[实用新型]一种用于厌氧发酵的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于厌氧发酵的装置，属于生物质能源技术领域。

背景技术

沼气作为生物质能源，其生产原料一般为木质纤维素，如农作物秸秆、林业废弃物、能源植物等。在沼气生产过程中，采用市政污泥、畜禽粪便等为接种物，有效解决了城市污水以及畜禽排泄物等的环境污染问题，而且避免了资源浪费。

但在研究过程中技术人员发现发酵体系的厌氧环境对沼气生产效率的提高至关重要，气体成分的动态监测是评价试验结果必不可少的指标。因而，沼气生产和气体样品收集装置的选择对试验的成败起着决定性作用。

CN202658153U公开了一种连续进料的厌氧发酵反应装置，可大大提高沼气产率；CN202322828U公开了一种节能厌氧发酵装置，系统能耗低，发酵率高。但这些装置结构复杂，成本较高，不适用于实验室的科学研究，尤其是多处理的试验。目前针对实验室应用于研究的低成本厌氧发酵简易装置还未见报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种简易装置，其应用于厌氧发酵产沼气，可收集气体样品以供分析，特别适合批次实验。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种装置，由微型发酵罐、水槽、量筒、一端均带有输液针头的软管1和软管2组成；其中量筒倒置于水槽内，且内部装满饱和食盐水；

其中，所述软管1的针头通过微型发酵罐的内塞通入罐内，另一端通入倒置的量筒内；

所述软管1位于量筒外部且靠近量筒处设一可移动的开关元件，在软管1充氮时其位于软管末端且处于打开状态，充氮结束后处于关闭状态，在收集气体时其移至量筒外部且靠近量筒处，处于打开状态。

所述软管2的针头通过微型发酵罐的内塞通入微型发酵罐内，其收集的发酵气体用于气体成分分析。

其中，所述软管2的末端设有2个封闭元件；最靠近末端的封闭元件用于封闭整个软管，防止空气进入，其在厌氧发酵和气体样品收集过程中位置不变；另一个封闭元件可根据采集气体需要调整位置，当针头注射器采集完气体样品后，将该封闭元件前移至针孔前方，以防止针孔漏气。

本实用新型所述装置结构简易，密封性好、气体样品易于收集，且在气体样品收集过程中以及收集后发酵体系仍能维持良好的厌氧环境，可在实验室中推广使用。

所述软管1长度0.5-1.2m，直径2-5mm。

所述软管2长度12-25cm，直径2-5mm。

所述封闭元件可选择止血钳、弹簧止水夹。

作为优选的实施方式，本实用新型所述的装置中，所述微型发酵罐优选200mL厌氧瓶，其内塞为丁基内塞；

所述软管1优选兽用输液软管，其带针头一端与微型发酵罐相连，长度在0.5-1.2m范围内视微型发酵罐与量筒之间的距离而定。

所述软管2优选带有输液针头的乳胶软管，其带针头一端与微型发酵罐相连，长度优选15-20cm。

本实用新型通过对软管材质长度的选择，有利于沼气和气体样品的收集以及发酵体系厌氧环境的维持。软管1采用输液软管可耐饱和食盐水腐蚀，避免发酵过程中软管腐蚀漏气现象。选取合适的软管1长度，可实现微型发酵罐与沼气收集装置之间无接口，有利于保持厌氧发酵体系的密封性。软管2采用乳胶软管易于注射器针头穿透，从而利于收集气体样品，而且收集气体样品完毕后，乳胶软管的针孔处收缩，不易漏气。选取适宜的软管2长度可保证气体样品收集的质量。长度过长，软管2内气体与发酵罐内气体交换不充分，不能完全收集到当天新产生的气体；长度过短，软管2内靠近发酵罐一端易凝结成水滴，影响气体样品的收集。

本实用新型所述装置应用于厌氧发酵产沼气，可收集气体样品以供分析，特别适合批次实验。

本实用新型所述装置的工作原理如下：

1)向装有样品与接种物的微型发酵罐内充入氮气，充氮结束后迅速盖上丁基内塞，然后盖上外塞。

2)打开开关元件，向带有针头的软管1中充入氮气，驱赶软管1内的空气，充氮即将完毕时，将软管1带针头一端通过丁基内塞与发酵罐相连，结束充氮时迅速关闭开关元件以封住软管1无针头一端。

3)将针头与软管2紧密相连，再将针头通过丁基内塞与发酵罐相连接。打开输液软管1无针头端的开关元件，再次充入氮气，此时氮气通过整个装置从乳胶软管2末端流出，充氮即将结束时立即用2个封闭元件封闭乳胶软管2末端，结束充氮，关闭开关元件封住输液软管1无针头端。