一种生物发酵菌渣深度处置系统的制作方法

1.本实用新型属于菌渣处理技术领域，更具体地说，是涉及一种生物发酵菌渣深度处置系统。


背景技术：

2.我国是全球的制药大国，随着医药行业的发展和环境保护的需求，菌渣处理显得越来越重要。据估算，每年湿菌渣生产量约880-1100万吨，湿菌渣是发酵类制药企业在生产过程中产生的液体废物，主要由菌丝体、剩余发酵培养基、中间代谢产物和微量残留原料药组成。
3.菌渣处理处置技术是菌渣实现“无害化、减量化、资源化”的前提和保证，科学合理的菌渣处理处置技术，不但实现安全、环保的解决菌渣产生的环境问题，而且使菌渣中的资源最大限度地二次利用。目前，生产企业对于菌渣的处理是直接将其排放至污水处理车间的生化系统中，通过生化处理至达标排放，如此做法，一方面增加了污水处理车间的工作压力，另一方面菌渣中的残留资源也未能得到二次利用，造成资源浪费。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种生物发酵菌渣深度处置系统，在菌渣进行生化处理前，对菌渣进行深度处理，分离菌渣中的残留资源，降低菌渣在后续生化处理的难度，减轻污水处理车间的工作压力，降低企业处置菌渣的费用。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种生物发酵菌渣深度处置系统，包括：
6.菌渣储罐；
7.混凝单元，所述混凝单元包括混凝箱和药液箱，所述混凝箱通过第一进液管路与所述菌渣储罐相连通，所述混凝箱通过第二进液管路与所述药液箱相连通；
8.处理单元，所述处理单元包括第一固液分离机和烘干机，所述混凝箱通过第一排液管路与所述第一固液分离机相连，所述第一固液分离机通过排泥管路与所述烘干机相连，所述第一固液分离机通过第一液相排出管与污水处理车间的生化系统连通。
9.在一种可能的实现方式中，所述第一进液管路上设有热水解设备，且所述热水解设备处于所述菌渣储罐与所述混凝箱之间。
10.在一种可能的实现方式中，所述混凝箱包括顺序连通的一级箱体、二级箱体和三级箱体，所述药液箱包括酸液箱、第一溶药箱和第二溶药箱，所述第二进液管路包括酸液管、第一药液管和第二药液管，所述一级箱体与所述酸液箱通过所述酸液管相连通，所述二级箱体通过所述第一药液管与所述第一溶药箱相连通，所述三级箱体通过所述第二药液管与所述第二溶药箱相连通。
11.在一种可能的实现方式中，所述二级箱体与所述三级箱体内均设有搅拌器。
12.在一种可能的实现方式中，所述混凝单元还包括清水储罐，所述第一溶药箱通过
第一排水管与所述清水储罐相连，所述第二溶药箱通过第二排水管与所述清水储罐相连。
13.在一种可能的实现方式中，所述排泥管路上设有固体发酵罐，所述固体发酵罐位于所述第一固液分离机与所述烘干机之间。
14.在一种可能的实现方式中，排泥管路上还设有储泥仓，所述储泥仓位于所述第一固液分离机与所述固体发酵罐之间。
15.在一种可能的实现方式中，所述处理单元还包括清液发酵罐、第一离心机和第二离心机，所述清液发酵罐通过第二排液管与所述第一离心机相连，所述第一离心机通过第二液相排出管与所述第二离心机相连，所述第一固液分离机通过所述第一液相排出管与所述清液发酵罐相连。
16.在一种可能的实现方式中，所述第一固液分离机与所述清液发酵罐之间连接有灭菌设备。
17.在一种可能的实现方式中，所述处理单元还包括生物絮凝剂储罐，所述第二离心机通过第三固相排出管与所述生物絮凝剂储罐相连，所述生物絮凝剂储罐通过第一加料管与所述混凝箱相连。
18.本实用新型提供的一种生物发酵菌渣深度处置系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种生物发酵菌渣深度处置系统，通过设置混凝单元使菌渣和药液进行混合形成菌渣混合液，再通过设置处理单元，使菌渣混合液在第一固液分离机内进行固液分离，生成第一清液和第一湿泥，第一清液通过第一液相排出管排入到污水处理车间的生化系统进行生化处理，第一湿泥通过排泥管路排入到烘干机，烘干机将第一湿泥烘干得到菌渣干料，菌渣干料可用于有机肥或土壤改良剂等，实现变废为宝，如此使得菌渣中的残留资源得到二次利用。本实用新型提供的一种生物发酵菌渣深度处置系统，通过将菌渣在生化处理前进行深度处置，分离出菌渣中的可用资源，降低菌渣的cod值和总氮值，使菌渣后续的生化处理作业难度降低，减轻污水处理车间的工作压力，降低企业处置菌渣的费用。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的一种生物发酵菌渣深度处置系统的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的混凝箱的结构示意图。
22.附图标记说明：
23.1、菌渣储罐；100、第一进液管路；2、混凝箱；201、第一排液管路；21、一级箱体；211、第一溢流通道；22、二级箱体；221、第二溢流通道；222、第一搅拌器；223、折流板；23、三级箱体；231、第二搅拌器；3、第一固液分离机；31、第一液相排出管；32、第一液相排入管；4、烘干机；401、第三排水管；402、排渣管；5、热水解设备；6、固体发酵罐；7、酸液箱；71、酸液管；8、第一溶药箱；81、第一药液管；9、第二溶药箱；91、第二药液管；10、清水储罐；101、第一排水管；102、第二排水管；11、储泥仓；12、接泥斗；13、清液发酵罐；131、第二排液管；14、第一离心机；141、第二固相排出管；142、第二液相排出管；15、第二离心机；151、第三液相排出
管；152、第三固相排出管；16、生物絮凝剂储罐；161、第一加料管；17、固体发酵菌种储罐；171、第一投料管；18、生物菌种储罐；181、第二投料管；19、灭菌设备。
具体实施方式
24.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.请参阅图1，现对本实用新型提供的一种生物发酵菌渣深度处置系统进行说明。所述一种生物发酵菌渣深度处置系统，包括菌渣储罐1、混凝单元和处理单元，混凝单元包括混凝箱2和药液箱，混凝箱2通过第一进液管路100与菌渣储罐1相连通，混凝箱2通过第二进液管路与药液箱相连通；处理单元包括第一固液分离机3和烘干机4，混凝箱2通过第一排液管路201与第一固液分离机3相连，第一固液分离机3通过排泥管路与烘干机4相连，第一固液分离机3通过第一液相排出管31与污水处理车间的生化系统连通。
26.本实用新型提供的一种生物发酵菌渣深度处置系统，与现有技术相比，通过设置混凝单元使菌渣和药液进行混合形成菌渣混合液，再通过设置处理单元，使菌渣混合液在第一固液分离机3内进行固液分离，生成第一清液和第一湿泥，第一清液通过第一液相排出管31排入到污水处理车间的生化系统进行生化处理，第一湿泥通过排泥管路排入到烘干机4，烘干机4将第一湿泥烘干得到菌渣干料，菌渣干料可用于有机肥或土壤改良剂等，实现变废为宝，如此使得菌渣中的残留资源得到二次利用。本实用新型提供的一种生物发酵菌渣深度处置系统，通过将菌渣在生化处理前进行深度处置，分离出菌渣中的可用资源，降低菌渣的cod值和总氮值，使菌渣后续的生化处理作业难度降低，减轻污水处理车间的工作压力，降低企业处置菌渣的费用。
27.在一些实施例中，请参阅图1和图2，混凝箱2包括顺序连通的一级箱体21、二级箱体22和三级箱体23，其中，一级箱体21与二级箱体22之间设有第一溢流通道211，二级箱体22与三级箱体23之间设有第二溢流通道221，药液箱包括酸液箱7、第一溶药箱8和第二溶药箱9，第二进液管路包括酸液管71、第一药液管81和第二药液管91，在本实施例中，一级箱体21与酸液箱7通过酸液管71相连通，二级箱体22通过第一药液管81与第一溶药箱8相连通，三级箱体23通过第二药液管91与第二溶药箱9相连通，在菌渣储罐1与一级箱体21之间设有热水解设备5，热水解设备5串联在第一进液管路100上，且菌渣储罐1与热水解设备5之间还设有第一螺杆泵，在应用中，菌渣储罐1中的菌渣先通过第一螺杆泵输到热水解设备5中进行加热处理，使菌渣中的有机蛋白变性，待菌渣在热水解设备5中完成热水解后，热水解设备5将菌渣排入至一级箱体21内，此时，酸液箱7通过酸液管71向一级箱体21内注入酸液，菌渣和酸液在一级箱体21内混合成一级混合液，一级混合液注满一级箱体21后，通过第一溢流通道211注入二级箱体22内，此时，第一溶药箱8通过第一药液管81向二级箱体22内注入第一药液，第一药液与第一混合液在二级箱体22内混合成第二混合液，第二混合液在注满二级箱体22后，通过第二溢流通道221注入三级箱体23内，此时，第二溶药箱9通过第二药液管91向三级箱体23内注入第二药液，第二药液与第二混合液在三级箱体23内混合成菌渣混合液。
28.可选的，在二级箱体22内设有第一搅拌器222，在三级箱体23内设有第二搅拌器
231，通过设置第一搅拌器222，可使第一混合液与第一药液在二级箱体22内充分混合，通过设置第二搅拌器231，可使第二混合液与第二药液在三级箱体23内充分混合。
29.进一步地，请参阅图2，二级箱体22包括顺序连接的混液段和排液段，其中，一级箱体21通过第一溢流通道211与混液段相连通，三级箱体23通过第二溢流通道221与排液段相连通，第一搅拌器222设置在混液段内，在排液段内沿第二混合液的流动方向间隔设有多个折流板223，多个折流板223上下交错设置，并在折流段形成折流通道，折流通道的末端与第二溢流通道221相连通，在本实施例中，通过在二级箱体22设置折流板223，提高第二混合液在二级箱体22内的流动速度,迫使第二混合液多次改变方向,从而提高第二混合液的湍动程度，提高第二混合液的混合程度。
30.进一步地，请参阅图1，混凝单元还包括清水储罐10，清水储罐10为第一溶药箱8和第二溶药箱9提供溶剂清水，具体地，清水储罐10通过第一排水管101与第一溶药箱8相连通，为第一溶药箱8提供溶药所需的清水，清水储罐10通过第二排水管102与第二溶药箱9相连通，为第二溶药箱9提供溶药所需清水。
31.在一些实施例中，请参阅图1，处理单元包括第一固液分离机3和烘干机4，其中，第一固液分离机3与三级箱体23通过第一排液管路201相连，菌渣混合液通过第一排液管路201注入到第一固液分离机3内，并在第一固液分离机3的作用下实现固液分离，菌渣混合液分离出的液相部分为第一清液，第一清液通过第一液相排出管31由第一固液分离机3内排入到污水处理车间内的生化系统内进行生化处理，第一清液相比于菌渣原液储罐中的菌渣cod值和总氮值都降低，使得第一清液后续的生化处理作业难度降低，从而减轻生化处理车间的工作压力，进而降低企业处置菌渣的费用。
32.菌渣混合液在第一固液分离机3作用下分离出的固相部分为第一湿泥，第一湿泥通过排泥管路排放到烘干机4内烘干处理，烘干后的第一湿泥由烘干机4上设置的排渣管402排出，可选的，排泥管路上还连接有固体发酵罐6，固体发酵罐6位于第一固液分离机3和烘干机4之间，通过设置固体发酵罐6对第一湿泥进行发酵处理，可对第一湿泥中残余的抗生素进行无害化处理，发酵处理后的第一湿泥残余毒性降低。
33.进一步地，请参阅图1，固体发酵罐6的一侧还配置有固体发酵菌种储罐17，固体发酵菌种储罐17与固体发酵罐6之间通过第一投料管171相连，通过第一投料管171，固体发酵菌种储罐17向固体发酵罐6提供发酵用菌种。
34.进一步地，请参阅图1，在排泥管路上还设有储泥仓11，储泥仓11位于第一固液分离机3与固体发酵罐6之间，储泥仓11用于储存第一固液分离机3内排出的第一湿泥，在储泥仓11与固体发酵罐6之间的排泥管路上设置有电磁阀，通过启闭电磁阀来控制储泥仓11向固体发酵罐6排入第一湿泥的排入量。
35.可选的，在排泥管路上还设有接泥斗12，接泥斗12位于第一固液分离机3与储泥仓11之间，接泥斗12用于临时存放第一湿泥，在接泥斗12内设有第二螺杆泵和液位感应器，液位感应器通过plc控制器与第二螺杆泵相连，液位感应器通过感应接泥斗12内液位的高低将液位信号发送给plc控制器以控制第二螺杆泵的启闭，具体地，当接泥斗12内第一湿泥的液位到达接泥斗12内总高度的五分之四时，plc控制器启动第二螺杆泵，将接泥斗12内的第一湿泥输送至储泥仓11内，当接泥斗12内第一湿泥的液位下降到接泥斗12内总高度的五分之一时，plc控制器关闭第二螺杆泵，停止向储泥仓11内输送第一湿泥。
36.在本实施例中，第一固液分离机3可选为叠螺机或板框压滤机或带式脱水机。
37.在本实施例中，烘干机4为真空桨叶干燥机，真空桨叶干燥机采用蒸汽加热，真空桨叶干燥机上设有第三排水管401，通过第三排水管401真空桨叶干燥机与清水储罐10相连，真空桨叶干燥机中热蒸汽换热冷凝后生成的冷凝水通过第三排水管401排入到清水储罐10中储存，从而使这部分冷凝水得到有效利用。
38.在一些实施例中，请参阅图1，处理单元还包括清液发酵罐13、第一离心机14、第二离心机15和生物絮凝剂储罐16，其中，清液发酵罐13与第一固液分离机3通过第一液相排出管31相连，清液发酵罐13与第一离心机14通过第二排液管131相连，第一离心机14通过第二液相排出管142与第二离心机15相连，第一离心机14通过第二固相排出管141与储泥仓11相连，第二离心机15通过第三固相排出管152与生物絮凝剂储罐16相连，生物絮凝剂储罐16通过第一加料管161与三级箱体23相连。
39.可选的，请参阅图1，第一固液分离机3与清液发酵罐13之间连接有灭菌设备19，在本实施例中，灭菌设备19为连续式高温高压杀菌机，具体地，第一固液分离机3通过第一液相排出管131连接连续式高温高压杀菌机，连续式高温高压杀菌机在通过第一液相排入管32连接清液发酵罐13。
40.在应用中，第一固液分离机3分离出的第一清液通过第一液相排出管31先排入到连续式高温高压杀菌机中进行消毒灭菌处理，待完成消毒后，第一清液由连续式高温高压杀菌机通过第一液相排入管32注入到清液发酵罐13中进行发酵处理，进一步降低第一清液中的cod值和总氮值，第一清液在清液发酵罐13完成发酵后生成菌渣悬浮液，菌渣悬浮液通过第二排液管131排入到第一离心机14内，在本实施例中，第一离心机14为低速离心机，通过第一离心机14的离心处理，将菌渣悬浮液分离成第二清液和第二湿泥，其中第二清液由第一离心机14通过第二液相排出管142排入到第二离心机15内进行二次离心处理，第二离心机15为高速离心机，在第二离心机15的作用下，第二清液分离成第三清液和生物絮凝剂浓缩液，第二清液由第二离心机15通过第三液相排出管151排入到污水处理车间的生化系统中进行生化处理，生物絮凝剂浓缩液通过第三固相排出管152排入到生物絮凝剂储罐16中储存，第二湿泥由第一离心机14通过第二固相排出管141排入到储泥仓11内与第一湿泥混合。
41.进一步地，请参阅图1和图2，生物絮凝剂储罐16通过第一加料管161与三级箱体23相连，通过向三级箱体23内输送生物絮凝剂浓缩液替代第二溶药箱9中的第二药剂使用，减少第二药剂使用量，从而降低菌渣处置费用。
42.可选的，请参阅图1，在清液发酵罐13的一侧设有生物菌种储罐18，生物菌种储罐18通过第二投料管181与清液发酵罐13相连通过第二投料管181，生物菌种储罐18向清液发酵罐13提供发酵用菌种。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种生物发酵菌渣深度处置系统，其特征在于，包括：菌渣储罐(1)；混凝单元，所述混凝单元包括混凝箱(2)和药液箱，所述混凝箱(2)通过第一进液管路(100)与所述菌渣储罐(1)相连通，所述混凝箱(2)通过第二进液管路与所述药液箱相连通；处理单元，所述处理单元包括第一固液分离机(3)和烘干机(4)，所述混凝箱(2)通过第一排液管路(201)与所述第一固液分离机(3)相连，所述第一固液分离机(3)通过排泥管路与所述烘干机(4)相连，所述第一固液分离机(3)通过第一液相排出管(31)与污水处理车间的生化系统连通。2.如权利要求1所述的生物发酵菌渣深度处置系统，其特征在于，所述第一进液管路(100)上设有热水解设备(5)，且所述热水解设备(5)处于所述菌渣储罐(1)与所述混凝箱(2)之间。3.如权利要求1所述的生物发酵菌渣深度处置系统，其特征在于，所述混凝箱(2)包括顺序连通的一级箱体(21)、二级箱体(22)和三级箱体(23)，所述药液箱包括酸液箱(7)、第一溶药箱(8)和第二溶药箱(9)，所述第二进液管路包括酸液管(71)、第一药液管(81)和第二药液管(91)，所述一级箱体(21)与所述酸液箱(7)通过所述酸液管(71)相连通，所述二级箱体(22)通过所述第一药液管(81)与所述第一溶药箱(8)相连通，所述三级箱体(23)通过所述第二药液管(91)与所述第二溶药箱(9)相连通。4.如权利要求3所述的生物发酵菌渣深度处置系统，其特征在于，所述二级箱体(22)与所述三级箱体(23)内均设有搅拌器。5.如权利要求3所述的生物发酵菌渣深度处置系统，其特征在于，所述混凝单元还包括清水储罐(10)，所述第一溶药箱(8)通过第一排水管(101)与所述清水储罐(10)相连，所述第二溶药箱(9)通过第二排水管(102)与所述清水储罐(10)相连。6.如权利要求1所述的生物发酵菌渣深度处置系统，其特征在于，所述排泥管路上设有固体发酵罐(6)，所述固体发酵罐(6)位于所述第一固液分离机(3)与所述烘干机(4)之间。7.如权利要求6所述的生物发酵菌渣深度处置系统，其特征在于，排泥管路上还设有储泥仓(11)，所述储泥仓(11)位于所述第一固液分离机(3)与所述固体发酵罐(6)之间。8.如权利要求1所述的生物发酵菌渣深度处置系统，其特征在于，所述处理单元还包括清液发酵罐(13)、第一离心机(14)和第二离心机(15)，所述清液发酵罐(13)通过第二排液管(131)与所述第一离心机(14)相连，所述第一离心机(14)通过第二液相排出管(142)与所述第二离心机(15)相连，所述第一固液分离机(3)通过所述第一液相排出管(31)与所述清液发酵罐(13)相连。9.如权利要求8所述的生物发酵菌渣深度处置系统，其特征在于，所述第一固液分离机(3)与所述清液发酵罐(13)之间连接有灭菌设备(19)。10.如权利要求8所述的生物发酵菌渣深度处置系统，其特征在于，所述处理单元还包括生物絮凝剂储罐(16)，所述第二离心机(15)通过第三固相排出管(152)与所述生物絮凝剂储罐(16)相连，所述生物絮凝剂储罐(16)通过第一加料管(161)与所述混凝箱(2)相连。

技术总结
本实用新型提供了一种生物发酵菌渣深度处置系统，属于菌渣处理技术领域，包括菌渣储罐、混凝单元和处理单元，混凝单元包括混凝箱和药液箱，混凝箱通过第一进液管路与菌渣储罐相连通，混凝箱通过第二进液管路与药液箱相连通；处理单元包括第一固液分离机和烘干机，混凝箱通过第一排液管路与第一固液分离机相连，第一固液分离机通过排泥管路与烘干机相连，第一固液分离机通过第一液相排出管与污水处理车间的生化系统连通。本实用新型提供的一种生物发酵菌渣深度处置系统，通过将菌渣在生化处理前进行深度处置，分离出菌渣中的可用资源，使菌渣后续的生化处理作业难度降低，从而减轻污水处理车间的工作压力，降低了企业处置菌渣的费用。的费用。的费用。


技术研发人员：高岩 王聪 李明 刘浩彬 董寿阳 甄显
受保护的技术使用者：河北协同环境科技有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/9/13