CN208328027U - 用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，包括用于制备微生物菌种和酶的复合菌剂的反应器、用于搅拌微生物菌种和酶的复合菌剂的搅拌装置、用于制备复合微生物固定化颗粒的密闭容器、用于控制密闭容器内温度的温控装置以及用于控制密闭容器内压强的压强控制装置；搅拌装置的一端伸入反应器内，反应器和密闭容器之间设置有连通管，连通管的两端分别连接反应器和密闭容器，连通管上设置有用于控制反应器和密闭容器之间的通断的第一控制阀，密闭容器上设置有第一支管和第二支管，温控装置连接第一支管，压强控制装置连接第二支管。本实用新型相对于现有技术更加自动化、流程化、操作更加省时方便。

Description

用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置

技术领域

本实用新型属于水体生态环境工程技术领域，更具体地说，是涉及一种用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置。

背景技术

近年来，随着工业化和城市化的推进，工业制造产生的工业废液、废气和人们生活产生的生活垃圾、污水等的排放难免会对生态环境造成影响，特别是对河流、湖泊的水质影响较大，造成水体的污染，鱼类等生物的死亡甚至灭绝。

目前，对水体的维护有采用配制微生物-酶的复合菌剂方法来实现，用于配制复合菌剂的装置多采用常见的化学溶液配制装置，配置过程中多采用手动操作，所配制的复合菌剂溶液所需要的时间长，操作繁琐的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，以解决现有技术中存在的操作耗时、繁琐的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，包括用于制备微生物菌种和酶的复合菌剂的反应器、用于搅拌所述微生物菌种和酶的复合菌剂的搅拌装置、用于封装所述微生物菌种和酶的复合菌剂的密闭容器、用于控制所述密闭容器内温度的温控装置以及用于控制所述密闭容器内压强的压强控制装置；所述搅拌装置的一端伸入所述反应器内，所述反应器和所述密闭容器之间设置有连通管，所述连通管的两端分别连接所述反应器和所述密闭容器，所述连通管上设置有用于控制所述反应器和所述密闭容器之间的通断的第一控制阀，所述密闭容器上设置有第一支管和第二支管，所述温控装置连接所述第一支管，所述压强控制装置连接所述第二支管。

进一步地，所述搅拌装置包括搅拌件和用于驱动所述搅拌件的驱动件，所述搅拌件包括搅拌杆以及至少两个设置于所述搅拌杆一端的搅拌叶，所述搅拌杆的一端伸入所述反应器中，所述搅拌杆的另一端与所述驱动件连接。

进一步地，所述搅拌杆为可伸缩杆，所述搅拌装置还包括用于驱动所述搅拌杆伸缩的气缸，所述搅拌杆与所述气缸的活塞杆连接。

进一步地，各个所述搅拌叶的轴线位于同一平面上，所述平面与所述搅拌杆相互垂直。

进一步地，各个所述搅拌叶与所述搅拌杆呈倾斜设置，各个所述搅拌叶与所述搅拌杆之间的倾斜方向一致且倾斜角度相同。

进一步地，任意两个相邻所述搅拌叶之间的夹角相同。

进一步地，所述搅拌叶的宽度沿着远离所述搅拌杆的方向逐渐减小。

进一步地，所述驱动件为伺服电机。

进一步地，所述压强控制装置上设置有进气管和排气管，所述进气管连通所述第一支管，所述第一支管和所述进气管之间设置有第二控制阀，所述排气管与所述压强控制装置连通。

进一步地，所述温控装置上设置有输出管，所述输出管连通所述第二支管，所述第二支管与所述输出管之间设置有第三控制阀。

本实用新型提供的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型在配制菌剂溶液时，只需将事先调好配比的微生物菌种和酶的混合物放置入反应器内，启动搅拌装置对菌剂溶液进行搅拌，搅拌完成后将菌剂溶液转移至密闭容器内，启动温控装装置和压强控制装置对密闭容器进行温度和压强的调控即可，配制菌剂溶液和制备固定化颗粒更加自动化、流程化、操作更加省时方便，符合人性化设计。

附图说明

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为本实用新型实施例提供的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置的结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1-反应器；2-搅拌装置；3-密闭容器；4-温控装置；5-压强控制装置；6-连通管；7-第一控制阀；8-第一支管；9-第二支管；10-搅拌杆；11-搅拌叶；12-气缸；13-进气管；14-排气管；15-第二控制阀；16-输出管；17-第三控制阀；18-伺服电机。

具体实施方式

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，现对本实用新型提供的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置进行说明。用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，包括用于制备微生物菌种和酶的复合菌剂的反应器1、用于搅拌微生物菌种和酶的复合菌剂的搅拌装置2、用于制备复合微生物固定化颗粒的密闭容器3、用于控制密闭容器3内温度的温控装置4以及用于控制密闭容器3内压强的压强控制装置5；搅拌装置的一端伸入反应器1内，反应器1和密闭容器3之间设置有连通管6，连通管6的两端分别连接反应器1和密闭容器3，连通管6上设置有用于控制反应器1和密闭容器3之间的通断的第一控制阀7，密闭容器3上设置有第一支管8和第二支管9，温控装置4连接第一支管8，压强控制装置5连接第二支管9。

在配制水体原位的修复菌剂溶液的过程中，先将事先调好配比的微生物菌种和酶的混合物放置入反应器1内进行菌剂溶液配制，搅拌均匀后加入其他所需要的试剂，将配置成的菌剂溶液搅拌均匀后，打开第一控制阀7将菌剂溶液排入密闭容器3内，密闭容器3内事先放置有多孔的生物载体，根据实际的温度和压强需要，启动温控装置4和压强控制装置5对密闭容器3内的温度和压强进行调节，保持密闭容器3内一定的压力稳定，使得相对较为粘稠的菌剂溶液在低温、高压下被压入多孔的生物载体中形成固定化颗粒，进行复合微生物固定化颗粒的制备，其中温控装置4控制密闭容器3内的压强为10MPa-25MPa，温控装置5控制密闭容器3内的温度为5-10℃。

本实用新型提供的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，与现有技术相比，在配制菌剂溶液时，只需将事先调好配比的微生物菌种和酶的混合物放置入反应器1内，启动搅拌装置2对菌剂溶液进行搅拌，搅拌完成后将菌剂溶液转移至密闭容器3内，启动温控装装置4和压强控制装置5对密闭容器3进行温度和压强的调控即可，配制菌剂溶液和制备固定化颗粒更加自动化、流程化、操作更加省时方便，符合人性化设计。

进一步地，搅拌装置2包括搅拌件和用于驱动搅拌件的驱动件，搅拌件包括搅拌杆10以及至少两个设置于搅拌杆10一端的搅拌叶11，搅拌杆11的一端伸入反应器1中，搅拌杆11的另一端与驱动件连接；在配置菌剂溶液过程中，需要对菌剂溶液进行搅拌使得微生物菌种、酶和其他试剂的混合更加均匀，在搅拌过程中，搅拌杆10转动带动搅拌叶11对菌剂溶液进行搅拌，搅拌叶11增大了与菌剂溶液的接触面积，在搅拌过程中使得菌剂溶液的流动性更大，加快了菌剂溶液的配制速度，使得微生物菌种、酶和其他试剂的混合更加均匀。

进一步地，搅拌杆10为可伸缩杆，搅拌装置2还包括用于驱动搅拌杆10伸缩的气缸12，搅拌杆11与气缸12的活塞杆连接；在需要对菌剂溶液进行搅拌时，气缸12驱动搅拌杆10拉伸后伸入反应器1内，搅拌结束后气缸12驱动搅拌杆10收缩离开反应器1。

进一步地，各个搅拌叶11的轴线位于同一平面上，平面与搅拌杆10相互垂直，搅拌叶11的轴线所在的平面与搅拌杆10垂直的情况下，搅拌杆10在对菌剂溶液进行搅拌时接触面积最大，搅拌时进一步增大了搅拌面积，增大了搅拌时菌剂溶液在搅拌叶11的流量，提高了搅拌效果，使得菌剂溶液更加均匀。

进一步地，各个搅拌叶11与搅拌杆10呈倾斜设置，各个搅拌叶11与搅拌杆10之间的倾斜方向一致且倾斜角度相同，倾斜设置的搅拌叶11所接触的菌剂溶液的流量更大，在搅拌过程中，菌剂溶液易形成涡流，增大了菌剂溶液的流动速度，提高了搅拌效果；将倾斜角度保持一致，一方面使得各个搅拌叶11所受到的菌剂溶液的冲击力更加均匀，以防某一搅拌叶11在搅拌过程中所受到的冲击力过大而导致损坏，另一方面，各个搅拌叶11所驱动的菌剂溶液的流量相同，使得菌剂溶液更加容易形成涡流，使得菌剂溶液被搅拌的更加均匀，进一步提高了搅拌效果。

进一步地，任意两个相邻搅拌叶11之间的夹角相同，在搅拌过程中，各个搅拌叶11在相同的时间间隔下所流过的菌剂溶液的流量相同，使得菌剂溶液在搅拌过程中更加容易形成涡流，搅拌叶11在搅拌过程中所受到菌剂溶液的冲击力更加均匀。

进一步地，搅拌叶11的宽度沿着远离搅拌杆10的方向逐渐减小，由于搅拌叶11在搅拌过程中，任意一个搅拌叶11上的所有点的角速度相同，距离搅拌杆10越远的点的线速度越大，所受到的力矩也越大，搅拌叶11在高速转动时易造成搅拌叶11与搅拌杆10的连接处有发生折断的趋势，将搅拌叶11按照上述方式设计，使得搅拌叶11与搅拌杆10的连接处的强度更大，符合力学设计和实际需要。

进一步地，压强控制装置5上设置有进气管13和排气管14，进气管13连通第一支管8，第一支管8和进气管13之间设置有第二控制阀15，排气管14与压强控制装置5连通；菌剂溶液在配制完成后，打开第一控制阀7，菌剂溶液经连通管6流入密闭容器3内，需要适宜的压强使得复合微生物菌剂溶液更好地浸入微生物载体中，此时，启动压强控制装置5，打开第二控制阀15，压强控制装置5通过进气管13对密闭容器3内加压至10MPa-25MPa，对密闭容器3内加压使得微生物菌剂被压力压入微生物载体的孔内从而形成所需要的固定化颗粒，持续所需要的时间后，再通过排气管14将密闭容器3内压力缓慢释放至外界，压力释放的梯度为2-4MPa/10min，压力释放完毕后关闭第二控制阀15。

进一步地，温控装置4上设置有输出管16，输出管16连通第二支管9，第二支管9与输出管16之间设置有第三控制阀17，微生物菌种和酶的混合需要在交底的温度之下进行，较低的温度避免在制备固定化颗粒时复合微生物菌剂处于较大的活性状态，在对密闭容器3加压的同时，启动温控装置4，打开第三控制阀17，温控装置4通过输出管16对密闭容器3内进行温度调控，持续所需要的时间后关闭温控装置4并关闭第三控制阀17。

进一步地，驱动件为伺服电机18，在需要对菌剂溶液进行搅拌时，首先开启气缸12，气缸12驱动搅拌杆10伸入菌剂溶液内后关闭，接着启动伺服电机18，伺服电机18带动搅拌杆10转动从而使得搅拌叶11对菌剂溶液进行搅拌，伺服电机18的成本低，方便获得，一旦发生损坏更换也方便。

本实用新型提供的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置的使用过程如下所示：

首先，将事先混合好的微生物菌种和酶的混合物加入反应器1内，加水和所需要的其他试剂制成复合微生物菌剂溶液；

其次，开启气缸12，气缸12驱动搅拌杆10伸入菌剂溶液内后关闭，接着，启动伺服电机18，伺服电机18带动搅拌杆10转动从而驱动搅拌叶11对菌剂溶液进行搅拌，菌剂溶液搅拌均匀一段时间后打开第一控制阀7，菌剂溶液流入密闭容器3内，关闭第一控制阀7；

最后，分别启动压强控制装置5和温控装置4，再打开第二控制阀15和第三控制阀17，压强控制装置5通过进气管13对密闭容器3内加压至10MPa-25MPa，高压将微生物菌剂压入微生物载体的孔内形成固定化颗粒，温控装置4通过输出管16对密闭容器3内进行温度调控至5-10℃以降低酶的活性，持续所需要的时间后关闭温控装置4并关闭第三控制阀17，当压强控制装置5将密闭容器3内的压力以2-4MPa/10min的减压速度释放至外界后再将压强控制装置5与第二控制阀15关闭。

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。

Claims (10)

1.用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，其特征在于：包括用于制备微生物菌种和酶的复合菌剂的反应器、用于搅拌所述微生物菌种和酶的复合菌剂的搅拌装置、用于制备复合微生物固定化颗粒的密闭容器、用于控制所述密闭容器内温度的温控装置以及用于控制所述密闭容器内压强的压强控制装置；所述搅拌装置的一端伸入所述反应器内，所述反应器和所述密闭容器之间设置有连通管，所述连通管的两端分别连接所述反应器和所述密闭容器，所述连通管上设置有用于控制所述反应器和所述密闭容器之间的通断的第一控制阀，所述密闭容器上设置有第一支管和第二支管，所述温控装置连接所述第一支管，所述压强控制装置连接所述第二支管。

2.如权利要求1所述的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌件和用于驱动所述搅拌件的驱动件，所述搅拌件包括搅拌杆以及至少两个设置于所述搅拌杆一端的搅拌叶，所述搅拌杆的一端伸入所述反应器中，所述搅拌杆的另一端与所述驱动件连接。

3.如权利要求2所述的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，其特征在于：所述搅拌杆为可伸缩杆，所述搅拌装置还包括用于驱动所述搅拌杆伸缩的气缸，所述搅拌杆与所述气缸的活塞杆连接。

4.如权利要求3所述的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，其特征在于：各个所述搅拌叶的轴线位于同一平面上，所述平面与所述搅拌杆相互垂直。

5.如权利要求4所述的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，其特征在于：各个所述搅拌叶与所述搅拌杆呈倾斜设置，各个所述搅拌叶与所述搅拌杆之间的倾斜方向一致且倾斜角度相同。

6.如权利要求5所述的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，其特征在于：任意两个相邻所述搅拌叶之间的夹角相同。

7.如权利要求6所述的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，其特征在于：所述搅拌叶的宽度沿着远离所述搅拌杆的方向逐渐减小。

8.如权利要求2所述的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，其特征在于：所述驱动件为伺服电机。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，其特征在于：所述压强控制装置上设置有进气管和排气管，所述进气管连通所述第一支管，所述第一支管和所述进气管之间设置有第二控制阀，所述排气管与所述压强控制装置连通。

10.如权利要求1-8中任意一项所述的用于水体原位修复的复合微生物固定化颗粒的制备装置，其特征在于：所述温控装置上设置有输出管，所述输出管连通所述第二支管，所述第二支管与所述输出管之间设置有第三控制阀。