一种去除果蔬汁中残留农药的装置的制作方法

本实用新型涉及一种去除农药的装置，具体涉及一种去除果蔬汁中残留农药的装置。

背景技术：

为达到杀灭或控制害虫、真菌等生物的目的，农药在蔬菜、水果的种植中被大量使用。其中，有机磷、拟除虫菊酯类和氨基甲酸酯类农药是使用量较大的农药。农药普遍对高等哺乳动物具有生殖毒性、细胞毒性、神经毒性、免疫毒性等。农药残留问题严重危害着食品安全，这一问题已成为全球关注的焦点。

农药残留的去除方法有物理法、化学法、生物降解法等。而这几类方法用于果蔬汁中残留农药的去除时有其局限性：如辐照法虽然具有降解农药、灭菌等作用，但会在一定程度上影响果蔬汁的VC含量；臭氧也具有去除农药的作用，但处理后产生的新物质可能具有相当或更大的毒性，且臭氧处理费用较高，在很大程度上限制了臭氧的使用；微生物降解法现在被认为是脱除农药残留的理想方法，但用于果蔬汁中时微生物的生长会改变果蔬汁原本的风味及状态。近年来研究发现多数微生物具有吸附农药的作用，其中包括乳酸菌、酵母菌等益生菌。采用微生物菌体进行吸附，农药去除效果明显、反应条件温和、材料易得、不会造成二次污染。

目前常用的吸附材料包括活性炭和大孔吸附树脂，但活性炭对大多数农药吸附效果不佳，大孔吸附树脂工作中的置换、再置换过程较为繁琐，都不是最佳的吸附材料。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种去除果蔬汁中残留农药的装置，该装置可快速、有效、安全地去除果蔬汁中的各类残留农药。本实用新型的技术方案为：

一种去除果蔬汁中残留农药的装置，包括依次连接的果汁罐、生物发生器组、储料罐；所述生物发生器组由多个生物发生器串列组成，具体串列方式为：每个生物发生器外部上方设有进水口和出料口，外部下方设有出水口和入料口，前一个生物反应器的进水口与后一个生物反应器的出水口连接，前一个生物反应器的出料口与后一个生物反应器的进料口连接；

每个生物发生器内部设有膜元件处理单元，所述膜元件处理单元由多个双层陶瓷膜按照上下交叉错开方式排列而成，并且最上端双层陶瓷膜的位置要低于该生物发生器的出料口，最下端双层陶瓷膜的位置要高于该生物发生器的入料口；所述膜元件处理单元与所述生物发生器壁面组成的空间内填充有灭活酵母菌菌体，填充率在40％～60％；所述膜元件处理单元下方还设有曝气装置。

进一步地，所述装置还包括废料罐，所述废料罐与所述生物发生器组中第一个生物发生器连接。

进一步地，所述生物发生器顶部设有排气阀。

进一步地，所述生物发生器底部设有固定底座。

进一步地，所述果汁罐与所述生物发生器组之间的导入管、所述生物发生器之间的导出管和输送管、所述废料罐与所述第一个生物发生器之间的输送管均设有压力泵和至少一个球阀。

进一步地，所述压力泵采用不锈钢结构。

进一步地，所述膜元件处理单元中，各层双层陶瓷膜的间距≤2m，相邻双层陶瓷膜的重叠部分为每层双层陶瓷膜长度的3/4以上。

进一步地，所述双层陶瓷膜为孔径为0.22μm的平板式陶瓷膜，其上开设有多个并列通孔。

进一步地，所述装置中还可设置多个并列的生物发生器组。

本实用新型的有益效果为：

(1)处理效率高。该装置生物反应器中多层膜元件按照上下错开方式分布，增加了果汁在容器中与菌体接触的时间，同时设有曝气装置通入氧气，促进反应的进行，脱除农药的效果良好。

(2)处理能力可控。整个装置中的生物反应器数量不限定，可对生物反应器串联数量做出变动，以保证处理后的果汁农药残留率达到企业要求；除此之外，可根据处理量的大小对生物反应器进行多列组合，生产效率得以提高。

(3)节省空间。本装置将过滤装置与反应装置合二为一，节省了生产空间。

(4)产品无差异化，降低能耗。由于膜元件错开分布，加强了果汁的扰动性，使果汁充分混合。除此之外，不采用搅拌或者震荡的方式就实现了充分反应，降低了设备能耗。

(5)装置实现连续性工作。本实用新型装置设有逆向的反冲洗装置，可以以高压液体作用于膜元件，高压液体在每个生物反应器中从上层陶瓷膜进入至下层陶瓷膜流出，其作用方向与果汁通过膜元件的方向相反，同时在整个装置中从最后端的生物反应器向最前端的生物反应器流动。此类清理方式效果较好，防止膜被堵塞，以便长期维持良好的过滤效果；除此之外，该装置选用的高压液体可洗脱酵母菌菌体上残留的农药，可实现酵母菌的再次脱除作用。综合两者因素，实现了导出管一管多用，并达到整个装置的连续化工作的效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；其中，1—果汁罐，2—生物反应器，3—储料罐，4—废料罐，5—压力泵，6—双层陶瓷膜，7—曝气装置，8—球阀，9—排气阀，10—固定底座、11—导入管，12—输送管，13—导出管，14—入料口，15—出料口，16—进水口，17—出水口，18—压力表。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型做进一步详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

如图1所示，本实用新型具体实施例提供一种去除果蔬汁中残留农药的装置，包括果汁罐1、生物发生器组、储料罐3、废料罐4，其中果汁罐1、生物发生器组、储料罐3依次连接，废料罐4和生物发生器组的第一个生物发生器连接。

生物发生器组由3个生物发生器2串列组成，具体串列方式为：每个生物发生器外部上方设有进水口16和出料口15，外部下方设有出水口17和入料口14，前一个生物反应器的进水口与后一个生物反应器的出水口连接，前一个生物反应器的出料口与后一个生物反应器的进料口连接。生物发生器2顶部设有排气阀9，底部设有固定底座10，内部设有膜元件处理单元；膜元件处理单元由多个双层陶瓷膜6按照上下交叉错开方式排列而成，双层陶瓷膜为孔径为0.22μm的平板式陶瓷膜，其上开设有多个并列通孔；各层双层陶瓷膜的间距≤2m，相邻双层陶瓷膜的重叠部分为每层双层陶瓷膜长度的3/4以上，并且最上端双层陶瓷膜的位置要低于该生物发生器的出料口，最下端双层陶瓷膜的位置要高于该生物发生器的入料口；该膜元件处理单元与生物发生器壁面组成的空间内填充有灭活酵母菌菌体，填充率在40％～60％；膜元件处理单元下方还设有曝气装置7。此外，生物反应器2还设有压力表18用于监控生物发生器内的压力。

果汁罐1与生物发生器组之间的导入管11、生物发生器之间的导出管13和输送管12、废料罐4与第一个生物发生器之间的输送管均设有压力泵5和至少一个球阀8，压力泵采用不锈钢结构。

本实用新型的工作过程为：果汁储存于果汁罐1中，先关闭导出管13上的阀门，打开导入管11以及输送管12上的阀门。在压力泵5的作用下，果汁通过导入管11进入到第一个生物反应器2底端。高压果汁渗透通过错开的多层双层陶瓷膜6，与双层陶瓷膜与生物发生器壁面内部的菌体充分接触，实现脱除农药，并由曝气装置7供应氧气保证菌体的脱除效果。果汁到达顶端后，通过生物反应器2顶端侧面的出料口15与输送管12进入下一生物反应器底端，按同样的工作流程进入到第三个生物反应器底端中，最后到达第三个生物反应器顶端，通过输送管进入到储料罐3中。

此外，当果汁通过生物反应器组一段时间后，为保证装置脱除农药效果的持续性，此时关闭导入管11上的阀门，待生物反应器组及输送管12中的果汁全部进入到储料罐3中后，关闭输送管12上的阀门，打开导出管13上的阀门。洗脱液从最后一个生物反应器顶端进水口16进入，在高压的作用下，不同于果汁流向的方向，反向冲洗多层膜元件6，并且对菌体上附着的农药进行洗脱，使农药溶解于洗脱液中。然后洗脱液通过该生物反应器顶端侧面的出水口17与导出管13，从倒数第二个生物反应器顶端流入反应器中，重复工作过程，进入到第一个生物反应器中，最终从该生物反应器底端侧面进入到废料罐4中。然后再次从最后一个生物反应器顶端进水口16通入水，冲洗装置中残留洗脱液，最终仍进入到废料罐4中。经多次冲洗，装置中无残留洗脱液后，再次重复以上操作，关闭导出管13上的阀门，打开导入管11以及输送管12上的阀门，利用装置对果汁进行处理。

本实用新型具有处理效率高、处理能力可控、节省空间的优点，并且脱除农药的效果良好，经检测，采用本实用新型处理果蔬汁后，农药残留均在国家规定的标准范围内。此外，本装置还可实现连续性工作。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，但如前所述，应当理解实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离实用新型的精神和范围，则都应在实用新型所附权利要求的保护范围内。