[实用新型]一种沼气发酵VFA在线检测系统

说明书

本实用新型涉及沼气发酵VFA在线检测领域，特别涉及一种沼气发酵VFA在线检测系统和检测方法，包括工控机、测量室、采集单元、过滤装置、沼气输出蠕动泵、沼气输入蠕动泵、报警装置、温度传感器和沼气发酵罐；采集单元用于采集沼气发酵VFA的气味、颜色和浓度；测量室用于给采集单元提供测量空间；过滤装置用于过滤沼气中的杂质；报警单元接收工控机的指令实现报警；沼气输出蠕动泵用于将沼气发酵罐中的沼气传送至测量室；沼气输入蠕动泵用于将测量室的沼气传送回沼气发酵罐中；本实用新型解决了沼气发酵VFA无法在线实时检测的问题。

技术领域

本实用新型涉及沼气发酵VFA在线检测领域，特别是涉及一种沼气发酵VFA在线检测系统。

背景技术

沼气工程的运行稳定性是严重制约厌氧消化技术在固体废弃物处理与资源化领域的应用。厌氧消化技术运行的稳定性，一直是环境科学研究人员关注和研究的重要方向。国内外关于商业运行厌氧消化系统因超负荷，氨抑制、泡沫、竞争性抑制以及毒性抑制等造成厌氧消化系统失稳的报道也是屡见不鲜。尽管厌氧消化在降解有机污染物的同时，可回收能源和营养物质，产生附加的经济效益，但是厌氧消化系统在环境条件的变化，负荷冲击，竞争抑制性物质的引入，毒性物质的入侵等，均会引起厌氧消化系统的失稳，若不及时调整或处理不当，最终导致厌氧消化系统的失败，这些也严重制约了厌氧消化技术的广泛应用。

为了解决上述问题，国内外科研人员做了大量实验，通过实验发现：在反应器不平衡过程中会出现中间代谢产物VFA积累、pH下降和容积产气率等波动。从理论上来说，这些参数都能够做为指标对过程不稳定性进行检控。然而，由于厌氧消化过程非常的复杂，找到一个简单适当的参数来反映整个过程状态非常困难。在众多不稳定性检测预警参数中，VFA的浓度被公认为是厌氧消化过程检控的理想的预警参数。VFA的浓度相对于pH值，气体成分，气体产量而言，对厌氧消化过程状态监控更加可靠和快速。在国内外研究中，VFA已经被证实在厌氧消化过程中是一个很好的检控指标。因为VFA不仅是产甲烷过程中重要的中间产物，而且通过对VFA积累可判断出厌氧失衡的状况，其累积反映了产酸菌群和产甲烷菌群间解偶联作用。因此如何快速有效监测VFA是沼气发酵系统失稳预警的重要前提。VFA快速检测方法的研究受到了世界各国研究者的广泛关注，并开展了大量的研究。然而，现有的研究成果都或多或少存在一些问题，无法在科研和实际工程中得到广泛应用。此外，目前沼气工程监控系统的数据处理复杂，且检测结果并不仅限于本地显示，还需要与第三方软件友好通讯。

本实用新型提出一种新系统，建立基于近红外光谱模块和电子鼻模块对沼气工程VFA实时监测系统。

实用新型内容

本实用新型研发目的是为了解决上述技术问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种沼气发酵VFA在线检测系统，包括工控机、测量室、采集单元、过滤装置、沼气输出蠕动泵、沼气输入蠕动泵、报警装置、温度传感器和沼气发酵罐；

采集单元用于采集沼气发酵VFA的气味、颜色和浓度；所述采集单元一端连接工控机，另一端连接测量室；

测量室用于给采集单元提供测量空间；所述测量室一端连接过滤装置，另一端连接沼气输入蠕动泵；

过滤装置用于过滤沼气中的杂质；所述过滤装置一端连接沼气输出蠕动泵，另一端连接测量室；

报警单元接收工控机的指令实现报警；所述报警单元连接工控机；

沼气输出蠕动泵用于将沼气发酵罐中的沼气传送至测量室；所述沼气输出蠕动泵一端连接沼气发酵罐，另一端连接过滤装置；

沼气输入蠕动泵用于将测量室的沼气传送回沼气发酵罐中；所述沼气输入蠕动泵一端连接测量室，另一端连接沼气发酵罐；