一种链霉素菌渣的处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属厌氧生物处理【技术领域】，具体涉及一种链霉素菌渣的处理装置，其装置包括链霉素菌渣储备池、碱液罐、预反应池、调节池、秸秆发酵罐、ASBR厌氧反应器、沼渣收集池、PLC自控系统、在线水质监测系统等，本实用新型是利用电脑PLC自控系统自动完成的，首先向预反应池注入链霉素菌渣与碱液、加热进行碱热预处理，预处理后的混合液置入调节池中，利用秸秆发酵液调节C/N比及pH后置入ASBR厌氧反应器，经厌氧消化后，产生的沼气回收利用做清洁燃料，废渣经鉴别为无害排入沼渣收集池中作为制作有机肥的原料。本实用新型装置提升了链霉素菌渣有机质的利用效率，同时实现链霉素菌渣无害化和资源化。
【专利说明】一种链霉素菌渣的处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于固体废弃物处理技术及厌氧生物处理【技术领域】，具体涉及一种链霉素菌渣的处理装置。
【背景技术】
[0002]链霉素菌渣主要由菌丝体、剩余培养基、发酵代谢产物组成，其中含有大量的残留抗生素、多糖、蛋白质和多种氨基酸及微量元素，依据2008年修订后的《国家危险废物名录》，抗生素菌渣属于化学药品原料药生产过程中的培养基废物，须按危险废物进行管理。目前，我国抗生素产量占全球市场总量的70%以上，其中链霉素的年产量占到全球产量的90%以上，按照生产It链霉素产生8~1t湿菌渣估算，在2013年链霉素菌渣的产生量达到2万多吨，巨大产量的菌渣如处置不当，会严重危害生态环境和人体健康。因此链霉素菌渣的处理已经成为制药企业亟待解决的问题。
[0003]链霉素菌渣干基中有机质含量可达90%左右，可作为一种生物质能源加以利用，具有可生化处理的潜能，而目前国内制药厂对链霉素渣大多进行焚烧处置或暂时烘干封存，这些处置方式过于注重无害化，浪费了菌渣中的大量可利用资源，不符合循环经济理念和科学发展要求。2012年环保部发布《制药工业污染防治技术政策》(公告第18号文件)提出了“鼓励研究、开发、推广发酵菌渣在生产工艺中的再利用技术、无害化处理技术、综合利用技术，危险废物厂内综合利用技术”的政策方针，因此，如何消除菌渣中残留抗生素毒性及综合利用其所含的生物质能，实现菌渣的无害化及资源化已成为十分紧迫的任务。
【发明内容】
[0004]本实用新型为解决现在技术中的问题，提供一种链霉素菌渣的处理装置，它采用碱热预处理降低残留抗生素的毒害作用并提高菌渣的可生化性，再通过秸杆发酵液调整C/N比，使菌渣可以通过厌氧消化同步实现减量化、无害化及资源化。
[0005]本实用新型采用以下技术方案予以实现:
[0006]一种链霉素菌渣处理的装置，包括链霉素菌渣储备池、碱液罐、预反应池、调节池、秸杆发酵罐、ASBR厌氧反应器、沼渣收集池、PLC自控系统、计算机、蠕动泵一、蠕动泵二、蠕动泵三、蠕动泵四、在线水质监测系统一、在线水质监测系统二、在线水质监测系统三、电动搅拌器一、电动搅拌器二、电动搅拌器三、酸罐、碱罐、温度探头一、温度探头二、pH探头一、pH探头二、ORP探头、加热棒一、加热棒二、集气袋、计时器、搅拌桨一、搅拌桨二、搅拌桨三、在线水质快速检测系统、排泥泵、碳源投加泵、加酸泵和加碱泵。
[0007]所述链霉素菌渣储备池、碱液罐分别通过蠕动泵一、蠕动泵二与预反应池的左下部连接，所述预反应池的右下部经蠕动泵三与调节池的左下部连接，所述调节池的右下部经蠕动泵四与ASBR厌氧反应器的左下部连接，所述ASBR厌氧反应器的右下部经排泥泵与沼渣收集池连接。
[0008]所述蠕动泵一、蠕动泵二、蠕动泵三、蠕动泵四、排泥泵分别与计时器连接；所述预反应池、调节池、ASBR厌氧反应器分别设有在线水质监测系统一、在线水质监测系统二、在线水质监测系统三，所述在线水质监测系统一的一端连接有温度探头一，所述温度探头一置于预反应池内，所述在线水质监测系统一的另一端连接计算机；所述在线水质监测系统二的一端连接有PH探头一，所述pH探头一置于调节池内；所述在线水质监测系统二的另一端连接计算机；所述在线水质监测系统三的一端分别连接有ORP探头、温度探头二、pH探头二，所述ORP探头、温度探头二、pH探头二分别置于ASBR厌氧反应器内一侧，所述在线水质监测系统三的另一端连接计算机。
[0009]所述预反应池、调节池、ASBR厌氧反应器内还分别设有搅拌桨一、搅拌桨二、搅拌桨三，所述搅拌桨一、搅拌桨二、搅拌桨三分别通过电动搅拌器一、电动搅拌器二、电动搅拌器三与PLC自控系统连接；
[0010]所述预反应池、ASBR厌氧反应器内还分别放置加热棒一、加热棒二，所述加热棒一、加热棒二分别与PLC自控系统连接；
[0011]所述调节池还连接有在线水质快速检测系统，所述在线水质快速检测系统的另一端连接计算机；所述调节池的上方还设有秸杆发酵罐，所述秸杆发酵罐的下端部经碳源投加泵与调节池连接，所述碳源投加泵还与PLC自控系统连接，所述所述调节池的下端设有两根管道分别经加酸泵、加碱泵与酸罐、碱罐连接；所述加酸泵、加碱泵又分别与PLC自控系统连接。
[0012]所述ASBR厌氧反应器的右上端排气口通过水封装置与集气袋相连。
[0013]本实用新型与现行的滴管法生产新合金喷丸相比，具有以下显著的优点:
[0014]1、通过PLC在线控制系统能够实时控制反应器运行的各种参数，全程自动控制进水、搅拌、沉淀、排水、加酸、加碱、在线记录及反馈水质情况，实现真正的“自动控制”。
[0015]2、实现了链霉素菌渣的无害化处理，同时对菌渣中富含的有机质进行了综合利用，对于菌渣的危害不仅从“量”上而且从“质”上都达到了完全去除。
[0016]3、结合水质在线检测系统及水质在线监测系统，实时自动控制调节池内的C/N比及PH，快速反馈调节池内水质情况，优化厌氧ASBR反应环境。
[0017]4、本系统可以恒定多种运行参数，可以考察单一运行条件对链霉素菌渣无害化、资源化处理的影响。
[0018]5、本实用新型首次开发了一套链霉素菌渣“菌渣碱热预处理+菌渣、秸杆混合厌氧消化”的装置与方法，产生的沼气回收利用做清洁燃料，沼渣经鉴别为无害可作为制作有机肥的原料，同时实现菌渣的无害化和资源化。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型装置的结构示意图
[0020]图中各部件说明:
【具体实施方式】
[0021]下面参照附图对本实用新型【具体实施方式】进行详细说明。
[0022]参见图1。
[0023]本实用新型装置一种链霉素菌渣处理的装置，包括链霉素菌渣储备池(I)、碱液罐(2)、预反应池(3)、调节池(4)、秸杆发酵罐(5)、ASBR厌氧反应器(6)、沼渣收集池(7)、PLC自控系统(8)、计算机(9)、蠕动泵一(101)、蠕动泵二(102)、蠕动泵三(103)、蠕动泵四(104)、在线水质监测系统一(111)、在线水质监测系统二(112)、在线水质监测系统三(113)、电动搅拌器一(121)、电动搅拌器二(122)、电动搅拌器三(123)、酸罐(13)、碱罐
(14)、温度探头一(151)、温度探头二(152)、pH探头一(161)、pH探头二(162)、ORP探头(17)、加热棒一(181)、加热棒二(182)、集气袋(19)、计时器(20)、搅拌桨一(211)、搅拌桨二(212)、搅拌桨三(213)、在线水质快速检测系统(22)、排泥泵(23)、碳源投加泵(24)、力口酸泵(25)和加碱泵(26)；
[0024]所述链霉素菌渣储备池(I)、碱液罐(2)分别通过蠕动泵一(101)、蠕动泵二(102)与预反应池(3)的左下部连接，所述预反应池(3)的右下部经蠕动泵三(103)与调节池(4)的左下部连接，所述调节池(4)的右下部经蠕动泵四(104)与ASBR厌氧反应器(6)的左下部连接，所述ASBR厌氧反应器(6 )的右下部经排泥泵(23 )与沼渣收集池(7 )连接。
[0025]所述蠕动泵一(101)、蠕动泵二(102)、蠕动泵三(103)、蠕动泵四(104)、排泥泵
(23)分别与计时器(20)连接；所述预反应池(3)、调节池(4)、ASBR厌氧反应器(6)分别设有在线水质监测系统一(111)、在线水质监测系统二(112)、在线水质监测系统三(113)，所述在线水质监测系统一(111)的一端连接有温度探头一(151 )，所述温度探头一(151)置于预反应池(3)内，所述在线水质监测系统一(111)的另一端连接计算机(9);所述在线水质监测系统二( 112)的一端连接有pH探头一(161 )，所述pH探头一(161)置于调节池(4)内；所述在线水质监测系统二(112)的另一端连接计算机(9);所述在线水质监测系统三(113)的一端分别连接有ORP探头(17)、温度探头二( 152),pH探头二( 162)，所述ORP探头(17)、温度探头二(152)、pH探头二(162)分别置于ASBR厌氧反应器(6)内一侧，所述在线水质监测系统三(113)的另一端连接计算机(9)。
[0026]所述预反应池(3)、调节池(4)、ASBR厌氧反应器(6)内还分别设有搅拌桨一(211)、搅拌桨二(212)、搅拌桨三(213)，所述搅拌桨一(211)、搅拌桨二(212)、搅拌桨三(213)分别通过电动搅拌器一(121)、电动搅拌器二(122)、电动搅拌器三(123)与PLC自控系统(8)连接。
[0027]所述预反应池(3)、ASBR厌氧反应器(6)内还分别放置加热棒一(181 )、加热棒二(182)，所述加热棒一(181)、加热棒二(182)分别与PLC自控系统(8)连接。
[0028]所述调节池(4)还连接有在线水质快速检测系统(22)，所述在线水质快速检测系统(22)的另一端连接计算机(9);所述调节池(4)的上方还设有秸杆发酵罐(5)，所述秸杆发酵罐(5)的下端部经碳源投加泵24)与调节池(4)连接，所述碳源投加泵(24)还与PLC自控系统(8)连接，所述所述调节池(4)的下端设有两根管道分别经加酸泵(25)、加碱泵(26)与酸罐(13)、碱罐(14)连接；所述加酸泵(25)、加碱泵(26)又分别与PLC自控系统(8)连接。
[0029]所述ASBR厌氧反应器(6)的右上端排气口通过水封装置与集气袋(19)相连。
[0030]实施例1
[0031]取链霉素菌渣加入到链霉素菌渣储备池中，进料量设定为厌氧ASBR反应器(6)体积的5%，并配置NaOH碱液加入碱罐(14)内；通过PLC自控系统(8控制链霉素菌渣储备池
(I)与加碱泵(26)的开启，进料时间设定为5min，流量分别为0.05L/min、0.001L/min ;预反应池(3)内电动搅拌器一(121)开启，同时加热棒一(181)开始加热，采用在线水质监测系统一(111)检测预反应池(3)内的实际温度，并反馈至PLC自控系统，当温度不足75°C时，加热棒一(181)开始加热，当温度达到75°C后，加热停止，预反应池(3)内的搅拌时间设定为2.5h ;经碱液预处理后的混合液通过蠕动泵三(103)注入调节池(4)中，采用在线水质检测系统检测调节池内氨氮、COD的浓度，信号回馈至PLC自控系统，当调节池(4)内的C/N比不足20:1-25:1时，PLC控制系统控制开启碳源投加泵(24)，采用碳源投加泵(24)将秸杆发酵罐(5)内的上清液注入调节池(4)中，同时开启电动搅拌器二(122)，当调节池(4)内的C/N比达到规定值时，停止注入。在线水质监测系统二(112)实时检测调节池(4内的pH值，通过PLC自控系统(8)在线控制加酸泵(25)和加碱泵(26)的开启与关闭，使调节池4)内的pH在7.0-7.2范围。所得混合液经水质调节后，通过蠕动泵四(104)注入ASBR厌氧反应器(6)中，蠕动泵四(104)的进水时间由计时器(20)控制，厌氧ASBR反应器容积负荷设定为2.0-2.3gVSS/L.d，反应温度设定为40°C，当氧化还原电位ORP值高于设定范围-70—-1OOmV时，增加厌氧反应搅拌时间，增加水力停留时间HRT，反之降低HRT ;厌氧反应搅拌方式设定为连续；厌氧反应过程中产生的沼气通过集气袋进行收集后，可作为清洁燃料燃烧。将处理后的废链霉素菌渣由排泥泵(23)排入沼渣收集池(7)中，沼渣可作为有机肥料进行资源回收利用。链霉素菌渣在厌氧ASBR反应器内的停留时间设定为20d。废链霉素菌渣沼渣中未检测出链霉素的残留。
【权利要求】
1.一种链霉素菌渣处理的装置，其特征是，包括链霉素菌渣储备池(I)、碱液罐(2)、预反应池(3)、调节池(4)、秸杆发酵罐(5)、ASBR厌氧反应器(6)、沼渣收集池(7)、PLC自控系统(8)、计算机(9)、蠕动泵一(101)、蠕动泵二(102)、蠕动泵三(103)、蠕动泵四(104)、在线水质监测系统一(111)、在线水质监测系统二(112)、在线水质监测系统三(113)、电动搅拌器一(121)、电动搅拌器二(122)、电动搅拌器三(123)、酸罐(13)、碱罐(14)、温度探头一(151)、温度探头二(152)、pH 探头一(161)、pH 探头二(162)、ORP 探头(17)、加热棒一(181)、加热棒二(182)、集气袋(19)、计时器(20)、搅拌桨一(211)、搅拌桨二(212)、搅拌桨三(213)、在线水质快速检测系统(22)、排泥泵(23)、碳源投加泵(24)、加酸泵(25)和加碱泵(26)； 所述链霉素菌渣储备池(I )、碱液罐(2)分别通过蠕动泵一(101 )、蠕动泵二( 102)与预反应池(3)的左下部连接，所述预反应池(3)的右下部经蠕动泵三(103)与调节池(4)的左下部连接，所述调节池(4 )的右下部经蠕动泵四(104 )与ASBR厌氧反应器(6 )的左下部连接，所述ASBR厌氧反应器(6 )的右下部经排泥泵(23 )与沼渣收集池(7 )连接； 所述蠕动泵一(101 )、蠕动泵二( 102)、蠕动泵三(103)、蠕动泵四(104)、排泥泵(23)分别与计时器(20)连接；所述预反应池(3)、调节池(4)、ASBR厌氧反应器(6)分别设有在线水质监测系统一(111)、在线水质监测系统二(112)、在线水质监测系统三(113)，所述在线水质监测系统一(111)的一端连接有温度探头一(151 )，所述温度探头一(151)置于预反应池(3)内，所述在线水质监测系统一(111)的另一端连接计算机(9);所述在线水质监测系统二(112)的一端连接有pH探头一(161)，所述pH探头一(161)置于调节池(4)内；所述在线水质监测系统二(112)的另一端连接计算机(9);所述在线水质监测系统三(113)的一端分别连接有ORP探头(17)、温度探头二( 152),pH探头二( 162)，所述ORP探头(17)、温度探头二(152)、pH探头二(162)分别置于ASBR厌氧反应器(6)内一侧，所述在线水质监测系统三(I 13)的另一端连接计算机(9)； 所述预反应池(3 )、调节池(4 )、ASBR厌氧反应器(6 )内还分别设有搅拌桨一(211 )、搅拌桨二(212)、搅拌桨三(213)，所述搅拌桨一(211)、搅拌桨二(212)、搅拌桨三(213)分别通过电动搅拌器一(121)、电动搅拌器二( 122)、电动搅拌器三(123)与PLC自控系统(8)连接； 所述预反应池(3)、ASBR厌氧反应器(6)内还分别放置加热棒一(181)、加热棒二(182)，所述加热棒一(181)、加热棒二(182)分别与PLC自控系统(8)连接； 所述调节池(4)还连接有在线水质快速检测系统(22)，所述在线水质快速检测系统(22)的另一端连接计算机(9);所述调节池(4)的上方还设有秸杆发酵罐(5)，所述秸杆发酵罐(5 )的下端部经碳源投加泵(24 )与调节池(4 )连接，所述碳源投加泵(24 )还与PLC自控系统(8)连接，所述所述调节池(4)的下端设有两根管道分别经加酸泵(25)、加碱泵(26)与酸罐(13)、碱罐(14)连接；所述加酸泵(25)、加碱泵(26)又分别与PLC自控系统(8)连接; 所述ASBR厌氧反应器(6)的右上端排气口通过水封装置与集气袋(19)相连。
【文档编号】C12M1/34GK203923198SQ201420103617
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】李再兴, 苗志加, 钟为章, 杨景亮, 刘春 , 田宝阔, 耿晓玲, 周崇晖 申请人:河北科技大学