專利名稱：一種厭氧產(chǎn)沼氣簡(jiǎn)易裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種厭氧產(chǎn)沼氣簡(jiǎn)易裝置。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)能源是未來(lái)能源發(fā)展的重要方向。其中以生物氣(biogas)即產(chǎn)業(yè)沼氣為基礎(chǔ)的能源正逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)?；_發(fā)。秸稈和廢棄有機(jī)物是生物質(zhì)的重要組成部分，其產(chǎn)氣能力評(píng)價(jià)方法的難易對(duì)新材料和新資源篩選乃至能源作物的育種等均具有關(guān)鍵作用。目前厭氧發(fā)酵裝置的使用，主要集中在不同物質(zhì)產(chǎn)氣能力和沼氣生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化方面的研究。 研究的裝置普遍在1000ml-5000ml，使用的材料為塑料(白潔瑞，李軼冰，郭歐燕，等.不同溫度條件糞稈結(jié)構(gòu)配比及尿素、纖維素酶對(duì)沼氣產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009， 25(2) :188-193.)和玻璃器皿(劉戰(zhàn)廣，朱洪光，王彪，等.糞草比對(duì)干式厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣效果的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25 ) :196-200;陳廣銀，鄭正，鄒星星，等.牛糞與互花米草混合厭氧消化產(chǎn)沼氣的試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25 (3) :179-183.)。在反應(yīng)物較多的情況下，用此主體裝置作為反應(yīng)容器。在為厭氧發(fā)酵反應(yīng)創(chuàng)造厭氧環(huán)境和無(wú)氧條件時(shí)，多采用用抽真空裝置抽真空，除此之外，還用持續(xù)充氮?dú)獾姆椒ǎ瑢⒎磻?yīng)容器內(nèi)的大量氧氣驅(qū)趕出來(lái)。上述發(fā)酵裝置的不足之處是占用恒溫裝置的空間較大，固定空間僅能發(fā)生較少的反應(yīng)；裝置結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；創(chuàng)造真空環(huán)境需要一定費(fèi)用；輸導(dǎo)反應(yīng)產(chǎn)物氣體的次數(shù)多，較少的導(dǎo)氣次數(shù)可減少在輸導(dǎo)氣體過(guò)程中的氣體損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種厭氧產(chǎn)沼氣簡(jiǎn)易裝置，為厭氧反應(yīng)創(chuàng)造理想條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)少量樣品的反應(yīng)，利用有限的條件發(fā)生更多反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)更多反應(yīng)，為秸稈的產(chǎn)沼氣性能進(jìn)行分析，為設(shè)定育種目標(biāo)提供參考。本發(fā)明提供的一種厭氧產(chǎn)沼氣簡(jiǎn)易裝置包括容積可調(diào)的反應(yīng)容器和與該反應(yīng)容器的開口密封配合的塞子；所述塞子上設(shè)有通孔；所述通孔內(nèi)套設(shè)有硬管，所述塞子與所述硬管之間為密封配合，所述硬管的兩個(gè)開口端分別設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體內(nèi)和腔體外；設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體外的硬管上套設(shè)有軟管；所述軟管的長(zhǎng)度大于設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體外的硬管的長(zhǎng)度。上述的簡(jiǎn)易裝置中，所述反應(yīng)容器的材質(zhì)為具有彈性且能承受一定壓力的材料， 如塑料。上述的簡(jiǎn)易裝置中，所述塞子的材質(zhì)可為具有彈性的材料，具體可為橡膠。上述的簡(jiǎn)易裝置中，所述硬管的材質(zhì)可為玻璃或硬質(zhì)塑料。上述的簡(jiǎn)易裝置中，所述軟管的材質(zhì)可為橡膠。上述的簡(jiǎn)易裝置中，所述塞子與所述反應(yīng)容器之間可以過(guò)盈配合的方式密封配合。
上述的簡(jiǎn)易裝置中，設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體內(nèi)的硬管的開口端可設(shè)于近所述反應(yīng)容器的開口端。上述的簡(jiǎn)易裝置中，設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體內(nèi)的硬管的開口端與設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體內(nèi)的塞子的端部可設(shè)于一個(gè)水平面上，以利于所述反應(yīng)容器內(nèi)產(chǎn)生的氣體的排出。上述的簡(jiǎn)易裝置中，所述裝置還包括與所述軟管相配合的夾子，如止水夾，可夾緊所述軟管以使所述反應(yīng)容器與外界隔離，造成封閉的環(huán)境。本發(fā)明提供的簡(jiǎn)易裝置的優(yōu)點(diǎn)在于在有限的空間內(nèi)可以最大限度的放置該裝置，使一次花費(fèi)較少成本評(píng)價(jià)秸稈樣品的產(chǎn)氣能力提供可能，適用于對(duì)較少樣品的評(píng)價(jià)；反應(yīng)中氧氣的排出采用的方法簡(jiǎn)單且零成本。


圖1厭氧產(chǎn)沼氣簡(jiǎn)易裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標(biāo)記如下1塑料瓶、2橡膠塞、3玻璃管、4橡膠管、5止水夾。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。本發(fā)明提供的厭氧產(chǎn)沼氣簡(jiǎn)易裝置包括容積為500ml的透明塑料瓶1和該塑料瓶1的開口密封配合的橡膠塞2，該塑料瓶1的瓶壁較薄且韌性較好；橡膠塞2上設(shè)有通孔 (圖中未示出)，該通孔內(nèi)套設(shè)有玻璃管3，玻璃管3與橡膠塞2之間密封配合，該玻璃管3 的兩個(gè)開口端分別設(shè)于塑料瓶1的腔體內(nèi)和腔體外，設(shè)于塑料瓶1的腔體內(nèi)的玻璃管3的開口端與設(shè)于塑料瓶1的腔體內(nèi)的橡膠塞2的端部設(shè)于同一個(gè)水平面上，以便于腔體內(nèi)產(chǎn)生的氣體的排出；設(shè)于塑料瓶1的腔體外的玻璃管3上套上有橡膠管4，橡膠管4的長(zhǎng)度大于設(shè)于塑料瓶1的腔體外的玻璃管3的長(zhǎng)度，橡膠管4與玻璃管3緊密配合，以保證密閉的環(huán)境；可用止水夾5夾緊橡膠管4，以使塑料瓶1與外界隔離，形成厭氧環(huán)境。上述的厭氧產(chǎn)沼氣簡(jiǎn)易裝置中，反應(yīng)容器的材質(zhì)可以根據(jù)需要進(jìn)行確定；硬管的材質(zhì)還可為硬質(zhì)塑料。使用上述裝置進(jìn)行厭氧產(chǎn)沼氣實(shí)驗(yàn)，并對(duì)產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行成分分析，具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果如下1、試驗(yàn)過(guò)程(1)試驗(yàn)材料與儀器35個(gè)風(fēng)干玉米秸稈粉末2克，注射器，磁力攪拌器，GA2000 沼氣成分分析儀及配套探頭，發(fā)酵好的牛糞過(guò)濾后的汁液。(2)試驗(yàn)方法將玉米秸稈粉末加入塑料瓶1內(nèi)，加入80ml混勻后的牛糞汁，將套設(shè)有玻璃管3的橡膠塞2塞上塑料瓶1的瓶口，排出塑料瓶1內(nèi)的氣體，用止水夾5密閉塑料瓶1 ’放入37°C的恒溫箱中，反應(yīng)前2個(gè)星期，每隔2天搖晃1次，使秸稈粉末處于反應(yīng)體系的液相中。(3)產(chǎn)物處理反應(yīng)產(chǎn)物使用集氣袋進(jìn)行收集，采集氣體后使用GA2000沼氣分析儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的組分為甲烷體積、二氧化碳體積和氧氣體積。2、試驗(yàn)結(jié)果
(1)反應(yīng)體系內(nèi)無(wú)發(fā)霉菌落產(chǎn)生，并有大量氣體產(chǎn)生，因而可以確定厭氧菌在此反應(yīng)體系內(nèi)，能夠反應(yīng)產(chǎn)出沼氣。(2)厭氧反應(yīng)的啟動(dòng)較快，在開始反應(yīng)的48小時(shí)后，有明顯的氣泡產(chǎn)生。(3)反應(yīng)體系產(chǎn)物中80%以上的甲烷體積含量在50%以上，反應(yīng)的體系的二氧化碳體積含量在10 31. 3%之間，氧氣體積含量在1. 8 6. 8%之間。(4)該簡(jiǎn)易裝置可最大程度利用恒溫設(shè)備的空間，在有限的空間內(nèi)放置更多的反應(yīng)裝置。(5)2克玉米秸稈風(fēng)干樣產(chǎn)氣，在無(wú)其它外加微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和緩沖溶液的情況下，產(chǎn)氣的體積在107-460ml，即單位重量的產(chǎn)氣量為53. 5 230ml/g，37°C恒溫條件下，反應(yīng)時(shí)間為50天。
權(quán)利要求
1.一種厭氧產(chǎn)沼氣簡(jiǎn)易裝置，其特征在于所述裝置包括容積可調(diào)的反應(yīng)容器和與該反應(yīng)容器的開口密封配合的塞子；所述塞子上設(shè)有通孔；所述通孔內(nèi)套設(shè)有硬管，所述塞子與所述硬管之間為密封配合，所述硬管的兩個(gè)開口端分別設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體內(nèi)和腔體外；設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體外的硬管上套設(shè)有軟管；所述軟管的長(zhǎng)度大于設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體外的硬管的長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡(jiǎn)易裝置，其特征在于所述反應(yīng)容器的材質(zhì)為塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的簡(jiǎn)易裝置，其特征在于所述塞子的材質(zhì)為橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的簡(jiǎn)易裝置，其特征在于所述硬管的材質(zhì)為玻璃或硬質(zhì)塑料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的簡(jiǎn)易裝置，其特征在于所述軟管的材質(zhì)為橡膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的簡(jiǎn)易裝置，其特征在于所述塞子與所述反應(yīng)容器之間為過(guò)盈配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的簡(jiǎn)易裝置，其特征在于設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體內(nèi)的硬管的開口端設(shè)于近所述反應(yīng)容器的開口端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的簡(jiǎn)易裝置，其特征在于設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體內(nèi)的硬管的開口端與設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體內(nèi)的塞子的端部設(shè)于一個(gè)水平面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的簡(jiǎn)易裝置，其特征在于所述裝置還包括與所述軟管相配合的夾子；所述夾子為止水夾。
10.權(quán)利要求1-9中任一所述的簡(jiǎn)易裝置在制備沼氣中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種厭氧產(chǎn)沼氣簡(jiǎn)易裝置。所述裝置包括容積可調(diào)的反應(yīng)容器和與該反應(yīng)容器的開口密封配合的塞子；所述塞子上設(shè)有通孔；所述通孔內(nèi)套設(shè)有硬管，所述塞子與所述硬管之間為密封配合，所述硬管的兩個(gè)開口端分別設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體內(nèi)和腔體外；設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體外的硬管上套設(shè)有軟管；所述軟管的長(zhǎng)度大于設(shè)于所述反應(yīng)容器的腔體外的硬管的長(zhǎng)度。本發(fā)明提供的裝置使低成本評(píng)價(jià)大量秸稈等生物質(zhì)樣品的產(chǎn)氣能力成為可能；反應(yīng)中氧氣的排出采用的方法簡(jiǎn)單且?guī)缀趿愠杀尽?br> 文檔編號(hào)C12P5/02GK102199526SQ20111010863
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者冷國(guó)輝, 張帥松, 陳紹江, 黎亮 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)