一種鏈黴素菌渣的處理裝置製造方法
2023-10-18 01:11:44 2
一種鏈黴素菌渣的處理裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型屬厭氧生物處理【技術領域】，具體涉及一種鏈黴素菌渣的處理裝置，其裝置包括鏈黴素菌渣儲備池、鹼液罐、預反應池、調節池、秸稈發酵罐、ASBR厭氧反應器、沼渣收集池、PLC自控系統、在線水質監測系統等，本實用新型是利用電腦PLC自控系統自動完成的，首先向預反應池注入鏈黴素菌渣與鹼液、加熱進行鹼熱預處理，預處理後的混合液置入調節池中，利用秸稈發酵液調節C/N比及pH後置入ASBR厭氧反應器，經厭氧消化後，產生的沼氣回收利用做清潔燃料，廢渣經鑑別為無害排入沼渣收集池中作為製作有機肥的原料。本實用新型裝置提升了鏈黴素菌渣有機質的利用效率，同時實現鏈黴素菌渣無害化和資源化。
【專利說明】一種鏈黴素菌渣的處理裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於固體廢棄物處理技術及厭氧生物處理【技術領域】，具體涉及一種鏈黴素菌渣的處理裝置。
【背景技術】
[0002]鏈黴素菌渣主要由菌絲體、剩餘培養基、發酵代謝產物組成，其中含有大量的殘留抗生素、多糖、蛋白質和多種胺基酸及微量元素，依據2008年修訂後的《國家危險廢物名錄》，抗生素菌渣屬於化學藥品原料藥生產過程中的培養基廢物，須按危險廢物進行管理。目前，我國抗生素產量佔全球市場總量的70%以上，其中鏈黴素的年產量佔到全球產量的90%以上，按照生產It鏈黴素產生8~1t溼菌渣估算，在2013年鏈黴素菌渣的產生量達到2萬多噸，巨大產量的菌渣如處置不當，會嚴重危害生態環境和人體健康。因此鏈黴素菌渣的處理已經成為製藥企業亟待解決的問題。
[0003]鏈黴素菌渣幹基中有機質含量可達90%左右，可作為一種生物質能源加以利用，具有可生化處理的潛能，而目前國內製藥廠對鏈黴素渣大多進行焚燒處置或暫時烘乾封存，這些處置方式過於注重無害化，浪費了菌渣中的大量可利用資源，不符合循環經濟理念和科學發展要求。2012年環保部發布《製藥工業汙染防治技術政策》(公告第18號文件)提出了「鼓勵研究、開發、推廣發酵菌渣在生產工藝中的再利用技術、無害化處理技術、綜合利用技術，危險廢物廠內綜合利用技術」的政策方針，因此，如何消除菌渣中殘留抗生素毒性及綜合利用其所含的生物質能，實現菌渣的無害化及資源化已成為十分緊迫的任務。
【發明內容】
[0004]本實用新型為解決現在技術中的問題，提供一種鏈黴素菌渣的處理裝置，它採用鹼熱預處理降低殘留抗生素的毒害作用並提高菌渣的可生化性，再通過秸杆發酵液調整C/N比，使菌渣可以通過厭氧消化同步實現減量化、無害化及資源化。
[0005]本實用新型採用以下技術方案予以實現:
[0006]一種鏈黴素菌渣處理的裝置，包括鏈黴素菌渣儲備池、鹼液罐、預反應池、調節池、秸杆發酵罐、ASBR厭氧反應器、沼渣收集池、PLC自控系統、計算機、蠕動泵一、蠕動泵二、蠕動泵三、蠕動泵四、在線水質監測系統一、在線水質監測系統二、在線水質監測系統三、電動攪拌器一、電動攪拌器二、電動攪拌器三、酸罐、鹼罐、溫度探頭一、溫度探頭二、pH探頭一、pH探頭二、ORP探頭、加熱棒一、加熱棒二、集氣袋、計時器、攪拌槳一、攪拌槳二、攪拌槳三、在線水質快速檢測系統、排泥泵、碳源投加泵、加酸泵和加鹼泵。
[0007]所述鏈黴素菌渣儲備池、鹼液罐分別通過蠕動泵一、蠕動泵二與預反應池的左下部連接，所述預反應池的右下部經蠕動泵三與調節池的左下部連接，所述調節池的右下部經蠕動泵四與ASBR厭氧反應器的左下部連接，所述ASBR厭氧反應器的右下部經排泥泵與沼渣收集池連接。
[0008]所述蠕動泵一、蠕動泵二、蠕動泵三、蠕動泵四、排泥泵分別與計時器連接；所述預反應池、調節池、ASBR厭氧反應器分別設有在線水質監測系統一、在線水質監測系統二、在線水質監測系統三，所述在線水質監測系統一的一端連接有溫度探頭一，所述溫度探頭一置於預反應池內，所述在線水質監測系統一的另一端連接計算機；所述在線水質監測系統二的一端連接有PH探頭一，所述pH探頭一置於調節池內；所述在線水質監測系統二的另一端連接計算機；所述在線水質監測系統三的一端分別連接有ORP探頭、溫度探頭二、pH探頭二，所述ORP探頭、溫度探頭二、pH探頭二分別置於ASBR厭氧反應器內一側，所述在線水質監測系統三的另一端連接計算機。
[0009]所述預反應池、調節池、ASBR厭氧反應器內還分別設有攪拌槳一、攪拌槳二、攪拌槳三，所述攪拌槳一、攪拌槳二、攪拌槳三分別通過電動攪拌器一、電動攪拌器二、電動攪拌器三與PLC自控系統連接；
[0010]所述預反應池、ASBR厭氧反應器內還分別放置加熱棒一、加熱棒二，所述加熱棒一、加熱棒二分別與PLC自控系統連接；
[0011]所述調節池還連接有在線水質快速檢測系統，所述在線水質快速檢測系統的另一端連接計算機；所述調節池的上方還設有秸杆發酵罐，所述秸杆發酵罐的下端部經碳源投加泵與調節池連接，所述碳源投加泵還與PLC自控系統連接，所述所述調節池的下端設有兩根管道分別經加酸泵、加鹼泵與酸罐、鹼罐連接；所述加酸泵、加鹼泵又分別與PLC自控系統連接。
[0012]所述ASBR厭氧反應器的右上端排氣口通過水封裝置與集氣袋相連。
[0013]本實用新型與現行的滴管法生產新合金噴丸相比，具有以下顯著的優點:
[0014]1、通過PLC在線控制系統能夠實時控制反應器運行的各種參數，全程自動控制進水、攪拌、沉澱、排水、加酸、加鹼、在線記錄及反饋水質情況，實現真正的「自動控制」。
[0015]2、實現了鏈黴素菌渣的無害化處理，同時對菌渣中富含的有機質進行了綜合利用，對於菌渣的危害不僅從「量」上而且從「質」上都達到了完全去除。
[0016]3、結合水質在線檢測系統及水質在線監測系統，實時自動控制調節池內的C/N比及PH，快速反饋調節池內水質情況，優化厭氧ASBR反應環境。
[0017]4、本系統可以恆定多種運行參數，可以考察單一運行條件對鏈黴素菌渣無害化、資源化處理的影響。
[0018]5、本實用新型首次開發了一套鏈黴素菌渣「菌渣鹼熱預處理+菌渣、秸杆混合厭氧消化」的裝置與方法，產生的沼氣回收利用做清潔燃料，沼渣經鑑別為無害可作為製作有機肥的原料，同時實現菌渣的無害化和資源化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型裝置的結構示意圖
[0020]圖中各部件說明:
【具體實施方式】
[0021]下面參照附圖對本實用新型【具體實施方式】進行詳細說明。
[0022]參見圖1。
[0023]本實用新型裝置一種鏈黴素菌渣處理的裝置，包括鏈黴素菌渣儲備池(I)、鹼液罐(2)、預反應池(3)、調節池(4)、秸杆發酵罐(5)、ASBR厭氧反應器(6)、沼渣收集池(7)、PLC自控系統(8)、計算機(9)、蠕動泵一(101)、蠕動泵二(102)、蠕動泵三(103)、蠕動泵四(104)、在線水質監測系統一(111)、在線水質監測系統二(112)、在線水質監測系統三(113)、電動攪拌器一(121)、電動攪拌器二(122)、電動攪拌器三(123)、酸罐(13)、鹼罐
(14)、溫度探頭一(151)、溫度探頭二(152)、pH探頭一(161)、pH探頭二(162)、ORP探頭(17)、加熱棒一(181)、加熱棒二(182)、集氣袋(19)、計時器(20)、攪拌槳一(211)、攪拌槳二(212)、攪拌槳三(213)、在線水質快速檢測系統(22)、排泥泵(23)、碳源投加泵(24)、力口酸泵(25)和加鹼泵(26)；
[0024]所述鏈黴素菌渣儲備池(I)、鹼液罐(2)分別通過蠕動泵一(101)、蠕動泵二(102)與預反應池(3)的左下部連接，所述預反應池(3)的右下部經蠕動泵三(103)與調節池(4)的左下部連接，所述調節池(4)的右下部經蠕動泵四(104)與ASBR厭氧反應器(6)的左下部連接，所述ASBR厭氧反應器(6 )的右下部經排泥泵(23 )與沼渣收集池(7 )連接。
[0025]所述蠕動泵一(101)、蠕動泵二(102)、蠕動泵三(103)、蠕動泵四(104)、排泥泵
(23)分別與計時器(20)連接；所述預反應池(3)、調節池(4)、ASBR厭氧反應器(6)分別設有在線水質監測系統一(111)、在線水質監測系統二(112)、在線水質監測系統三(113)，所述在線水質監測系統一(111)的一端連接有溫度探頭一(151 )，所述溫度探頭一(151)置於預反應池(3)內，所述在線水質監測系統一(111)的另一端連接計算機(9);所述在線水質監測系統二( 112)的一端連接有pH探頭一(161 )，所述pH探頭一(161)置於調節池(4)內；所述在線水質監測系統二(112)的另一端連接計算機(9);所述在線水質監測系統三(113)的一端分別連接有ORP探頭(17)、溫度探頭二( 152),pH探頭二( 162)，所述ORP探頭(17)、溫度探頭二(152)、pH探頭二(162)分別置於ASBR厭氧反應器(6)內一側，所述在線水質監測系統三(113)的另一端連接計算機(9)。
[0026]所述預反應池(3)、調節池(4)、ASBR厭氧反應器(6)內還分別設有攪拌槳一(211)、攪拌槳二(212)、攪拌槳三(213)，所述攪拌槳一(211)、攪拌槳二(212)、攪拌槳三(213)分別通過電動攪拌器一(121)、電動攪拌器二(122)、電動攪拌器三(123)與PLC自控系統(8)連接。
[0027]所述預反應池(3)、ASBR厭氧反應器(6)內還分別放置加熱棒一(181 )、加熱棒二(182)，所述加熱棒一(181)、加熱棒二(182)分別與PLC自控系統(8)連接。
[0028]所述調節池(4)還連接有在線水質快速檢測系統(22)，所述在線水質快速檢測系統(22)的另一端連接計算機(9);所述調節池(4)的上方還設有秸杆發酵罐(5)，所述秸杆發酵罐(5)的下端部經碳源投加泵24)與調節池(4)連接，所述碳源投加泵(24)還與PLC自控系統(8)連接，所述所述調節池(4)的下端設有兩根管道分別經加酸泵(25)、加鹼泵(26)與酸罐(13)、鹼罐(14)連接；所述加酸泵(25)、加鹼泵(26)又分別與PLC自控系統(8)連接。
[0029]所述ASBR厭氧反應器(6)的右上端排氣口通過水封裝置與集氣袋(19)相連。
[0030]實施例1
[0031]取鏈黴素菌渣加入到鏈黴素菌渣儲備池中，進料量設定為厭氧ASBR反應器(6)體積的5%，並配置NaOH鹼液加入鹼罐(14)內；通過PLC自控系統(8控制鏈黴素菌渣儲備池
(I)與加鹼泵(26)的開啟，進料時間設定為5min，流量分別為0.05L/min、0.001L/min ;預反應池(3)內電動攪拌器一(121)開啟，同時加熱棒一(181)開始加熱，採用在線水質監測系統一(111)檢測預反應池(3)內的實際溫度，並反饋至PLC自控系統，當溫度不足75°C時，加熱棒一(181)開始加熱，當溫度達到75°C後，加熱停止，預反應池(3)內的攪拌時間設定為2.5h ;經鹼液預處理後的混合液通過蠕動泵三(103)注入調節池(4)中，採用在線水質檢測系統檢測調節池內氨氮、COD的濃度，信號回饋至PLC自控系統，當調節池(4)內的C/N比不足20:1-25:1時，PLC控制系統控制開啟碳源投加泵(24)，採用碳源投加泵(24)將秸杆發酵罐(5)內的上清液注入調節池(4)中，同時開啟電動攪拌器二(122)，當調節池(4)內的C/N比達到規定值時，停止注入。在線水質監測系統二(112)實時檢測調節池(4內的pH值，通過PLC自控系統(8)在線控制加酸泵(25)和加鹼泵(26)的開啟與關閉，使調節池4)內的pH在7.0-7.2範圍。所得混合液經水質調節後，通過蠕動泵四(104)注入ASBR厭氧反應器(6)中，蠕動泵四(104)的進水時間由計時器(20)控制，厭氧ASBR反應器容積負荷設定為2.0-2.3gVSS/L.d，反應溫度設定為40°C，當氧化還原電位ORP值高於設定範圍-70—-1OOmV時，增加厭氧反應攪拌時間，增加水力停留時間HRT，反之降低HRT ;厭氧反應攪拌方式設定為連續；厭氧反應過程中產生的沼氣通過集氣袋進行收集後，可作為清潔燃料燃燒。將處理後的廢鏈黴素菌渣由排泥泵(23)排入沼渣收集池(7)中，沼渣可作為有機肥料進行資源回收利用。鏈黴素菌渣在厭氧ASBR反應器內的停留時間設定為20d。廢鏈黴素菌渣沼渣中未檢測出鏈黴素的殘留。
【權利要求】
1.一種鏈黴素菌渣處理的裝置，其特徵是，包括鏈黴素菌渣儲備池(I)、鹼液罐(2)、預反應池(3)、調節池(4)、秸杆發酵罐(5)、ASBR厭氧反應器(6)、沼渣收集池(7)、PLC自控系統(8)、計算機(9)、蠕動泵一(101)、蠕動泵二(102)、蠕動泵三(103)、蠕動泵四(104)、在線水質監測系統一(111)、在線水質監測系統二(112)、在線水質監測系統三(113)、電動攪拌器一(121)、電動攪拌器二(122)、電動攪拌器三(123)、酸罐(13)、鹼罐(14)、溫度探頭一(151)、溫度探頭二(152)、pH 探頭一(161)、pH 探頭二(162)、ORP 探頭(17)、加熱棒一(181)、加熱棒二(182)、集氣袋(19)、計時器(20)、攪拌槳一(211)、攪拌槳二(212)、攪拌槳三(213)、在線水質快速檢測系統(22)、排泥泵(23)、碳源投加泵(24)、加酸泵(25)和加鹼泵(26)； 所述鏈黴素菌渣儲備池(I )、鹼液罐(2)分別通過蠕動泵一(101 )、蠕動泵二( 102)與預反應池(3)的左下部連接，所述預反應池(3)的右下部經蠕動泵三(103)與調節池(4)的左下部連接，所述調節池(4 )的右下部經蠕動泵四(104 )與ASBR厭氧反應器(6 )的左下部連接，所述ASBR厭氧反應器(6 )的右下部經排泥泵(23 )與沼渣收集池(7 )連接； 所述蠕動泵一(101 )、蠕動泵二( 102)、蠕動泵三(103)、蠕動泵四(104)、排泥泵(23)分別與計時器(20)連接；所述預反應池(3)、調節池(4)、ASBR厭氧反應器(6)分別設有在線水質監測系統一(111)、在線水質監測系統二(112)、在線水質監測系統三(113)，所述在線水質監測系統一(111)的一端連接有溫度探頭一(151 )，所述溫度探頭一(151)置於預反應池(3)內，所述在線水質監測系統一(111)的另一端連接計算機(9);所述在線水質監測系統二(112)的一端連接有pH探頭一(161)，所述pH探頭一(161)置於調節池(4)內；所述在線水質監測系統二(112)的另一端連接計算機(9);所述在線水質監測系統三(113)的一端分別連接有ORP探頭(17)、溫度探頭二( 152),pH探頭二( 162)，所述ORP探頭(17)、溫度探頭二(152)、pH探頭二(162)分別置於ASBR厭氧反應器(6)內一側，所述在線水質監測系統三(I 13)的另一端連接計算機(9)； 所述預反應池(3 )、調節池(4 )、ASBR厭氧反應器(6 )內還分別設有攪拌槳一(211 )、攪拌槳二(212)、攪拌槳三(213)，所述攪拌槳一(211)、攪拌槳二(212)、攪拌槳三(213)分別通過電動攪拌器一(121)、電動攪拌器二( 122)、電動攪拌器三(123)與PLC自控系統(8)連接； 所述預反應池(3)、ASBR厭氧反應器(6)內還分別放置加熱棒一(181)、加熱棒二(182)，所述加熱棒一(181)、加熱棒二(182)分別與PLC自控系統(8)連接； 所述調節池(4)還連接有在線水質快速檢測系統(22)，所述在線水質快速檢測系統(22)的另一端連接計算機(9);所述調節池(4)的上方還設有秸杆發酵罐(5)，所述秸杆發酵罐(5 )的下端部經碳源投加泵(24 )與調節池(4 )連接，所述碳源投加泵(24 )還與PLC自控系統(8)連接，所述所述調節池(4)的下端設有兩根管道分別經加酸泵(25)、加鹼泵(26)與酸罐(13)、鹼罐(14)連接；所述加酸泵(25)、加鹼泵(26)又分別與PLC自控系統(8)連接; 所述ASBR厭氧反應器(6)的右上端排氣口通過水封裝置與集氣袋(19)相連。
【文檔編號】C12M1/34GK203923198SQ201420103617
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年3月7日 優先權日:2014年3月7日
【發明者】李再興, 苗志加, 鍾為章, 楊景亮, 劉春 , 田寶闊, 耿曉玲, 周崇暉 申請人:河北科技大學