甲烷產出潛力分析計量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種發酵分析裝置，具體地說涉及有機物料發酵標量的甲烷產出潛力分析計量裝置。
【背景技術】
[0002]物料產甲燒潛力(b1chemical methane potential，BMP)是指單位有機物料在厭氧條件下發酵產生甲烷氣體的數量，有機物料的產甲烷潛力分析對于了解沼氣發酵效率及其運行過程穩定性、沼氣工程的規模和工藝設計、生產優化策略和沼氣工程投資收益評估都具有十分重要的意義。這也是研究者和沼氣工程決策者們最關心的問題。國內外學者就BMP測試技術及設備進行了大量研究開發工作。
[0003]BMP測試通常用于評估原料厭氧生物可降解性、原料產甲烷潛力、厭氧污泥產甲烷活性和原料產甲烷毒性測試等。目前也逐漸成為厭氧發酵過程優化中有力的研究工具，通過產甲烷潛力測試，可以了解生活垃圾、市政污泥、禽畜糞便、農作物廢棄物和能源植物等不同有機廢棄物的生物降解性能和產氣潛力。
[0004]目前產甲烷潛力分析，主要是瑞典碧普公司和德國Ritter公司的具有良好的實驗數據收集和分析系統，其自動化程度高，工作效率高，但是價格昂貴，達到20-30萬左右，一般實驗室承擔不起。國內實驗室一般采用排水集氣法原理，采用橡膠塞打孔，玻璃管連接試劑瓶，用廣口瓶組裝發酵瓶01、排水瓶02和集水瓶03 (如圖1所示)，最后通過集水瓶03收集的水來計量產出氣體量。該裝置價格低廉，但是連接處過多，每天發酵完需要往排水瓶裝水，測量集水瓶水體積，工作量繁瑣，工作效率低下，而且容易造成連續發酵失敗、設備漏氣等缺點。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是，改進發酵瓶連接，排水瓶和集水瓶測量一體化，使測量甲烷產氣體積操作簡易，工作量小，避免拔插氣管、水管，保證連續發酵，穩定產氣效率，提高工作效率。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術設計方案。甲烷產出潛力分析計量裝置，包括發酵瓶、吸收瓶和測氣瓶，所述發酵瓶設置有充氮氣口和沼氣出氣口，充氮氣口連接有第一閥門，沼氣出氣口通過軟管與吸收瓶的沼氣進氣口連接，測氣瓶的瓶蓋上設置有甲烷進氣口和排氣口，排氣口連接有第二閥門，測氣瓶的甲烷進氣口與吸收瓶的甲烷出氣口通過軟管連接，測氣瓶瓶蓋的中心位置設置有測量柱，測量柱的外壁標有刻度，測量柱的底端為波紋端口，波紋端口位于測氣瓶的瓶底，測氣瓶內盛裝有有色液體。
[0007]進一步地，所述測量柱的底端為波紋端口或設有通孔。
[0008]本實用新型的優點在于，原料發酵過程中，產出的氣體把測氣瓶里的水擠壓到測量柱內，從測量柱的刻度讀出產氣體積數據，然后打開排氣口連接的閥門，測氣瓶氣壓與大氣壓恢復平衡，測量柱里的水自動回到測氣瓶內，重新恢復至零點體積刻度。解決了以往把排水瓶里的水人工倒出測量的繁瑣，同時可以連續下次發酵記錄，也可以用氣袋連接排氣口，收集甲烷。操作簡易快捷，提高了工作效率，漏氣發酵失敗率低。
【附圖說明】
[0009]圖1是現有的排水集氣裝置示意圖。
[0010]圖2是本實用新型甲烷產出潛力分析計量裝置的結構示意圖。
[0011]圖中:1.發酵瓶，11.充氮氣口，12.沼氣出氣口，13.第一閥門，2.吸收瓶，21.沼氣進氣口，22.甲烷出氣口，3.測氣瓶，31.甲烷進氣口，32.排氣口，33.第二閥門，4.測量柱，41.波紋端口，42.刻度，5.軟管。
【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。參見圖2，甲烷產出潛力分析計量裝置，包括發酵瓶1、吸收瓶2和測氣瓶3，所述發酵瓶I設置有充氮氣口 11和沼氣出氣口 12，充氮氣口 11連接有第一閥門13，沼氣出氣口 12通過軟管5與吸收瓶2的沼氣進氣口 21連接，測氣瓶3的瓶蓋上設置有甲烷進氣口 31和排氣口 32，排氣口 32連接有第二閥門33，測氣瓶3的甲烷進氣口 31與吸收瓶2的甲烷出氣口 22通過軟管5連接，測氣瓶3瓶蓋的中心位置設置有測量柱4，測量柱4的外壁標有刻度42，測量柱4的底端為波紋端口41，波紋端口 41位于測氣瓶3的瓶底，測氣瓶3內盛裝有有色液體。所述測量柱4的底端為波紋端口 41或設有通孔。
[0013]實施例:本實用新型的一個較佳實施方式如下:一個應用于產甲烷潛力分析裝置(BMP)，該結構中采用100ml藍蓋瓶作為發酵瓶1，采用丁基橡膠塞密封，兩個過板接頭穿過橡膠塞分別作為充氮氣口 11和沼氣出氣口 12。發酵瓶I的沼氣出氣口 12通過軟管5連接吸收瓶2的沼氣進氣口 21，發酵瓶I的充氮氣口 11連接第一閥門13。在開口瓶蓋旋緊丁基橡膠塞，保證其氣密性。吸收瓶2采用50ml的藍蓋瓶，內部裝有堿液，采用丁基橡膠塞密封，兩個過板接頭穿過橡膠塞分別作為沼氣進氣口 21和甲烷出氣口 22，開口瓶蓋旋緊丁基橡膠塞，保證其氣密性。甲烷出氣口 22通過軟管5連接甲烷測量裝置的測氣瓶3的甲烷進氣口 31。測氣瓶3采用直徑20cm*高10cm，壁厚2cm的圓柱形瓶體，采用高硼硅玻璃材質，保證耐壓。測氣瓶3內裝有有色水。測量柱4采用500ML的量筒，其外壁標有刻度42。測量柱4的內徑為7cm，測量柱4在測氣瓶3中間貫穿至瓶底，測量柱4的底端和測氣瓶3瓶體底部焊接固定連接。測量柱4的底端為波紋端口 41 (或在測量柱4與儲水瓶底部連接處設計若干小孔)，使測氣瓶3內的水與測量柱4內連通。測氣瓶3體上方有2個孔徑為Icm的甲烷進氣口 31和排氣口 32，排氣口 32連接有閥門33。
[0014]本實用新型在操作時，首先，關閉第二閥門33，打開第一閥門13，通過充氮氣口 11充入氮氣。然后再關閉第一閥門13，保證發酵瓶I的厭氧環境。發酵產出的沼氣通過沼氣出氣口 12，進入吸收瓶2的沼氣進氣口 21，沼氣中的0)2被吸收瓶2中的堿液吸收后，甲烷從吸收瓶2的甲烷出氣口 22進入甲烷進氣口 31時排擠測氣瓶3內的水，水通過測量柱4底端的波紋端口 41進入測量柱4內，通過測量柱4外壁的刻度42可讀取甲烷量。測量完成后，打開第二閥門33，通過排氣口 32排出氣體，恢復測氣瓶3內大氣壓壓力平衡。
[0015]本實用新型的結構解決了以往簡易發酵裝置的氣密性差，測氣工作量大的問題，保證了發酵的可重復性。本實用新型裝置如采用高硼硅玻璃材料生產，其批量成本可控，具有價格低廉，操作簡易，效率高，漏氣發酵失敗率低等優點。
【主權項】
1.甲烷產出潛力分析計量裝置，包括發酵瓶、吸收瓶和測氣瓶，所述發酵瓶設置有充氮氣口和沼氣出氣口，充氮氣口連接有第一閥門，沼氣出氣口通過軟管與吸收瓶的沼氣進氣口連接，其特征在于，測氣瓶的瓶蓋上設置有甲烷進氣口和排氣口，排氣口連接有第二閥門，測氣瓶的甲烷進氣口與吸收瓶的甲烷出氣口通過軟管連接，測氣瓶瓶蓋的中心位置設置有測量柱，測量柱的外壁標有刻度，測量柱的底端為波紋端口，波紋端口位于測氣瓶的瓶底，測氣瓶內盛裝有有色液體。2.根據權利要求1所述的甲烷產出潛力分析計量裝置，其特征在于，所述測量柱的底端為波紋端口或設有通孔。
【專利摘要】本實用新型涉及了一種甲烷產出潛力分析計量裝置，測氣瓶的瓶蓋上設置有進氣口和排氣口，排氣口連接有第二閥門，測氣瓶的進氣口與吸收瓶的出口通過軟管連接，測氣瓶的瓶蓋中心位置設置有測量柱，測量柱的外壁標有刻度，測量柱的底端為波紋端口，波紋端口位于測氣瓶的瓶底，測氣瓶內盛裝有液體。本實用新型解決了以往把排水瓶里的水人工倒出測量的繁瑣，同時可以連續下次發酵記錄，也可以用氣袋連接排氣口，收集甲烷。操作簡易快捷，提高了工作效率，漏氣發酵失敗率低。
【IPC分類】G01F22/00, G01N7/14
【公開號】CN204988931
【申請號】CN201520508128
【發明人】桂倫, 陳柳萌, 陳慶隆, 張 誠, 陳葵, 嚴玉平, 萬里平, 馬吉平, 姚建, 王洪秀, 吁安
【申請人】江西省農業科學院農業應用微生物研究所, 江西省山江湖開發治理委員會辦公室, 江西正合環保工程有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月14日