CN106399085B - 一种药渣残余毒素降解装置及其降解方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种药渣残余毒素降解装置及其降解方法，包括发酵罐，所述的发酵罐采用封闭式箱体结构，所述的发酵罐内顶部位置分别设有进料口、用于喷淋菌液或水的喷淋装置和排气口，所述的发酵罐底部设有出料口，通过将药渣输送至发酵罐内，利用喷淋菌液来促进发酵，同时利用有氧发酵和厌氧发酵的处理方式能够使药渣得到残余毒素充分降解，该方案实施不仅安全可靠，还能够将经过降解处理的药渣进行资源化利用，创造经济效益。

Description

一种药渣残余毒素降解装置及其降解方法
技术领域
本发明涉及药渣残余毒素降解领域，尤其是一种药渣残余毒素降解装置及其降解方法。
背景技术
抗生素制药的药渣内含有大量的蛋白质、多糖和多种氨基酸及微量元素，以前许多制药企业的药渣常常被回收利用来种植食用菌、有机肥或作为动物饲料使用，然而由于药渣中存在残余药物分子，当前已被国家相关部门列为危险废弃物，禁止制药药渣直接作为饲料、肥料等用途，这导致制药药渣处理需要采用特定方式焚烧或填埋处理，使得药渣处理成本高昂，因此相当多企业只能暂时存放。由于药渣一般为湿物料，在存放过程中极易腐坏对环境造成污染；干燥后放置也易发热自燃或泄漏危害环境；若直接焚烧处理的话，虽然可以避免残留药物污染环境，但会带来二噁英和雾霾等二次污染，以及间接损失了药渣带来的经济效益，尤其是对于一些大型企业来说，每年产生的药渣量较大，若是能够及时进行二次处理，去除残余药物分子，使之成为能够为可售商品的话，那将带来较为可观的效益。
由于药渣本身的成分与一般的发酵物料不同，为了充分对药渣进行处理，在药渣发酵过程中往往需要补充菌类和调节发酵罐内的温度和湿度来促进药渣降解，然而传统的固体发酵罐结构装置大多较为简单，大多仅设有搅拌装置和通气装置来辅助发酵物料降解，因此无法将药渣充分进行降解利用。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种发酵充分、对环境无污染、能够有效控制发酵过程的药渣残余毒素降解装置及其降解方法。
为了实现上述的技术目的，本发明的技术方案为：一种药渣残余毒素降解装置，包括发酵罐，所述的发酵罐采用封闭式箱体结构，所述的发酵罐内顶部位置分别设有进料口、用于喷淋菌液或水的喷淋装置和排气口，所述的发酵罐底部设有出料口。
所述的发酵罐外侧设有换热装置，所述的换热装置包括套设在发酵罐外表面换热夹套，所述的换热夹套与发酵罐外表面之间设有流通换热介质的换热腔，所述的换热夹套上分别至少设有一个连通换热腔的进口和出口，所述的换热介质由进口通入，换热介质与发酵罐进行换热后由出口排出。
所述的发酵罐内还设有温度感应装置，所述的温度感应装置与换热装置进口和出口处设置的控制开关电连接。
所述的换热介质为水蒸气或液态水。
所述的发酵罐内还设有湿度感应装置，所述的湿度感应装置与喷淋装置设置的控制开关电连接。
所述的发酵罐内一侧横向穿设有搅拌装置。
所述的搅拌装置包括转动电机、旋转轴和搅拌叶，所述的旋转轴一端与转动电机转动连接，所述的旋转轴另一端沿发酵罐长度方向水平穿设在发酵罐内并转动固定，所述的搅拌叶固定设置在位于发酵罐内的旋转轴上。
所述的发酵罐设有从底部延伸至外部的通气管，所述的通气管位于发酵罐内的管体上等间距开设有通气孔。
所述的发酵罐可为两个以上叠置设置，位于下层的发酵罐进料口与上一层发酵罐的出料口相连。
本发明的第二技术方案为一种药渣残余毒素降解装置的降解方法，其包括以下步骤：
1）预处理：将混有1～5%碳源的药渣从进料口加入发酵罐，通过喷淋装置进行水喷淋，使药渣湿度达到25～35%，湿度调节完毕后再利用喷淋装置按10%质量比将复合培养的菌液喷淋加入到药渣上，所述复合培养的菌液为芽孢菌、污水菌、副球菌、乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、白地霉、放线菌中的一种以上等比例混合，喷淋过程中，启动搅拌装置将药渣混合搅拌均匀，药渣混合均匀后停止搅拌；
2）有氧发酵：利用通气管进行通入空气，每隔30min启动搅拌装置进行搅拌5min，同时启动喷淋装置进行水喷淋使药渣的湿度维持在35～45%，持续通气36h后停止通气和搅拌；
3）厌氧发酵：通气结束后，封闭发酵罐，利用喷淋装置将药渣的湿度维持在40～50%，持续保持36h后停止喷淋；
4）烘干：步骤3）处理完毕后，开启换热装置，将发酵罐内部温度加热至121℃进行杀菌和烘干药渣，同时打开排气口，将发酵内气体通过排气口进行回收处理，烘干后的药渣由出料口排出进行后续包装处理。
采用上述的技术方案，本发明的有益效果为：利用喷淋装置可以对发酵罐内的药渣进行添加菌液促进降解和加水保持物料湿度，在发酵罐内安装了搅拌装置可以进一步通过搅拌来使药渣混合均匀，使药渣降解更加充分，发酵罐底部设置了通气管可以辅助药渣进行有氧发酵，经过有氧发酵后再封闭发酵罐使药渣进行厌氧发酵，能够将药渣中可降解的成分充分进行降解，同时利用发酵罐外侧的换热装置将发酵完成后的药渣进行除菌烘干和利用排气口将发酵气体排出进行处理，避免排料和排气的时候出现不必要的污染。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述：
图1为本发明发酵罐结构示意图；
图2为本发明发酵罐叠置使用简要示意图。
具体实施方式
如图1至2之一所示，本发明包括发酵罐1，所述的发酵罐1采用封闭式箱体结构，所述的发酵罐1内顶部位置分别设有进料口11、用于喷淋菌液或水的喷淋装置12和排气口13，所述的发酵罐1底部设有出料口14。
为了便于药渣发酵降解时进行有效的温度控制，所述的发酵罐1外侧设有换热装置2，所述的换热装置2包括套设在发酵罐外表面换热夹套21，所述的换热夹套21与发酵罐外表面15之间设有流通换热介质的换热腔22，所述的换热夹套21上分别至少设有一个连通换热腔的进口23和出口24，所述的换热介质由进口23通入，换热介质与发酵罐1进行换热后由出口24排出。
优选的，所述的发酵罐1内还设有温度感应装置16，所述的温度感应装置16与换热装置2的进口23和出口24处设置的控制开关231、241电连接，通过温度感应装置16来感应发酵罐1内的温度变化以便及时控制换热装置2上的进口23和出口24进行开启或关闭。
优选的，所述的换热介质为水蒸气或液态水，在药渣降解发酵过程中，通过温度感应装置16来感应发酵罐1内的温度，当发酵罐1内的温度未达到设定温度时，通过温度感应装置23反馈并通过控制开关231、241开启进口23和出口24，由进口23通入液态水进行换热调节温度，经过换热后的液态水由出口24排出，当发酵完毕时，可以通过进口23通入高压水蒸气，使发酵罐1温度上升至指定温度，将剩余药渣内混合的菌杀灭，以免从出料口14排出后造成污染。
为了便于发酵过程中药渣的湿度保持，所述的发酵罐1内还设有湿度感应装置18，所述的湿度感应装置18与喷淋装置12设置的控制开关121电连接，通过湿度感应装置18来控制喷淋装置12的开启和关闭，有利于及时调节控制药渣的湿度，促进发酵。
为了使物料能够降解充分，所述的发酵罐1内一侧横向穿设有搅拌装置3。
搅拌装置3包括转动电机31、旋转轴32和搅拌叶33，所述的旋转轴32一端与转动电机31转动连接，所述的旋转轴32另一端沿发酵罐1长度方向水平穿设在发酵罐1内并转动固定，所述的搅拌叶33固定设置在位于发酵罐1内的旋转轴32上，利用搅拌装置3能够使药渣在发酵处理过程中进行充分混匀，避免部分药渣沉积导致变质腐败，使得整个发酵过程受到影响。
由于发酵过程中需要对发酵罐内的空气进行调节，所述的发酵罐1设有从底部延伸至外部的通气管17，所述的通气管17位于发酵罐1内的管体上等间距开设有通气孔171，利用通气管17来调节空气中的氧气含量，可以使药渣在有氧发酵阶段有进行充分发酵，通气管17管体上开设的通气孔171可以进一步促进药渣与空气接触，避免发酵不均匀的现象。
如图2所示，作为本发明发酵罐的另外一种实施方式，所述的发酵罐可为两个以上叠置设置，其中位于下层的发酵罐1进料口11与上一层发酵罐的出料口14相连，位于最上层的发酵罐进料口11与进料装置进行连接，位于最下层的发酵罐出料口14与发酵残渣处理装置连接。
作为本发明一种药渣残余毒素降解装置的降解方法，其包括以下步骤：
1）预处理：将混有1～5%碳源的药渣从进料口加入发酵罐，通过喷淋装置进行水喷淋，使药渣湿度达到25～35%，湿度调节完毕后再利用喷淋装置按10%质量比将复合培养的菌液喷淋加入到药渣上，所述复合培养的菌液为芽孢菌、污水菌、副球菌、乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、白地霉、放线菌中的一种以上等比例混合，喷淋过程中，启动搅拌装置将药渣混合搅拌均匀，药渣混合均匀后停止搅拌；
2）有氧发酵：利用通气管进行通入空气，每隔30min启动搅拌装置进行搅拌5min，同时启动喷淋装置进行水喷淋，将药渣的湿度维持在35～45%，持续通气36h后停止通气和搅拌；
3）厌氧发酵：通气结束后，封闭发酵罐，利用喷淋装置将药渣的湿度维持在40～50%，持续保持36h；
4）烘干：步骤3）处理完毕后，开启换热装置，将发酵罐内部温度加热至121℃进行杀菌和烘干药渣，同时打开排气口，将发酵内气体通过排气口进行回收处理，烘干后的药渣由出料口排出进行后续包装处理。
以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对此实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种应用药渣残余毒素降解装置的降解方法，所述的装置包括发酵罐，其特征在于：所述的发酵罐采用封闭式箱体结构，所述的发酵罐内顶部位置分别设有进料口、用于喷淋菌液或水的喷淋装置和排气口，所述的发酵罐底部设有出料口；
所述的发酵罐设有从底部延伸至外部的通气管，所述的通气管位于发酵罐内的管体上等间距开设有通气孔；
所述的发酵罐为两个以上叠置设置，位于下层的发酵罐进料口与上一层发酵罐的出料口相连；
其降解方法包括以下步骤：
1）预处理：将混有1～5%碳源的药渣从进料口加入发酵罐，通过喷淋装置进行水喷淋，使药渣湿度达到25～35%，湿度调节完毕后再利用喷淋装置按10%质量比将复合培养的菌液喷淋加入到药渣上，所述复合培养的菌液为芽孢菌、污水菌、副球菌、乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、白地霉、放线菌中的一种以上等比例混合，喷淋过程中，启动搅拌装置将药渣混合搅拌均匀，药渣混合均匀后停止搅拌；
2）有氧发酵：利用通气管通入空气，每隔30min启动搅拌装置进行搅拌5min，同时启动喷淋装置进行水喷淋，将药渣的湿度维持在35～45%，持续通气36h后停止通气和搅拌；
3）厌氧发酵：通气结束后，封闭发酵罐，利用喷淋装置进行水喷淋，将药渣的湿度维持在40～50%，持续保持36h；
4）烘干：步骤3）处理完毕后，开启换热装置，将发酵罐内部温度加热至121℃进行杀菌和烘干药渣，同时打开排气口，将发酵内气体通过排气口进行回收处理，烘干后的药渣由出料口排出进行后续包装处理。
2.根据权利要求1所述的一种应用药渣残余毒素降解装置的降解方法，其特征在于：所述的发酵罐外侧设有换热装置，所述的换热装置包括套设在发酵罐外表面换热夹套，所述的换热夹套与发酵罐外表面之间设有流通换热介质的换热腔，所述的换热夹套上分别至少设有一个连通换热腔的进口和出口，所述的换热介质由进口通入，换热介质与发酵罐进行换热后由出口排出。
3.根据权利要求2所述的一种应用药渣残余毒素降解装置的降解方法，其特征在于：所述的发酵罐内还设有温度感应装置，所述的温度感应装置与换热装置进口和出口处设置的控制开关电连接。
4.根据权利要求2所述的一种应用药渣残余毒素降解装置的降解方法，其特征在于：所述的换热介质为水蒸气或液态水。
5.根据权利要求1所述的一种应用药渣残余毒素降解装置的降解方法，其特征在于：所述的发酵罐内还设有湿度感应装置，所述的湿度感应装置与喷淋装置设置的控制开关电连接。
6.根据权利要求2所述的一种应用药渣残余毒素降解装置的降解方法，其特征在于：所述的发酵罐内一侧横向穿设有搅拌装置。
7.根据权利要求6所述的一种应用药渣残余毒素降解装置的降解方法，其特征在于：所述的搅拌装置包括转动电机、旋转轴和搅拌叶，所述的旋转轴一端与转动电机转动连接，所述的旋转轴另一端沿发酵罐长度方向水平穿设在发酵罐内并转动固定，所述的搅拌叶固定设置在位于发酵罐内的旋转轴上。
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