CN214735114U - 一种废发酵液的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种废发酵液的处理系统，包括对废发酵液进行精馏分离成水和残夜的精馏装置、用于对生物质粉料和残夜混合并进行脱水的脱水设备及用于对脱水后的物料进行造粒的颗粒成型机，精馏装置与脱水设备之间设置用于将精馏装置内的残夜输送至脱水设备的输送机构，脱水设备与颗粒成型机之间设置用于将脱水后的物料输送至颗粒成型机的输送机构。采用本实用新型的处理系统对废发酵液进行处理，无需将废发酵液进行絮凝过滤，而是将废发酵液直接进入精馏设备精馏分离成水和残液，精馏过程中废发酵液中的有害物质尽可能压制在残液中使得残液与生物质粉料混合后生产的颗粒燃料可以获得较高的热值，且不产生二次废水造成环境的二次污染。

Description

一种废发酵液的处理系统

技术领域

本实用新型属于废液处理设备技术领域，具体涉及一种废发酵液的处理系统。

背景技术

废发酵液中含有大量菌体、细胞或细胞碎片及残余的固体培养基成分，现有技术中，对于废发酵液的处理，通常是采用过滤、离心或外加絮凝剂的方式过滤去除菌体、高价无机离子和蛋白质等，然而外加絮凝剂只能使部分菌体等物质产生絮凝沉淀，絮凝后的废发酵液仍然存在难以过滤，进而影响生产的问题，同时过滤液中BOD、COD、总氮等有害物质含量高，不能直接外排，过滤液通常是作为废水处理，然而通过絮凝过滤后产生的过滤液通常占比大，需要投入更多的处理成本。

还有一些处理方式是：

1）将发酵液先脱水，然后将脱水后的发酵液分离提取一些产物如1,3-丙二醇、乙酸和丁酸或乳酸等，如中国专利CN109574802A公开了一种从发酵液中分离1,3-丙二醇、乙酸和丁酸的方法。该方法为：发酵液经微滤、超滤得到发酵清液，除去几乎全部菌体和大部分杂蛋白；将发酵清液浓缩，除去部分水分；用酸将浓缩液调节至酸性，过滤除去沉淀物；采用疏水性有机溶剂萃取上清液中的乙酸和丁酸，碱或碱性无机盐溶液反萃取萃取液中的有机酸，萃余液进行精馏，回收1,3-丙二醇。

如中国专利CN105646193A公开的一种从发酵液中分离提取乳酸的方法，（1）将发酵液过滤、酸解、加热浓缩脱水，得到初步浓缩的乳酸溶液；（2）采用活性炭对乳酸溶液脱色，并加入少量高沸点醇，进行浓缩脱水，使乳酸含量达到90%以上；（3）将乳酸浓缩液降温至10～15℃，加入醋酸盐，再边搅拌边加入醇沉剂，降温至4～10℃时停止，过滤得到乳酸滤液及固形物；（4）在固形物中加入乙醇洗涤，过滤得到沉淀物和乳酸滤液；（5）将步骤（3）和（4）所得乳酸滤液进行蒸馏；（6）将步骤（5）所得乳酸溶液采用分子蒸馏进行精制，即可得到乳酸产品。

2）利用发酵液滤出物生产肥料，如中国专利CN110981617A公开了一种利用1,3-丙二醇发酵液滤出物生产肥料的装置和方法，该方法将发酵液依次经树脂膜分离组和陶瓷膜分离机组得菌体、蛋白质等有机养分；经三效蒸发器蒸发浓缩和精馏脱水塔去除水分，通过微孔滤网过滤器过滤得有机盐；经精馏主塔精馏，塔底高沸物经甘油回收蒸馏釜重蒸回收甘油，塔底剩余物为多种有机盐和有机营养成分；将得到的菌体和蛋白质等有机养分、有机盐、多种有机盐和有机营养成分和尿素在搅拌混合器中混合均匀，得混合物料，混合原料置于滚筒造粒机中造粒。

然而上述方法还是存在以下问题：1）处理步骤繁琐，复杂；2)从废发酵液中回收1,3-丙二醇、乙酸和丁酸或乳酸等产物，回收成本太高，不经济，特别是对于一些中小企业，不合算；3）脱除的水中，有机物含量太高，还需进行进一步的废水处理，进一步增加处理成本；4）处理方法中使用的处理系统中的设备或装置繁多。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的弊端，提供一种工艺简单、成本低的废发酵液的处理系统。

为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种废发酵液的处理系统，包括对废发酵液进行精馏分离成水和残夜的精馏装置、用于对生物质粉料和所述残夜混合并进行脱水的脱水设备及用于对脱水后的物料进行造粒的颗粒成型机，所述精馏装置与脱水设备之间设置用于将所述精馏装置内的残夜输送至所述脱水设备的输送机构，所述脱水设备与颗粒成型机之间设置用于将所述脱水后的物料输送至所述颗粒成型机的输送机构。

进一步地，所述处理系统还包括用于对分离得到的所述水进行臭氧氧化处理的臭氧反应设备、通过管道与所述臭氧反应设备连接且用于产生臭氧的臭氧发生器及通过管道与所述臭氧反应设备相连且用于对臭氧处理后的液体进行蒸馏的蒸馏设备。

更进一步地，所述精馏装置包括对所述废发酵液进行精馏的精馏塔及通过管道与所述精馏塔的塔顶连接的冷凝器，所述冷凝器与精馏塔之间还连接回流管，所述冷凝器与臭氧反应设备之间还连接用于将所述冷凝器冷凝得到的水输送至所述臭氧反应设备的管道，所述精馏塔的塔釜与所述脱水设备之间设置所述输送机构，所述精馏塔的中部设置所述废发酵液的进料口。

进一步地，所述处理系统还包括废发酵液储罐，所述废发酵液储罐与所述精馏塔的所述进料口通过管道连接，该管道上设置输送泵。

进一步地，所述处理系统还包括用于收集所述蒸馏设备产生的蒸馏水的蒸馏水储罐。

在一些优选且具体实施方式中，所述脱水设备为间接干化器，所述处理系统还包括用于收集并冷却所述脱水设备产生的水汽的冷却器，所述冷却器与所述臭氧反应设备之间通过管道连接。

进一步地，所述处理系统还包括用于存放所述生物质粉料的原料仓，所述原料仓和脱水设备之间设置用于将所述生物质粉料输送至所述脱水设备的输送机构。

在一些优选且具体实施方式中，所述处理系统还包括用于对所述颗粒成型机制备的颗粒进行冷却的冷却设备及用于存放冷却后的颗粒的颗粒仓，所述颗粒成型机与所述冷却设备之间设置用于将制备的颗粒输送至所述冷却设备进行冷却的输送机构，所述冷却设备与所述颗粒仓之间设置用于将冷却后的颗粒输送至所述颗粒仓的输送机构。

进一步地，所述冷却设备包括用于放置所述颗粒的冷却仓及用于向所述冷却仓内送风的送风机。

进一步地，所述颗粒成型机和冷却设备之间的所述输送机构为输送带，所述脱水设备和颗粒成型机之间、所述冷却设备和颗粒仓之间的所述输送机构分别为螺杆输送机。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

采用本实用新型的处理系统对废发酵液进行处理，无需将废发酵液进行絮凝过滤，而是将废发酵液直接进入精馏设备精馏分离成水和残液，精馏过程中废发酵液中的有害物质尽可能压制在残液中使得残液与生物质粉料混合后生产的颗粒燃料可以获得较高的热值，且不产生二次废水造成环境的二次污染。

本发明的处理系统，结构简单，能够实现废发酵液的减量化、资源化、无害化处理，非常适用于中小企业对于废发酵液的处理，处理方法简单，大大降低处理成本。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的废发酵液的处理系统的结构示意图；

图中：1、废发酵液储罐；2、精馏塔；3、冷凝器；4、脱水设备；5、臭氧发生器；6、臭氧反应设备；7、原料仓；8、蒸馏设备；9、颗粒成型机；10、冷却设备；11、颗粒仓；12、冷却器；13、蒸馏水储罐。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做进一步描述：

如图1所示的废发酵液的处理系统，包括用于存放废发酵液的废发酵液储罐1、用于存放生物质粉料的原料仓7、对废发酵液进行精馏分离成水和残液的精馏装置、用于对生物质粉料和残液混合并进行脱水的脱水设备4及用于对脱水后的物料进行造粒的颗粒成型机9，精馏装置与脱水设备4之间设置用于将精馏装置内的残液输送至脱水设备4的输送机构（如该输送机构为螺杆输送机），脱水设备4与颗粒成型机9之间设置用于将脱水后的物料输送至颗粒成型机9的输送机构（如该输送机构为螺杆输送机），原料仓7与脱水设备4之间设置用于将生物质粉料输送至脱水设备4的输送机构（如该输送机构为螺杆输送机），该精馏装置包括对废发酵液进行精馏的精馏塔2及通过管道与精馏塔2的塔顶连接的冷凝器3，冷凝器3与精馏塔2之间还连接回流管，精馏塔2的塔釜与脱水设备4之间设置输送机构，精馏塔2的中部设置废发酵液的进料口，废发酵液储罐1与进料口之间连接管道，该管道上设置输送泵。

本例中，该处理系统还包括与冷凝器3通过管道连接的用于对冷凝器3的冷凝得到的水进行臭氧氧化处理的臭氧反应设备6、通过管道与臭氧反应设备6连接且用于产生臭氧的臭氧发生器5、通过管道与臭氧反应设备6相连且用于对臭氧氧化处理后的液体进行蒸馏的蒸馏设备8及与蒸馏设备8通过管道连接的且用于收集蒸馏设备8产生的蒸馏水的蒸馏水储罐13。

本例中，脱水设备4为间接干化器，该处理系统还包括用于收集并冷却脱水设备4产生的水汽的冷却器12，冷却器12与臭氧反应设备6之间通过管道连接，用于将冷却器12内液体输送至臭氧反应设备6进行臭氧氧化处理。

该处理系统还包括用于对颗粒成型机9制备的颗粒进行冷却的冷却设备10及用于存放冷却后的颗粒的颗粒仓11，颗粒成型机9与冷却设备10之间设置用于将制备的颗粒输送至冷却设备10进行冷却的输送机构（如为输送带），冷却设备10与颗粒仓11之间设置用于将冷却后的颗粒输送至颗粒仓11的输送机构（如为螺杆输送机），该冷却设备10包括用于放置颗粒的冷却仓及用于向冷却仓内送风的送风机。

采用上述处理系统对废发酵液进行处理，无需将废发酵液进行絮凝过滤，而是将废发酵液直接进入精馏设备精馏分离成水和残液，精馏过程中一方面控制分离后的水中有机物含量低，经臭氧反应设备处理后，一次蒸馏即可获得可以达到国家有关标准的蒸馏水自用，实现资源化利用，另一方面还将废发酵液中的有害物质尽可能压制在精馏塔的塔釜的残液中使得残液与生物质粉料混合后生产的颗粒燃料可以获得较高的热值，且不产生二次废水造成环境的二次污染。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废发酵液的处理系统，其特征在于：包括对废发酵液进行精馏分离成水和残夜的精馏装置、用于对生物质粉料和所述残夜混合并进行脱水的脱水设备及用于对脱水后的物料进行造粒的颗粒成型机，所述精馏装置与脱水设备之间设置用于将所述精馏装置内的残夜输送至所述脱水设备的输送机构，所述脱水设备与颗粒成型机之间设置用于将所述脱水后的物料输送至所述颗粒成型机的输送机构。

2.根据权利要求1所述的废发酵液的处理系统，其特征在于：所述处理系统还包括用于对分离得到的所述水进行臭氧氧化处理的臭氧反应设备、通过管道与所述臭氧反应设备连接且用于产生臭氧的臭氧发生器及通过管道与所述臭氧反应设备相连且用于对臭氧处理后的液体进行蒸馏的蒸馏设备。

3.根据权利要求2所述的废发酵液的处理系统，其特征在于：所述精馏装置包括对所述废发酵液进行精馏的精馏塔及通过管道与所述精馏塔的塔顶连接的冷凝器，所述冷凝器与精馏塔之间还连接回流管，所述冷凝器与臭氧反应设备之间还连接用于将所述冷凝器冷凝得到的水输送至所述臭氧反应设备的管道，所述精馏塔的塔釜与所述脱水设备之间设置所述输送机构，所述精馏塔的中部设置所述废发酵液的进料口。

4.根据权利要求3所述的废发酵液的处理系统，其特征在于：所述处理系统还包括废发酵液储罐，所述废发酵液储罐与所述精馏塔的所述进料口通过管道连接，该管道上设置输送泵。

5.根据权利要求2所述的废发酵液的处理系统，其特征在于：所述处理系统还包括用于收集所述蒸馏设备产生的蒸馏水的蒸馏水储罐。

6.根据权利要求2所述的废发酵液的处理系统，其特征在于：所述脱水设备为间接干化器，所述处理系统还包括用于收集并冷却所述脱水设备产生的水汽的冷却器，所述冷却器与所述臭氧反应设备之间通过管道连接。

7.根据权利要求1所述的废发酵液的处理系统，其特征在于：所述处理系统还包括用于存放所述生物质粉料的原料仓，所述原料仓和脱水设备之间设置用于将所述生物质粉料输送至所述脱水设备的输送机构。

8.根据权利要求1~7中任一项权利要求所述的废发酵液的处理系统，其特征在于：所述处理系统还包括用于对所述颗粒成型机制备的颗粒进行冷却的冷却设备及用于存放冷却后的颗粒的颗粒仓，所述颗粒成型机与所述冷却设备之间设置用于将制备的颗粒输送至所述冷却设备进行冷却的输送机构，所述冷却设备与所述颗粒仓之间设置用于将冷却后的颗粒输送至所述颗粒仓的输送机构。

9.根据权利要求8所述的废发酵液的处理系统，其特征在于：所述冷却设备包括用于放置所述颗粒的冷却仓及用于向所述冷却仓内送风的送风机。

10.根据权利要求8所述的废发酵液的处理系统，其特征在于：所述颗粒成型机和冷却设备之间的所述输送机构为输送带，所述脱水设备和颗粒成型机之间、所述冷却设备和颗粒仓之间的所述输送机构分别为螺杆输送机。

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