一種生化產甲烷潛能測定裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生化產甲烷潛能測定裝置，屬于甲烷生產技術領域。
【背景技術】
[0002]通過有機固體厭氧消化產生甲烷進行能源回收利用的技術已經日益發展和成熟。生化產甲燒潛能(b1chemical methane potential，BMP)是指單位有機物料在厭氧條件下消化產生的甲烷氣體數量。產甲烷潛能分析對于了解有機物料的沼氣發酵效率及其過程穩定性、沼氣工程的規模和工藝設計等具有十分重要的意義。目前已有公司開發多種產品來用測定有機固體廢棄物的產甲燒潛能，例如瑞典B1process Control公司開發的AMPTS
I1、德國Ritter公司的Fermentat1n System等。這些產品可以很好地測定出有機物的產甲烷潛能，然而價格極為昂貴。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是采用簡單易得的材料制作生化產甲烷潛能測定裝置，該測定裝置不僅結構簡單、易制作、費用低，同時檢測精度高，使得有機物料的生化產甲烷潛能測定易于實現，該裝置測定準確，使用方便，結構簡單，成本低。
[0004]本發明的目的通過以下技術方案來具體實現:
[0005]—種生化產甲烷潛能測定裝置，包括厭氧消化部分、氣體收集部分和取樣部分，其中所述厭氧消化部分包括厭氧消化罐；所述氣體收集部分包括集氣袋，所述集氣袋通過氣管與所述厭氧消化罐的頂部連通，并在所述氣管與集氣袋連接處上安裝有閥門；所述取樣部分連接在所述厭氧消化罐上。
[0006]所述厭氧消化部分還包括恒溫攪拌系統，所述恒溫攪拌系統可采用恒溫搖床或恒溫水浴震蕩器等任何具備恒溫攪拌功能的設備或裝置，其中所述厭氧消化罐置于恒溫搖床或恒溫水浴震蕩器中。
[0007]所述厭氧消化罐包括罐體和蓋體，所述蓋體通過密封結構與罐體對接并用外六角螺栓和碟形螺帽連接使所述蓋體與罐體密封。采用外六角螺栓和碟形螺帽，無需安裝工具，即可手動安裝罐體，操作簡便。
[0008]所述密封結構為雙層硅膠墊。使用雙層硅膠墊可以保證在不使用安裝工具的前提下即可將罐體密封嚴實。
[0009]所述取樣部分包括物料取樣管和與所述物料取樣管連接的物料取樣器，所述物料取樣管穿過所述蓋體進入所述罐體內的底部。
[0010]所述取樣部分還包括氣體取樣管和與所述氣體取樣管連接的氣體取樣器，所述氣體取樣管穿過所述蓋體與所述罐體連通。
[0011]在所述物料取樣管、所述氣體取樣管上分別設有二通閥。
[0012]與現有技術相比，本發明具有如下顯著優點:
[0013](1)本發明所提出的生化產甲烷潛能測定裝置的厭氧消化罐采用有機玻璃、雙層硅膠墊、外六角螺栓和蝶形螺帽制作，大小和尺寸可依據試驗需求制作，氣密性好，易于實現；
[0014](2)本發明所提出的生化產甲烷潛能測定裝置氣量測定部分采用集氣袋與厭氧消化罐直接連通，保證了厭氧消化系統內的壓力恒定，使得測定結果更加準確。
[0015](3)本發明所提出的生化產甲烷潛能測定裝置設置了物料取樣口，可以連續監測物料的變化，便于實現物料產甲烷過程的機理性探索。
[0016](4)本發明所采用鋁箔集氣袋收集氣體，可以長期儲存氣樣和遠距離運輸，不受氣體成分檢測儀器的限制。
[0017](5)本發明結構簡單，制作方便，設計合理，應用靈活，能夠準確測定出物料的產甲燒潛能，便于節省試驗成本，適于廣泛推廣應用。
【附圖說明】
[0018]下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0019]圖1是本發明實施例所述生化產甲烷潛能測定裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，本發明實施例所述一種生化產甲烷潛能測定裝置，包括厭氧消化部分、氣體收集部分和取樣部分，其中所述厭氧消化部分包括厭氧消化罐1 ;所述氣體收集部分包括集氣袋10，所述集氣袋通過氣管8與所述厭氧消化罐的頂部連通，并在所述氣管8與集氣袋連接處上安裝有閥門9 ;所述取樣部分連接在所述厭氧消化罐1上。
[0021]氣管8通過魯爾接頭6與厭氧消化罐上的管路接頭連接。
[0022]厭氧消化罐體積可為200-2000ml，最佳為250-500ml。厭氧消化罐采用有機玻璃制作，罐上設置出氣口和物料取樣口。
[0023]所述厭氧消化部分還包括恒溫攪拌系統11，恒溫攪拌系統11采用恒溫水浴震蕩器，所述厭氧消化罐置于恒溫水浴震蕩器中。本領域技術人員也可采用恒溫搖床。
[0024]所述厭氧消化罐包括罐體和蓋體，所述蓋體通過密封結構與罐體對接并用外六角螺栓3、碟形螺帽5連接使所述蓋體與罐體密封。
[0025]所述密封結構為雙層硅膠墊4。
[0026]所述取樣部分包括物料取樣管和與所述物料取樣管連接的物料取樣器，所述物料取樣管穿過所述蓋體進入所述罐體內的底部。
[0027]所述取樣部分還包括氣體取樣管和與所述氣體取樣管連接的氣體取樣器，所述氣體取樣管穿過所述蓋體與所述罐體連通。
[0028]在所述物料取樣管、所述氣體取樣管上分別設有二通閥7。
[0029]用于氣體收集的集氣袋采用鋁箔材質。集氣袋大小根據消化物料的量及所含的有機物的含量確定，一般采用150-1000mL。氣量測量裝置采用帶刻度的注射器，最好是玻璃材質的注射器。
[0030]氣體取樣器和物料取樣器分別采用5_15ml的玻璃注射器或塑料注射器。
[0031]其具體操作方法如下:
[0032]1、制作厭氧消化罐。裁剪有機玻璃管和有機玻璃板，其中有機玻璃板用于制作厭氧消化罐側壁，有機玻璃板用于制作厭氧消化罐底部和蓋板。將裁剪好的有機玻璃用玻璃膠粘好，蓋板與罐體之間設置雙層墊片，用外六角螺栓和碟形螺帽固定。
[0033]2、氣密性測試。連接厭氧消化罐與物料采樣部分和氣體收集部分。待裝置組裝好后，進行氣密性試驗。對于氣密性不合格的裝置需進行返工處理。
[0034]3、添加物料。將物料加入到氣密性合格的厭氧消化裝置中，并接種厭氧消化污泥，物料和接種污泥的總體積占厭氧消化罐體積的60-75%。測試物料體積與接種污泥的比例可為15?1:1，最佳為6?9:1。測試物料與接種污泥混合液的起始pH值設置為7.0±0.5，混合液的含水率控制在85.0% -99.0%。
[0035]4、通氮氣排空。將集氣袋取下，打開所有閥門，將氮氣管連接物料取樣管。待厭氧消化罐內的空氣被排空后，拔下氮氣管，并立即關閉閥門。隨后連接好集氣袋。
[0036]5、將厭氧消化裝置放置于恒溫搖床中進行攪拌，或放置于恒溫水浴中，依靠磁力攪拌器進行攪拌。溫度可采用中溫和高溫，中溫為35±2°C，高溫為55±2°C。攪拌速率在150?250轉/分鐘。
[0037]6、定期取物料進行測定，探索物料厭氧消化產甲烷的機制。為保證不影響厭氧消化潛能測定的結果，每次物料的取樣量不超過物料本身的5%。
[0038]7、每天查看產氣情況并及時更換集氣袋。用氣相色譜測定集氣袋內氣樣的組成(如甲烷和二氧化碳)。成分測定后，用帶刻度注射器抽取氣袋內氣體測定氣量。產氣停止后，依據已知的氣量和成分，計算物料的厭氧消化產甲烷潛能。
[0039]與現有技術相比，本發明具有如下顯著優點:
[0040](1)本發明所提出的生化產甲烷潛能測定裝置的厭氧消化罐采用有機玻璃、雙層硅膠墊、外六角螺栓和蝶形螺帽制作，大小和尺寸可依據試驗需求制作，氣密性好，易于實現；
[0041](2)本發明所提出的生化產甲烷潛能測定裝置氣量測定部分采用集氣袋與厭氧消化罐直接連通，保證了厭氧消化系統內的壓力恒定，使得測定結果更加準確。
[0042](3)本發明所提出的生化產甲烷潛能測定裝置設置了物料取樣口，可以連續監測物料的變化，便于實現物料產甲烷過程的機理性探索。
[0043](4)本發明所采用鋁箔集氣袋收集氣體，可以長期儲存氣樣和遠距離運輸，不受氣體成分檢測儀器的限制。
[0044](5)本發明結構簡單，制作方便，設計合理，應用靈活，能夠準確測定出物料的產甲燒潛能，便于節省試驗成本，適于廣泛推廣應用。
【主權項】
1.一種生化產甲烷潛能測定裝置，包括厭氧消化部分、氣體收集部分和取樣部分，其特征在于，其中所述厭氧消化部分包括厭氧消化罐；所述氣體收集部分包括集氣袋，所述集氣袋通過氣管與所述厭氧消化罐的頂部連通，并在所述氣管與集氣袋連接處上安裝有閥門；所述取樣部分連接在所述厭氧消化罐上。2.如權利要求1所述的生化產甲烷潛能測定裝置，其特征在于， 所述厭氧消化部分還包括恒溫攪拌系統，所述恒溫攪拌系統可采用恒溫搖床或恒溫水浴震蕩器，其中所述厭氧消化罐置于恒溫搖床或恒溫水浴震蕩器中。3.如權利要求2所述的生化產甲烷潛能測定裝置，其特征在于， 所述厭氧消化罐包括罐體和蓋體，所述蓋體通過密封結構與罐體對接并用外六角螺栓和碟形螺帽連接使所述蓋體與罐體密封。4.如權利要求3所述的生化產甲烷潛能測定裝置，其特征在于， 所述密封結構為雙層硅膠墊。5.如權利要求3或4所述的生化產甲烷潛能測定裝置，其特征在于， 所述取樣部分包括物料取樣管和與所述物料取樣管連接的物料取樣器，所述物料取樣管穿過所述蓋體進入所述罐體內的底部。6.如權利要求5所述的生化產甲烷潛能測定裝置，其特征在于， 所述取樣部分還包括氣體取樣管和與所述氣體取樣管連接的氣體取樣器，所述氣體取樣管穿過所述蓋體與所述罐體連通。7.如權利要求6所述的生化產甲烷潛能測定裝置，其特征在于， 在所述物料取樣管、所述氣體取樣管上分別設有二通閥。
【專利摘要】本發明公開一種生化產甲烷潛能測定裝置，包括厭氧消化部分、氣體收集部分和取樣部分，其中所述厭氧消化部分包括厭氧消化罐；所述氣體收集部分包括集氣袋，所述集氣袋通過氣管與所述厭氧消化罐的頂部連通，并在所述氣管與集氣袋連接處上安裝有閥門；所述取樣部分連接在所述厭氧消化罐上。本發明所提出的生化產甲烷潛能測定裝置的厭氧消化罐采用有機玻璃、雙層硅膠墊、外六角螺栓和蝶形螺帽制作，大小和尺寸可依據試驗需求制作，氣密性好，易于實現。
【IPC分類】G01N7/18
【公開號】CN105241786
【申請號】CN201510784874
【發明人】李美艷, 劉占勝, 陳仁灼, 蘇珊, 黃清良, 徐虎千, 王曉, 張明愷
【申請人】中和榮華環保科技(北京)有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月16日