CN220846151U - 一种利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，包括发酵瓶、排水瓶、集水瓶和缓冲瓶，发酵瓶的瓶塞上连通有取样管和排气管，取样管上安装有第一气门阀，排气管的另一端与排水瓶连通，排水瓶的瓶塞上还设有与集水瓶连通至排水瓶的瓶底的排水管，缓冲瓶的瓶塞通过进气管与排气管连通，排气管靠近排水瓶处还连通有进水管，进水管上设有补水阀，进气管上安装有第二气门阀，排气管在进气管和排水瓶之间设有第三气门阀，缓冲瓶内沿上下向活动设有密封塞，密封塞与缓冲瓶的瓶身内壁密封连接，密封塞的下端与缓冲瓶的瓶底之间安装有弹簧，缓冲瓶的瓶底设有出气口。该装置避免了排水瓶在补水放气过程中气体测量不准确和发酵瓶压力过大的问题。

Description

一种利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置

技术领域

本实用新型涉及实验测量装置的技术领域，尤其涉及一种利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置。

背景技术

酒糟，是米、麦、高粱等酿酒后剩余的残渣。在酿酒过程中会产生大量的酒糟，酒糟一直是白酒行业的环保难点，酒糟是白酒生产中的副产品，产量大而且集中。而沼气是沼气发酵微生物在厌氧环境下将可降解的生物质经过厌氧消化生成的可燃气体，是具有很高热值的清洁燃料，沼气发酵原料主要以秸秆类物质为代表的农业废弃物、禽畜分辨和污水处理厂的厌氧性污泥，以及生活垃圾等，同样，酒糟是米、麦、高粱的残渣，在厌氧环境下可以产生沼气。

在实验室里采用厌氧发酵制沼气可以为实际的沼气生产提供有力的科学技术支撑，尤其是在实验室里所作的分析、实验和得出的结论，对于实际生产具有指导意义。通常实验室用的厌氧发酵制沼气装置无法实现在线监测厌氧发酵情况。

目前，在绝大多数科研院所和高校中，在实验室做沼气发酵试验时，一般采用的都是排水集气法，即从发酵瓶中产生的沼气进入集气瓶，将集气瓶中的水排入集水瓶中，通过读取集水瓶中水的体积从而得知产生的沼气量。方法简单，容易操作，但是存在一些问题：集气瓶的体积是有限的，当集气瓶的水全部被排到集水瓶中时，说明集气瓶已经全部装满沼气，此时需要手动打开集气瓶上面的放气阀，将集气瓶中的沼气放掉，否则，随后产生的沼气将不能读出，造成整个实验数据不准确，这就使得实验人员不得不彻夜坚守，随时观察是否需要放气，且在集气瓶放气和加水的过程中，发酵瓶内在持续产生沼气无处排放导致压力过大，存在危险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，旨在解决现有辅排水集气法所存在的实验数据不准确的问题。

本实用新型的实施例提供一种利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，包括发酵瓶、排水瓶、集水瓶和缓冲瓶，所述发酵瓶的瓶塞上连通有取样管和排气管，所述取样管上安装有第一气门阀，所述排气管的另一端与所述排水瓶连通，并位于所述排水瓶的瓶口处，所述排水瓶的瓶塞上还设有与所述集水瓶连通的排水管，所述排水管延伸至所述排水瓶的瓶底，所述缓冲瓶设于所述发酵瓶和所述排水瓶之间，所述缓冲瓶的瓶塞通过进气管与所述排气管连通，所述排气管靠近所述排水瓶处还连通有进水管，所述进水管上设有补水阀，所述进气管上安装有第二气门阀，所述排气管在所述进气管和所述排水瓶之间设有第三气门阀，所述缓冲瓶内沿上下向活动设有密封塞，所述密封塞与所述缓冲瓶的瓶身内壁密封连接，所述密封塞的下端与所述缓冲瓶的瓶底之间安装有弹簧，所述缓冲瓶的瓶底设有出气口。

进一步地，所述集水瓶的瓶身上设有刻度线。

进一步地，所述所述排气管上还设有第四气门阀，所述第四气门阀位于所述第三气门阀与所述排水瓶之间，所述第三气门阀和所述第四气门阀之间设有取样口。

进一步地，所述所述第三气门阀和所述第四气门阀之间设有与所述排气管连通的支管，所述支管上设有第五气门阀。

进一步地，所述取样口处安装有橡胶皮塞。

进一步地，所述发酵瓶外还设有加热水箱。

进一步地，所述发酵瓶、所述排水瓶和所述集水瓶为锥形瓶或者广口瓶。

进一步地，所述缓冲瓶的瓶体为圆柱体。

进一步地，所述发酵瓶、所述排水瓶和所述缓冲瓶的瓶塞与瓶口之间均采用结构胶粘连密封。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的一种利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置中进行厌氧发酵实验时，在发酵瓶中加入高浓废水、活性污泥和酒糟，随后压紧瓶塞，关闭第一气门阀和第二气门阀，发酵时保持第三气门阀关闭，排水瓶中提前装满纯净水后保持补水阀关闭，然后将排水瓶密封，待发酵产生气体后，气体从发酵瓶通过排气管进入到排水瓶中，然后将水从排水管排出至集水瓶中，通过获取集水瓶中水的体积，即可计算发酵瓶中产生的沼气的体积。在此过程中，通过在发酵瓶和排水瓶之间设置缓冲瓶，如果排水瓶中的水即将排完，但发酵瓶中还在继续发酵产生沼气时，可以先将第三气门阀关闭，将第二气门阀打开，同时打开补水阀对排水瓶进行补水，在补水过程中，发酵瓶中的气体通过进气管进入到缓冲瓶内，由于缓冲瓶的上方处于密闭空间，在沼气的作用下推动密封塞压缩弹簧向下移动进行储气，待排水瓶中的水补充满后关闭排水阀，打开第三气门阀，此时发酵瓶中产生的沼气继续进入排水瓶中进行排水至集水瓶中，缓冲瓶中在弹簧复位，在弹簧的弹力作用下驱动密封塞向上移动进行放气，气体再从进气管中进入到排气管留至排水瓶中继续排水，待弹簧复位后关闭第二气门阀，如此往复，直至发酵瓶中发酵完成不再产生气体，避免了排水瓶中水排完后在补水放气过程中气体测量不准确，也避免了关闭第三气门阀后补水过程中，沼气在发酵瓶中持续产生给发酵瓶带来的压力过大的问题。

附图说明

图1是本实用新型提供的利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置一实施例的结构示意图。

图中：1、发酵瓶；2、排水瓶；3、集水瓶；31、刻度线；4、缓冲瓶；41、密封塞；42、弹簧；5、取样管；6、排气管；7、排水管；8、进气管；9、第一气门阀；10、第二气门阀；11、第三气门阀；12、进水管；13、补水阀；14、第四气门阀；15、支管；16、第五气门阀；17、加热水箱。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1所示，本实用新型的实施例提供的一种利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，包括发酵瓶1、排水瓶2、集水瓶3和缓冲瓶4，所述发酵瓶1的瓶塞上连通有取样管5和排气管6，所述取样管5上安装有第一气门阀9，所述排气管6的另一端与所述排水瓶2连通，并位于所述排水瓶2的瓶口处，所述排水瓶2的瓶塞上还设有与所述集水瓶3连通的排水管7，所述排水管7延伸至所述排水瓶2的瓶底，所述缓冲瓶4设于所述发酵瓶1和所述排水瓶2之间，所述缓冲瓶4的瓶塞通过进气管8与所述排气管6连通，所述排气管6靠近所述排水瓶2处还连通有进水管12，所述进水管12上设有补水阀13，所述进气管8上安装有第二气门阀10，所述排气管6在所述进气管8和所述排水瓶2之间设有第三气门阀11，所述缓冲瓶4内沿上下向活动设有密封塞41，所述密封塞41与所述缓冲瓶4的瓶身内壁密封连接，所述密封塞41的下端与所述缓冲瓶4的瓶底之间安装有弹簧42，所述缓冲瓶4的瓶底设有出气口。

进行厌氧发酵实验时，在发酵瓶1中加入高浓废水、活性污泥和酒糟，随后压紧瓶塞，关闭第一气门阀9和第二气门阀10，发酵时保持第三气门阀11关闭，排水瓶2中提前装满纯净水后保持补水阀13关闭，然后将排水瓶2密封，待发酵产生气体后，气体从发酵瓶1通过排气管6进入到排水瓶2中，然后将水从排水管7排出至集水瓶3中，通过获取集水瓶3中水的体积，即可计算发酵瓶1中产生的沼气的体积。在此过程中，通过在发酵瓶1和排水瓶2之间设置缓冲瓶4，如果排水瓶2中的水即将排完，但发酵瓶1中还在继续发酵产生沼气时，可以先将第三气门阀11关闭，将第二气门阀10打开，同时打开补水阀13对排水瓶2进行补水，在补水过程中，发酵瓶1中的气体通过进气管8进入到缓冲瓶4内，由于缓冲瓶4的上方处于密闭空间，在沼气的作用下推动密封塞41压缩弹簧42向下移动进行储气，待排水瓶2中的水补充满后关闭排水阀，打开第三气门阀11，此时发酵瓶1中产生的沼气继续进入排水瓶2中进行排水至集水瓶3中，缓冲瓶4中在弹簧42复位，在弹簧42的弹力作用下驱动密封塞41向上移动进行放气，气体再从进气管8中进入到排气管6留至排水瓶2中继续排水，待弹簧42复位后关闭第二气门阀10，如此往复，直至发酵瓶1中发酵完成不再产生气体，避免了排水瓶2中水排完后在补水放气过程中气体测量不准确，也避免了关闭第三气门阀11后补水过程中，沼气在发酵瓶1中持续产生给发酵瓶1带来的压力过大的问题。

进一步地，所述集水瓶3的瓶身上设有刻度线31。通过设置刻度线31，便于观察读取集水瓶3中收集的水的体积。在实验过程中，可以按时间梯度分别记录集水瓶3中液体的体积，如发酵1小时记录一次，在发酵2小时、4小时、6小时、8小时、12小时、24小时分别记录集水瓶3中液体的体积，便于计算酒糟产沼气的速率。在此过程中，持续记录集水瓶3中集水情况，若6小时内水位持续无变化，视为发酵结束。

进一步地，所述所述排气管6上还设有第四气门阀14，所述第四气门阀14位于所述第三气门阀11与所述排水瓶2之间，所述第三气门阀11和所述第四气门阀14之间设有取样口。在两个气门阀之间设置取样口，便于同时关闭两个气门阀，抽取气门阀附近的气体用于检测，避免漏气，取气完成后再打开第三气门阀11和第四气门阀14。

具体地，所述所述第三气门阀11和所述第四气门阀14之间设有与所述排气管6连通的支管15，所述支管15上设有第五气门阀16。通过设置第五气门阀16，在取气检测时，可以打开第五气门阀16，直接获取支管15上的气体。

也可以在所述取样口处带有橡胶皮塞，通过注射器或者抽样针穿过橡皮塞抽取取样口附近的气体用于检测。

更进一步地，所述发酵瓶1外还设有加热水箱17。通过在发酵瓶1外设置加热水箱17，可以通过设置不同的温度，对发酵瓶1进行不同温度的恒温发酵试验，获取酒糟发酵速度最快的最佳温度。

具体地，所述发酵瓶1、所述排水瓶2和所述集水瓶3为锥形瓶或者广口瓶，所述缓冲瓶4的瓶体为圆柱体。

具体地，所述发酵瓶1、所述排水瓶2和所述缓冲瓶4的瓶塞与瓶口之间均采用结构胶粘连密封。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，其特征在于，包括发酵瓶、排水瓶、集水瓶和缓冲瓶，所述发酵瓶的瓶塞上连通有取样管和排气管，所述取样管上安装有第一气门阀，所述排气管的另一端与所述排水瓶连通，并位于所述排水瓶的瓶口处，所述排水瓶的瓶塞上还设有与所述集水瓶连通的排水管，所述排水管延伸至所述排水瓶的瓶底，所述缓冲瓶设于所述发酵瓶和所述排水瓶之间，所述缓冲瓶的瓶塞通过进气管与所述排气管连通，所述排气管靠近所述排水瓶处还连通有进水管，所述进水管上设有补水阀，所述进气管上安装有第二气门阀，所述排气管在所述进气管和所述排水瓶之间设有第三气门阀，所述缓冲瓶内沿上下向活动设有密封塞，所述密封塞与所述缓冲瓶的瓶身内壁密封连接，所述密封塞的下端与所述缓冲瓶的瓶底之间安装有弹簧，所述缓冲瓶的瓶底设有出气口。

2.如权利要求1所述的利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，其特征在于，所述集水瓶的瓶身上设有刻度线。

3.如权利要求1所述的利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，其特征在于，所述排气管上还设有第四气门阀，所述第四气门阀位于所述第三气门阀与所述排水瓶之间，所述第三气门阀和所述第四气门阀之间设有取样口。

4.如权利要求3所述的利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，其特征在于，所述第三气门阀和所述第四气门阀之间设有与所述排气管连通的支管，所述支管上设有第五气门阀。

5.如权利要求3所述的利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，其特征在于，所述取样口处安装有橡胶皮塞。

6.如权利要求1所述的利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，其特征在于，所述发酵瓶外还设有加热水箱。

7.如权利要求1所述的利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，其特征在于，所述发酵瓶、所述排水瓶和所述集水瓶为锥形瓶或者广口瓶。

8.如权利要求1所述的利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，其特征在于，所述缓冲瓶的瓶体为圆柱体。

9.如权利要求7或8所述的利用丢糟厌氧发酵产沼气实验装置，其特征在于，所述发酵瓶、所述排水瓶和所述缓冲瓶的瓶塞与瓶口之间均采用结构胶粘连密封。