CN111036358B - 生物废物无害化处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物废物无害化处理装置及方法，属于生物废物处理技术领域。本发明通过制冷组件冷冻使得物料中的生物活性降低，也能够避免粉碎时向外逸散，而且还能够使得物料更加脆硬，便于将其完全打碎，避免柔软物料缠绕在粉碎组件上，而粉碎后，物料能够与喷出的碱液快速、充分地进行反应，能够更充分地对细菌病毒等微生物进行杀灭，并能使生物毒素分解，再通过添加酸液中和，既能防止物料中碱性过大引发危险，也能与物料中的碱性毒素反应，还能与碱液反应发热，对耐寒的病菌、孢子等进行杀灭，最终实现物料的无害化；装置使用简单、安全、方便，能够快速地、一站式地对绝大部分生物废物进行无害化处理，更利于环保。
Description
技术领域
本发明属于生物废物处理技术领域，更具体地说，是涉及一种生物废物无害化处理装置及方法。
背景技术
在进行生物实验或生物检测之后，会产生许多生物废物，由于有的生物废物可能带有毒素、传染性细菌或病毒等危险因子，因此需要进行专门的处理，而生物废物的处理一般存在处理要求高、专业性强、处理麻烦的特点，对于不同的生物废物，存在不同的处理方式。常用的处理方式为浸泡消毒、高压灭菌或焚烧等，浸泡消毒和高压灭菌的方式往往只能针对一类的危险因子进行杀灭，对于污染源未知的生物废物、混合型生物废物或被意外混合的生物废物，往往存在处理麻烦和不彻底的问题，容易留下安全隐患，因此通常采用焚烧的方式处理，但是焚烧会产生刺激性气体并污染环境，不利于环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物废物无害化处理装置及方法，以解决现有技术中存在的不同的生物废物需采用不同的处理方式进行处理的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种生物废物无害化处理装置，包括容纳筒、制冷组件、粉碎组件、碱液喷射组件、中和筒和酸液添加组件；容纳筒内部设有用于容纳物料的容纳腔，上部设有投料口，下部设有第一出料口和用于控制出料口开闭的第一控制阀；制冷组件设在容纳筒上，用于对容纳腔的物料制冷；粉碎组件设在容纳腔内，用于对容纳腔的物料进行粉碎；碱液喷射组件设在容纳筒上，用于向容纳腔内喷射碱液，并对容纳腔侧壁及粉碎组件位于容纳腔内部的部分进行冲洗；中和筒设在容纳筒下部，内部设有上部与第一出料口连通的中和腔，下部设有第二出料口和用于控制第二出料口开闭的第二控制阀；酸液添加组件设在中和筒上，用于向中和腔添加酸液。
在本发明的一个实施例中，容纳筒和中和筒均为导热结构，且外部均设有保温层。
在本发明的一个实施例中，制冷组件包括制冷喷管、制冷控制阀和盘管，制冷喷管设在容纳筒上，用于向容纳腔内注入制冷液；制冷控制阀与制冷喷管连接，用于控制制冷喷管的开闭；盘管设在容纳筒侧壁，用于循环通入冷却剂，以保持容纳腔内处于低温状态并防止碱液及物料在容纳腔侧壁结冰。
在本发明的一个实施例中，粉碎组件包括动力组件、传动杆、粉碎刀片和防溅罩，动力组件设在容纳筒上方；传动杆上端与动力组件的动力输出端连接，下端位于容纳筒内；粉碎刀片设在传动杆下端部；防溅罩设在传动杆中部，且位于容纳腔内并位于投料口下方、且与投料口之间具有用于物料放入容纳腔的空隙。
在本发明的一个实施例中，防溅罩为柔性结构，且根部与传动杆转动连接，防溅罩边缘设有若干配重块，用于在传动杆转动时使防溅罩张开，并在传动杆不转动时使防溅罩闭合。
在本发明的一个实施例中，碱液喷射组件包括碱液喷头和升压器，碱液喷头为若干组，均设在容纳腔内部，且环设在投料口下方，用于向容纳腔侧壁、传动杆和粉碎刀片及防溅罩边缘喷射碱液；升压器与碱液喷头连通，用于对碱液进行加压。
在本发明的一个实施例中，制冷组件、粉碎组件、碱液喷射组件、酸液添加组件、第一控制阀和第二控制阀均为电控组件，生物废物无害化处理装置还包括温度传感器、第一酸碱度传感器、第二酸碱度传感器和控制器；温度传感器用于检测容纳腔内的温度；第一酸碱度传感器用于检测容纳腔内物料的酸碱度；第二酸碱度传感器用于检测中和腔内物料的酸碱度；控制器分别与制冷组件、粉碎组件、碱液喷射组件、酸液添加组件、第一控制阀第二控制阀、温度传感器、第一酸碱度传感器和第二酸碱度传感器电连接，用于根据温度传感器、第一酸碱度传感器和第二酸碱度传感器传递的信号，控制制冷组件、粉碎组件、碱液喷射组件、酸液添加组件、第一控制阀和第二控制阀的开关。
在本发明的一个实施例中，生物废物无害化处理装置还包括废气处理组件和废液回收组件，废气处理组件与中和腔和容纳腔连通，用于处理中和腔和容纳腔内生成的废气；废液回收组件与第二出料口连通，用于回收中和筒中排出的废液。
为实现上述目的，本发明又采用的技术方案是：提供一种生物废物无害化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
对物料进行冷冻；
对冷冻中或冷冻后的物料进行粉碎；
向粉碎后的物料中添加碱液；
向添加碱液后的物料中添加酸液进行中和。
在本发明的一个实施例中，对物料进行冷冻的步骤包括加注液氮进行冷冻至硬化；且边加注液氮边进行粉碎。
本发明提供的生物废物无害化处理装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过制冷组件冷冻使得物料中的生物活性降低，也能够避免粉碎时向外逸散，而且还能够使得物料更加脆硬，便于粉碎组件将其完全打碎，避免柔软物料缠绕在粉碎组件上，而粉碎后，物料能够与碱液喷射组件喷出的碱液快速、充分地进行反应，能够更充分地对细菌病毒等微生物进行杀灭，并能使生物毒素分解，再通过酸液添加组件添加酸液中和，既能防止物料中碱性过大引发危险，也能与物料中的碱性毒素反应，还能与碱液反应发热，对耐寒的病菌、孢子等进行杀灭，最终实现物料的无害化；同时，由于碱液能够容纳筒进行冲洗，整个装置即使不进行二次清洗，能够避免危害性的物料残留；整个装置使用简单、安全、方便，能够快速地、一站式地对绝大部分生物废物进行无害化处理，无需针对不同的生物废物需采用不同的处理方式，也不会产生污染物质，更利于环保。
本发明提供的生物废物无害化处理方法的有益效果在于：与现有技术相比，通过冷冻使得物料中的生物活性降低，也能够避免粉碎时向外逸散，而且还能够使得物料更加脆硬，便于将其完全打碎，而粉碎后，物料能够与碱液快速、充分地进行反应，能够更充分地对细菌病毒等微生物进行杀灭，并能使生物毒素分解，再通过添加酸液中和，既能防止物料中碱性过大引发危险，也能与物料中的碱性毒素反应，还能与碱液反应发热，对耐寒的病菌、孢子等进行杀灭，最终实现物料的无害化，能够快速地、一站式地对绝大部分生物废物进行无害化处理，无需针对不同的生物废物需采用不同的处理方式，也不会产生污染物质，更利于环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的生物废物无害化处理装置的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
10、容纳筒；
11、容纳腔；12、投料口；13、第一出料口；14、第一控制阀；
21、制冷喷管；22、制冷控制阀；23、盘管；
30、粉碎组件；
31、动力组件；32、传动杆；33、粉碎刀片；34、防溅罩；35、配重块；
40、碱液喷射组件；41、碱液喷头；42、升压器；
50、中和筒；51、第二出料口；52、第二控制阀；
60、酸液添加组件；
71、温度传感器；72、第一酸碱度传感器；
73、第二酸碱度传感器；74、控制器；
80、废气处理组件；
90、废液回收组件。
具体实施方式
为了使本发明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，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现对本发明提供的一种生物废物无害化处理装置及方法进行说明。
请参阅图1，本发明提供的生物废物无害化处理装置，包括容纳筒10、制冷组件、粉碎组件30、碱液喷射组件40、中和筒50和酸液添加组件60；容纳筒10内部设有用于容纳物料的容纳腔11，上部设有投料口12，下部设有第一出料口13和用于控制第一出料口开闭的第一控制阀14；制冷组件设在容纳筒10上，用于对容纳腔11的物料制冷；粉碎组件30设在容纳腔11内，用于对容纳腔11的物料进行粉碎；碱液喷射组件40设在容纳筒10上，用于向容纳腔11内喷射碱液，并对容纳腔11侧壁及粉碎组件30位于容纳腔11内部的部分进行冲洗；中和筒50设在容纳筒10下部，内部设有上部与第一出料口13连通的中和腔，下部设有第二出料口51和用于控制第二出料口51开闭的第二控制阀52；酸液添加组件60设在中和筒50上，用于向中和腔添加酸液。
在使用时，将生物废料投入容纳筒10之后，通过制冷组件进行冷冻，并通过粉碎组件30进行粉碎后，再通过碱液喷射组件40喷射碱液，对粉碎后的物料进行灭活，并将物料冲洗至中和筒50，最后通过酸液添加组件60添加酸液进行中和后排出。
本发明提供的生物废物无害化处理装置，与现有技术相比，通过制冷组件冷冻使得物料中的生物活性降低，也能够避免粉碎时向外逸散，而且还能够使得物料更加脆硬，便于粉碎组件30将其完全打碎，避免柔软物料缠绕在粉碎组件30上，而粉碎后，物料能够与碱液喷射组件40喷出的碱液快速、充分地进行反应，能够更充分地对细菌病毒等微生物进行杀灭，并能使生物毒素分解，再通过酸液添加组件60添加酸液中和，既能防止物料中碱性过大引发危险，也能与物料中的碱性毒素反应，还能与碱液反应发热，对耐寒的病菌、孢子等进行杀灭，最终实现物料的无害化；同时，由于碱液能够容纳筒10进行冲洗，整个装置即使不进行二次清洗，能够避免危害性的物料残留；整个装置使用简单、安全、方便，能够快速地、一站式地对绝大部分生物废物进行无害化处理，无需针对不同的生物废物需采用不同的处理方式，也不会产生污染物质，更利于环保。
作为本发明提供的生物废物无害化处理装置的一种具体实施方式，容纳筒10和中和筒50均为导热结构，且外部均设有保温层。
作为本发明提供的生物废物无害化处理装置的一种具体实施方式，制冷组件包括制冷喷管21、制冷控制阀22和盘管23，制冷喷管21设在容纳筒10上，用于向容纳腔11内注入制冷液；制冷控制阀22与制冷喷管21连接，用于控制制冷喷管21的开闭；盘管23设在容纳筒10侧壁，用于循环通入冷却剂，以保持容纳腔11内处于低温状态并防止碱液及物料在容纳腔11侧壁结冰。
作为本发明提供的生物废物无害化处理装置的一种具体实施方式，粉碎组件30包括动力组件31、传动杆32、粉碎刀片33和防溅罩34，动力组件31设在容纳筒10上方；传动杆32上端与动力组件31的动力输出端连接，下端位于容纳筒10上；粉碎刀片33设在传动杆32下端部；防溅罩34设在传动杆32中部，且位于容纳腔11内并位于投料口12下方、且与投料口12之间具有用于物料放入容纳腔11的空隙。
容纳腔11下部可以为锥状，以便于物料排净，粉碎刀片33贴合容纳腔11底部，以便充分粉碎，粉碎刀片33可以是刀片，也可以打碎辊或打碎杆。
作为本发明提供的生物废物无害化处理装置的一种具体实施方式，防溅罩34为柔性结构，且根部与传动杆32转动连接，防溅罩34边缘设有若干配重块35，用于在传动杆32转动时使防溅罩34张开，并在传动杆32不转动时使防溅罩34闭合。
作为本发明提供的生物废物无害化处理装置的一种具体实施方式，碱液喷射组件40包括碱液喷头41和升压器42，碱液喷头41为若干组，均设在容纳腔11内部，且环设在投料口12下方，用于向容纳腔11侧壁、传动杆32和粉碎刀片33及防溅罩34边缘喷射碱液；升压器42与碱液喷头41连通，用于对碱液进行加压。
作为本发明提供的生物废物无害化处理装置的一种具体实施方式，制冷组件、粉碎组件30、碱液喷射组件40、酸液添加组件60、第一控制阀14和第二控制阀52均为电控组件，生物废物无害化处理装置还包括温度传感器71、第一酸碱度传感器72、第二酸碱度传感器73和控制器74；温度传感器71用于检测容纳腔11内的温度；第一酸碱度传感器72用于检测容纳腔11内物料的酸碱度；第二酸碱度传感器73用于检测中和腔内物料的酸碱度；控制器74分别与制冷组件、粉碎组件30、碱液喷射组件40、酸液添加组件60、第一控制阀14第二控制阀52、温度传感器71、第一酸碱度传感器72和第二酸碱度传感器73电连接，用于根据温度传感器71、第一酸碱度传感器72和第二酸碱度传感器73传递的信号，控制制冷组件、粉碎组件30、碱液喷射组件40、酸液添加组件60、第一控制阀14和第二控制阀52的开关。
作为本发明提供的生物废物无害化处理装置的一种具体实施方式，生物废物无害化处理装置还包括废气处理组件80和废液回收组件90，废气处理组件80与中和腔和容纳腔11连通，用于处理中和腔和容纳腔11内生成的废气；废液回收组件90与第二出料口51连通，用于回收中和筒50中排出的废液。
为实现上述目的，本发明又采用的技术方案是：提供一种生物废物无害化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
对物料进行冷冻；
对冷冻中或冷冻后的物料进行粉碎；
向粉碎后的物料中添加碱液；
向添加碱液后的物料中添加酸液进行中和。
本发明提供的生物废物无害化处理方法，与现有技术相比，通过冷冻使得物料中的生物活性降低，也能够避免粉碎时向外逸散，而且还能够使得物料更加脆硬，便于将其完全打碎，而粉碎后，物料能够与碱液快速、充分地进行反应，能够更充分地对细菌病毒等微生物进行杀灭，并能使生物毒素分解，再通过添加酸液中和，既能防止物料中碱性过大引发危险，也能与物料中的碱性毒素反应，还能与碱液反应发热，对耐寒的病菌、孢子等进行杀灭，最终实现物料的无害化，能够快速地、一站式地对绝大部分生物废物进行无害化处理，无需针对不同的生物废物需采用不同的处理方式，也不会产生污染物质，更利于环保。
作为本发明提供的生物废物无害化处理方法的一种具体实施方式，对物料进行冷冻的步骤包括加注液氮进行冷冻至硬化；且边加注液氮边进行粉碎。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种生物废物无害化处理装置，其特征在于，包括：
容纳筒（10），内部设有用于容纳物料的容纳腔（11），上部设有投料口（12），下部设有第一出料口（13）和用于控制所述第一出料口开闭的第一控制阀（14）；
制冷组件，设在所述容纳筒（10）上，用于对所述容纳腔（11）的物料制冷；
粉碎组件（30），设在所述容纳腔（11）内，用于对所述容纳腔（11）的物料进行粉碎；
碱液喷射组件（40），设在所述容纳筒（10）上，用于向所述容纳腔（11）内喷射碱液，并对所述容纳腔（11）侧壁及所述粉碎组件（30）位于所述容纳腔（11）内部的部分进行冲洗；
中和筒（50），设在所述容纳筒（10）下部，内部设有上部与所述第一出料口（13）连通的中和腔，下部设有第二出料口（51）和用于控制所述第二出料口（51）开闭的第二控制阀（52）；以及
酸液添加组件（60），设在所述中和筒（50）上，用于向所述中和腔添加酸液；
所述容纳筒（10）和所述中和筒（50）均为导热结构，且外部均设有保温层；
所述制冷组件包括：
制冷喷管（21），设在所述容纳筒（10）上，用于向所述容纳腔（11）内注入制冷液；
制冷控制阀（22），与所述制冷喷管（21）连接，用于控制所述制冷喷管（21）的开闭；以及
盘管（23），设在所述容纳筒（10）侧壁，用于循环通入冷却剂，以保持所述容纳腔（11）内处于低温状态并防止所述碱液及物料在所述容纳腔（11）侧壁结冰；
所述粉碎组件（30）包括：
动力组件（31），设在所述容纳筒（10）上方；
传动杆（32），上端与所述动力组件（31）的动力输出端连接，下端位于所述容纳筒（10）内；
粉碎刀片（33），设在所述传动杆（32）下端部；以及
防溅罩（34），设在所述传动杆（32）中部，且位于所述容纳腔（11）内并位于所述投料口（12）下方、且与所述投料口（12）之间具有用于物料放入所述容纳腔（11）的空隙；
所述防溅罩（34）为柔性结构，且根部与所述传动杆（32）转动连接，所述防溅罩（34）边缘设有若干配重块（35），用于在所述传动杆（32）转动时使所述防溅罩（34）张开，并在所述传动杆（32）不转动时使所述防溅罩（34）闭合。
2.如权利要求1所述的生物废物无害化处理装置，其特征在于，所述碱液喷射组件（40）包括：
碱液喷头（41），为若干组，均设在所述容纳腔（11）内部，且环设在所述投料口（12）下方，用于向所述容纳腔（11）侧壁、所述传动杆（32）和所述粉碎刀片（33）及所述防溅罩（34）边缘喷射碱液；
升压器（42），与所述碱液喷头（41）连通，用于对碱液进行加压。
3.如权利要求1所述的生物废物无害化处理装置，其特征在于，所述制冷组件、所述粉碎组件（30）、所述碱液喷射组件（40）、所述酸液添加组件（60）、第一控制阀（14）和第二控制阀（52）均为电控组件，所述生物废物无害化处理装置还包括：
温度传感器（71），用于检测所述容纳腔（11）内的温度；
第一酸碱度传感器（72），用于检测所述容纳腔（11）内物料的酸碱度；
第二酸碱度传感器（73），用于检测所述中和腔内物料的酸碱度；以及
控制器（74），分别与所述制冷组件、所述粉碎组件（30）、所述碱液喷射组件（40）、所述酸液添加组件（60）、第一控制阀（14）、第二控制阀（52）、所述温度传感器（71）、所述第一酸碱度传感器（72）和所述第二酸碱度传感器（73）电连接，用于根据所述温度传感器（71）、所述第一酸碱度传感器（72）和所述第二酸碱度传感器（73）传递的信号，控制所述制冷组件、所述粉碎组件（30）、所述碱液喷射组件（40）、所述酸液添加组件（60）、第一控制阀（14）和第二控制阀（52）的开关。
4.如权利要求1所述的生物废物无害化处理装置，其特征在于，所述生物废物无害化处理装置还包括：
废气处理组件（80），与所述中和腔和所述容纳腔（11）连通，用于处理所述中和腔和所述容纳腔（11）内生成的废气；以及
废液回收组件（90），与所述第二出料口（51）连通，用于回收所述中和筒（50）中排出的废液。
5.一种生物废物无害化处理方法，其特征在于，利用如权利要求1-4任一项所述的生物废物无害化处理装置进行处理，包括如下步骤：
对物料进行冷冻；
对冷冻中或冷冻后的物料进行粉碎；
向粉碎后的物料中添加碱液；
向添加碱液后的物料中添加酸液进行中和。
6.如权利要求5所述的生物废物无害化处理方法，其特征在于，所述对物料进行冷冻的步骤包括加注液氮进行冷冻至硬化；且边加注液氮边进行粉碎。
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