DE4006508A1 - Gas-messvorrichtung - Google Patents

Gas-messvorrichtung

Info

Publication number
DE4006508A1
DE4006508A1 DE19904006508 DE4006508A DE4006508A1 DE 4006508 A1 DE4006508 A1 DE 4006508A1 DE 19904006508 DE19904006508 DE 19904006508 DE 4006508 A DE4006508 A DE 4006508A DE 4006508 A1 DE4006508 A1 DE 4006508A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
gas collecting
liquid vessel
liquid
collecting 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.)
Granted
Application number
DE19904006508
Other languages
English (en)
Other versions
DE4006508C2 (de
Inventor
Paul A Dr Scherer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19904006508 priority Critical patent/DE4006508A1/de
Publication of DE4006508A1 publication Critical patent/DE4006508A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4006508C2 publication Critical patent/DE4006508C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
    • G01F3/30Wet gas-meters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine volumetrische Vorrichtung zur quantitativen Erfassung der Gasmengen von gasproduzierenden Reaktionssystemen.
Insbesondere bei biologischen Reaktionssystemen ist eine genaue quantitative Messung kleiner Gasmengen über lange Zeiträume hinweg von Bedeutung, da aufgrund der Gasproduktion Aktivitäts-Kenngrößen des Systems ermittelt werden können. Dazu zählen beispielsweise die Anlauf- und Verzögerungszeit der Wachstumskurve der gasproduzierenden Mikroorganismen, deren Wachstumsgeschwindigkeit, die sog. Verdopplungszeit sowie die maximale Gassumme.
Der Vorteil der volumetrischen Meßtechnik gegenüber der manometrischen Meßtechnik besteht darin, daß auch offene Reaktionssysteme oder auch Fließsysteme der Messung zugänglich sind.
Die bisher zur volumetrischen Gasmengenmessung verwendeten Vorrichtungen, wie Gasuhren, sind jedoch zur Messung kleiner Mengen (z. B. wenige Milliliter) über lange Zeiträume hinweg (z. B. Stunden, Tage oder gar Monate) zu ungenau. Häufig sind sie auch verwickelt aufgebaut und damit kostspielig und störungsanfällig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und dennoch genaue und zuverlässig arbeitende volumetrische Vorrichtung zur quanitativen Erfassung der Gasmengen von gasproduzierenden Reaktionssystemen bereitzustellen.
Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
Aufgrund der einfachen mechanischen Konstruktion ist die erfindungsgemäße Vorrichtung extrem störungsunanfällig. Zugleich mißt sie auch sehr kleine Gasmengen über lange Zeiträume hinweg sehr genau. Bei hohen Standzeiten muß freilich darauf geachtet werden, daß die Gaszuleitung von dem Reaktionssystem zu dem Flüssigkeitsbehälter zuverlässig abgedichtet ist. Dann sind jedoch keine Gasverluste mehr zu befürchten, da das Gas quantitativ von der Mündung der Gaszuleitung in den Gasauffangbehälter strömt und dort so sicher zurückgehalten wird, wie in einem mit Flüssigkeit gefüllten Siphon.
Die Auftriebsflüssigkeit, mit der das Flüssigkeitsgefäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung gefüllt wird, kann reines Wasser sein. Um die Dichte und damit den Auftrieb zu vergrößern, wird zweckmäßigerweise eine wäßrige Salzlösung eingesetzt, beispielsweise eine 1 bis 3 M NaCl-Lösung. Insbesondere, wenn salzhaltige und/oder angesäuerte Auftriebsflüssigkeiten verwendet werden, ist auch ein Lösen von Kohlendioxid in der Auftriebsflüssigkeit und damit ein entsprechender Meßfehler ausgeschlossen. Durch Verändern des Salzgehaltes der Auftriebsflüssigkeit läßt sich auch der Antrieb und damit das Kammervolumen des Gasauffangbehälters in gewissen Grenzen variabel gestalten.
Bei Verwendung durchsichtiger Materialien, wie Glas oder durchsichtige Kunststoffe, für das Flüssigkeitsgefäß und ggfs. für den Gasauffangbehälter kann die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung zuverlässig überwacht werden.
Zugleich wird durch die Verwendung leichter Materialien, also insbesondere von Kunststoffen, wie PVC, für den Gasauffangbehälter dessen Gewicht reduziert und damit die alternierende Kippbewegung des Gasauffangbehälters erleichtert.
Das Rückhaltevolumen jedes Gasauffangbehälters kann je nach Kammergröße als kleinste Ausführung wenige Milliliter betragen.
Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ist vor allem für langsame Gasvolumenströme bestimmt, denn die Kippbewegung des Gasauffangbehälters dauert zwar nur Sekundenbruchteile, aber während des Kippens ist ein Auffangen des Gases nicht gewährleistet, so daß sich bei zu hohem Volumenstrom ein Meßfehler einschleichen kann. Daher stellen insbesondere biologische Reaktionssysteme den bevorzugten Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung dar, z. B. in Verbindung mit einem Bioreaktor mit anaeroben, gasbildenden Bakterien.
Die Gasauffangkammern der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorzugsweise als Hauben ausgebildet. Die Haube, die gerade gefüllt wird, stützt sich dabei mit ihrem unteren Ende auf dem Flüssigkeitsboden ab. Zur Abstützung der Haube auf dem Flüssigkeitsgefäßboden kann jeweils ein Prellbock vorgesehen sein. Aufgrund der Kippbewegung und des Aufschlagens des zweikammrigen Gasauffangbehälters auf den Prellbock wird damit die Vorrichtung auch akustisch überwacht. Die Prellböcke können jeweils durch in den Boden des Flüssigkeitsgefäßes eingelassene Schrauben gebildet sein, wobei durch Höhenverstellung der Schrauben die Gasauffangkammern ihr Volumen ändern.
Das Flüssigkeitsgefäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise verschlossen. Damit kommt es zu keiner Verdunstung der Auftriebsflüssigkeit. Ferner können aus dem Gasraum über der Auftriebsflüssigkeit bequem Proben für Gasanalysen entnommen werden. Dazu ist vorzugsweise ein Septum oder ein Stopfen in einer Öffnung im Deckel des Flüssigkeitsgefäßes vorgesehen, das bzw. der von einer Kanüle, beispielsweise einer Spritze, durchstochen werden kann. Es können aber auch z. B. sog. Luer-Lok Verbindungen zur Befestigung einer Gasspritze verwendet werden.
An den Gasraum muß jedoch ein Auslaßstutzen oder ein Ventil angeschlossen sein, damit das Gas, das aus den Gasauffangkammern aufgrund der alternierenden Kippbewegung des Gasauffangbehälters austritt, aus dem Flüssigkeitsgefäß entweichen kann. Das Ventil kann z. B. aus einem S-förmigen, mit Flüssigkeit gefüllten Siphon bestehen, um ein Eintreten von Umgebungsluft in den Gasraum zu verhindern. Auch lassen sich Waschflüssigkeiten oder Materialien zur Gasreinigung zwischen dem Gasraum des Flüssigkeitsgefäßes und der Umgebungsluft zwischenschalten.
Die Gaszuleitung erstreckt sich vorzugsweise von dem Boden des Flüssigkeitsbehälters über den Füllstand der Auftriebsflüssigkeit in dem Flüssigkeitsgefäß nach oben. Dadurch wird ein Auslaufen der Auftriebsflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsgefäß verhindert.
Die alternierende, mechanische Kippbewegung des Gasauffangbehälters der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mit einer Zähleinrichtung erfaßt. Die Zähleinrichtung weist vorzugsweise einen binären Impulsgeber auf, der am Gasauffangbehälter angebracht ist, ferner einen am Flüssigkeitsgefäß angeordneten Detektor, den der Impulsgeber ansteuert, sowie ein Zählwerk, an das der Detektor Signale abgibt. Der Impulsgeber kann beispielsweise durch einen Magneten, eine Strahlungsquelle (z. B. Licht, Infrarot) oder eine induktiv wirkende Einrichtung gebildet sein, wobei er in einer oder jeder der beiden Endlagen des Gasauffangbehälters einen Schalter, beispielsweise einen Reed-Kontaktschalter, d. h. einen magnetisch betätigbaren Zungenschalter, einen Hall-Generator, eine Photozelle oder einen anderen Detektor betätigt.
Falls in jeder der beiden Endstellungen ein Signal an das Zählwerk abgegeben werden soll, ist es zweckmäßig, in Front zu jeder Seite des Gasauffangbehälters in, auf oder vor der benachbarten Wand des Flüssigkeitsgefäßes je einen Detektor anzuordnen.
Bei zwei Detektoren wird die Meßgenauigkeit der Vorrichtung verdoppelt.
Der Detektor kann dabei unter Strom oder Spannung stehen, um an das elektronische Zählwerk einen Impuls abzugeben. Das elektronische Zählwerk kann beispielsweise ein Rollenzählwerk, ein Schreiber oder eine Analoganzeige (unter vorheriger Aufsummierung der Signale) oder eine Digitalanzeige sein.
Erfindungsgemäß kann also die alternierende, mechanische Kippbewegung des Gasauffangbehälters durch ein elektronisches Monitor quantitativ erfaßt und in dem elektronischen Zählwerk in Impulse oder durch Zuhilfenahme von Eichfaktoren in Milliliter-Einheiten oder weiterführende biologische Kenngrößen umgewandelt werden. Für die letztere Funktion bedarf es noch der Integration eines Computer-Programmes mit entsprechender Software, das wahlweise dazugeschaltet werden kann.
Nachstehend ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils stark schematisch vereinfacht:
Fig. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung mit dem Gasauffangbehälter in der einen Endlage; und
Fig. 2 und 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht des Gasauffangbehälters, jedoch in dessen Mittelstellung bzw. anderer Endlage, wobei der Übersichtlichkeit halber einige Teile der Vorrichtung weggelassen sind.
Die Vorrichtung weist ein mit einer Auftriebsflüssigkeit 1 gefülltes Flüssigkeitsgefäß 2 auf. In der Flüssigkeit 1 in dem Flüssigkeitsgefäß 2 ist ein Gasauffangbehälter 3 angeordnet, der eine Trennwand 4 aufweist, die zwei Gasauffangkammern 5 und 6 voneinander trennt.
Die Trennwand 4 ist mit ihrem unteren Ende um eine waagrechte Kippachse 7 verschwenkbar im Flüssigkeitsbehälter 2 knapp über dessen Boden 8 befestigt.
Unmittelbar unter der Kippachse 7 des Gasauffangbehälters 3 mündet in den Boden 8 des Flüssigkeitsgefäßes 2 eine Gaszuleitung 9. Die Kippachse 7 ist in der Mitte über der Mündung der Gaszuleitung 9 angeordnet. Die Trennwand 4 ist bei 4′ soweit verlängert, daß sie sich sowohl in der in Fig. 1 dargestellten einen Endlage des Gasauffangbehälters 3 wie in der in Fig. 3 dargestellten anderen Endlage des Gasauffangbehälters 3 so über die Mündung der Gaszuleitung 9 hinwegerstreckt, daß das über die Gaszuleitung 9 zugeführte Gas jeweils nur in eine der beiden Gasauffangkammern 5 bzw. 6 strömt, und zwar in diejenige, die unter der schräg angeordneten Trennwand 4, also zwischen der Trennwand 4 und dem Gefäßboden 8 liegt.
Die beiden Gasauffangkammern 5, 6 werden jeweils durch die Trennwand 4, eine sich von dem oberen Ende der Trennwand 4 erstreckende, mit der Trennwand 4 einen Winkel von etwa 45° einschließende Stirnwand 10, 11 und jeweils zwei in der Zeichnung nicht dargestellte Seitenwände begrenzt, die sich von jeder Seite der Stirnwand 10, 11 zu der Trennwand 4 erstrecken.
Jede Gasauffangkammer 5, 6 wird also von einer Haube 12, 13, bestehend aus der Stirnwand 10 bzw. 11, den beiden Seitenwänden und der Trennwand 4, umschlossen. Die beiden Hauben 12, 13 sind jeweils an einer Seite 14, 15 offen, und zwar ist es die Seite die in der Endstellung, in der die Haube 12 bzw. 13 gefüllt wird, nach unten, also zum Gefäßboden 8 weist. Die Stirnwand 11, 10 der anderen Haube 13, 12 ist dann waagrecht angeordnet oder erstreckt sich leicht schräg nach oben.
D. h., bei den in der Zeichnung im Schnitt als Dreieck dargestellten Hauben 12, 13 stellt die Trennwand 4 jeweils die Hypotenuse, die sich von dem oberen Ende der Trennwand 4 erstreckende Stirnwand 10, 11 die Kathete und die offene Seite 14, 15 die Ankathete des Dreiecks dar.
Dabei bildet, wenn, wie in der Zeichnung dargestellt, die Stirnwände 10, 11 und die offenen Seiten 14, 15 gleich lang sind und sie jeweils einen Winkel von 45° mit der Trennwand 4 einschließen und die Trennwand 4 und die Stirnwände 10, 11 gleich weit sind, der Gasauffangbehälter 3 einen Kubus.
Wenn, wie in Fig. 1 gezeigt, das Gas in Richtung des Pfeiles P aus der Leitung 9 in die Gasauffangkammer 5 strömt und sich die Kammer 5 dadurch gefüllt hat, erreicht der Auftrieb des kippbaren Gasauffangbehälters 3 durch dessen Eigengewicht, die Dichte der Auftriebsflüssigkeit und das in der Kammer 5 gesammelte Gas 16 plötzlich einen Wert, daß eine einzelne, aus der Gasleitung 9 aufsteigende Gasblase ausreicht, um ihn von der einen Endlage gemäß Fig. 1 über die Mittelstellung gemaß Fig. 2 in die andere Endlage gemäß Fig. 3 zu kippen.
In der Endlage gemäß Fig. 3 bildet dann die offene Seite 14 der Haube 12 eine Gasauslaßöffnung, durch die das in der Haube 12 gesammelte Gas 16 in die Flüssigkeit 1 und damit nach oben austritt.
D. h., der Gasauffangbehälter 3 führt, wenn über die Gaszuleitung 9 Gas in das Flüssigkeitsgefäß 2 strömt, ständig Kippbewegungen von einer Endlage (Fig. 1) über die Mittelstellung (Fig. 2) in die andere Endlage (Fig. 3) und von dieser über die Mittelstellung (Fig. 2) wieder zurück zur Endlage nach Fig. 1 durch usw.
D. h., in der Endlage des Gasauffangbehälters 3 nach Fig. 1 wird die Gasauffangkammer 5 mit Gas 16 gefüllt, wobei die Gasauffangkammer 5 unter der Trennwand 4 liegt, die sich von der Kippachse 7 schräg, d. h. mit einem Winkel Alpha von etwa 45° gegenüber der Senkrechten nach oben erstreckt. Die offene Seite 15 der Haube 13 ist in dieser Endlage seitlich angeordnet, also zur Seitenwand 17 des Flüssigkeitsgefäßes 2 hin gerichtet. Demgegenüber wird in der Endlage des Gasauffangbehälters 3 nach Fig. 3 die Gasauffangkammer 6 mit Gas 18 gefüllt, wobei die Gasauffangkammer 6 nun unter der Trennwand 4 liegt, während die offene Seite 14 der Haube 13 zur Seitenwand 19 des Flüssigkeitsgefäßes 2 hin weist, welche der Seitenwand 17 gegenüberliegt. Die Trennwand 4 nimmt dabei einen Winkel Beta von -45° gegenüber der Senkrechten ein.
In der Endlage gemäß Fig. 1 stützt sich der Gasauffangbehälter 3 mit dem unteren Ende der Haube 2 und in der Endlage gemäß Fig. 3 mit dem unteren Ende der Haube 13 am Boden 8 des Flüssigkeitsgefäßes 2 ab. Dabei kann ein Prellbock 20, 21 am Boden 8 des Flüssigkeitsgefäßes 2 vorgesehen sein, auf dem die untere Kante der Haube 12 bzw. 13 in der jeweiligen Endlage des Gasauffangbehälters 3 aufliegt.
In der Endlage des Gasauffangbehälters 3 gemäß Fig. 1 ist die Stirnwand 10 der Haube 12 nahe der Seitenwand 19 des Flüssigkeitsgefäßes 2 angeordnet, und in der Endlage gemäß Fig. 3 die Stirnwand 11 der Haube 13 nahe der Seitenwand 17.
Um die Kippbewegungen des Gasauffangbehälters 3 zu zählen, ist eine Zähleinrichtung vorgesehen. Dazu weist der um die Achse 7 kippbare Gasauffangbehälter 3 im Bereich des von der Kippachse 7 abgewandten Endes der Trennwand 4 einen Magneten 22 bzw. 22′ bzw. 22′′ oder dgl. Impulsgeber auf. Ferner ist an oder vor der Seitenwand 19 in der Höhe des Magneten 22 bzw. 22′ bei zur Seitenwand 19 gekipptem Gasauffangbehälter 3 (Fig. 1) ein Kontaktschalter 23 bzw. 23′ oder dgl. Detektor angeordnet, sowie ein weiterer Reed-Kontaktschalter 24 oder 24′ bzw. Detektor an oder vor der Seitenwand 17 in Höhe des Magneten 22 bzw. 22′′, wenn der Gasauffangbehälter 3 zur Seitenwand 17 des Flüssigkeitsgefäßes 2 gekippt ist (Fig. 3). Die Kontaktschalter 23, 24 können dabei aufgrund ihrer geringen Größe in einer Bohrung in der Wand 19 bzw. 17 angeordnet sein.
Jeder Kontaktschalter 23 bzw. 23′, 24 bzw. 24′ transferiert, wenn er durch den Magneten 22 bzw. 22′ bzw. 22′′ betätigt wird, ein Signal zu einem elektronischen Zählwerk 25, das an den Kontaktschalter 23 bzw. 23′, 24 bzw. 24′ über Leitungen 26, 27 angeschlossen ist.
Statt der Kontaktschalter 22 bzw. 22′, 23 bzw. 23′ kann der Detektor auch durch andere Kontaktgeber gebildet sein, beispielsweise Infrarotschalter. Auch eine normale Glühbirne mit einer Photodiode ist als Detektor denkbar, ferner induktive Magnetschalter. Ebenso können Hall-Generatoren eingesetzt werden.
Das elektronische Zählwerk 25 kann mit einer elektronischen Datenverarbeitung, beispielsweise einem PC, verbunden sein, die wiederum geeignete Software-Programme gespeichert haben kann, um die anfallenden Impuls-, Analog- oder Digitalmeßgrößen durch Hinzuziehung von externen Eichfaktoren, wie z. B. Volumeninhalt, in biologische Aktivitäts- und Wachstumsgrößen zu transformieren oder weitergehend zu verarbeiten.
Die Impulse der Detektoren können auch direkt in digitale Steuer- und Regelgeräte, sog. Prozeßleitsysteme, eingespeist werden.
Eine EDV-Einrichtung bzw. ein PC kann als Host-Rechner eingesetzt werden, wenn die Gasproduktion in biologische Aktivitäts- oder Kenngrößen umgewandelt werden sollte. Dies sind beispielsweise die Anlauf- oder Verzögerungszeit einer Wachstumskurve, die Wachstumsgeschwindigkeit und die Verdoppelungszeit auf Gasbildungsbasis, ferner die maximale Gassumme. Die Gasbildung würde damit als direktes Meßsignal für das Wachstum der Mikroorganismen gelten.
Ferner können Steuerbefehle, beispielsweise bei Erreichen einer bestimmten Gasmenge, ausgelöst werden, die z. B. die Zufütterung eines Nährmediums mittels einer Pumpe zur Folge haben.
Das Flüssigkeitsgefäß 2 kann nach oben entweder offen oder geschlossen sein. Bei geschlossener Bauweise gemäß Fig. 1 ist das Flüssigkeitsgefäß oben durch einen Deckel 28 verschlossen. Um mit einer Spritze dem Gasraum 29 Proben entnehmen zu können, weist der Deckel 28 eine Öffnung auf, die z. B. mit einem Septum 30 verschlossen ist, durch das mit der Spritze hindurchgestochen werden kann. Es können aber auch z. B. sog. Luer-Lok-Verbindungen zur Befestigung einer Gasspritze verwendet werden. Ferner kann an den Gasraum 29 ein Ventil angeschlossen sein, das als S-förmiger, mit einer Flüssigkeit 31 gefüllter Siphon 32 ausgebildet ist.
Die Gaszuleitung 9 erstreckt sich vom Boden 8 des Flüssigkeitsgefäßes 2 über den Füllstand 33 der Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsgefäß 2 hinaus.
Das nachstehende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der Erfindung:
Beispiel
Dieses Beispiel bezieht sich auf die Fermentation, nämlich die Vergärung von Methanol zu Methan, CO2 und Biomasse eines methanbildenden Bakteriums. Da die Gasbildung parallel zur Proteinbildung und damit zum Wachstum des Bakteriums verläuft (Scherer, P. A., "Dechema Biotechnology Conferences", 1988, Bd. 6, Technology of Biological Processes-Safety in Biotechnology-Applied Genetic Engineering, S. 447-456, Verlag Chemie, Weinheim), kann über die Gasbildung das Wachstum optimiert werden. Dabei besteht bei einem Gärorganismus eine stöchiometrische Beziehung zwischen Methanolkonsum und Gasproduktion.
Bei einem 1 l-Ansatz mit 0,75% (V/V) Methanol (D = 0,79) oder ca. 180 mM werden erfahrungsgemäß 90% des Umsatzes in Gas (1/4×0,9×180 mM CO₂ + 3/4×0,9×180 mM CH4) und etwa 10% in Biomasse umgewandelt. D. h., es bilden sich 160 mMole Gas, wobei CO2 zu einem gewissen Teil im Kulturmedium bei 37°C löslich ist. Bei einem pH-Wert von 6,25, dem pK-Wert der Kohlensäure, sind dies 50% des gebildeten CO2, d. h. 50% von 40 mMolen CO2. Bei einem Endwert des pH von 5 (natürlich oder durch zusätzliches Ansäuren) ist dieser Fehler vernachlässigbar. (Ein Software-Programm mit Daten wie Viskosität, Salzgehalt, Temperatur, pH, Druck und Löslichkeitskoeffizienten des Gases kann diesen Fehler per Host-Rechner automatisch ausgleichen.) 160 mMole gebildetes Gas nehmen bei 37°C etwa ein Volumen von 160×25 ml ein. Bei einer Fermentationsdauer von 70 Stunden ergeben sich z. B. bei einem vorgewählten Kammervolumen des schwenkbaren Gasauffangbehälters von 25 ml genau 160 Meßimpulse in 70 Stunden.
Schaltet man zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen in Kaskade, d. h. schließt man an den Gasraum 29 der Vorrichtung nach Fig. 1 eine Leitung an, die zu einer weiteren derartigen Vorrichtung führt, wobei diese Leitung anstelle der Leitung 8 in den Boden des Flüssigkeitsgefäßes der weiteren Vorrichtung mündet, wobei in die Leitung ein Behälter geschaltet ist, der ein CO2-Absorbent (z. B. Natronkalk) enthält, so läßt sich bei Biogas, also einem im wesentlichen aus CO2 und Methan bestehenden Gasgemisch, auch die Methanbildung direkt verfolgen.

Claims (9)

1. Volumetrische Vorrichtung zur quantitativen Erfassung der Gasmengen von gasproduzierenden Reaktionssystemen, gekennzeichnet durch ein mit Auftriebsflüssigkeit (1) gefülltes Flüssigkeitsgefäß (2), einen in dem Flüssigkeitsgefäß (2) angeordneten Gasauffangbehälter (3), der eine mit ihrem unteren Ende in dem Flüssigkeitsgefäß (2) um eine waagrechte Kippachse (7) drehbar angelenkte Trennwand (4) aufweist, die zwei Gasauffangkammern (5, 6) voneinander trennt, eine Gasauslaßöffnung in jeder Gasauffangkammer (5, 6), eine Gaszuleitung (9) von dem Reaktionssystem in das Flüssigkeitsgefäß (2), die unterhalb der Kippachse (7) in das Flüssigkeitsgefäß (2) mündet, und eine Zähleinrichtung zum Zählen der Kippbewegungen des Gasauffangbehälters (3), wobei der Gasauffangbehälter (3) bei jeder Kippbewegung von einer Endlage, in der die eine Gasauffangkammer (5, 6) mit Gas (16, 18) gefüllt wird, die unter der auf der einen Seite der Kippachse (7) schräg angeordneten Trennwand (4) liegt, während die Gasauslaßöffnung der anderen Gasauffangkammer (6, 5) freigegeben wird, in die andere Endlage gekippt wird, in der die andere Gasauffangkammer (6, 5) mit Gas (18, 16) gefüllt wird, die unter der auf der anderen Seite der Kippachse (7) schräg angeordneten Trennwand (4) liegt, während die Gasauslaßöffnung der einen Gasauffangkammer (5, 6) freigegeben wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Gasauffangkammern (5, 6) durch eine Haube (12, 13) gebildet wird, die zur Bildung der Gasauslaßöffnung an einer Seite (14, 15) offen ist, wobei die offene Seite (14, 15) der Haube (12, 13) in der Endstellung des Gasauffangbehälters (3), in der sie gefüllt wird, nach unten weist, während sie in der anderen Endstellung des Gasauffangbehälters (3) seitlich angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (12, 13), deren offene Seite (14, 15) nach unten weist, sich mit ihrem unteren Ende auf dem Boden (8) des Flüssigkeitsgefäßes (2) abstützt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung jeder Haube (12, 13) auf dem Flüssigkeitsgefäßboden (8) ein Prellbock (20, 21) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Prellbock (20, 21) in der Höhe verstellbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippachse (7) in der Mitte über der Mündung der Gaszuleitung (9) angeordnet ist und sich die Trennwand (4) in jeder der beiden Endlagen mit einem Ansatz (4′) über die Mündung der Gaszuleitung (9) erstreckt.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung einen Impulsgeber aufweist, der an dem Gasauffangbehälter (3) angeordnet ist, ferner wenigstens einen Detektor, der an dem Flüssigkeitsgefäß (2) angeordnet ist, von dem Impulsgeber angesteuert wird und bei jeder Ansteuerung ein Signal an ein Zählwerk abgibt.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsgefäß (2) verschlossen ist und ein Ventil (32) sowie eine Probenentnahmeeinrichtung (30) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuleitung (9) sich von der Mündung am Boden (8) des Flüssigkeitsgefäßes (2) über den Füllstand (33) der Arbeitsflüssigkeit (1) nach oben erstreckt.
DE19904006508 1990-03-02 1990-03-02 Gas-messvorrichtung Granted DE4006508A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904006508 DE4006508A1 (de) 1990-03-02 1990-03-02 Gas-messvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904006508 DE4006508A1 (de) 1990-03-02 1990-03-02 Gas-messvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4006508A1 true DE4006508A1 (de) 1991-09-05
DE4006508C2 DE4006508C2 (de) 1993-04-29

Family

ID=6401250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19904006508 Granted DE4006508A1 (de) 1990-03-02 1990-03-02 Gas-messvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4006508A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010120230A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-21 Bioprocess Control Sweden Ab System setup for biological methane potential test
EP3458816B1 (de) * 2016-05-20 2021-07-28 BPC Instruments AB Gasmessverfahren und messgerät für chargenweise fermentation und in-vitro-analyseplattformen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE371186C (de) * 1920-07-15 1923-03-12 Sauser Akt Ges Fluessigkeitsmesser mit zwei um einen Hahnkueken schwingenden Schaukeltroegen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE371186C (de) * 1920-07-15 1923-03-12 Sauser Akt Ges Fluessigkeitsmesser mit zwei um einen Hahnkueken schwingenden Schaukeltroegen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Patent Abstracts of Japan, Vol. 13, No. 395, 4.09.89 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010120230A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-21 Bioprocess Control Sweden Ab System setup for biological methane potential test
WO2010120229A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-21 Bioprocess Control Sweden Ab Device for measuring an ultra low gas flow
US8871498B2 (en) 2009-04-14 2014-10-28 Bioprocess Control Sweden Ab Device for measuring an ultra low gas flow
EP2419701A4 (de) * 2009-04-14 2018-02-28 Bioprocess Control Sweden AB Vorrichtung zur messung eines ultraschallgasflusses
EP3521249A1 (de) 2009-04-14 2019-08-07 Bioprocess Control Sweden AB Systemeinrichtung für einen test auf potentiale für biologisches methan
EP3458816B1 (de) * 2016-05-20 2021-07-28 BPC Instruments AB Gasmessverfahren und messgerät für chargenweise fermentation und in-vitro-analyseplattformen

Also Published As

Publication number Publication date
DE4006508C2 (de) 1993-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Iwasaki et al. Some notes on sand filtration [with discussion]
DE202005005384U1 (de) Bioreaktor zur Kultivierung von Mikroorganismen
DE3925229A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur optischen dichtemessung an biomasseprozessen
DE3700119A1 (de) Implantierbarer elektrochemischer sensor
DE3516080A1 (de) Probeentnahmesonde
DE4006508C2 (de)
DE2018068B2 (de) Flüssigkeitsanalysegerät Ausscheidung in: 2065509
EP1412473A1 (de) Bioreaktor mit einer apparatur mit flexiblen wandungen
Longsworth et al. Bacterial Growth with Automatic pH Control: (a) An Apparatus.(b) Some Tests on the Acid Production of Lactobacillus acidophilus
Watson The present status and future prospects of the turbidostat
EP0995793A1 (de) Vorrichtung zur Kultivierung und Konzentrierung nicht adhärenter Zellen sowie zur Kokultur zweier unterschiedlicher Zellsorten
DE2265200B2 (de) Strömungszelle für Zwecke der elektrochemischen Analyse
deNoyelles Jr et al. Continuous culturing of natural phytoplankton communities in the Experimental Lakes Area: Effects of enclosure, in situ incubation, light, phosphorus, and cadmium
DE102005028556A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen eines Gärvorgangs
DE10312505B4 (de) Kultivierungssysteme zur Gewinnung von Langzeit-Reinkulturen wasserlebender Kleinorganismen
DE3904848A1 (de) Zellkulturvorrichtung
DE1962172A1 (de) Digital anzeigender und halbkontinuierlicher automatischer Dichtemesser
DE4234109C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Züchtung von Zellen
CN1289658C (zh) 海藻细胞光生物反应器氮磷营养连续检测系统
DE19917955C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kurzzeitbestimmung des biologischen Sauerstoffbedarfs
CN209345748U (zh) 一种生物科技实验用植物培养装置
EP0008725A1 (de) Verfahren und Messgerät zur Bestimmung des Sauerstoffeintrags in einen mit einem durchmischten fluiden Medium gefüllten Reaktor
Booker et al. A continuously monitored column for the study of stratification by planktonic organisms 1
Foster An oxygen electrode respirometer for measuring very low respiration rates
SU1192758A1 (ru) Устройство дл культивировани мелких водных организмов

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee
8370 Indication of lapse of patent is to be deleted