CN205317613U - 一种生化产甲烷潜能测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种生化产甲烷潜能测定装置，包括厌氧消化部分、气体收集部分和取样部分，其中所述厌氧消化部分包括厌氧消化罐；所述气体收集部分包括集气袋，所述集气袋通过气管与所述厌氧消化罐的顶部连通，并在所述气管与集气袋连接处上安装有阀门；所述取样部分连接在所述厌氧消化罐上。本实用新型所提出的生化产甲烷潜能测定装置的厌氧消化罐采用有机玻璃、双层硅胶垫、外六角螺栓和蝶形螺帽制作，大小和尺寸可依据试验需求制作，气密性好，易于实现。

Description

一种生化产甲烷潜能测定装置

技术领域

本实用新型涉及一种生化产甲烷潜能测定装置，属于甲烷生产技术领域。

背景技术

通过有机固体厌氧消化产生甲烷进行能源回收利用的技术已经日益发展和成熟。生化产甲烷潜能(biochemicalmethanepotential，BMP)是指单位有机物料在厌氧条件下消化产生的甲烷气体数量。产甲烷潜能分析对于了解有机物料的沼气发酵效率及其过程稳定性、沼气工程的规模和工艺设计等具有十分重要的意义。目前已有公司开发多种产品来用测定有机固体废弃物的产甲烷潜能，例如瑞典BioprocessControl公司开发的AMPTSII、德国Ritter公司的FermentationSystem等。这些产品可以很好地测定出有机物的产甲烷潜能，然而价格极为昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的是采用简单易得的材料制作生化产甲烷潜能测定装置，该测定装置不仅结构简单、易制作、费用低，同时检测精度高，使得有机物料的生化产甲烷潜能测定易于实现，该装置测定准确,使用方便，结构简单，成本低。

本实用新型的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种生化产甲烷潜能测定装置，包括厌氧消化部分、气体收集部分和取样部分，其中所述厌氧消化部分包括厌氧消化罐；所述气体收集部分包括集气袋，所述集气袋通过气管与所述厌氧消化罐的顶部连通，并在所述气管与集气袋连接处上安装有阀门；所述取样部分连接在所述厌氧消化罐上。

所述厌氧消化部分还包括恒温搅拌系统，所述恒温搅拌系统可采用恒温摇床或恒温水浴震荡器等任何具备恒温搅拌功能的设备或装置，其中所述厌氧消化罐置于恒温摇床或恒温水浴震荡器中。

所述厌氧消化罐包括罐体和盖体，所述盖体通过密封结构与罐体对接并用外六角螺栓和碟形螺帽连接使所述盖体与罐体密封。采用外六角螺栓和碟形螺帽，无需安装工具，即可手动安装罐体，操作简便。

所述密封结构为双层硅胶垫。使用双层硅胶垫可以保证在不使用安装工具的前提下即可将罐体密封严实。

所述取样部分包括物料取样管和与所述物料取样管连接的物料取样器，所述物料取样管穿过所述盖体进入所述罐体内的底部。

所述取样部分还包括气体取样管和与所述气体取样管连接的气体取样器，所述气体取样管穿过所述盖体与所述罐体连通。

在所述物料取样管、所述气体取样管上分别设有二通阀。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：

(1)本实用新型所提出的生化产甲烷潜能测定装置的厌氧消化罐采用有机玻璃、双层硅胶垫、外六角螺栓和蝶形螺帽制作，大小和尺寸可依据试验需求制作，气密性好，易于实现；

(2)本实用新型所提出的生化产甲烷潜能测定装置气量测定部分采用集气袋与厌氧消化罐直接连通，保证了厌氧消化系统内的压力恒定，使得测定结果更加准确。

(3)本实用新型所提出的生化产甲烷潜能测定装置设置了物料取样口，可以连续监测物料的变化，便于实现物料产甲烷过程的机理性探索。

(4)本实用新型所采用铝箔集气袋收集气体，可以长期储存气样和远距离运输，不受气体成分检测仪器的限制。

(5)本实用新型结构简单，制作方便，设计合理，应用灵活，能够准确测定出物料的产甲烷潜能，便于节省试验成本，适于广泛推广应用。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述生化产甲烷潜能测定装置的结构图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例所述一种生化产甲烷潜能测定装置，包括厌氧消化部分、气体收集部分和取样部分，其中所述厌氧消化部分包括厌氧消化罐1；所述气体收集部分包括集气袋10，所述集气袋通过气管8与所述厌氧消化罐的顶部连通，并在所述气管8与集气袋连接处上安装有阀门9；所述取样部分连接在所述厌氧消化罐1上。

气管8通过鲁尔接头6与厌氧消化罐上的管路接头连接。

厌氧消化罐体积可为200-2000ml，最佳为250-500ml。厌氧消化罐采用有机玻璃制作，罐上设置出气口和物料取样口。

所述厌氧消化部分还包括恒温搅拌系统11，恒温搅拌系统11采用恒温水浴震荡器，所述厌氧消化罐置于恒温水浴震荡器中。本领域技术人员也可采用恒温摇床。

所述厌氧消化罐包括罐体和盖体，所述盖体通过密封结构与罐体对接并用外六角螺栓3、碟形螺帽5连接使所述盖体与罐体密封。

所述密封结构为双层硅胶垫4。

所述取样部分包括物料取样管和与所述物料取样管连接的物料取样器，所述物料取样管穿过所述盖体进入所述罐体内的底部。

所述取样部分还包括气体取样管和与所述气体取样管连接的气体取样器，所述气体取样管穿过所述盖体与所述罐体连通。

在所述物料取样管、所述气体取样管上分别设有二通阀7。

用于气体收集的集气袋采用铝箔材质。集气袋大小根据消化物料的量及所含的有机物的含量确定，一般采用150-1000mL。气量测量装置采用带刻度的注射器，最好是玻璃材质的注射器。

气体取样器和物料取样器分别采用5-15ml的玻璃注射器或塑料注射器。

其具体操作方法如下：

1、制作厌氧消化罐。裁剪有机玻璃管和有机玻璃板，其中有机玻璃板用于制作厌氧消化罐侧壁，有机玻璃板用于制作厌氧消化罐底部和盖板。将裁剪好的有机玻璃用玻璃胶粘好，盖板与罐体之间设置双层垫片，用外六角螺栓和碟形螺帽固定。

2、气密性测试。连接厌氧消化罐与物料采样部分和气体收集部分。待装置组装好后，进行气密性试验。对于气密性不合格的装置需进行返工处理。

3、添加物料。将物料加入到气密性合格的厌氧消化装置中，并接种厌氧消化污泥，物料和接种污泥的总体积占厌氧消化罐体积的60-75％。测试物料体积与接种污泥的比例可为15～1：1，最佳为6～9：1。测试物料与接种污泥混合液的起始pH值设置为7.0±0.5，混合液的含水率控制在85.0％-99.0％。

4、通氮气排空。将集气袋取下，打开所有阀门，将氮气管连接物料取样管。待厌氧消化罐内的空气被排空后，拔下氮气管，并立即关闭阀门。随后连接好集气袋。

5、将厌氧消化装置放置于恒温摇床中进行搅拌，或放置于恒温水浴中，依靠磁力搅拌器进行搅拌。温度可采用中温和高温，中温为35±2℃，高温为55±2℃。搅拌速率在150～250转/分钟。

6、定期取物料进行测定，探索物料厌氧消化产甲烷的机制。为保证不影响厌氧消化潜能测定的结果，每次物料的取样量不超过物料本身的5％。

7、每天查看产气情况并及时更换集气袋。用气相色谱测定集气袋内气样的组成(如甲烷和二氧化碳)。成分测定后，用带刻度注射器抽取气袋内气体测定气量。产气停止后，依据已知的气量和成分，计算物料的厌氧消化产甲烷潜能。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：

(1)本实用新型所提出的生化产甲烷潜能测定装置的厌氧消化罐采用有机玻璃、双层硅胶垫、外六角螺栓和蝶形螺帽制作，大小和尺寸可依据试验需求制作，气密性好，易于实现；

(2)本实用新型所提出的生化产甲烷潜能测定装置气量测定部分采用集气袋与厌氧消化罐直接连通，保证了厌氧消化系统内的压力恒定，使得测定结果更加准确。

(3)本实用新型所提出的生化产甲烷潜能测定装置设置了物料取样口，可以连续监测物料的变化，便于实现物料产甲烷过程的机理性探索。

(4)本实用新型所采用铝箔集气袋收集气体，可以长期储存气样和远距离运输，不受气体成分检测仪器的限制。

(5)本实用新型结构简单，制作方便，设计合理，应用灵活，能够准确测定出物料的产甲烷潜能，便于节省试验成本，适于广泛推广应用。

Claims (7)

1.一种生化产甲烷潜能测定装置，包括厌氧消化部分、气体收集部分和取样部分，其特征在于，其中所述厌氧消化部分包括厌氧消化罐；所述气体收集部分包括集气袋，所述集气袋通过气管与所述厌氧消化罐的顶部连通，并在所述气管与集气袋连接处上安装有阀门；所述取样部分连接在所述厌氧消化罐上。

2.如权利要求1所述的生化产甲烷潜能测定装置，其特征在于，

所述厌氧消化部分还包括恒温搅拌系统，所述恒温搅拌系统可采用恒温摇床或恒温水浴震荡器，其中所述厌氧消化罐置于恒温摇床或恒温水浴震荡器中。

3.如权利要求2所述的生化产甲烷潜能测定装置，其特征在于，

所述厌氧消化罐包括罐体和盖体，所述盖体通过密封结构与罐体对接并用外六角螺栓和碟形螺帽连接使所述盖体与罐体密封。

4.如权利要求3所述的生化产甲烷潜能测定装置，其特征在于，

所述密封结构为双层硅胶垫。

5.如权利要求3或4所述的生化产甲烷潜能测定装置，其特征在于，

所述取样部分包括物料取样管和与所述物料取样管连接的物料取样器，所述物料取样管穿过所述盖体进入所述罐体内的底部。

6.如权利要求5所述的生化产甲烷潜能测定装置，其特征在于，

所述取样部分还包括气体取样管和与所述气体取样管连接的气体取样器，所述气体取样管穿过所述盖体与所述罐体连通。

7.如权利要求6所述的生化产甲烷潜能测定装置，其特征在于，

在所述物料取样管、所述气体取样管上分别设有二通阀。