着,测定者操作判定时间计数器33,如图11(b)所示,在控制部分26设定判定时间(这里是4个小时),该时间在判定时间计数器33上显示。
(H)接着,测定者操作gVSS计数器34,输入污泥的gVSS量,该量在gVSS计数器34上显示。
(J)接着,测定者点亮测定中灯30c,接通搅拌器开关17,开始磁力搅拌器13的搅拌操作,同时通过控制部分26的控制,如图11(h)所示,记录计5开始记录。
(K)如上所述,一到达上述判断时间,判定时间计数器33的操作就结束,如图11(d)所示,在控制部分26中,采用下面的计算式(2)计算的甲烷生成活性值X1在DPM43上表示。
X 1 = ΔP 2 × V × T 2 ( T 1 - T 4 ) × gCOD × gVSS - - - ( 2 )
在式(2)中,ΔP2是经过计算忽略时间之后起到判定时间为止所变化的压力,V是容量,T2是每1天的判定时间(24个小时),T1是实际的判定时间(4小时),T4是计算忽略时间(1个小时),gCOD是甲烷生成活性(斜率),gVSS是污泥量。
(L)如图11(i)所示,采用DPM43所显示的甲烷生成活性值X1,如图11(e)所示,根据预先在控制部分26设定的判断基准,判定甲烷生成活性值的好坏,接着,如图11(f)所示,用判断灯40(40a、40b、40c、40d、40e)亮灯表示值HH(High High:极好)、MH(Middle High:较好)、ML(Middle Low:不太好)、L(Low:不好)、LL(Low Low:极差)中的任意一个。
(M)接着,如前所述,采用算式计算的甲烷生成活性值X1,如图11(h)所示,通过控制部分26的控制,在记录计5中每12分钟记录,并操作搅拌器19,如该甲烷生成活性值X1为01或小于01的情况被连续记录两次,测定中灯30c灭,如图11(k)所示,代之以结束灯30d亮,搅拌器开关17关断,磁力搅拌器13的搅拌操作停止。
(N)这时,测定者关掉电源开关32,则结束灯30d灭掉,DPM43的显示值被清除返回到初始状态,测定结束。
(O)进行该测定时,如图11(j)所示,计算可忽略时间(T4)例如设定为1个小时。再如图11(c)所示,控制部分26的计算时间(T3)在这里以0.2小时(12分钟)为间隔。

Claims (8)

1.一种甲烷生成活性测定装置,装配了用于测定在厌氧性废水处理中的污泥或土壤的甲烷生成活性的测定装置(1)和记录装置(2),其特征在于:
上述测定装置(1)备有:装配了可拆卸的盖(3)的压力容器(4)、收容于该压力容器(4)内的可拆卸的二氧化碳吸收容器(6)和恒温水槽(7),其中该恒温水槽(7)收容可拆卸的该压力容器(4);
在盖(3)上安装着与记录计(5)连接的压电转换式压力传感器(8),并在二氧化碳吸收容器(6)的外部底面上安装着支撑二氧化碳吸收容器(6)用的支撑部件(14),在内部底面上安装着贯通内部底面的发生气管(16),在压力容器(4)的盖(3)上安装着带气相置换用阀门(9、10)的通气管(11、12)。
2.如权利要求1记载的甲烷生成活性测定装置,其特征在于:在压力容器(4)的内部底面上安装有磁力搅拌器(13)。
3.如权利要求1记载的甲烷生成活性测定装置,其特征在于:记录装置(2)具有计算处理部分和显示部分,其中该计算处理部分用于根据测定装置(1)中的压电转换式压力传感器(8)检测到的压力信息自动计算每天的甲烷生成活性量;该显示部分用于显示计算处理部分处理的计算值。
4.如权利要求3记载的甲烷生成活性测定装置,其特征在于:计算处理部分基于以下公式计算出每天的甲烷生成活性量,即
X 1 = ΔP 2 × V × T 2 ( T 1 - T 4 ) × gCOD × gVSS ,
其中:ΔP2是经过计算忽略时间之后起到判定时间为止所变化的压力,V是容量,T2是每1天的判定时间,T1是实际的判定时间,T4是计算忽略时间,gCOD是甲烷生成活性,gVSS是污泥量。
5.如权利要求3记载的甲烷生成活性测定装置,其特征在于:计算处理部分具有A/D转换器(23)、判定时间计数器(33)、污泥量计数器(34)和控制部分(26),其中A/D转换器(23)用于将从测定装置(1)中的压力传感器(8)输出的压力信号变换成数字信号;判定时间计数器(33)用于手动设定判断时间、记录判定时间、同时进行判定时间的数字显示;污泥量计数器(34)用于手动设定污泥量、数字显示污泥量;控制部分(26)用于进行基于从上述A/D转换器(23)输出的压力信号和从判定时间计数器(33)输出的判定时间和从污泥量计数器(34)输出的污泥量各自的数据来计算每天的甲烷生成活性量的控制。
6.如权利要求3记载的甲烷生成活性测定装置,其特征在于:代替权利要求5记载的判定时间计数器(33)和污泥量计数器(34),具备键盘、画面显示器、计时器和存储器,其中键盘用于输入并设定判定时间和污泥量;画面显示器用于将从上述键盘输入的判定时间和污泥量用画面显示;计时器用于对从键盘输入的判定时间进行计时;存储器用于存储判定时间和污泥量,而该存储数据是由控制部分读取。
7.如权利要求3记载的甲烷生成活性测定装置,其特征在于:显示部分由亮度不同的多个灯(40a-40e)构成,根据计算处理部分算出的甲烷生成活性量的值与判断基准的比较结果,显示对应亮度的灯用于表示结果好坏。
8.如权利要求3记载的甲烷生成活性测定装置,其特征在于:显示部分为画面显示装置(43),根据计算处理部分算出的甲烷生成活性量的值与判断基准的比较结果,用画面显示好坏。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080159957A1 (en) 2002-10-01 2008-07-03 W Michael Kavanaugh Anti-Cancer and Anti-Infectious Disease Compositions and Methods for Using Same
US20040261496A1 (en) * 2003-04-18 2004-12-30 Vickery Thomas P. Method of evaluating safety of liquids for drum storage
CN102787067B (zh) * 2012-08-10 2014-04-30 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种体外厌氧发酵温室气体实时检测装置及检测方法
CN104880540A (zh) * 2015-06-11 2015-09-02 农业部环境保护科研监测所 一种测定有机固体废弃物生化产甲烷潜力的装置和方法
CN105136607A (zh) * 2015-08-14 2015-12-09 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 基于生物气检测的生物活性检测装置及方法
CN109266534B (zh) * 2018-08-28 2022-04-22 暨南大学 一种用于测定生物膜呼吸速率的呼吸瓶、测定装置及测定方法
CN111320265A (zh) * 2018-12-17 2020-06-23 中国石油化工股份有限公司 一种厌氧氨氧化污泥活性评价方法及应用
US11352884B2 (en) * 2019-06-17 2022-06-07 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole hydrogen sulfide capture and measurement
CN110668565B (zh) * 2019-09-11 2022-03-15 青岛理工大学 一种用于厌氧反应器的卷管式污泥取样与活性测评装置及其工作方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3348409A (en) * 1963-09-19 1967-10-24 Robert M Arthur Method and apparatus for analyzing gas absorption and expiration characteristics
US3740320A (en) * 1971-01-25 1973-06-19 R Arthur Apparatus and method for measuring the amount of gas absorbed or released by a substance
DE2141346A1 (de) * 1971-08-18 1973-02-22 Kyberna Gmbh Geraet zur messung des gasstoffwechsels bzw. der aenderung von gasmengen
JPS55104757A (en) * 1979-02-07 1980-08-11 Ootake Seisakusho:Kk Device for automatically measuring extinction of gas
US4650767A (en) * 1984-06-15 1987-03-17 Tech-Line Instruments Respirometer module with replaceable sample chamber
US4952498A (en) * 1988-05-06 1990-08-28 Waters John R Method and apparatus for detecting microorganism activity
IT1269200B (it) * 1994-01-28 1997-03-21 Eniricerche Spa Determinazione della tossicita' delle acque mediante l'uso di una coltura batterica anaerobica
JPH08242887A (ja) * 1995-03-15 1996-09-24 Meidensha Corp 酢酸資化性メタン生成菌濃度測定方法及び装置
JPH08285837A (ja) * 1995-04-17 1996-11-01 Kurita Water Ind Ltd 汚泥活性度計測装置
US5811255A (en) * 1995-09-20 1998-09-22 Yellowstone Environmental Science Apparatus and method for anaerobic respirometry
JPH09242887A (ja) * 1996-03-01 1997-09-16 Yoshiya Okazaki 定流量弁装置
DE19734154A1 (de) * 1997-08-07 1999-02-25 Umweltanalytik Und Forschungs Verfahren und Vorrichtung zur getrennten oder kombinierten Erfassung des aeroben und anaeroben Abbaues von industriellen und kommunalen Abwässern

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