[发明专利]一种自动厌氧发酵装置

说明书

技术领域

本发明属于生物实验设备技术领域，涉及一种发酵装置，特别涉及一种自动厌氧发酵装置。

背景技术

厌氧发酵是微生物在厌氧条件下，将有机物分解产生CH₄和CO₂等气体的过程，厌氧发酵产物(沼液和沼渣)也是一种优质的有机肥料，是有机废弃物无害化和资源化的重要途径。随着集约化养殖业的发展，规模化养殖场的畜禽粪便已经成为畜禽粪便的主要来源。但规模化养殖场废弃物中存在抗生素、重金属等诸多问题，进行抗生素和重金属等污染物对厌氧发酵过程的影响研究，对于养殖业废弃物的无害化处理和资源化利用具有重要意义。

大型厌氧发酵罐占地大，参数不易控制，影响因素多，不利于厌氧发酵过程的研究。利用实验室规模的厌氧发酵装置进行试验，具有参数控制简单、准确、等优势，是开展试验研究的良好选择。目前实验室常用的厌氧发酵装置多数体积大，装置连接复杂，容易漏气等问题，且需要每天人工记录产气量，甲烷产量需要每天采集气体用气相色谱测定，耗费大量的人力和时间。带有搅拌装置的设备构造复杂，价格昂贵，而没有搅拌装置的设备存在物料固液分层的问题，不利于物料的厌氧发酵过程和气体的产生，且同一处理的不同重复间物料发酵程度差异大，重复性差。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自动厌氧发酵装置，具有体积小，成本低，可自动连续记录产气量和CH₄浓度，发酵过程物料不分层，操作简单方便等特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种自动厌氧发酵装置，包括反应器和气体测量与记录系统，其中：

所述反应器为底部设有若干可活动的扰流板2的锥形瓶1，锥形瓶1带有密封用的瓶盖3；

所述气体测量与记录系统包括通过带有单向阀6且穿过瓶盖3的排气管路5与锥形瓶1内部连通的储气室7，储气室7中设置有甲烷传感器8，储气室7连接有电子流量计9，所述甲烷传感器8和储气室7均与PLC10连接。

所述锥形瓶1与瓶盖3连接处设置橡胶圈4以加强其密封性。

所述锥形瓶1为透明或棕色，材质为玻璃或者有机玻璃，容积50～500毫升。

所述扰流板2的数量为3～5个，设置于锥形瓶1的瓶底。

所述扰流板2的底部连接在活动圈13上，活动圈13设置在固定于锥形瓶1瓶底的半球形支点11的顶端，半球形支点11上位于活动圈13的前后两侧各有一块用于限定扰流板2前后活动范围的限定板12。

所述限定板12固定于锥形瓶1的瓶底，限定板12与扰流板2之间的最小夹角为45℃。

该自动厌氧发酵装置设置于恒温摇床上，扰流板2的活动方向为摇床的摇动方向。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明体积小，空间占用少，可以在恒温培养箱中设置多组处理，适用于实验室批量厌氧发酵试验。

2、本发明设有可活动扰流板，在摇动过程中可有效避免物料分层造成的发酵不均匀、试验重复性差等问题。

3、本发明设有单向阀、甲烷传感器、电子气体流量计，可实现甲烷浓度和总气体体积的自动测定，并由PLC记录，无需人工每日测量记录，使用方便。

4、本发明装置价格低廉，便于推广。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为扰流板组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，一种自动厌氧发酵装置，主要包括反应器和气体测量与记录系统。其中反应器为底部设有若干可活动的扰流板2的锥形瓶1，根据试验需要颜色为透明色或棕色，材质玻璃或有机玻璃材质，容积为50～500毫升。锥形瓶1与瓶盖3通过螺纹连接，中间设有橡胶圈4以加强其密封性。锥形瓶1内设有3～5个可活动的扰流板2，扰流板2的底部连接在活动圈13上，活动圈13设置在固定于锥形瓶1瓶底的半球形支点11的顶端，半球形支点11上位于活动圈13的前后两侧各有一块用于限定扰流板2前后活动范围的限定板12。扰流板2的长度为1～3cm，限定板12与扰流板2之间的最小夹角为45℃。

气体测量与记录系统包括通过带有单向阀6且穿过瓶盖3的排气管路5与锥形瓶1内部连通的储气室7，储气室7中设置有甲烷传感器8，储气室7连接有电子流量计9，甲烷传感器8和储气室7均与PLC10连接。发酵过程中产生的总气体体积和甲烷浓度可以通过PLC10实时记录，数据可通过USB导出。