一种模拟生物硫酸盐形成的装置以及实验方法与流程

文档序号:11106596阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种模拟生物硫酸盐形成的装置,其特征在于:包括氮气提供装置(1)、氧气提供装置(2)、第一微生物反应仓(3)、第二微生物反应仓(4)、硫酸盐还原菌菌液提供容器(5)、硫氧化细菌菌液提供容器(6)、第一气体检测收集装置(7)、第二气体检测收集装置(8);

所述第一微生物反应仓(3)和第二微生物反应仓(4)通过第三气体导管(9)连通,所述第三气体导管(9)上串联第一截止阀(10),所述第一微生物反应仓(3)内安装有第一气体浓度报警器(11),所述第二微生物反应仓(4)内安装有第二气体浓度报警器(12),所述第一微生物反应仓(3)和第二微生物反应仓(4)内均安装有造浪机(13);

所述氮气提供装置(1)通过第一气体导管(14)与所述第一微生物反应仓(3)连通,所述第一气体导管(14)上串联由所述第一气体浓度报警器(11)控制的第一电磁阀(15);

所述氧气提供装置(2)通过第二气体导管(24)与所述第二微生物反应仓(4)连通,所述第二气体导管(24)上串联由所述第二气体浓度报警器(12)控制的第二电磁阀(16);

所述硫酸盐还原菌菌液提供容器(5)与所述第一微生物反应仓(3)通过第一液体导管(17)连通,所述第一液体导管(17)上串联第一蠕动泵(18);

硫氧化细菌菌液提供容器(6)与所述第二微生物反应仓(4)通过第二液体导管(19)连通,所述第二液体导管(19)上串联第二蠕动泵(25);

所述第一气体检测收集装置(7)包括第一气体收集瓶(7-1)、第一溶液盛放瓶(7-2)、所述第一气体收集瓶(7-1)、第一溶液盛放瓶(7-2)之间通过第三液体导管(7-3)连通,所述第一气体收集瓶(7-1)与所述第一微生物反应仓(3)通过第四气体导管(20)连通,所述第四气体导管(20)上串联第二截止阀(21),所述第一气体收集瓶(7-1)内设有第三气体浓度报警器(7-4);

所述第二气体检测收集装置(8)包括第二气体收集瓶(8-1)、第二溶液盛放瓶(8-2)、所述第二气体收集瓶(8-1)、第二溶液盛放瓶(8-2)之间通过第四液体导管(8-3)连通,所述第二气体收集瓶(8-1)与所述第二微生物反应仓(4)通过第五气体导管(22)连通,所述第五气体导管(22)上串联第三截止阀(23),所述第二气体收集瓶(8-1)内设有第四气体浓度报警器(8-4)。

2.根据权利要求1所述的模拟生物硫酸盐形成的装置,其特征在于:所述第一微生物反应仓(3)和第二微生物反应仓(4)为密闭的、上下分别带有密封螺栓和密封螺母的圆柱形仓体,所述第一微生物反应仓(3)设于第二微生物反应仓(4)之上,且第一微生物反应仓(3)下部的密封螺母与第二微生物反应仓(4)上部的密封螺栓连接。

3.利用权利要求1所述装置模拟生物硫酸盐形成的实验方法,其特征在于:包括以下步骤:

a)制备硫酸盐还原菌菌液:

将硫酸盐还原菌接种到培养基中,培养基每升含有0.4~0.6g的磷酸氢二钾、0.8~1.0g的氯化铵、0.4~0.5g的硫酸钠、3.2~3.5g的乳酸钠、18.0~20.0g硫酸镁、0.09~0.11g的氯化钙、0.8~1.0g的酵母粉、0.08~0.1g的维生素C、0.08~0.1g的六水合硫酸亚铁胺;将上述培养基在酸碱度6~8、温度25~35℃放置厌氧培养箱中培养2~3天,得到硫酸盐还原菌菌液;

b)制备硫氧化细菌菌液:

将硫氧化细菌接种到培养基中,培养基每升含有1.0~1.2g的磷酸氢二钠、1.8~2.0g的磷酸二氢钾、0.08~0.1g的氯化镁、0.08~0.1g的氯化铵、0.02~0.03g的氯化钙、0.01~0.03g的氯化铁、0.01~0.03g的氯化镁、9.0~11.0g的硫代硫酸钠,将上述培养基在酸碱度6~8、温度25~35℃的环境下以转速160~180r/min搅拌培养2~3天,得到硫氧化细菌菌液;

c)在氮气提供装置(1)中装入N2气体,在氧气提供装置(2)中装入O2气体;

d)将步骤(a)制得的所述硫酸盐还原菌菌液装入所述硫酸盐还原菌菌液提供容器(5)中,将步骤(b)制得的所述硫氧化细菌菌液装入所述硫氧化细菌菌液提供容器(6)中,第一蠕动泵(18)将硫酸盐还原菌菌液泵入所述第一微生物反应仓(3),第二蠕动泵(25)将硫氧化细菌菌液泵入所述第二微生物反应仓(4);打开所述第一电磁阀(15),将步骤(c)制得的N2气体提前充满所述泵有所述硫酸盐还原菌菌液的第一微生物反应仓(3);将步骤(c)制得的O2气体充入所述泵有所述硫氧化细菌菌液的第二微生物反应仓(4),保持正常的空气含氧量,所述第二气体浓度检测报警器(12)控制与其相连的第二电磁阀(16)关闭,O2气体停止向所述第二微生物反应仓(4)充入;

打开第二截止阀(21)和第三截止阀(23),关闭所述第一微生物反应仓(3)通向所述第二微生物反应仓(4)的第一截止阀(10)。当所述第一气体检测收集装置(7)、第二气体检测收集装置(8)中的所述第三气体浓度报警器(7-4)、第四气体浓度报警 器(8-4)出现示数时,关闭通向所述第一气体检测收集装置(7)、第二气体检测收集装置(8)的第二截止阀(21)和第三截止阀(23);

打开所述第一微生物反应仓(3)通向所述第二微生物反应仓(4)的第一截止阀(10),当所述述第二微生物反应仓(4)中的H2S气体浓度达到10~30ppm时,所述第二气体浓度报警器(12)报警并关闭第一截止阀(10),H2S气体停止向第二微生物反应仓(4)充入,打开第二截止阀(21)和第三截止阀(23)收集多余的H2S气体。在所述第二微生物反应仓(4)内生成生物硫酸盐。

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