专利名称：一种厌氧产沼气简易装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种厌氧产沼气简易装置。
背景技术：
生物质能源是未来能源发展的重要方向。其中以生物气(biogas)即产业沼气为基础的能源正逐步实现规模化开发。秸秆和废弃有机物是生物质的重要组成部分，其产气能力评价方法的难易对新材料和新资源筛选乃至能源作物的育种等均具有关键作用。目前厌氧发酵装置的使用，主要集中在不同物质产气能力和沼气生产技术优化方面的研究。 研究的装置普遍在1000ml-5000ml，使用的材料为塑料(白洁瑞，李轶冰，郭欧燕，等.不同温度条件粪秆结构配比及尿素、纤维素酶对沼气产量的影响[J].农业工程学报，2009， 25(2) :188-193.)和玻璃器皿(刘战广，朱洪光，王彪，等.粪草比对干式厌氧发酵产沼气效果的影响[J].农业工程学报，2009，25 ) :196-200;陈广银，郑正，邹星星，等.牛粪与互花米草混合厌氧消化产沼气的试验[J].农业工程学报，2009，25 (3) :179-183.)。在反应物较多的情况下，用此主体装置作为反应容器。在为厌氧发酵反应创造厌氧环境和无氧条件时，多采用用抽真空装置抽真空，除此之外，还用持续充氮气的方法，将反应容器内的大量氧气驱赶出来。上述发酵装置的不足之处是占用恒温装置的空间较大，固定空间仅能发生较少的反应；装置结构结构复杂；创造真空环境需要一定费用；输导反应产物气体的次数多，较少的导气次数可减少在输导气体过程中的气体损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种厌氧产沼气简易装置，为厌氧反应创造理想条件，实现对少量样品的反应，利用有限的条件发生更多反应，实现更多反应，为秸秆的产沼气性能进行分析，为设定育种目标提供参考。本发明提供的一种厌氧产沼气简易装置包括容积可调的反应容器和与该反应容器的开口密封配合的塞子；所述塞子上设有通孔；所述通孔内套设有硬管，所述塞子与所述硬管之间为密封配合，所述硬管的两个开口端分别设于所述反应容器的腔体内和腔体外；设于所述反应容器的腔体外的硬管上套设有软管；所述软管的长度大于设于所述反应容器的腔体外的硬管的长度。上述的简易装置中，所述反应容器的材质为具有弹性且能承受一定压力的材料， 如塑料。上述的简易装置中，所述塞子的材质可为具有弹性的材料，具体可为橡胶。上述的简易装置中，所述硬管的材质可为玻璃或硬质塑料。上述的简易装置中，所述软管的材质可为橡胶。上述的简易装置中，所述塞子与所述反应容器之间可以过盈配合的方式密封配合。
上述的简易装置中，设于所述反应容器的腔体内的硬管的开口端可设于近所述反应容器的开口端。上述的简易装置中，设于所述反应容器的腔体内的硬管的开口端与设于所述反应容器的腔体内的塞子的端部可设于一个水平面上，以利于所述反应容器内产生的气体的排出。上述的简易装置中，所述装置还包括与所述软管相配合的夹子，如止水夹，可夹紧所述软管以使所述反应容器与外界隔离，造成封闭的环境。本发明提供的简易装置的优点在于在有限的空间内可以最大限度的放置该装置，使一次花费较少成本评价秸秆样品的产气能力提供可能，适用于对较少样品的评价；反应中氧气的排出采用的方法简单且零成本。
图1厌氧产沼气简易装置的结构示意图。图中各标记如下1塑料瓶、2橡胶塞、3玻璃管、4橡胶管、5止水夹。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。本发明提供的厌氧产沼气简易装置包括容积为500ml的透明塑料瓶1和该塑料瓶1的开口密封配合的橡胶塞2，该塑料瓶1的瓶壁较薄且韧性较好；橡胶塞2上设有通孔 (图中未示出)，该通孔内套设有玻璃管3，玻璃管3与橡胶塞2之间密封配合，该玻璃管3 的两个开口端分别设于塑料瓶1的腔体内和腔体外，设于塑料瓶1的腔体内的玻璃管3的开口端与设于塑料瓶1的腔体内的橡胶塞2的端部设于同一个水平面上，以便于腔体内产生的气体的排出；设于塑料瓶1的腔体外的玻璃管3上套上有橡胶管4，橡胶管4的长度大于设于塑料瓶1的腔体外的玻璃管3的长度，橡胶管4与玻璃管3紧密配合，以保证密闭的环境；可用止水夹5夹紧橡胶管4，以使塑料瓶1与外界隔离，形成厌氧环境。上述的厌氧产沼气简易装置中，反应容器的材质可以根据需要进行确定；硬管的材质还可为硬质塑料。使用上述装置进行厌氧产沼气实验，并对产生的沼气进行成分分析，具体实验过程和结果如下1、试验过程(1)试验材料与仪器35个风干玉米秸秆粉末2克，注射器，磁力搅拌器，GA2000 沼气成分分析仪及配套探头，发酵好的牛粪过滤后的汁液。(2)试验方法将玉米秸秆粉末加入塑料瓶1内，加入80ml混勻后的牛粪汁，将套设有玻璃管3的橡胶塞2塞上塑料瓶1的瓶口，排出塑料瓶1内的气体，用止水夹5密闭塑料瓶1 ’放入37°C的恒温箱中，反应前2个星期，每隔2天摇晃1次，使秸秆粉末处于反应体系的液相中。(3)产物处理反应产物使用集气袋进行收集，采集气体后使用GA2000沼气分析仪进行测量，测量的组分为甲烷体积、二氧化碳体积和氧气体积。2、试验结果
(1)反应体系内无发霉菌落产生，并有大量气体产生，因而可以确定厌氧菌在此反应体系内，能够反应产出沼气。(2)厌氧反应的启动较快，在开始反应的48小时后，有明显的气泡产生。(3)反应体系产物中80%以上的甲烷体积含量在50%以上，反应的体系的二氧化碳体积含量在10 31. 3%之间，氧气体积含量在1. 8 6. 8%之间。(4)该简易装置可最大程度利用恒温设备的空间，在有限的空间内放置更多的反应装置。(5)2克玉米秸秆风干样产气，在无其它外加微生物营养物质和缓冲溶液的情况下，产气的体积在107-460ml，即单位重量的产气量为53. 5 230ml/g，37°C恒温条件下，反应时间为50天。
权利要求
1.一种厌氧产沼气简易装置，其特征在于所述装置包括容积可调的反应容器和与该反应容器的开口密封配合的塞子；所述塞子上设有通孔；所述通孔内套设有硬管，所述塞子与所述硬管之间为密封配合，所述硬管的两个开口端分别设于所述反应容器的腔体内和腔体外；设于所述反应容器的腔体外的硬管上套设有软管；所述软管的长度大于设于所述反应容器的腔体外的硬管的长度。
2.根据权利要求1所述的简易装置，其特征在于所述反应容器的材质为塑料。
3.根据权利要求1或2所述的简易装置，其特征在于所述塞子的材质为橡胶。
4.根据权利要求1-3中任一所述的简易装置，其特征在于所述硬管的材质为玻璃或硬质塑料。
5.根据权利要求1-4中任一所述的简易装置，其特征在于所述软管的材质为橡胶。
6.根据权利要求1-5中任一所述的简易装置，其特征在于所述塞子与所述反应容器之间为过盈配合。
7.根据权利要求1-6中任一所述的简易装置，其特征在于设于所述反应容器的腔体内的硬管的开口端设于近所述反应容器的开口端。
8.根据权利要求7所述的简易装置，其特征在于设于所述反应容器的腔体内的硬管的开口端与设于所述反应容器的腔体内的塞子的端部设于一个水平面上。
9.根据权利要求1-8中任一所述的简易装置，其特征在于所述装置还包括与所述软管相配合的夹子；所述夹子为止水夹。
10.权利要求1-9中任一所述的简易装置在制备沼气中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种厌氧产沼气简易装置。所述装置包括容积可调的反应容器和与该反应容器的开口密封配合的塞子；所述塞子上设有通孔；所述通孔内套设有硬管，所述塞子与所述硬管之间为密封配合，所述硬管的两个开口端分别设于所述反应容器的腔体内和腔体外；设于所述反应容器的腔体外的硬管上套设有软管；所述软管的长度大于设于所述反应容器的腔体外的硬管的长度。本发明提供的装置使低成本评价大量秸秆等生物质样品的产气能力成为可能；反应中氧气的排出采用的方法简单且几乎零成本。
文档编号C12P5/02GK102199526SQ20111010863
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者冷国辉, 张帅松, 陈绍江, 黎亮 申请人:中国农业大学