一種實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置，屬于實(shí)驗(yàn)用儀器。本實(shí)用新型包括發(fā)酵瓶，發(fā)酵瓶的取樣口內(nèi)部設(shè)有內(nèi)凹狀的硬質(zhì)橡膠膜，硬質(zhì)橡膠膜上設(shè)有十字形切縫。本實(shí)用新型由于在酵瓶的取樣口內(nèi)部設(shè)有帶十字形切縫的內(nèi)凹狀硬質(zhì)橡膠膜，避免了取樣過(guò)程中對(duì)瓶中發(fā)酵過(guò)程的影響，方便取樣。且在發(fā)酵瓶瓶體上設(shè)有固定器，固定器上的固定臂可沿瓶卡滑動(dòng)，解決了發(fā)酵瓶在水域恒溫裝置中的漂浮問(wèn)題。本實(shí)用新型專門針對(duì)厭氧發(fā)酵中取樣和瓶體固定問(wèn)題進(jìn)行解決，為厭氧發(fā)酵過(guò)程提供了均衡穩(wěn)定的環(huán)境，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。
【專利說(shuō)明】一種實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置，屬于實(shí)驗(yàn)用儀器。
【背景技術(shù)】:
[0002]能源安全是國(guó)家戰(zhàn)略安全保障基礎(chǔ)之一，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，我國(guó)對(duì)能源的需要日益增加，而有限的化石能源難以維繼經(jīng)濟(jì)對(duì)能源需求的不斷增長(zhǎng)，與此同時(shí)，化石燃料燃燒造成的環(huán)境污染和溫室效應(yīng)，使21世紀(jì)的能源面臨巨大挑戰(zhàn)，因此，可再生能源將成為未來(lái)可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的主體，而隨著世界各國(guó)封封開(kāi)啟生物質(zhì)能源的研究和應(yīng)用，致使發(fā)展以生物質(zhì)能源為主導(dǎo)的可再生能源已經(jīng)是大勢(shì)所趨。生物質(zhì)能源簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是儲(chǔ)存在生物體內(nèi)的太陽(yáng)能，因其可再生、低污染、來(lái)源廣泛等特性逐漸成為了僅次于煤炭、石油、天燃?xì)獾牡谒拇竽茉?王革華.我國(guó)生物質(zhì)能利用技術(shù)展望[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1999,15 (4):19-22.)。生物質(zhì)能源根據(jù)其物理狀態(tài)可劃分為固體生物質(zhì)能源，液體生物質(zhì)能源和氣體生物質(zhì)能源，其中氣體生物質(zhì)能源又包括沼氣，生物質(zhì)氣化制氣等，特別是沼氣是我國(guó)應(yīng)用最早的生物質(zhì)能源之一。
[0003]沼氣最先發(fā)現(xiàn)于沼澤中，它是一種在特定的厭氧條件下，通過(guò)微生物代謝活動(dòng)，分解糖類、蛋白質(zhì)和脂肪等有機(jī)物質(zhì)，將碳素物質(zhì)大部分轉(zhuǎn)化為甲烷，一小部分轉(zhuǎn)化為二氧化碳，最終形成的以甲烷和二氧化碳為主要成分的可燃性混合氣體。(KrzysztZieminski, and Magdalena,Frac.Methane fermentation process as anaerobicdigestion of biomass: Transformations, stages and microorganisms[J].AfricanJournal of Biotechnology，2012，11 (18):4127_4139)。沼氣最主要的成分是甲烷，與天然氣、油田氣及煤礦坑道氣的主要成分相同，所以它既可以直接作為氣體燃料，也可以用于制造氫氣、碳黑、一氧化碳、乙炔、氫氰酸及甲醛等物質(zhì)，而且甲烷的燃燒熱值能達(dá)到890.31KJ/mol，是一氧化碳的3倍，可作為未來(lái)氣體燃料的主力軍之一。
[0004]與其他生物質(zhì)能源不同，沼氣發(fā)酵更適應(yīng)我國(guó)的國(guó)情，在我國(guó)有更大的發(fā)展前景。首先，沼氣發(fā)酵的原料來(lái)源廣泛、成本低廉，動(dòng)物糞便、農(nóng)林廢棄物、城市有機(jī)生活垃圾和污水污泥，都可以作為發(fā)酵底物，而我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)和人口的大國(guó)，有豐富的生物質(zhì)資源可以利用，為沼氣發(fā)酵提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)(劉剛，沈鐳.中國(guó)生物質(zhì)能源的定量評(píng)價(jià)及其地理分布[J].自然資源學(xué)報(bào)，2007,1 (22):9-19.);其次，沼氣發(fā)酵的設(shè)備和技術(shù)要求較低，所需投資較?。坏谌?，在沼氣發(fā)酵的過(guò)程中，大量的有機(jī)廢物被降解并生成沼氣，同時(shí)緩解了能源與環(huán)境帶來(lái)的雙重壓力；第四，沼氣發(fā)酵后的沼液和沼渣也有廣泛的用途，沼液的營(yíng)養(yǎng)元素全面可用作浸種液或植物葉面肥，相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)過(guò)沼液浸種的農(nóng)作物產(chǎn)量同未經(jīng)處理的作物相比能提高5%?8%。沼洛是沼氣發(fā)酵后剩余的固體物質(zhì)，TS% (totalsolid總固體濃度)在10%左右，含有大量的速效態(tài)的氮、磷、鉀和微量元素，是優(yōu)良的有機(jī)肥和土壤改良劑(于明河.淺談?wù)託獍l(fā)酵產(chǎn)物綜合利用應(yīng)用技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2013(3):22-24.)。由此可見(jiàn)，沼氣發(fā)酵既能解決能源危機(jī)又能緩解環(huán)境污染，還可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，必將成為我國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)展的重點(diǎn)。[0005]然而，目前我國(guó)的沼氣發(fā)酵普遍存在水解酸化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)氣率低，甲烷濃度低于國(guó)際水平等問(wèn)題，這些缺陷和不足在一定程度上也制約了它的推廣和應(yīng)用。因此關(guān)于沼氣的研究也引起了眾多生物能源研究者的關(guān)注。實(shí)驗(yàn)室沼氣厭氧發(fā)酵的研究便于對(duì)沼氣厭氧發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而為規(guī)?；託獍l(fā)酵提供必備的理論支撐和技術(shù)支撐。
[0006]目前常用于實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)沼氣的厭氧發(fā)酵罐有兩種類型，一種是購(gòu)買的厭氧發(fā)酵罐成品，一種是自行設(shè)計(jì)組裝的簡(jiǎn)易發(fā)酵裝置，由于前者所需費(fèi)用較高，占地面積大，所以實(shí)驗(yàn)室普遍使用簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置，但是簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置中普遍存在兩個(gè)問(wèn)題:第一，該類型裝置中通常沒(méi)有設(shè)計(jì)取樣口或者取樣口的設(shè)計(jì)不合理造成了取樣困難；第二，該類型裝置在利用恒溫水浴裝置發(fā)酵產(chǎn)沼氣過(guò)程中，存在罐體在水浴裝置中易于漂浮而難于固定的問(wèn)題缺陷。如濰坊康地恩生物科技有限公司的簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置CN202786227U，雖然簡(jiǎn)便卻沒(méi)有取樣口，無(wú)法對(duì)厭氧發(fā)酵的過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。因此，針對(duì)上述不足，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)出可同時(shí)兼顧便于取樣和固定瓶體的簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置，這將極大地提高實(shí)驗(yàn)室厭氧發(fā)酵研究的工作效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種方便取樣，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程穩(wěn)定的一種實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置。
[0008]本實(shí)用新型包括發(fā)酵瓶，發(fā)酵瓶的取樣口內(nèi)部設(shè)有內(nèi)凹狀的硬質(zhì)橡膠膜，硬質(zhì)橡膠膜上設(shè)有十字形切縫。
[0009]所述發(fā)酵瓶瓶體上設(shè)有固定器，所述固定器包括:瓶卡，瓶卡外表面上設(shè)有滑道，滑道內(nèi)至少設(shè)有2個(gè)滑塊，滑塊上設(shè)有固定臂。
[0010]本實(shí)用新型由于在酵瓶的取樣口內(nèi)部設(shè)有帶十字形切縫的內(nèi)凹狀硬質(zhì)橡膠膜，避免了取樣過(guò)程中對(duì)瓶中發(fā)酵過(guò)程的影響，方便取樣。且在發(fā)酵瓶瓶體上設(shè)有固定器，固定器上的固定臂可沿瓶卡滑動(dòng)，解決了發(fā)酵瓶在水域恒溫裝置中的漂浮問(wèn)題。
[0011]本實(shí)用新型專門針對(duì)厭氧發(fā)酵中取樣和瓶體固定問(wèn)題進(jìn)行解決，為厭氧發(fā)酵過(guò)程提供了均衡穩(wěn)定的環(huán)境，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為圖2的5部放大圖；
[0015]圖4為圖3的俯視圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型固定器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6為本實(shí)用新型瓶卡結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型包括發(fā)酵瓶1、第一集水瓶2、第二集水瓶3和固定器4。發(fā)酵瓶I上設(shè)有取樣口 5、裝料口 6，裝料口 6由橡膠塞封閉并設(shè)有排氣口 7。發(fā)酵瓶I通常放置于水域恒溫裝置中，通過(guò)固定器4加以穩(wěn)定。發(fā)酵瓶1、第一集氣瓶2與第二集水瓶3之間通過(guò)橡膠管連接成為一個(gè)整體。所述發(fā)酵瓶I的取樣口 5內(nèi)部設(shè)有內(nèi)凹狀的硬質(zhì)橡膠膜8，硬質(zhì)橡膠膜上設(shè)有十字形切縫。
[0019]所述發(fā)酵瓶I瓶體上設(shè)有固定器4，所述固定器4包括:瓶卡9，瓶卡9外表面上設(shè)有滑道12，滑道12內(nèi)設(shè)有2個(gè)滑塊11，滑塊11上設(shè)有固定臂10。
[0020]在使用本實(shí)用新型時(shí)，從進(jìn)料口 6放入發(fā)酵底物，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的氣體通過(guò)排氣口 7連接的橡膠管進(jìn)入第一集氣瓶2，第二集氣瓶2中裝滿水，氣體進(jìn)入第一集氣瓶2后將水通過(guò)橡膠管排入第二集水瓶3中，通過(guò)測(cè)量第二集水瓶3中的水的體積可得到產(chǎn)氣體積。取樣時(shí)，將注射器深入取樣口 5穿過(guò)十字形切縫硬質(zhì)橡膠膜8取樣，以監(jiān)測(cè)發(fā)酵罐I內(nèi)部的變化。固定發(fā)酵瓶I時(shí)，將固定器4上的瓶卡9安裝在發(fā)酵瓶I瓶口上，通過(guò)固定臂10把發(fā)酵瓶I固定在水域恒溫儀器壁上，固定臂10可以通過(guò)滑塊11以及滑道12進(jìn)行移動(dòng)已達(dá)到穩(wěn)定固定的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置，包括發(fā)酵瓶，其特征是:發(fā)酵瓶的取樣口內(nèi)部有內(nèi)凹狀的硬質(zhì)橡膠膜，硬質(zhì)橡膠膜上設(shè)有十字形切縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)驗(yàn)室用簡(jiǎn)易厭氧發(fā)酵裝置，其特征是:所述發(fā)酵瓶瓶體上設(shè)有固定器，固定器包括:瓶卡，瓶卡外表面上設(shè)有滑道，滑道內(nèi)至少設(shè)有2個(gè)滑塊，滑塊上設(shè)有固定臂。
【文檔編號(hào)】C12M1/107GK203700350SQ201320890050
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】張超君, 蔡祿, 潘建剛 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)