CN108432635B - 挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统，包括挤奶器端、初冷换热器、储奶罐、冷却水箱、制冷系统、热水供应罐、酸液供应罐、碱液供应罐、以及酸液收集罐、碱液收集罐和热水收集罐，挤奶器端的出奶管路经过初冷换热器至储奶罐；热水供应罐、酸液供应罐、碱液供应罐通过清洗管路连接至挤奶器端和储奶罐，储奶罐的冲洗液出水口分别通过管路连接酸液收集罐、碱液收集罐和热水收集罐，且酸液收集罐、碱液收集罐还通过管路回连至冲洗管路，能够实现酸、碱液的循环利用。热水收集罐能够收集冲洗热水，用于冲洗奶厅。
Description
技术领域
本发明属于挤奶设施冲洗水处置技术领域，具体涉及一种挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统。
背景技术
传统的对挤奶和储奶设施中冲洗水的处置处理方式通常是不经收集、直接外排环境，但是每一遍挤奶后要经过采用不同温度的清水、酸液/碱液、清水及下一次挤奶前再次用清水冲洗的必备清洗环节，冲洗水产生量巨大且成分复杂，除了含有奶液中残余的乳蛋白和乳脂外，还含有去除牛奶中残余蛋白和乳脂的酸碱液。如果不进行合理、科学收集和无害化处理，会污染地下水和土壤，且造成能耗(冲洗水温度通常≥45℃)浪费。
此外，冲洗后的酸液和碱液还具有一定的酸碱度，具备一定的回收利用价值，直接将其当做废液排出，不仅会造成污染还造成了浪费。
因此，挤奶和储奶设施冲洗水的分类收集、合理利用及高效处理，对于减少牧场在用水、用料、能耗上的投入，以及保障环境安全具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统，包括挤奶器端、初冷换热器、储奶罐、冷却水箱、制冷系统、热水供应罐、酸液供应罐、碱液供应罐、以及酸液收集罐、碱液收集罐和热水收集罐，挤奶器端的出奶管路经过初冷换热器至储奶罐；
初冷换热器的冷却水进水口和冷却水回水口通过第一循环管路与冷却水箱连通，储奶罐的冷却水进水口和冷却水回水口通过第二循环管路与冷却水箱连通，且在冷却水箱的冷却水出水口设置循环水泵；
热水供应罐通过第一分管路连接总清洗管路，酸液供应罐通过第二分管路连接总清洗管路，碱液供应罐通过第三分管路连接总清洗管路；在第一分管路上设置第一电控阀，在第二分管路上设置第二电控阀，在第三分管路上设置第三电控阀，在总清洗管路上设置总泵，总清洗管路通过三通分别连接至挤奶器端和储奶罐；
储奶罐的底部设置有冲洗液出水口，冲洗液出水口通过管路分别连接酸液收集罐、碱液收集罐和热水收集罐，在冲洗液出水口与酸液收集罐之间的管路上设置第四电控阀，在冲洗液出水口与碱液收集罐之间的管路上设置第五电控阀，在冲洗液出水口与热水收集罐之间的管路上设置第六电控阀；所述酸液收集罐用于收集冲洗后的酸液，所述碱液收集罐用于收集冲洗后的碱液，所述热水收集罐具有保温层，用于收集冲洗后的热水；
所述酸液收集罐的底部设置有两个出水口，酸液收集罐的其中一个出水口通过管路连接至酸液供应罐与总清洗管路之间的第二分管路，且在该出水口与第二分管路连接的管路上设置有第七电控阀；酸液收集罐的另一个出水口连接有酸液废液排出管路，且在该酸液废液排出管路上设置有第八电控阀；
所述碱液收集罐的底部设置有两个出水口，碱液收集罐的其中一个出水口通过管路连接至碱液供应罐与总清洗管路之间的第三分管路，且在该出水口与第三分管路连接的管路上设置有第九电控阀；碱液收集罐的另一个出水口连接有碱液废液排出管路，且在该碱液废液排出管路上设置有第十电控阀；
在所述酸液收集罐中设置有第一pH传感器，用于检测酸液收集罐内的收集的酸液的酸碱度；在所述碱液收集罐中设置有第二pH传感器，用于检测碱液收集罐内的收集的碱液的酸碱度。
在上述技术方案中，挤奶器端采用2×6鱼骨式挤奶操作台。
在上述技术方案中，所述储奶罐为卧式水冷式储奶罐，储奶罐内具有冷却水层，冷却水层设置冷却水进水口和冷却水回水口。
在上述技术方案中，所述冷却水箱与制冷系统连接，通过制冷系统使冷却水箱内的水保持持续低温。
在上述技术方案中，储奶罐内部顶端设置有360度旋转喷头，该旋转喷头与清洗管路连接。
在上述技术方案中，所述第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀、第四电控阀、第五电控阀、第六电控阀、第七电控阀、第八电控阀、第九电控阀、第十电控阀、第十一电控阀、总泵、第一pH传感器、第二pH传感器均与控制器连接。
在上述技术方案中，在第一分管路上还设置有第一流量计，在第二分管路上还设置有第二流量计，在第三分管路上还设置有第三流量计。
在上述技术方案中，所述热水收集罐设置有出水口，该出水口处设置有第十一电控阀。
所述挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统的运行方法如下：
清洗工作时，首先开启第一电控阀、第六电控阀和总泵，对整个挤奶设施进行热水冲 洗，并将冲洗后的热水收集到热水收集罐；热水冲洗完成后关闭第一电控阀和第六电控阀， 开启第二电控阀和第四电控阀，对整个挤奶设施进行酸液冲洗，并将冲洗后的酸液收集到 酸液收集罐；酸液冲洗完成后关闭第二电控阀和第四电控阀，开启第三电控阀和第五电控 阀，对整个挤奶设施进行碱液冲洗，并将冲洗后的碱液收集到碱液收集罐；碱液冲洗完成后 关闭第三电控阀和第五电控阀，再次开启第一电控阀、第六电控阀，对整个挤奶设施进行第 二次热水冲洗，并将冲洗后的热水收集到热水收集罐进行储存，第二次热水冲洗完成后关闭第一电控阀、第六电控阀和总泵；
控制器通过第一pH传感器和第二pH传感器检测酸液收集罐和碱液收集罐的酸碱度，当酸液收集罐中的酸液小于设定的酸度阈值时，可以用于下一次清洗流程中的酸液冲洗步骤，即，下次酸液冲洗时，开启第七电控阀和总泵和第四电控阀，利用酸液收集罐内的酸液对整个挤奶设施进行酸液冲洗，并将冲洗后的酸液再次收集到酸液收集罐；当酸液收集罐中的酸液高于设定的酸度阈值时，则认为该酸液不能再使用了，则打开第八电控阀，将废液排出；当碱液收集罐中的碱液高于设定的碱度阈值时，可以用于下一次清洗流程中的碱 液冲洗步骤，即，下次碱液冲洗时，开启第九电控阀和总泵和第五电控阀，利用碱液收集罐内 的碱液对整个挤奶设施进行碱液冲洗，并将冲洗后的碱液再次收集到碱液收集罐；当碱液收集罐中的碱液低于设定的碱度阈值时，则认为该碱液不能再使用了，则打开第十电控阀，将废液排出。
进一步的，由于冲洗后的酸、碱液的强度降低，所以为了保证清洗效果，将每两次收集的酸、碱液，进行下一次的双倍剂量清洗。
进一步的，由于冲洗后的酸、碱液的强度降低，所以为了保证清洗效果，利用酸液收集罐中收集的酸液和酸液供应罐中的原始酸液同时进行酸液清洗，利用碱液收集罐中收集的碱液和碱液供应罐中的原始碱液同时进行碱液清洗，即，酸液冲洗时，在开启第七电控阀、总泵和第四电控阀的同时，还开启第二电控阀；碱液冲洗时，在开启第九电控阀、总泵和第五 电控阀同时，还开启第三电控阀。
本发明的优点和有益效果为：
本系统具有酸液收集罐、碱液收集罐和热水收集罐，能够分类收集挤储奶设施的清洗水/液，储存在热水收集罐内的热水可以作为奶厅的底面冲洗用水，酸液收集罐和碱液收集罐分别用于收集酸液和碱液，并在酸液收集罐和碱液收集罐中分别设置有pH传感器，工作时，通过pH传感器检测酸液收集罐和碱液收集罐的酸碱度，当酸液收集罐中的酸液小于设定的酸度阈值时，可以用于下一次清洗流程中的酸液冲洗用水；当碱液收集罐中的碱液高于设定的碱度阈值时，可以用于下一次清洗流程中的碱液冲洗用水；当酸液收集罐中的酸液高于设定的酸度阈值时，则认为该酸液不能再使用了，则打开将废液排出，废液排出至后续酸液处理系统，便于对该酸液进行有针对性的酸液无害化处理；当碱液收集罐中的碱液低于设定的碱度阈值时，则认为该碱液不能再使用了，则打开将废液排出，废液排出至后续碱液处理系统，便于对该碱液进行有针对性的碱液无害化处理。
综上，本发明是针对挤奶和储奶设施的清洗水与酸碱液进行分类收集和回用的系统，实现不同性质废水的收集、处理与再利用，实现废水减量化、无害化处理及循环再生利用的效果。
附图说明
图1是本发明的挤奶设施冲洗水分类收集及循环利用系统的结构示意图。
其中：
1：挤奶器端，2：初冷换热器，3：储奶罐，4：冷却水箱，5：制冷系统，6：热水供应罐，7：酸液供应罐，8：碱液供应罐，9：酸液收集罐，10：碱液收集罐，11：热水收集罐，21：第一电控阀，22：第二电控阀，23：第三电控阀，24：第四电控阀，25：第五电控阀，26：第六电控阀，27：第七电控阀，28：第八电控阀，29：第九电控阀，210：第十电控阀，211：第十一电控阀，31：第一流量计，32：第二流量计，33：第三流量计。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
参见附图，一种挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统，包括挤奶器端1、初冷换热器2、储奶罐3、冷却水箱4、制冷系统5、热水供应罐6、酸液供应罐7、碱液供应罐8、以及酸液收集罐9、碱液收集罐10和热水收集罐11，挤奶器端1采用2×6鱼骨式挤奶操作台，挤奶器端的出奶管路经过初冷换热器2连接至储奶罐3，所述储奶罐为卧式水冷式储奶罐(储奶罐内具有冷却水层，冷却水层设置有冷却水进水口和冷却水回水口)；
初冷换热器2的冷却水进水口和冷却水回水口通过第一循环管路与冷却水箱4连通，水冷式储奶罐的冷却水进水口和冷却水回水口通过第二循环管路与冷却水箱4连通，且在冷却水箱的冷却水出水口设置循环水泵a；所述冷却水箱4与制冷系统5连接，通过制冷系统使冷却水箱内的水保持持续低温。
热水供应罐6通过第一分管路连接总清洗管路b，酸液供应罐7通过第二分管路连接总清洗管路b，碱液供应罐8通过第三分管路连接总清洗管路b；在第一分管路上设置第一电控阀21和第一流量计31，在第二分管路上设置第二电控阀22和第二流量计32，在第三分管路上设置第三电控阀23和第三流量计33，在总清洗管路b上设置总泵c，总清洗管路b通过三 通d分别连接至挤奶器端1和储奶罐3(储奶罐内部顶端设置有360度旋转喷头3-1，该旋转喷 头与清洗管路连接)；
储奶罐3的底部设置有冲洗液出水口3-2，冲洗液出水口通过管路分别连接酸液收集罐9、碱液收集罐10和热水收集罐11，在冲洗液出水口3-2与酸液收集罐9之间的管路上设置第四电控阀24，在冲洗液出水口3-2与碱液收集罐10之间的管路上设置第五电控阀25，在冲洗液出水口3-2与热水收集罐11之间的管路上设置第六电控阀26；所述酸液收集罐用于收集冲洗后的酸液，所述碱液收集罐用于收集冲洗后的碱液，所述热水收集罐具有保温层，用于收集冲洗后的热水；
所述酸液收集罐9的底部设置有两个出水口，酸液收集罐的其中一个出水口通过管路连接至酸液供应罐与总清洗管路之间的第二分管路，且在该出水口与第二分管路连接的管路上设置有第七电控阀27；酸液收集罐的另一个出水口连接有酸液废液排出管路，且在该酸液废液排出管路上设置有第八电控阀28。
所述碱液收集罐10的底部设置有两个出水口，碱液收集罐的其中一个出水口通过管路连接至碱液供应罐与总清洗管路之间的第三分管路，且在该出水口与第三分管路连接的管路上设置有第九电控阀29；碱液收集罐的另一个出水口连接有碱液废液排出管路，且在该碱液废液排出管路上设置有第十电控阀210。
所述热水收集罐11设置有出水口，该出水口处设置有第十一电控阀211。
进一步的，在所述酸液收集罐9中设置有第一pH传感器41，用于检测酸液收集罐9内的收集的酸液的酸碱度；在所述碱液收集罐10中设置有第二pH传感器42，用于检测碱液收集罐10内的收集的碱液的酸碱度。
进一步的，所述第一电控阀21、第二电控阀22、第三电控阀23、第四电控阀24、第五电控阀25、第六电控阀26、第七电控阀27、第八电控阀28、第九电控阀29、第十电控阀210、第十一电控阀211、总泵c、第一pH传感器41、第二pH传感器42均与控制器连接，通过控制器控制阀和总泵的动作，具体工作流程如下：
清洗工作时，首先开启第一电控阀21、第六电控阀26和总泵c，对整个挤奶设施进行 热水冲洗，并将冲洗后的热水收集到热水收集罐11；热水冲洗完成后关闭第一电控阀21和 第六电控阀26，开启第二电控阀22和第四电控阀24，对整个挤奶设施进行酸液冲洗，并将冲 洗后的酸液收集到酸液收集罐9；酸液冲洗完成后关闭第二电控阀22和第四电控阀24，开启 第三电控阀23和第五电控阀25，对整个挤奶设施进行碱液冲洗，并将冲洗后的碱液收集到 碱液收集罐10；碱液冲洗完成后关闭第三电控阀23和第五电控阀25，再次开启第一电控阀 21、第六电控阀26，对整个挤奶设施进行第二次热水冲洗，并将冲洗后的热水收集到热水收 集罐11进行储存，第二次热水冲洗完成后关闭第一电控阀21、第六电控阀26和总泵c。
储存在热水收集罐11内的热水可以作为奶厅的底面冲洗用水，当需要使用热水收集罐11内的热水时，打开第十一电控阀211即可。
控制器通过第一pH传感器41和第二pH传感器42检测酸液收集罐9和碱液收集罐10的酸碱度。当酸液收集罐9中的酸液小于设定的酸度阈值时，可以用于下一次清洗流程中的酸液冲洗步骤(即，下次酸液冲洗时，开启第七电控阀27和总泵c和第四电控阀24，利用酸液收 集罐9内的酸液对整个挤奶设施进行酸液冲洗，并将冲洗后的酸液再次收集到酸液收集罐 9)，当酸液收集罐9中的酸液高于设定的酸度阈值时，则认为该酸液不能再使用了，则打开 第八电控阀28，将废液排出(废液排出至后续酸液处理系统，进行有针对性的酸液无害化处 理)；同理，当碱液收集罐10中的碱液高于设定的碱度阈值时，可以用于下一次清洗流程中 的碱液冲洗步骤(即，下次碱液冲洗时，开启第九电控阀29和总泵c和第五电控阀25，利用碱液 收集罐10内的碱液对整个挤奶设施进行碱液冲洗，并将冲洗后的碱液再次收集到碱液收集 罐10)，当碱液收集罐10中的碱液低于设定的碱度阈值时，则认为该碱液不能再使用了，则 打开第十电控阀210，将废液排出(废液排出至后续碱液处理系统，进行有针对性的碱液无 害化处理)。
实施例
进一步的，由于冲洗后的酸、碱液的强度降低，所以为了保证清洗效果，可以将每两次收集的酸、碱液，进行下一次的双倍计量清洗。
实施例
进一步的，由于冲洗后的酸、碱液的强度降低，所以为了保证清洗效果，可以利用酸液收集罐中收集的酸液和酸液供应罐中的原始酸液同时进行酸液清洗，利用碱液收集罐中收集的碱液和碱液供应罐中的原始碱液同时进行碱液清洗。即，酸液冲洗时，在开启第七电控阀27、总泵c和第四电控阀24的同时，还开启第二电控阀22；碱液冲洗时，在开启第九电控 阀29、总泵c和第五电控阀25同时，还开启第三电控阀23。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统，其特征在于：包括挤奶器端、 初冷换热器、储奶罐、冷却水箱、制冷系统、热水供应罐、酸液供应罐、碱液供应罐、以及酸液收集 罐、碱液收集罐和热水收集罐，挤奶器端的出奶管路经过初冷换热器至 储奶罐；
初冷换热器的冷却水进水口和冷却水回水口通过第一循环管路与冷却水箱连通， 储奶 罐的冷却水进水口和冷却水回水口通过第二循环管路与冷却水箱连通，且在冷却 水箱的冷 却水出水口设置循环水泵；
热水供应罐通过第一分管路连接总清洗管路，酸液供应罐通过第二分管路连接总 清洗 管路，碱液供应罐通过第三分管路连接总清洗管路；在第一分管路上设置第一电 控阀，在第 二分管路上设置第二电控阀，在第三分管路上设置第三电控阀，在总清洗 管路上设置总泵，总 清洗管路通过三通分别连接至挤奶器端和储奶罐；
储奶罐的底部设置有冲洗液出水口，冲洗液出水口通过管路分别连接酸液收集罐、碱液收集罐和热水收集罐，在冲洗液出水口与酸液收集罐之间的管路上设置第四电控 阀，在冲洗液出水口与碱液收集罐之间的管路上设置第五电控阀，在冲洗液出水口与 热水收集罐 之间的管路上设置第六电控阀；所述酸液收集罐用于收集冲洗后的酸液， 所述碱液收集罐 用于收集冲洗后的碱液，所述热水收集罐具有保温层，用于收集冲洗 后的热水；
所述酸液收集罐的底部设置有两个出水口，酸液收集罐的其中一个出水口通过管路连接至酸液供应罐与总清洗管路之间的第二分管路，且在该出水口与第二分管路连 接的管路 上设置有第七电控阀；酸液收集罐的另一个出水口连接有酸液废液排出管路，且在该酸液 废液排出管路上设置有第八电控阀；
所述碱液收集罐的底部设置有两个出水口，碱液收集罐的其中一个出水口通过管路连接至碱液供应罐与总清洗管路之间的第三分管路，且在该出水口与第三分管路连 接的管路 上设置有第九电控阀；碱液收集罐的另一个出水口连接有碱液废液排出管路，且在该碱液 废液排出管路上设置有第十电控阀；
在所述酸液收集罐中设置有第一 pH 传感器，用于检测酸液收集罐内的收集的酸液的酸 碱度；在所述碱液收集罐中设置有第二 pH 传感器，用于检测碱液收集罐内的收集的碱液的 酸碱度；
挤奶器端采用 2×6 鱼骨式挤奶操作台；
所述储奶罐为卧式水冷式储奶罐，储奶罐内具有冷却水层，冷却水层设置冷却水 进水口 和冷却水回水口。
2.根据权利要求 1 所述的一种挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统，其特征在 于：所述冷却水箱与制冷系统连接，通过制冷系统使冷却水箱内的水保持持续低 温。
3.根据权利要求 1 所述的一种挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统，其特征在 于：储奶罐内部顶端设置有 360 度旋转喷头，该旋转喷头与清洗管路连接。
4.根据权利要求 1 所述的一种挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统，其特征在 于：所述第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀、第四电控阀、第五电控阀、第 六电控阀、第七 电控阀、第八电控阀、第九电控阀、第十电控阀、总泵、第一 pH 传感器、第二 pH 传感器均与控制 器连接。
5.根据权利要求 1 所述的一种挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统，其特征在 于：在第一分管路上还设置有第一流量计，在第二分管路上还设置有第二流量计，在第三分 管路上还设置有第三流量计。
6.根据权利要求 1 所述的挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统的运行方法，其 特征在于：
清洗工作时，首先开启第一电控阀、第六电控阀和总泵，对整个挤奶设施进行热 水冲洗，并将冲洗后的热水收集到热水收集罐；热水冲洗完成后关闭第一电控阀和第六电控阀，开 启第二电控阀和第四电控阀，对整个挤奶设施进行酸液冲洗，并将冲洗 后的酸液收集到酸 液收集罐；酸液冲洗完成后关闭第二电控阀和第四电控阀，开启第 三电控阀和第五电控阀，对整个挤奶设施进行碱液冲洗，并将冲洗后的碱液收集到碱液收集罐；碱液冲洗完成后关 闭第三电控阀和第五电控阀，再次开启第一电控阀、第 六电控阀，对整个挤奶设施进行第二 次热水冲洗，并将冲洗后的热水收集到热水收集 罐进行储存，第二次热水冲洗完成后关闭 第一电控阀、第六电控阀和总泵；
控制器通过第一 pH 传感器和第二 pH 传感器检测酸液收集罐和碱液收集罐的酸碱度，当 酸液收集罐中的酸液小于设定的酸度阈值时，可以用于下一次清洗流程中的酸 液冲洗步 骤，即，下次酸液冲洗时，开启第七电控阀和总泵和第四电控阀，利用酸液收 集罐内的酸液对 整个挤奶设施进行酸液冲洗，并将冲洗后的酸液再次收集到酸液收集 罐；当酸液收集罐中 的酸液高于设定的酸度阈值时，则认为该酸液不能再使用了，则 打开第八电控阀，将废液排 出；当碱液收集罐中的碱液高于设定的碱度阈值时，可以 用于下一次清洗流程中的碱液冲 洗步骤，即，下次碱液冲洗时，开启第九电控阀和总泵和第五电控阀，利用碱液收集罐内的碱 液对整个挤奶设施进行碱液冲洗，并将冲洗 后的碱液再次收集到碱液收集罐；当碱液收集 罐中的碱液低于设定的碱度阈值时，则 认为该碱液不能再使用了，则打开第十电控阀，将废液排出。
7.根据权利要求 6 所述的挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统的运行方法，其 特征在于：将每两次收集的酸、碱液，进行下一次的双倍剂量清洗。
8.根据权利要求 6 所述的挤储奶设施冲洗水分类收集与循环利用系统的运行方法，其 特征在于：利用酸液收集罐中收集的酸液和酸液供应罐中的原始酸液同时进行酸液 清洗，利用碱液收集罐中收集的碱液和碱液供应罐中的原始碱液同时进行碱液清洗，即，酸液冲 洗时，在开启第七电控阀、总泵和第四电控阀的同时，还开启第二电控阀； 碱液冲洗时，在开启 第九电控阀、总泵和第五电控阀同时，还开启第三电控阀。
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