本实用新型专利技术公开了一种两相秸秆沼气发酵的实验装置，包括微好氧-厌氧两相发酵产气机构和集气测气机构，所述微好氧-厌氧两相发酵产气机构包括产酸相的两个微好氧反应器及一个产气相的碳纤维固定床厌氧反应器，所述产气相的碳纤维固定床厌氧反应器与一个测气装置连接，所述微好氧反应器顶部与无菌进气管连接，底部与一个通过带阀门的管道与储液罐连通。由于本实用新型专利技术在实验的形式下小规模、小成本地模拟秸秆发酵产沼气的环境，在厌氧和微好氧-厌氧的模式下详细地比较、分析、判断两种环境对发酵的影响，通过比较和判断，很容易得出厌氧和微好氧-厌氧发酵产气的模式的优缺点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于秸秆发酵制备沼气实验仪器
，具体涉及一种两相秸秆沼气发酵的实验装置。
技术介绍
由于秸秆中含有大量的木质纤维素，是导致发酵速率低的主要因素。若将秸秆直接入沼气池进行发酵，产气速度慢、产气率低，且在生产实践中无法进行产业化，但通过生物预处理方法，使秸秆的内部结构发生变化，秸秆变柔软，疏松，就有利于秸秆的降解利用。单相厌氧发酵的整个发酵过程在同一个反应器内进行，仅能够有效处理总固体含量为 20% 40%的有机固体废物。但由于秸秆的木质纤维素含量高、流动性差，以秸秆为原料的沼气工程存在进出料困难、产气不稳定及发酵速度慢、效率低等问题。另外，对秸秆沼气进行模拟实验的好处是显而易见的，首先不需要实验场地如沼气池，而且也无须大量的投料，根据需要投入适量的物料，可模拟不同种类秸秆沼气发酵的环境，得出相关的实验数据，更好地为实践中的秸秆沼气生产服务。
技术实现思路
本技术提供一种能很好地分析秸秆发酵速度与厌氧、微好氧环境之间关系的两相秸秆沼气发酵的实验装置。—种两相秸秆沼气发酵的实验装置，包括微好氧-厌氧两相发酵产气机构和集气测气机构，所述微好氧-厌氧两相发酵产气机构包括产酸相的两个微好氧反应器及一个产气相的碳纤维固定床厌氧反应器，所述产气相的碳纤维固定床厌氧反应器与一个测气装置连接，所述微好氧反应器通过一个带阀门的管道与储液罐连通。所述微好氧反应器包括一个密封容器，所述密封容器设置加热器、PH探头、温度监测器、小型泵及喷头，两个微好氧反应器与无菌空气进气管连通。所述碳纤维固定床厌氧反应器设置补料口，内部设置固定纤维的支架，并通过底部带阀门的管道与所述储液罐连通，侧部设置管道与废液管连通。所述集气测气机构包括带配重块的定滑轮、贮水罐和集气罐，所述定滑轮设置在一体化设置的贮水罐和集气罐上方。由于本技术在实验的形式下小规模、小成本地模拟秸秆发酵产沼气的环境， 在厌氧和微好氧-厌氧的模式下详细比较两种环境对发酵的影响，通过比较和判断，很容易得出厌氧和微好氧-厌氧的模式的优缺点，以实验的形式改变行业内对秸秆沼气发酵环境的认识，将实际发酵中遇到的诸如温度、搅拌等要素很方便地重现到本技术中，更好地契合了当前农村沼气的现状，具有非常普遍的指导意义。单相厌氧发酵存在进出料困难、 产气量不高及发酵速度慢、效率底等问题；而微好氧-厌氧两相发酵工艺技术的反应器是结构创新点，它将产酸和产甲烷分开在不同的区域，使产酸和产甲烷的菌种分别达到最佳的发酵效果，增强了不同菌种间的互补和协同作用，提高了产气效率；此后又将沼液回流至集料池与进料混合，实现了物料的多次接种，进一步提高了产气效率。另外本技术结构简单，功能齐全，便于记录和分析实验数据，结构紧凑、节约空间。3附图说明以下结合附图对本技术做进一步的说明图1是本技术的结构示意图。图2是两相产气与单相产气的产气量对比曲线图。具体实施方式如图1所示一种两相秸秆沼气发酵的实验装置，包括微好氧-厌氧两相发酵产气机构和集气测气机构，所述微好氧-厌氧两相发酵产气机构包括产酸相的两个微好氧反应器2及一个产气相的碳纤维固定床厌氧反应器3，所述产气相的碳纤维固定床厌氧反应器3 与一个测气装置连接，所述微好氧反应器2通过一个带阀门的管道与储液罐6连通。所述微好氧反应器2包括一个密封容器，所述密封容器设置加热器、pH探头、温度监测器、小型泵及喷头5，两个微好氧反应器2与无菌空气进气管4连通。所述微好氧反应器2和碳纤维固定床厌氧反应器3顶部设置补料口 7，后者内部设置固定碳纤维的支架8，并通过底部带阀门9的管道与所述储液罐6连通，侧部设置管道与废液罐10连通。所述所述集气测气机构包括带配重块14的定滑轮15、贮水罐13和集气罐12，所述定滑轮15设置在一体化设置的贮水罐12和集气罐13上方。本实验的反应器为小型反应器，两相的产酸相反应器按80%装罐，两相的产气相反应器按90%容积装罐。在实验中2个15L的两个微好氧反应器称为产酸相(I和II)，15L 的碳纤维固定床厌氧反应器称为产气相，通过加热器控制中温(35°C)条件，开始厌氧消化产气，且产气相和产酸相的进出样是一个循环体。将玉米秸秆处理成相同的长度，用粉碎机将所需量的玉米秸秆分别粉碎成 0.5cm Icm长度，于65°C恒温烘干箱中烘干，称重。本实验采用生物处理法，在人工控制条件下，利用微生物的发酵作用来处理秸秆。以15L反应器和原料为玉米秆为例，将已粉碎过的735g玉米秆加4L接种液用2. 6L自来水(调至中性)，浸润秸秆，使秸秆与接种液充分接触。秸秆预微好氧发酵4天后装罐、加入足量调pH的水、封罐、气密性检查。两相微好氧-厌氧发酵装置中的产酸罐I和产酸罐II每天放IL样，共2L都进入产气罐中，经过产气罐的厌氧发酵，出样2L，均分体积后，再分别进入产酸罐I和II中，然后回流。每天都出样、进样，测量与产气罐相连的集气罐的上升高度。利用玉米秸秆发酵产气，在实验的Id 31d中，两相微好氧-厌氧产气较好。如图2所示，从第Id就开始产气，产气较稳定，总产气量为11328. 74m3/m3 · t，而单相厌氧发酵总产气量为8228. 78m3/m3 · t，两相的累积总产气量是单相的1倍多。可以得出结论经过工艺改进后的微好氧-厌氧两相发酵比单相厌氧发酵产气效果好。权利要求1.一种两相秸秆沼气发酵的实验装置，其特征在于它包括微好氧-厌氧两相发酵产气机构和集气测气机构，所述微好氧-厌氧两相发酵产气机构包括产酸相的两个微好氧反应器及一个产气相的碳纤维固定床厌氧反应器，所述产气相的碳纤维固定床厌氧反应器与一个测气装置连接，所述微好氧反应器通过一个带阀门的管道与储液罐连通。2.如权利要求1所述的两相秸秆沼气发酵的实验装置，其特征在于所述微好氧反应器包括一个密封容器，所述密封容器设置加热器、PH探头、温度监测器、小型泵及喷头，两个微好氧反应器与无菌空气进气管连通。3.如权利要求1或2所述的两相秸秆沼气发酵的实验装置，其特征在于所述碳纤维固定床厌氧反应器设置补料口，内部设置固定碳纤维的支架，并通过底部带阀门的管道与所述储液罐连通，侧部设置管道与废液罐连通。4.如权利要求3所述的两相秸秆沼气发酵的实验装置，其特征在于所述集气测气机构包括带配重块的定滑轮、贮水罐和集气罐，所述定滑轮设置在一体化设置的贮水罐和集气罐上方。专利摘要本技术公开了一种两相秸秆沼气发酵的实验装置，包括微好氧-厌氧两相发酵产气机构和集气测气机构，所述微好氧-厌氧两相发酵产气机构包括产酸相的两个微好氧反应器及一个产气相的碳纤维固定床厌氧反应器，所述产气相的碳纤维固定床厌氧反应器与一个测气装置连接，所述微好氧反应器顶部与无菌进气管连接，底部与一个通过带阀门的管道与储液罐连通。由于本技术在实验的形式下小规模、小成本地模拟秸秆发酵产沼气的环境，在厌氧和微好氧-厌氧的模式下详细地比较、分析、判断两种环境对发酵的影响，通过比较和判断，很容易得出厌氧和微好氧-厌氧发酵产气的模式的优缺点。文档编号C12M1/107GK201981187SQ201020602928公开日2011年9月21日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日专利技术者惠丰立, 朱延本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种两相秸秆沼气发酵的实验装置，其特征在于：它包括微好氧－厌氧两相发酵产气机构和集气测气机构，所述微好氧－厌氧两相发酵产气机构包括产酸相的两个微好氧反应器及一个产气相的碳纤维固定床厌氧反应器，所述产气相的碳纤维固定床厌氧反应器与一个测气装置连接，所述微好氧反应器通过一个带阀门的管道与储液罐连通。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉英，李晓明，高宛莉，董冰雪，朱延峰，惠丰立，
申请(专利权)人：南阳师范学院，
类型：实用新型
国别省市：41
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