SE0950240A1 - Anordning för mätning av ett ultralågt gasflöde och system för mätning av biometangasflöde och biogasflöde med anordningen - Google Patents

Description

2 räkna varje bubbla. Signalen för antal räknade bubblor kan användas för att beräkna gasackumulation, eller för att beräkna gasflödeshastighet om det görs under en definierad tidsperiod, eller för att mäta gasflödet till en nytt- jandepunkt.

Det finns vissa nackdelar med anordningen enligt US-patentet ,092,181. Såsom inses från ovan så är anordningen en apparatur med ett optiskt system för räkning av bubblorna. Ett troligt problem med sådana sys- tem är deras bristande noggrannhet. När man endast räknar bubblorna och sedan mäter gasflödet så gör man antagandet att de olika bubblorna har samma volym, vilket inte stämmer. Detta antagande fungerar när gasflödet är lågt och konstant. Dock kan storleken på bubblorna variera med flödeshastig- heten, och därmed bör detta antagande leda till en felaktig flödesmätning för de flesta flöden då dessa varierar. Enligt US-patent 5,092,181 är volymen på de olika bubblorna huvudsakligen den samma, men detta kan i själva verket alltså vara en felkälla.

En annan mätanordning vilken arbetar enligt principen för undan- trängning av vätska visas i US-patentet 4,064,750, vilket visar en inverterad hink med ett par gasfångande fack som är alternativt anordnade över den gasutmatande änden hos en inloppsledning vilken är nedsänkt i en vätske- kropp. Hinken förflyttas svängbart, mellan dess aktiva lägen, av lyftkraften vilken utövas av en förinställd kvantitet ackumulerad gas. Gasen ackumuleras i ett fack medan den gas som tidigare ackumulerats i det andra facket strömmar ut. Förflyttningen av hinken detekteras och registreras av en räknaranordning.

En av nackdelarna med anordningen visad i US-patent 4,064,75O är att anordningen visad däri innefattar ganska komplicerade och dyra komponen- ter. Vidare är räknarsystemet som används för mätning av gasflödet ett väldigt gammalt och komplicerat system, vanligtvis ett mekaniskt räknar- system. Anordningen visad i US-patent 4,064,75O är väldigt lik en anordning vilken visas i patent DE 4006508, åtminstone vad gäller funktionalitet och arbetsprinclp. Även denna anordning är komplicerad samt innefattar dyra komponenter. 3 Vidare kommer systemstrukturen för anordningarna visade i US-patent ,092,181 och US-patent 4,064,75O samt deras nackdelar att diskuteras mer i detalj nedan.

Ett av ändamålen med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en gasmätanordning vilken arbetar enligt principerna för undanträngning av vätska, vilken är effektiv, ger korrekt flödesmätning och är billig att producera, både vad avser material- och produktionskostnader. Andra ändamål med föreliggande uppfinning kommer att framgå i sammanfattningen av uppfin- ningen och iden detaljerade beskrivningen nedan.

Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet enligt ovan uppnås med en mätanordning för mätning av ett ultralågt gasflöde, arbetande enligt principen för undanträngning av vätska, varvid mätanordningen innefattar åtminstone en cell innefattande ett gas- inflödesorgan, ett gasfackorgan med en förbestämd inre geometrisk fysisk volym och aktiv volym, varvid gasfackorganet har en gasackumuleringsände och en lyftände, varvid gasfackorganet även definierar en geometrisk gasuppsamlingspunkt inuti gasfackorganet under en gasfyllnadscykel, där den geometriska gasuppsamlingspunkten flyttar längre och längre från gasackumuleringsänden mot lyftänden under gasfyllnadscykeln, och varvid cellen innefattar ett hållande organ med ett svängbart element vilket möjliggör för gasfackorganet att svänga uppåt då den geometriska gasuppsamlings- punkten befinner sig vid lyftänden och lyftkraften är större än den nedåt- tryckande kraften vid lyftänden, därigenom släppa ut all gas som ackumu- lerats i gasfackorganet, och sedan svänga tillbaka till dess initiala stand-by- läge för ny mottagning och lagring av gas under ytterligare en gasfyllnads- cykel tills nästa utsläppningssekvens, och varvid cellen även innefattar ett sensororgan anordnat för att generera en signal och/eller ändra en signals tillstånd då gasfackorganet inte är i dess initiala stand-by-läge.

Arbetsprincipen för cellen enligt föreliggande uppfinning är följande.

Cellen placeras i ett vätskebad, såsom ett vätskebad t.ex. innehållande vatten, med gasfyllnadsutrymmet av cellens fackorgan riktat mot botten av vätskebadet. Potentiellt sett så kan vätskan vara vilken vätska som helst med liten klibbighet och som är kemiskt inert mot målgasen vilken skall övervakas. 4 Gasen vilken skall mätas flödar in i fackorganet via gasinflödesorganet. Fack- organet fylls kontinuerligt med gas tills gasens lyftkraft är stor nog för att säkerställa att fackorganet svänger uppåt. Konstruktionen av fackorganet enligt föreliggande uppfinning kan vara av helt olika slag, men en gemensam egenskap hos konstruktionerna är gasackumuleringsänden och lyftänden.

När fackorganet är fyllt så har gasackumuleringsänden en större gaslagrings- kapacitet än fackorganets lyftände. Den höga noggrannheten vid gasmätning med föreliggande uppfinning säkerställs genom en princip som är väldigt lik hävstångseffekten. Gasen vi|ken samlas vid slutet av en fyllnadsfas har en större svängkraft för att lyfta fackorganet. Detta beror på att den geometriska gasuppsamlingspunkten flyttar från ackumuleringsänden mot lyftänden under varje gasfyllnadscykeln. Eftersom gasuppsamlingspunkten hamnar längre från det svängbara elementet under varje fyllnadscykel så blir effekten av lyftkraften mycket större vid slutet av en fylletapp. Denna egenskap är viktig för att säkerställa hög noggrannhet vid gasmätning enligt föreliggande uppfinning, vilken uppnås genom att endast mycket lite ytterligare gasvolym behövs för att skapa den svängande kraften för fackorganet när fackorganet är nästan fullt.

Vid dess initiala stand-by-läge så genererar antingen sensororganet inte någon signal eller levererar en signal vilken indikerar stand-by-läge. När fackorganet är fullt och lyftkraften vid lyftänden skapar en svängande verkan uppåt så genererar sensororganet en signal och/eller ändrar signalen som genereras vid dess initiala stand-by-läge, tills fackorganet har återvänt till sitt initiala stand-by-läge. Dessa signaler kan t.ex. konfigureras som falska eller sanna vid det initiala stand-by-läget respektive under svängningscykeln. På grund av cellens konstruktion enligt föreliggande uppfinning, med en gas- ackumuleringsände och en lyftände, så är det fulla fackorganets svängande rörelse avsevärd och snabb, all den ackumulerade gasen vi|ken hålls av fackorganet släpps snabbt ut från fackorganet och fackorganet återgår sedan till sitt initiala stand-by-läge. Det är viktigt att förstå att konstruktionen av föreliggande mätanordning säkerställer att all den ackumulerade gasen släpps ut snabbt och fullständigt när fackorganet svänger uppåt. Med andra ord, när fackorganet återgår till dess initiala stand-by-läge efter att gasen har släpps ut så är fackorganet tomt på gas.

Cellens fackorgan har, som nämnts, en inre geometrisk fysisk volym såväl som en aktiv volym. Den geometriska fysiska volymen är den verkliga volymen på fackorganets inre utrymme. Denna volym är förbestämd för en cell enligt föreliggande uppfinning och kan inte justeras på annat sätt än att tillverka en ny cell med en annan geometrisk fysisk volym för dess fackorgan.

Den aktiva volymen på fackorganet är den faktiska volym som behövs för att svänga cellen från dess initiala stand-by-läge. Denna volym kan justeras för en cell enligt föreliggande uppfinning, vilket kan åstadkommas genom att ändra kraften som behövs för att fackorganet skall svänga. Detta kan t.ex. åstadkommas genom att ändra lyftegenskaperna på fackorganet eller t.ex. genom att anordna det hållande organet, med dess svängbara element, på olika ställen längs fackorganet. De olika möjligheterna att ändra den aktiva volymen på fackorganet kommer att diskuteras mer i detalj nedan.

Mätanordningen enligt föreliggande uppfinning har många fördelar jämfört med kända anordningar, såsom de visade i US-patent 5,092,181 och US-patent 4,064,750. Nyckelegenskaperna hos mätanordningen enligt före~ liggande uppfinning kan summeras enligt följande: -fungerar enligtken ny princip vilken säkerställer hög mätnoggrannhet; - har en enkel design och konstruktion; - har låga material- och konstruktionskostnader; - har en standardiserad och modulbaserad celldesign, samtidigt som det finns möjligheter att variera fackvolymen; - har kalibreringsmöjligheter; - har möjligheter att mäta ultralåga gasflöden, så lite som några få milliliter per dag;och - är passande för multiflödescellarrangemang, såsom en flödescelluppsätt- ning för övervakning av storl antal gasflöden.

Kortfattad beskrivninq av fiqurerna Fig. 1 A-D illustrerar ett exempel på en mätanordning enligt före- liggande uppfinning, och dess arbetsprincip. 6 Fig. 2 illustrerar ett exempel på ett mätanordningssystem eller en flödescelluppsättning enligt föreliggande uppfinning.

F ig. 3 illustrerar en process för ett automatiserat metanpotentialtest enligt föreliggande uppfinning.

Detalierad beskrivninq av uppfinningen Specifika utföringsformer av mätanordningen enligt föreliggande upp- finning kommer att beskrivas nedan.

Enligt en specifik utföringsform är det hållande organet anordnat nära gasackumuleringsänden. Cellens hållande organ skulle i själva verket kunna placeras på olika ställen längs fackorganet, men det kan vara av intresse att att anordna det nära den ände som har störst gaslagringskapacitet. Detta kan vara av intresse för att försäkra att den extra lyftkraft som behövs vid lyft- änden för att lyfta fackorganet är mycket liten, såsom endast ytterligare en liten gasbubbla. Detta innebär att när den geometriska gasuppsamlings- punkten redan har flyttat sig från gasackumuleringsänden mot lyftänden under en gasfyllningscykel så är den extra lyftkraft som behövs vid gasupp- samlingspunkten, vilken nu befinner sig vid den faktiska lyftänden, endast en liten gasbubbla. Det är dock viktigt att inse att det hållande organet kan place- ras på många olika ställen och att den enda begränsande faktorn är att det hållande organet bör placeras så att gasackumuleringsänden åtminstone har en större gaslagringskapacitet än fackorganets lyftände.

Mätanordningens sensororgan kan vara av olika typ och placeras på olika ställen. Dock, enligt en specifik utföringsform enligt föreliggande upp- finning, är sensororganet anordnat så att det står i fysisk kontakt med gasfackorganets lyftände när gasfackorganet har dess initiala stand-by-låge.

Detta är självklart en av de mer effektiva versionerna av placeringen av sensororganet enligt föreliggande uppfinning. Även gasinflödesorganet kan vara placerat på olika ställen. Den viktiga egenskapen hos cellens fackorgan enligt föreliggande uppfinning är tillhanda- hållandet av en gasackumuleringsände och en lyftände. Därför är det inte av någon större betydelse var gasinflödesorganet är placerat. Gaslagringskapa- citeten kommer fortfarande att vara större vid gasackumuleringsänden än vid lyftänden enligt föreliggande uppfinning, och fackorganet kommer därmed 7 inte att lyftas uppåt förrän lyftkraften är större än den nedtryckande kraften vid lyftänden, oavsett var gasinflödesorganet är placerat. Ackumuleringsänden är den ände av gasfackorganet som kommer att fyllas först med gas under en fyllnadssekvens. När det utrymmet är fyllt kommer den ytterligare gasen som flödar in i gasfackorganet att fylla ett utrymme närmare och närmare lyftänden då den påfyllda mängden gas ökar.

Enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning är gas- inflödesorganet anordnat vid det hållande organet. Detta är en naturlig placering av gasinflödesorganet, med hänsyn till ovanstående förklaring, och när det hållande organet är placerat nära gasackumuleringsänden så försäkrar detta även fullt ut att denna ände kommer att vara den första änden som fylls med gas så att det inte finns någon risk för några, dock ej troliga, lyftstörningar vid lyftänden då gas flödar in i fackorganet.

Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning så innefattar mätanordningen en basplatta på vilken det hållande organet och sensor- organet är placerade. Denna basplatta kan vara av vikt för att säkerställa en rigid och plan botten för anordningen så att anordningen står säkert på botten l ett vätskebad.

Som tidigare nämnts kan sensororganet av cellen vara av olika typer, såsom magnetiska eller optiska, och kan vara placerad på olika ställen. Enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar emellertid sensororganet en magnetsensor anordnad i fysisk kontakt med gasfack- organets lyftände när gasfackorganet har dess initiala stand-by-läge och varvid en magnet är anordnad på gasfackorganets lyftände. När facket är fyllt och extra gas förs in, så svänger fackorganet uppåt. Magneten vid lyftänden släpper då från magnetsensorn och sensorn genererar en signal och/eller ändrar en signals tillstånd vilket kan detekteras i en dator. Signalen eller signaländringen genereras tills gasen är utsläppt från fackorganet och fackorganet har återvänt till dess initiala stand-by-läge. Den tid som krävs för att gasfacket skall släppa ut all gas och sedan återvända till dess initiala stand-by-läge är väldigt kort, såsom kring t.ex. 1-2 sekunder om våtutrymmet är ett vattenbad. Denna tid beror självklart på bland annat vätskebadets viskositet. Detta är en effekt som beror på cellens konstruktion enligt förelig- 8 gande uppfinning, vilken konstruktion säkerställer att den svängande rörelsen är snabb och därmed att gasutsläppet från fackorganet sker mycket snabbt då gasen släpps ut fullständigt.

Enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning så innefattar sensororganet en elektronisk krets med en magnetmanövrerad strömställare, och varvid sensororganet är anordnat så att en digital signal genereras och/eller tillståndet hos en digital signal ändras, under tiden från att gasfack- organet svänger uppåt från sensororganet och tills gasfackorganet återvänder till dess initiala stand-by-läge i kontakt med sensororganet. Som nämnt tidigare så är ett exempel enligt föreliggande uppfinning en falsk eller sann signal genererad vid det initiala stand-by-läget respektive under svängnings- cykeln.

Som tidigare nämnts kan konstruktionen på fackorganet variera.

Konstruktionen kan ha ett kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt, sett från sidan. En sådan konstruktion skulle ge en jämn gaslagringskapacitet längs hela fackorganet. l detta fall är det viktigt att placera det hållande organet med dess svängbara element i en riktning bort från mitten av fackorganet för att säkerställa att en ände kommer att vara lyftänden och att en ände kommer att vara den gasackumulerande änden. Som kan förstås så handlar det hela om mekanisk lyftkraft. Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning så är gaslagringskapaciteten på insidan av gasfackorganet emellertid större vid gasackumuleringsänden än vid lyftänden. En sådan konstruktion på gasfack- organet innebär ett geometriskt tvärsnitt som inte är kvadratiskt eller rek- tangulärt. Enligt en annan specifik utföringsform av föreliggande uppfinning så har den gasackumulerande änden ett högre vertikalt läge än lyftänden vid det initiala stand-by-läget. Enligt ytterligare en annan specifik utföringsform av föreliggande uppfinning så har gasfackorganet ett halvcirkelformigt eller ett triangulärt tvärsnitt vinkelrätt mot gasfackorganets längdriktning. Enligt en annan specifik utföringsform så definierar gasfackorganet en geometrisk bottenyta hos gasfackorganet som är huvudsakligen rektangulär eller kvadratisk. Enligt denna specifika utföringsform så är den faktiska fysiska botten på gasfackorganet parallell i förhållande till botten på kärlet inne- 9 hållande vätskebadet och därmed basplatta, om tillhandahållen, när cellen är i dess initiala stand-by-läge.

Ett gasfackorgan med, vid det initiala stand-by-läget, en rektangulär geometrisk bottenyta och ett tvärsnitt vilket är triangulärt vinkelrätt mot gasfackorganets längdriktning visas i fig. 1 A-D, där gasackumuleringsänden även har ett högre vertikalt läge än lyftänden vid det initiala stand-by-läget.

Som tidigare nämnts har cellens gasfackorgan enligt föreliggande uppfinning en geometrisk fysisk volym, vilken ges av den geometriska konstruktionen och därmed är konstant, och en aktiv volym, vilken är den volym av gas som krävs för att få gasfackorganet att svänga uppåt. Enligt en specifik utföringsform av uppfinningen är ett organ förjustering av den aktiva volymen av gasfackorganet anordnat ovanpå gasfackorganet. Detta juster- organ kan vara en anordning med möjlighet att tillföra olika vikter eller flythjälpmedel. Ett exempel på ett sådant organ visas l fig. 1 A-D, där det är möjligt att faktiskt skruva på olika lager (plattor eller liknande), vilka kan öka eller minska den aktiva volym som behövs för att svänga fackorganet uppåt.

Dessa lager eller plattor kan lägga till endast vikt, såsom när densiteten är högre än vätskebadets, eller kan bestå av ett lättviktsmaterial med en densitet som är lägre än vätskebadets och därmed lägger till flytegenskaper och därför minskar den aktiva volymen hos gasfackorganet.

En cell enligt föreliggande uppfinning kan ordnas i ett system eller uppsättning av celler. Dessa celler arbetar helt ensamma, men när man har flera gasinflöden från olika behållare så är det givetvis intressant att kunna tillhandahålla en celluppsättning med flera celler enligt uppfinningen. Därför tillhandahålls, enligt en specifik utföringsform, ett mätanordningssystem innefattande åtminstone mer än en cell enligt föreliggande uppfinning. Nedan kallas ett sådant mätanordningssystem även för en flödescelluppsättning.

Materialet i cellens, enligt föreliggande uppfinning, olika delar kan variera. Gasfackorganet kan t.ex. vara gjort av plast, plastglas eller ett metallmaterial, såsom aluminium. Det samma gäller även för grundmaterialet i det hållande organet och sensororganet. Givetvis är även kombinationer av olika material möjliga.

Bakgrund till metanpotentialtest (MPT) Användning av biogas som en energibärare har erkänts som ett realistiskt sätt att motverka nödvändigheten av energi baserad på fossila bränslen, vilket ger mindre påverkan på miljön (COg-neutralt) och natur- resurserna. På grund av ökad efterfrågan på produktion och användning av biogas för energiskäl under de senaste åren så har olika tillvägagångssätt för processoptimering utvecklats, vad gäller förbättring av biometaniserings- processen för energiutvinning. Principen med samrötning och utnyttjande av energigrödor för produktion av biogas har blivit en populär metod i Europa och resten av världen. Härigenom kan en större ström av avfall, såsom göd- sel från bondgårdar med djur, behandlas tillsammans med annat organiskt avfall i centraliserade, storskaliga anläggningar. För att säkerställa tillräcklig tillgång av biomassa för energiutvinning så utvärderas även biogasproduktion från olika fält med grödor för att sortera ut den med högst nettoenergiavkast- ning per hektari regionen. Med denna utvecklingstrend och det vitt spridda användandet av anaerob rötning (AD) för biogasproduktion så finns det ett ökande behov av snabb och högst automatiserade metoder för utvärdering av olika utgångsmaterial och optimering av den anaeroba fermenteringspro- cessen. Typiska undersökningar inkluderar bestämning av utgångsmateria- lets biologiska nedbrytbarhet, slamaktivitet, uppskattning av inhiberingsnivåer av giftiga föreningar och uppskattning av kinetiska konstanter. Många av dessa undersökningar utförs i stängda behållare vilka inkuberas under olika förhållanden, och metanproduktion används sedan för att indikera aktiviteten i varje sats.

Anaeroba biologiska nedbrytbarhetsanalyser (t.ex. metanpotential- tester) används för att fastställa anaerob biologisk nedbrytbarhet för att bestämma den ultimata metanpotentialen i avfall eller biomassa, men används även för att fastställa hastigheten på denna biologiska nedbrytning rent allmänt. Metoder som grundas på produktbildning mäter den gasformiga slutprodukten (biogas) och dessa har utvecklats och omtalas som standard- protokoll med olika experimentella uppsättningar. Det normala tillvägagångs- sättet när man bestämmer den metanogena aktiviteten är att inokulera ett antal små flaskor (vialer) innehållande en liten mängd målmedium med ett 11 anaerobt inokulationsämne, placera dem i ett vattenbad eller inkubator med kontroll över inkubationstemperaturen, och regelbundet kontrollera produ- cerad metan genom att manuellt analysera den utsläppta gasvolymen och gassammansättningen med hjälp av kromatografi. Dock, det ovanstående analytiska tillvägagångssättet kräver inte bara dyr laboratorieutrustning (t.ex. gaskromatografi) utan kräver även mycket tid och arbete p.g.a. det stora antalet flaskor som brukar användas och den relativt långa inkubationstiden (t.ex. över en månad). Det producerade biogas- och metaninnehållet kan endast mätas då och då manuellt, vilket gör det omöjligt att erhålla tillfred- ställande data rörande nedbrytningsdynamiken. Vidare är det även svårt att utföra testet tillfredställande nog inom ett laboratoriums normala arbetsrutiner.

Det finns bestämt ett behov av högst automatiserade metanpotentialtester där mycket högre datakvalitet kan erhållas, och där mindre arbete och ingen dyr laboratorieutrustning, som en gaskromatograf, krävs för att utföra testerna.

Från biogasproducentens synvinkel så har en förståelse för ett substrats metanproduktionspotential och dess dynamiska nedbrytningsprofil en betydande påverkan på valet av organiskt avfall/material vilket skall brytas ned vid produktion av biogas, liksom kunskap om kvaliteten på den rågas vilken produceras i en biogasproduktionsanläggning. Det senare påverkar i sin tur den totala volymen av uppgraderad biometan som kan produceras i en kommersiell biogasanläggning. Därför kan en förståelse för ett substrats metanpotential ha direkt betydelse för en kommersiell biogasproducents lönsamhet, liksom för den potentiella volym biometan som kan produceras.

Mätanordningen enligt föreliggande uppfinning kan användas inom många olika teknikområden. Den kan användas för att bygga en flödescell- uppsättning (multiflödescelluppsättning, se fig. 2) och användas vid metan- potentialtest (MPT). Vidare kan mätanordningen användas som en fristående anordning för att tillhandahålla direktansluten realtidsövervakning av biogas- produktion från småskaliga biogasrötkammare. Det är dock viktigt att förstå att mätanordningen även kan användas vid övervakning av andra sorters gaser som är inerta eller har låg löslighet i vätska. 12 Olika specifika utföringsformer enligt föreliggande uppfinning för mätning av ett biogasflöde, särskilt ett biometanflöde, kommer beskrivas i mer detalj nedan.

Enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning tillhanda- hålls ett system för mätning av biometangas i ett biogasflöde, varvid systemet innefattar: - åtminstone en behållare för fixering av andra gaser än biometangas, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H2S; och - en mätanordning eller mätanordningssystem enligt föreliggande uppfinning som är nedsänkt i ett våtutrymme; varvid nämnda åtminstone en behållare för fixering är ansluten till mätanord- ningen eller mätanordningssystemet.

Vid separation av biometan från ett producerat biogasflöde så är C02- gasen den viktigaste gasen att fixera p.g.a. den stora mängden därav som produceras vid fermentering av biomaterial. Som kan förstås ovan kan även andra gaser förutom CH4 (metan) and C02 (koldioxid) produceras. En av dessa gaser år H28 (våtesulfid), vilken också fixeras då den är närvarande, enligt systemet av uppfinningen. Det är enligt föreliggande uppfinning även möjligt att fixera andra gaser, men då måste fixeringssteget ändras något.

Andra möjliga gaser, vilka normalt sett produceras i små mängder, är framför allt NHg, men möjligen även H2 i riktigt små mängder.

Mätanordningen eller systemet enligt föreliggande uppfinning är givetvis nedsänkt i ett våtutrymme med insidan av fackorganet riktat mot botten på behållaren med våtutrymmet, så att gasbubblorna som flödar ut från gasinflödet kommer att samlas upp i fackorganet tills det är överfullt och svänger uppåt. Våtutrymmet enligt ovan är ett vätskebad, t.ex. innehållande vatten. P.g.a. fixeringen av andra gaser än biometan, såsom C02 och H28, flödar endast metangas in i mätanordningens fackorgan enligt föreliggande uppfinning. Såsom förklarats ovan kan även små mängder av andra gaser vara närvarande, såsom NH3. Även denna gas kan fixeras/tas bort enligt föreliggande uppfinning. Dock fungerar en gas som NH3 som en svag bas när den löses upp i vatten och gaser som C02 och H28 fungerar som svaga 13 syror. Denna information kan vara relevant om en kemisk fixering-uppställ- ning enligt föreliggande uppfinning används. Detta förklaras mer i detalj nedan.

Liksom kan förstås från beskrivningen ovan hänför sig föreliggande uppfinning även till småskalig produktion av biogas och simulering av en biogasprocess i Iaboratorieskala. Enligt en specifik utföringsform av före- liggande uppfinning tillhandahålls ett processystem i Iaboratorieskala för simulering av biogasproduktion, varvid processystemet i Iaboratorieskala innefattar: - åtminstone en rötkammare med god omröring; - eventuellt åtminstone ytterligare en mätanordning eller sensor för mätning av gassammansättning via direktanslutning eller regelbundna stickprov; och - en mätanordning eller ett mätanordningssystem enligt föreliggande upp- finning nedsänkt i ett våtutrymme.

Fermentering av ett bioutgångsmaterial görs i rötkammaren. Enligt föreliggande uppfinning så har god omrörning visat sig vara en viktig egen- skap i fermenteringsprocessen. Detta kan uppnås genom t.ex. en mekanisk omrörare i rötkammaren. Vidare är temperaturkontroll en annan egenskap som är intressant för rötkammaren i ett processystem i Iaboratorieskala enligt föreliggande uppfinning. Vid fermentering av ett utgångsmaterial kan olika temperaturintervaller användas. Vid arbete inom det mesofila området används normalt sett ett temperaturintervall av 25-40°C för denna sorts bakterier, vanligtvis ca 35°C. Inom det termofila området hålls temperaturen normalt sett över 45°C, vanligtvis vid ca 55°C, och vid psykrofila förhållanden, vilka inte används så ofta, är temperaturen över 20°C. Det är dock viktigt att inse att mätanordningen eller mätanordningssystemet enligt föreliggande uppfinning kan användas för produktionssystem för biogas som har en röt- kammare utan god omrörning och temperaturkontroll.

Som tidigare nämnts produceras biogas ifermenteringsprocessen, där biogasen är en gasblandning av biometan, koldioxid, vätesulfid (H28) och förmodligen även små mängder av ammonium och kanske även väte. Fer- menteringen, då biogas produceras, eller den faktiska biogasblandning som produceras, kan analyseras eller mätas iåtminstone ytterligare en mätanord- 14 ning eller sensor. Det kan vara intressant att mäta olika intermediära Ptoduk- ter under fermenteringen. Vidare kan även pH-värdet, innehållet av VFA (flyktiga fettsyror) och givetvis metaninnehållet vara intressanta att mäta under fermenteringen. Dessutom kan en GC (gaskromatograf) användas för att analysera sammansättningen av den producerade biogasen från rötkammaren. Efter fermenteringen och eventuellt flöde av den producerade biogasen genom en ytterligare mätanordning eller sensor avsedd för att mäta gassammansättning, så flödas biogasblandningen till en mätanordning eller ett mätanordningssystem enligt föreliggande uppfinning där det faktiska flödet av biogasblandningen mäts. i Enligt föreliggande uppfinning är det även möjligt att mäta det faktiska biometanmassflödet i en biogas producerad enligt ovan. Enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning tillhandahålls en systemuppställning för utförande av ett metanpotentialtest på ett biologiskt prov, varvid system- uppställningen innefattar: - åtminstone en rötkammare med god omrörning; - åtminstone en behållare för fixering av andra gaser än biometangas, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H28; och - en mätanordning eller mätanordningssystem enligt föreliggande uppfinning nedsänkt i ett våtutrymme; varvid nämnda åtminstone en rötkammare är ansluten till nämnda åtminstone en behållare för fixering och varvid nämnda åtminstone en behållare för fixering är ansluten till mätanordningen eller mätanordningssystemet.

Enligt denna specifika utföringsform separeras biometaninnehållet från biogasblandningen genom fixering av åtminstone koldioxid och divätesulfid.

Detta görs i fixeringsbehållaren. Sedan flödas biometangasen till mätanord- ningen eller mätanordningssystemet enligt föreliggande uppfinning. En ytterligare mätanordning för analys av sammansättningen eller en ytterligare sensor är inte så intressant i det här fallet p.g.a. fixeringen, men en sådan ytterligare anordning eller sensor för mätning av gassammansättningen kan anordnas efter rötkammaren och innan mätanordningen eller mätanordnings- systemet, såsom före eller efter fixeringssteget, enligt föreliggande upp- finning.

Enligt en annan specifik utföringsform av föreliggande uppfinning tillhandahålls en systemuppställning för utförande av ett metanpotentialtest på ett biologiskt prov, varvid systemuppställningen innefattar: - åtminstone en rötkammare med god omrörning; - eventuellt åtminstone en ytterligare mätanordning eller sensor för mätning av gassammansättning via direktanslutning eller regelbundna stickprov; - åtminstone en behållare för fixering av andra gaser än biometangas, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H28; och - en gasflödesmätanordning; varvid nämnda åtminstone en rötkammare är ansluten till nämnda åtminstone * en behållare för fixering och varvid nämnda åtminstone en behållare för fixering är ansluten till gasflödesmätanordningen och varvid nämnda eventuella åtminstone en ytterligare mätanordning eller sensor för mätning av gassammansättning kan vara anordnad efter rötkammaren och/eller efter nämnda åtminstone en behållare för fixering.

Enligt denna specifika utföringsform av föreliggande uppfinning kan flödesmätanordningen vara av vilket slag som helst, såsom gasmätanord- ningar som finns på marknaden idag och till och med mätanordningar som inte arbetar enligt principen för undanträngning av vätska.

Fixeringen av andra gaser än biometan kan utföras på olika sätt enligt föreliggande uppfinning. Vid kemisk fixering av C02 och H23 kan detta upp- nås genom användning av alkalimetallhydroxider. Enligt en specifik utförings- form av föreliggande uppfinning innehåller därför nämnda åtminstone en be- hållare för fixering av andra gaser än biometan åtminstone en alkalimetall- hydroxidlösning. Det kan även användas en indikator för hydroxidkoncentra- tionen i lösningen för att säkerställa en tillräckligt hög koncentration av [OH']. lndikatorn tillhandahålls som ett hjälpmedel för att enkelt märka, såsom genom färgförändring av lösningen, när hydroxidkoncentrationen är för låg.

Lämpliga indikatorer är välkända på marknaden idag, såsom kända indika- 16 torer som mäter lösnigens pH-värde. Lämpliga alkalimetallhydroxider enligt föreliggande uppfinning är t.ex. NaOH och/eller KOH.

Såsom tidigare nämnts är våtutrymmet, vilket innefattar mätanord- ningen eller mätanordningssystemet enligt föreliggande uppfinning, ett vätskebad. Detta vätskebad är normalt sett något slags vattenhaltig lösning.

Olika komponenter, förutom vatten, kan dock vara tillförda i vätskebadet.

Därför är våtutrymmet, enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning, ett vätskebad innehållande åtminstone en av komponenterna valda från gruppen bestående av vatten, en syra, ett rengöringsmedel, en vattenbaseracl lösning och ett organiskt lösningsmedel. Enligt föreliggande uppfinning bör valet av vätskebad göras så att målgaskomponenten, såsom metan, har låg löslighet och är kemiskt inert för vätskebadet.

En syra kan vara tillförd till vätskebadet för fixering av ammonium i biometangasflödet, vilket ammonium ej fixeras vid fixeringen av andra gaser än metan om denna fixering görs via kemisk fixering med en alkalimetall- hydroxid. Dock kan ammonium (NH3) fixeras på andra sätt. Enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning är därför åtminstone en ytterligare fixeringsbehållare för ”syrareagerande gaser", innehållande åtminstone en syra i lösning, anordnad efter och i anslutning med nämnda åtminstone en fixeringsbehållare för andra gaser än biometangas, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder av H28. Denna specifika utföringsform innebär en ytterligare fixering efter den kemiska fixeringen av C02 och H28. NH3 är en gas som kan fixeras på detta sätt.

Fixeringen av NH3 kan göras med en syralösning med tanke på att NH3 fungerar som en svag bas i t.ex. vattenlösning. Därför innefattar nämnda åtminstone en NHg-fixeringsbehållare åtminstone en syra i lösning, enligt en specifik utföringsform av uppfinningen.

Det är viktigt att förstå att fixeringen av andra gaser än biometan i ett system enligt föreliggande uppfinning kan utföras med olika metoder. En biologisk metod för fixering av åtminstone C02, HZS och NH3 i endast en fixeringsbehållare är också möjligt enligt föreliggande uppfinning.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls även användningen av en mätanordning eller ett mätanordningssystem enligt föreliggande uppfinning, 17 för mätning av ett gasflöde. Enligt en utföringsform är gasflödet ett biogas- flöde, biometangas separeras från biogasflödet och biometangasflödet mäts sedan.

Som visats ovan finns mätanordningar och system för mätning av biometan på marknaden idag. Ett av tillvägagångssätten kombinerar MilliGascounter® från Ritter (DE4006508) med nära-infraröda metansensorer från B|ueSens för direktansluten detektion av metanproduktion. Den andra är en optisk anordning vilken räknar bubblor från Challenge Technology (US patent 5,092,181) för flödesmätning av råbiogas. Kostnaderna för dessa systemuppsättningar är väldigt höga jämfört med föreliggande uppfinning, när man jämför de olika enstaka komponenterna i systemen. Eftersom ett antal satstester ofta behövs göras samtidigt kommer dessa två kända tillväga- gångssätten att leda till en ganska hög instrumentkostnad. Även om båda tillvägagångssätten siktar på test som kräver mindre arbete och ger bättre datakvalitet så är kostnaderna för utrustningen fortfarande för höga för vidspredd användning i både industrin och vid akademiska forskningsinstitut.

Den föreslagna AMPT-teknologin enligt föreliggande uppfinning kommer att lösa problemet genom en ny konstruktion av våt gas-flödesmätaruppsättning och datainsamlingssystem som kan mäta multikanaler av ultralågt metangas- flöde samtidigt, med hög precision och väldigt låga kostnader.

Enligt föreliggande uppfinningen tillhandahålls även ett förfarande för mätning av metanpotentialen i ett biologiskt prov, varvid förfarandet innefattar: - inmatning av ett utgångsmaterial till åtminstone en rötkammare med kontinuerlig god omrörning; - anaerob fermentering i nämnda åtminstone en rötkammare; - flödande av den producerade biogasen till åtminstone en behållare för fixering där andra gaser än biometangas fixeras, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H28; och - flödande av biometangasen till en mätanordning eller ett mätanordnings- system enligt föreliggande uppfinning som är nedsänkt i ett våtutrymme, för mätning av biometangasen.

Enligt en annan specifik utföringsform av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för mätning av metanpotentialen i ett biologiskt 18 prov, varvid förfarandet innefattar: - inmatning av ett utgångsmaterial till åtminstone en rötkammare med kontinuerlig god omrörning; - anaerob fermentering i nämnda åtminstone en rötkammare; - flödande av den producerade biogasen tiil åtminstone en behållare för fixering där andra gaser än biometangas fixeras, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H28; och - flödande av biometangasen till en gasflödesmätanordning för mätning av biometangasflödet.

Detalierad beskrivninq av fiqurerna Ritningarna beskrivs i mer detalj nedan.

Fig. 1 A-D visar ett exempel på en mätanordning enligt föreliggande uppfinning och arbetsprincipen hos densamma. l fig. 1A visas alla figurhän- visningar. Mätanordningen 1 innefattar en cell 2 med ett gasinflödesorgan 3 och ett fackorgan 4, varvid nämnda fackorgan har en gasackumuleringsände och en lyftände 6. Celiens 2 hållande organ 7 håller fackorganet 4 på plats och nämnda hållande organ 7 har ett svängbart element 8. Det svängbara elementet 8 möjliggör att fackorganet 7 kan svänga uppåt från dess initiala stand-by-läge visat i fig. 1A, därigenom släppa ut gasen vilken samlats inuti fackorganet 4, och tillbaka igen till dess initiala stand-by-läge. Denna rörelse och utsläpp av gas som innehålls inuti gasfackorganet 4 utlöses av mot- tagande av en extra gasmängd, så liten som bara ytterligare en gasbubbla, in i insidan av gasfackorganet 4 när det redan är fullt av gas.

Cellen 2 innefattar även ett sensororgan 9 vilket är anordnat för att generera en signal eller ändra en signals tillstånd när fackorganet 4 inte befinner sig i dess initiala stand-by-läge, d.v.s. under svängningen uppåt, utsläppandet av gas och rörelse tillbaka till det initiala stand-by-läget, vilket i detta fall är i kontakt med sensororganet 9. I detta fall innefattar sensor- organet 9 en magnetsensor 11, och en magnet 12 är anordnad vid gasfack- organets 4 lyftände 6 för att säkerställa att magnetsensorn kommer att kunna generera en signal när gasfackorganet 4 inte är i dess initiala stand-by-läge.

I detta fail är en baspiatta 10 anordnad för att uppbära sensororganet 9 och det hållande organet 7 i samma plan, d.v.s. på botten av ett våtutrymme, 19 såsom ett vätskebad. Vidare har, i detta fall, fackorganet 4 ett triangulärt tvärsnitt, vinkelrätt mot gasfackorganets 4 längdriktning 13, och definierar en geometrisk bottenyta 14 hos gasfackorganet 4 som är huvudsakligen rek- tangulär. Dessutom har gasackumuleringsänden 5 ett högre vertikalt läge än lyftänden 6 vid det initiala stand-by-läget. För övrigt är ett organ 15 för justering av den aktiva gasvolymen i gasfackorganet 4 placerat ovanpå gasfackorganet 4, i detta specifika exempel.

Fig. 1B visar faktiskt samma sak som fig. 1A, men i detta fall är figuren avsedd att visa ett fackorgan 4 som kan vara fullständigt fyllt med gas och som endast behöver en till gasbubbla för att svänga uppåt. En sådan liten gasmängd har tagits emot inuti gasfackorganet 4 enligt fig. 1 C, varvid fack- organet 4 har börjat svänga snabbt uppåt och börjat släppa ut den inrymda gasen. Denna process är mycket snabb och gasutsläppet är alltid fullständigt p.g.a. den speciella konstruktionen som beskrivits tidigare, och fackorganet 4 svänger sedan tillbaka till sitt initiala stand-by-läge, såsom visas i fig. 1 D.

Liksom nämnts så genererar sensororganet 9 en signal eller ändrar tillståndet på en digital linje som detekteras av en dator under den tid då magneten 12 på fackorganet 4 ej är i kontakt med sensororganets 9 magnetsensor 11.

Som tidigare nämnts kan denna signalgenerering eller ändringen av en digital linjes tillstånd uppnås på annat sätt och med andra slags sensorer.

Fig. 2 visar ett exempel på ett mätanordningssystem 16 eller en flödescelluppsättning enligt föreliggande uppfinning. Mätanordningssystemet 16, idetta fall, innefattartre mätanordningar1 enligt föreliggande uppfinning.

Cellerna 2 av mätanordningarna 1 är de samma som i fig. 1 A-D, vilket själv- klart endast skall ses som ett möjligt exempel. Även dator-DAQ-enheten (datainsamlingsenheten) visas i fig. 2.

Fig. 3 visar en process för ett automatiserat metanpotentialtest enligt föreliggande uppfinning. Nedan görs en beskrivning med hänvisning till automatiserade metanpotentialtester (MPT) och systemen enligt föreliggande uppfinning, och även med hänvisning till fig. 3.

Automatiserade MPT följer samma mätprinciper som det konven- tionella MPT-testet, vilket gör analysresultatet fullt jämförbart med dess standardmetod. Dock utför anordningen analysen och datainsamlingen helt automatiskt under den långa inkubationsperioden, vilket väsentligen reduce- rar den tid och det arbete som krävs för att utföra analysen. Vidare kan data av mycket högre kvalitet erhållas vilket kan användas för att extrahera kinetisk information om nedbrytningsprocessen. Detta kommer i sin tur att vara fördelaktigt för en mycket bättre förståelse för det dynamiska beteendet vid nedbrytningen i specifik biomassa, och dessutom fördelaktigt för bättre processoperation.

Uppställningen av instrument kan delas in i tre enheter (se fig. 3). l den första enheten (enhet 1), vilken ovan kallas för rötkammare men även kan kallas för en provinkubator, inkuberas ett antal flaskor innehållande små mängder av prover med anaeroba inokulationsämnen vid önskad inkubations- temperatur. Medierna i varje flaska blandas väl med en långsamt roterande omrörare, internt utvecklad för denna automatiserade MPT-applikation. Bio- gas produceras sedan kontinuerligt, och som används för att indikera bio- metanframställningssaktivitet inuti varje flaska. I den andra enheten (C02- fixeringsenhet, enhet 2) går biogas producerad i varje flaska genom en individuell alkalilösning i flaskan, såsom t.ex. 2 M NaOH eller KOH. Som nämnts kommer flera gasfraktioner, såsom C02 och HgS, att avlägsnas p.g.a. relaterade kemiska reaktioner, och CH4 tillåts passera genom alkalilösningen utan förändring. En pH-indikator tillsätts i varje flaska så att lösningens pH- nivå kan övervakas väl för att säkerställa en tillräckligt hög [OHj-koncentra- tion för fixering av C02 och H28.

Såsom nämnts ovan kan enhet 2 även bestå av en annan traditionell mätanordning, såsom en GC eller något annat (visad som möjlig enhet 2 B i fig. 3), eller ingen sådan extra mätanordning eller sensor, om man vill mäta det totala biogasflödet istället för biometaninnehållet eller -flödet Enheten 2, d.v.s. enheten för fixering eller avlägsnande av koldioxid är anordnad för att säkerställa att flödesinnehållet från den enheten huvudsakligen innehåller biometan. l den sista tredje enheten (en gasövervakningsenhet, enhet 3) analyse- ras CH4-gas som släppts ut från den andra enheten genom användning av en gasmätare med multiflödescellarrangemang, d.v.s. en mätanordning eller ett mätanordningssystem enligt föreliggande uppfinning. Såsom kan förstås från 21 ovan, om den producerade biogasen från rötkammaren går direkt till en mät- anordning eller mätanordningssystem enligt föreliggande uppfinning eller endast via något slags traditionell mätanordning eller sensor, såsom en GC eller nära-infraröda sensorer, och inte via en koldioxidfixeringsenhet, så kan det totala biogasflödet istället för biometanflödet mätas i mätanordningen eller flödescelluppsättningen enligt föreliggande uppfinning. Dessa två alternativ visas som enhet 3 A respektive 3 B. Det är självklart även möjligt att dess- utom använda traditionell mät- och sensorutrustning även om koldioxid- fixeringsalternativet enligt föreliggande uppfinning används.

Ett mjukvaruprogram vilket utvecklats internt används sedan tillsam- mans med mätanordningen eller flödescellerna (mätanordningssystemet) för att registrera, visa och kalkylera data, liksom analysera resultatet. Detta visas som DAQ-enheten (enhet 4 enligt fig. 3), vilken kan vara en databaserad registrering som görs kontinuerligt och i realtid.

Slutsatser Mätanordningen eller mätanordningssystemet enligt föreliggande upp- finning kan användas för mätning av ett biogasflöde, ett biometangasflöde och andra små gasflöden. Nyckelegenskaperna hos mätanordningen enligt föreliggande uppfinning kan summeras enligt följande: - arbetar enligt en ny princip som säkerställer hög mätnoggrannhet; - har en enkel design och konstruktion; - har låga material- och konstruktionskostnader; - har en standardiserad och modulbaserad celldesign, samtidigt som det finns möjligheter att variera fackvolymen; -- har kalibreringsmöjligheter; - har möjligheter att mäta ultralåga gasflöden, så lite som några få milliliter per dag;och - är passande för multiflödescellarrangemang, såsom en flödescelluppsätt- ning för övervakning av stort antal gasflöden.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls även ett system för olika sorters produktion/simulering/mätning av ett biogasflöde, såsom produktion och simulering av biogas från ett utgångsmaterial, sedan antingen mätning av biogasen, eventuellt efter någon ytterligare mätning eller sensoranvändande, 22 eller först separation av biometangasen från biogasflödet genom fixering av andra gaskomponenter, såsom koldioxid, vätesulfid och kanske även ammonium, och sedan bara mätning av det faktiska biometanflödet. Det finns många fördelar med systemet och förfarandet enligt föreliggande uppfinning.

Några av dessa fördelar summeras nedan: - Enkel konstruktion; - Modulbaserad instrumentdesign för alla instrumentkomponenter; - Inga dyra tekniker eller instrument, såsom GC och optisk mätning, behövs; - Direkt och kontinuerlig mätning av det bildade metanet; - Flexibel konstruktion: analys kan utföras genom att kombinera enhet 1, 2 och 3. Dock, om övervakning av den totala biogasen behövs så är det möjligt att koppla ihop enhet 1 och 3 direkt. Om GC eller andra gassensorer (såsom nära- infraröda metansensorer) är tillgängliga så kan metaninnehållet eller gassammansättningen fortfarande analyseras även om enhet 2 inte används; - Användning av en långsamt roterande omrörare har stora fördelarjämfört med att inte blanda eller andra sorters blandning vilka vanligtvis används för konventionell MPT såsom vattenskakningsbad och magnetomrörare. Använd- ningen av en långsamt roterande omrörare kan minimera analysstörningen som uppstår p.g.a. ojämnt utsläpp av biogas eller dålig massöverföring. Detta kommer att få analysresultatet att verkligen återspegla målprovets biologiska nedbrytbarhet under anaeroba förhållanden. Vidare tillhandahåller en roterande omrörare en långsam och stark blandningseffekt som medger hantering av prover med mycket hög andel fast innehåll. Detta är omöjligt att uppnå med vattenskakningsbad och magnetomrörare; - Genom att använda en alkalilösning för att ta bort C02 och H28 så kan MPT utföras utan dyra analysinstrument, såsom GC och gassensorer; - Kapabel att utföra kontinuerlig övervakning av ultralåga gasflöden, data- analys och registrering. Detta säkerställer inte bara mycket mer frekvent datainhämtning utan även hög datakvalitet för att möta kraven för studerande av den dynamiska informationen vad gäller nedbrytningsprocessen.

Claims (22)

10 15 20 25 30 23 Patentkrav

1. Mätanordning (1) för mätning av ett ultralågt gasflöde, arbetande enligt principen för undanträngning av vätska, varvid mätanordningen (1) innefattar åtminstone en cell (2) innefattande ett gasinflödesorgan (3), ett gasfackorgan (4) med en förbestämd inre geometrisk fysisk volym och aktiv volym, varvid gasfackorganet (4) har en gasackumuleringsände (5) och en lyftände (6), varvid gasfackorganet (4) även definierar en geometrisk gasuppsamlings- punkt inuti gasfackorganet (4) under en gasfyllnadscykel, varvid den geo- metriska gasuppsamlingspunkten flyttar sig längre och längre från gas- ackumuleringsänden (5) mot lyftänden (6) under gasfyllnadscykeln, och varvid cellen (2) innefattar ett hållande organ (7) med ett svängbart element (8) som möjliggör för gasfackorganet (4) att svänga uppåt då den geo- metriska gasuppsamlingspunkten befinner sig vid lyftänden (6) och lyftkraften är större än den nedtryckande kraften vid lyftänden (6), därigenom släppa ut all ackumulerad gas i gasfackorganet (4) och sedan svänga tillbaka till sitt initiala stand-by-läge för ny mottagning och lagring av gas under ytterligare en gasfyllnadscykel tills nästa utsläppningssekvens, och varvid cellen (2) även innefattar ett sensororgan (9) som är anordnat för att generera en signal och/eller ändra en signals tillstånd då gasfackorganet (4) inte är i sitt initiala stand-by-läge.

2. Mätanordning (1) enligt krav 1, varvid det hållande organet (7) är anordnat nära gasackumuleringsänden (5).

3. Mätanordning (1) enligt krav 1 eller 2, varvid sensororganet (9) är anordnat så att det står i fysisk kontakt med gasfackorganets (4) lyftände (6) då gas- fackorganet (4) har sitt initiala stand-by-läge.

4. Mätanordning (1) enligt något av kraven 1-3, varvid gasinflödesorganet (3) är anordnat vid det hållande organet (7). 10 15 20 25 30 24

5. Mätanordning (1) enligt något av kraven 1-4, varvid mätanordningen (1) innefattar en basplatta (10) på vilken det hållande organet (7) och sensor- organet (9) är placerade.

6. Mätanordning (1) enligt något av kraven 1-5, varvid sensororganet (9) innefattar en magnetsensor (11) anordnad att vara i fysisk kontakt med gasfackorganets (4) lyftände (6) då gasfackorganet (4) har sitt initiala stand- by-läge och varvid en magnet (12) är anordnad på gasfackorganets (4) lyft- ände (6).

7. Mätanordning (1) enligt något av kraven 1-6, varvid gaslagringskapaciteten på insidan av gasfackorganet (4) är större vid gasackumuleringsänden (5) än vid lyftänden (6).

8. Mätanordning (1) enligt något av kraven 1-7, varvid gasackumulerings- änden (5) har ett högre vertikalt läge än lyftänden (6) vid det initiala stand-by- läget

9. Mätanordning (1) enligt något av kraven 1-8, varvid gasfackorganet (4) har ett halvcirkelformigt eller triangulärt tvärsnitt vinkelrätt mot gasfackorganets (4) längdriktning (13).

10. Mätanordning (1) enligt något av kraven 1-9, varvid gasfackorganet (4) definierar en geometrisk bottenyta (14) hos gasfackorganet (4), vilken är huvudsakligen rektangulär eller kvadratisk.

11. Mätanordning (1) enligt något av kraven 1-10, varvid sensororganet (9) innefattar en elektrisk krets med en magnetmanövrerad strömställare, och varvid sensororganet (9) är anordnat så att en digital signal genereras och/eller tillståndet hos en digital signal ändras, under tiden från att gasfack- organet (4) svänger uppåt från sensororganet (9) och tills gasfackorganet (4) återvänder till sitt initiala stand-by-läge i kontakt med sensororganet (9). 10 15 20 25 30 25

12. Mätanordning (1) enligt något av kraven 1-11, varvid ett organ (15) för justering av den aktiva volymen i gasfackorganet (4) är anordnat, vilket justerorgan (15) är placerat ovanpå gasfackorganet (4).

13. Mätanordningssystem (16) innefattande åtminstone mer än en mätanordning (1) enligt något av kraven 1-12.

14. System för mätning av biometangas i ett biogasflöde, varvid systemet innefattar: - åtminstone en behållare för fixering av andra gaser än biometangas, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H28; och - en mätanordning (1) enligt något av kraven 1-12 eller ett mätanordnings- system (16) enligt krav 13 som är nedsänkt i ett våtutrymme; varvid nämnda åtminstone en behållaren för fixering är ansluten till mätanord- ningen eller mätanordningssystemet.

15. Processystem i laboratorieskala för simulering av biogasproduktion, varvid processystemet i laboratorieskala innefattar: - åtminstone en rötkammare med god omröring; - eventuellt åtminstone en ytterligare mätanordning eller sensor för mätning av gassammansättning via direktanslutning eller regelbundna stickprov; och - en mätanordning (1) enligt något av kraven 1-12 eller ett mätanordnings- system (16) enligt krav 13 som är nedsänkt i ett våtutrymme.

16. Systemuppställning för utförande av ett metanpotentialtest på ett bio- logiskt prov, varvid systemuppställningen innefattar: - åtminstone en rötkammare med god omrörning; - åtminstone en behållare för fixering av andra gaser än biometangas, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H28; och - en mätanordning (1) enligt något av kraven 1-12 eller ett mätanordnings- system (16) enligt krav 13 som är nedsänkt i ett våtutrymme; 10 15 20 25 30 26 varvid nämnda åtminstone en rötkammare är ansluten till nämnda åtminstone en behållare förfixering och varvid nämnda åtminstone en behållare för fixering är ansluten till mätanordningen eller mätanordningssystemet.

17. Systemuppställning för utförande av ett metanpotentialtest på ett bio- logiskt prov, varvid systemuppställningen innefattar: - åtminstone en rötkammare med god omrörning; - eventuellt åtminstone en ytterligare mätanordning eller sensor för mätning av gassammansättning via direktanslutning eller regelbundna stickprov; - åtminstone en behållare för fixering av andra gaser än biometangas, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H28; och - en gasflödesmätanordning; varvid nämnda åtminstone en rötkammare är ansluten till nämnda åtminstone en behållare för fixering och varvid nämnda åtminstone en behållare för fixering är ansluten till gasflödesmätanordningen och varvid nämnda eventuella åtminstone en ytterligare mätanordning eller sensor för mätning av gassammansättning kan vara anordnad efter rötkammaren och/eller efter nämnda åtminstone en behållare för fixering.

18. System för mätning av biometangas i ett biogasflöde enligt krav 14 eller enligt en systemuppställning enligt krav 16 eller 17, varvid nämnda åtmin- stone en behållare för fixering av andra gaser än biometangas innehåller åtminstone en alkalimetallhydroxidlösning.

19. System för mätning av biometangas i ett biogasflöde enligt något av kraven 14 eller 18, ett processystem i laboratorieskala enligt krav 15 eller en systemuppställning enligt något av kraven 15, 16 eller 18, varvid våtutrymmet är ett vätskebad innehållande åtminstone en av komponenterna valda från gruppen bestående av vatten, en syra, ett rengöringsmedel, en vattenbaserad lösning och ett organiskt lösningsmedel. 10 15 20 25 30 27

20. System för mätning av biometangas i ett biogasflöde enligt något av kraven 14, 18 eller 19 eller en systemuppställning enligt något av kraven 16- 19, varvid åtminstone en ytterligare fixeringsbehållare för ”syrareagerande gaser", innehållande åtminstone en syra i lösning, är anordnad efter och i anslutning med nämnda åtminstone en behållare för fixering av andra gaser än biometangas, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H28.

21. Förfarande för mätning av metanpotentialen i ett biologiskt prov, varvid förfarandet innefattar: - inmatning av ett utgångsmaterial till åtminstone en rötkammare med kontinuerligt god omrörning; - anaerob fermentering i nämnda åtminstone en rötkammare; - flödande av den producerade biogasen till åtminstone en behållare för fixering där andra gaser än biometangas fixeras, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H28; och - flödande av biometangasen till en mätanordning (1) enligt något av kraven 1-12 eller ett mätanordningssystem (16) enligt krav 13 som är nedsänkt i ett våtutrymme, för mätning av biometangasen.

22. Förfarande för mätning av metanpotentialen i ett biologiskt prov, varvid förfarandet innefattar: -.inmatning av ett utgångsmaterial till åtminstone en rötkammare med kontinuerligt god omrörning; - anaerob fermentering i nämnda åtminstone en rötkammare; - flödande av den producerade biogasen till åtminstone en behållare för fixering där andra gaser än biometangas fixeras, varvid de andra gaserna är åtminstone C02 och förmodligen även små mängder H28; och - flödande av biometangasen till en gasflödesmätanordning för mätning av biometangasflödet.