一种生物技术研发过程用废水、废料集中分离收集处理装置的制作方法

文档序号:25543124发布日期:2021-06-18 20:39阅读:96来源:国知局
一种生物技术研发过程用废水、废料集中分离收集处理装置的制作方法

本发明涉及废料处理技术领域,具体为一种生物技术研发过程用废水、废料集中分离收集处理装置。



背景技术:

生物技术研发产生的生物废水需要经过恰当的处理才能往外排。在生物技术研发过程中产生的含有病原性微生物,如细菌、病毒等的废水、废料将对环境以及人类健康产生严重的危害,如何处理该类废水、废料是当今环境保护的一个难题。现有技术中,一般都需要集中将待处理的废水、废料集中高温杀菌,再进行下一步固液分离分别做相关处理。现有技术中存在着集中处理时由于细菌分布不均匀而导致杀灭废水废料中较深层次的细菌就需要提供更高的温度以及更长久的时间,造成资源浪费,效率低下。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种生物技术研发过程用废水、废料集中分离收集处理装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种生物技术研发过程用废水、废料集中分离收集处理装置。该装置包括电机,传动机构,冷凝室,搅拌室,搅拌机构,灭菌机构,进料口以及出料口,所述电机置于传动机构上端,所述电机输出轴固定连接传动机构一端,所述传动机构远离电机一端置于冷凝室上端,所述冷凝室下端置于搅拌室上端,所述搅拌室内设有搅拌机构,所述传动机构远离电机一端固定连接搅拌机构,所述搅拌机构内部设有灭菌机构,所述搅拌室侧壁上端设有进料口,所述搅拌室侧壁下端设有出料口,所述搅拌室上端设有三号孔连通冷凝室。

生物技术研发过程中产生的废水废料由进料口进入搅拌室,电机带动驱动机构驱动搅拌机构对废水废料进行搅拌均匀,使得待处理的废水废料充分融合后由灭菌机构进行升温灭菌,灭菌机构在灭菌的同时会使得废料中的水分蒸发成水蒸气上升,水蒸气上升由三号孔进入冷凝室冷凝成水滴。

进一步的,所述传动机构包括一号转轴,二号转轴,三号转轴,一号斜齿轮,二号斜齿轮,三号斜齿轮,一号连杆,二号连杆,三号连杆,一号圆环以及二号圆环,所述一号转轴一端固定连接电机输出轴,所述二号转轴为两端开口的空心圆柱体,所述一号转轴从二号转轴一端开口伸入二号转轴内部与二号转轴转动连接,所述一号斜齿轮套设在一号转轴上,所述二号斜齿轮套设在二号转轴上,所述一号转轴上设有环形的一号凹槽,所述一号连杆一端固定连接一号圆环,所述一号圆环套设在一号凹槽内,所述二号转轴上设有环形的二号凹槽,所述二号圆环套设在二号凹槽内,所述二号连杆一端固定连接二号圆环,所述一号连杆远离一号圆环一端固定连接三号连杆一端,所述二号连杆远离二号圆环一端固定连接三号连杆另一端,所述三号连杆中间位置处设有一号孔,所述三号转轴一端在一号孔内与三号连杆转动连接,所述三号转轴远离三号连杆一端固定连接三号斜齿轮,所述三号斜齿轮与一号斜齿轮啮合,所述三号斜齿轮远离一号斜齿轮一侧与二号斜齿轮啮合,所述二号转轴远离二号斜齿轮一端固定连接搅拌机构。

电机输出轴带动一号转轴转动,一号转轴带动一号斜齿轮转动,一号斜齿轮与三号斜齿轮啮合,进而三号斜齿轮转动,三号转轴使得三号斜齿轮始终与一号斜齿轮与二号斜齿轮啮合,三号斜齿轮转动带动二号斜齿轮转动,二号斜齿轮固定在二号转轴上,故而二号转轴转动,二号转轴为空心轴且一号转轴从二号转轴内部穿过与二号转轴转动连接,二号转轴远离二号斜齿轮一端固定连接搅拌机构,故而搅拌机构与一号转轴同轴反转。

进一步的,所述搅拌机构包括搅拌叶以及搅拌轴,所述搅拌轴为空心轴,所述搅拌轴一端固定连接二号转轴,所述搅拌轴远离二号转轴一端转动连接搅拌室底部,所述搅拌轴外表面设有搅拌叶,所述搅拌轴内部设有灭菌机构,所述搅拌叶为螺旋状。

将搅拌叶设置成螺旋状,搅拌轴带动搅拌叶转动时,废水废料的混合体会从搅拌室最底部被螺旋叶片输送至最高处,再由最高处落下,在搅拌室内不停重复,由于搅拌轴内部设有灭菌机构,进而在废水废料的混合物在运送的途中被持续的灭菌,最终得到无菌的废水废料。灭菌过程中由于废水废料的混合物不停的被搅拌、被混合,因此可以将废水废料中的细菌消灭的较为彻底。

进一步的,所述灭菌机构包括转子,一号齿轮,挤压室,进气口,出气口,所述灭菌机构位于一号转轴与搅拌轴之间,所述转子中心位置处设有二号孔,所述二号孔内壁上设有轮齿,所述一号齿轮套设在一号转轴上,所述一号齿轮与轮齿啮合,所述转子三个角始终与挤压室内壁接触,所述挤压室一端固定连接搅拌室底座,所述挤压室一端伸出二号转轴一端的开口,所述挤压室伸出二号转轴一端处设有进气口,所述挤压室在搅拌轴内部设有若干出气口。

由于一号齿轮始终与二号孔的轮齿始终啮合且一号齿轮固定套设在一号转轴上,故而当电机带动一号转轴转动时,转子会在一号齿轮的带动下在挤压室内转动,挤压室被转子分成三个体积相等的空腔,当转子转动时,其中之一的空腔内的体积被压缩,空腔内的空气被挤压进而升温,升温后的空气在转子的带动下从出气口排出到灭菌机构与搅拌轴之间的缝隙内,进而升温后空气从灭菌机构与搅拌轴之间的缝隙内排到搅拌室内,高温空气对搅拌室内的废水废料混合物进行灭菌,同时高温空气会让废水废料混合物中的水分蒸发,对废料混合物进行固液分离,由于挤压室内的空腔体积不停改变,故而进气口会有源源不断的空气进入,同时出气口在冷凝室内一端温度低于在搅拌室内的一端,故而冷凝室内的气压低于在搅拌室内的气压,故而水蒸气会从出气口排出搅拌室进入冷凝室。在一号转轴与搅拌轴之间设置灭菌机构,利用传动机构给灭菌机构提供动力,在电机带动搅拌机构搅拌的同时对废水废料进行灭菌,同时利用高温空气对废水废料进行固液分离,有效节约能源,提高了处理效率。

进一步的,所述挤压室与二号转轴开口端连接处设有密封环,所述搅拌叶内部设有气道,所述搅拌叶表面设有若干出气孔连通所述气道,若干所述出气孔内部设有单向阀。

密封环使得挤压室产生的高温空气只能从气道进入搅拌叶内部,进而从出气孔排出搅拌叶,高温空气从搅拌叶表面排出,可以有效杀灭与搅拌叶接触的废水废料混合物,进而更加彻底的对废水废料进行灭菌,同时在出气孔内设有单向阀,避免废水废料混合物从出气孔进入到搅拌叶内部造成堵塞。

进一步的,所述冷凝室内设有冷凝板,所述冷凝板位于冷凝室内部的顶端,所述冷凝室侧壁设有开口,所述冷凝室一侧设有集水桶。所述冷凝板靠近搅拌室一侧设有斜面,所述冷凝板靠近集水桶一侧厚度大于远离集水桶一侧厚度。

高温水蒸气从三号孔进入冷凝室后与冷凝板接触,水蒸气遇冷变成液滴附着在冷凝板表面,由于冷凝板设有一定的斜度,故而水滴会顺着冷凝板流到集水桶内,液体最终会全部进入集水桶,固体留在搅拌室从出料口排出收集。

进一步的,所述出气孔的轴线与气道的轴线之间夹角为60°。将出气孔设置成与气道之间的夹角为60°,灭菌机构6产生的高温气体从出气孔排出至搅拌室的过程中,高温气体首先接触的是混合物,喷出的气体与搅拌叶表面之间有一定的角度可以使得高温气体直接进入混合物内部的面积增大,可以更有效杀灭混合物内部的细菌。

与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明在搅拌轴与一号转轴之间设有灭菌机构,电机带动搅拌机构对废水废料进行均匀混合的同时,与传动机构配合带动灭菌机构对搅拌室内的废水废料混合物进行灭菌,同时灭菌机构产生的高温空气在搅拌室内使得废水废料混合物固液分离,灭菌的过程持续进行,灭菌比较彻底,有效提高处理效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1是本发明的整体结构示意图;

图2是本发明的传动机构结构示意图;

图3是本发明的灭菌机构俯视结构示意图;

图4是本发明的搅拌机构结构示意图;

图5是本发明的搅拌叶内部结构示意图;

图6是本发明的出气口结构示意图。

图中:1-电机;2-传动机构;201-一号转轴;202-二号转轴;203-三号转轴;204-一号斜齿轮;205-二号斜齿轮;206-三号斜齿轮;207-一号连杆;208-二号连杆;209-三号连杆;210-一号圆环;211-二号圆环;3-冷凝室;31-冷凝板;32-集水桶;4-搅拌室;5-搅拌机构;51-搅拌叶;511-气道;512-出气孔;513-单向阀;52-搅拌轴;6-灭菌机构;61-转子;62-一号齿轮;63-挤压室;64-进气口;65-出气口;7-进料口;8-出料口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6,本发明提供技术方案:一种生物技术研发过程用废水、废料集中分离收集处理装置。该装置包括电机1,传动机构2,冷凝室3,搅拌室4,搅拌机构5,灭菌机构6,进料口7以及出料口8,所述电机1置于传动机构2上端,所述电机1输出轴固定连接传动机构2一端,所述传动机构2远离电机1一端置于冷凝室3上端,所述冷凝室3下端置于搅拌室4上端,所述搅拌室4内设有搅拌机构5,所述传动机构2远离电机1一端固定连接搅拌机构5,所述搅拌机构5内部设有灭菌机构6,所述搅拌室4侧壁上端设有进料口7,所述搅拌室4侧壁下端设有出料口8,所述搅拌室4上端设有三号孔连通冷凝室3。生物技术研发过程中产生的废水废料由进料口7进入搅拌室4,电机1带动驱动机构驱动搅拌机构5对废水废料进行搅拌均匀,使得待处理的废水废料充分融合后由灭菌机构6进行升温灭菌,灭菌机构6在灭菌的同时会使得废料中的水分蒸发成水蒸气上升,水蒸气上升由三号孔进入冷凝室3冷凝成水滴。

所述传动机构2包括一号转轴201,二号转轴202,三号转轴203,一号斜齿轮204,二号斜齿轮205,三号斜齿轮206,一号连杆207,二号连杆208,三号连杆209,一号圆环210以及二号圆环211,所述一号转轴201一端固定连接电机1输出轴,所述二号转轴202为两端开口的空心圆柱体,所述一号转轴201从二号转轴202一端开口伸入二号转轴202内部与二号转轴202转动连接,所述一号斜齿轮204套设在一号转轴201上,所述二号斜齿轮205套设在二号转轴202上,所述一号转轴201上设有环形的一号凹槽,所述一号连杆207一端固定连接一号圆环210,所述一号圆环210套设在一号凹槽内,所述二号转轴202上设有环形的二号凹槽,所述二号圆环211套设在二号凹槽内,所述二号连杆208一端固定连接二号圆环211,所述一号连杆207远离一号圆环210一端固定连接三号连杆209一端,所述二号连杆208远离二号圆环211一端固定连接三号连杆209另一端,一号连杆207以及一号圆环210与二号连杆208以及二号圆环211将三号连杆209固定,三号连杆209通过三号转轴203将三号斜齿轮206固定在与一号斜齿轮204以及二号斜齿轮205保持啮合状态。所述三号连杆209中间位置处设有一号孔,所述三号转轴203一端在一号孔内与三号连杆209转动连接,所述三号转轴203远离三号连杆209一端固定连接三号斜齿轮206,所述三号斜齿轮206与一号斜齿轮204啮合,所述三号斜齿轮206远离一号斜齿轮204一侧与二号斜齿轮205啮合,所述二号转轴202远离二号斜齿轮205一端固定连接搅拌机构5。电机1输出轴带动一号转轴201转动,一号转轴201带动一号斜齿轮204转动,一号斜齿轮204与三号斜齿轮206啮合,进而三号斜齿轮206转动,三号转轴203使得三号斜齿轮206始终与一号斜齿轮204与二号斜齿轮205啮合,三号斜齿轮206转动带动二号斜齿轮205转动,二号斜齿轮205固定在二号转轴202上,故而二号转轴202转动,二号转轴202为空心轴且一号转轴201从二号转轴202内部穿过与二号转轴202转动连接,二号转轴202远离二号斜齿轮205一端固定连接搅拌机构5,故而搅拌机构5与一号转轴201同轴反转。

所述搅拌机构5包括搅拌叶51以及搅拌轴52,所述搅拌轴52为空心轴,所述搅拌轴52一端固定连接二号转轴202,所述搅拌轴52远离二号转轴202一端转动连接搅拌室4底部,所述搅拌轴52外表面设有搅拌叶51,所述搅拌轴52内部设有灭菌机构6,所述搅拌叶51为螺旋状。将搅拌叶51设置成螺旋状,搅拌轴52带动搅拌叶51转动时,废水废料的混合体会从搅拌室4最底部被螺旋叶片输送至最高处,再由最高处落下,在搅拌室4内不停重复,由于搅拌轴52内部设有灭菌机构6,进而在废水废料的混合物在运送的途中被持续的灭菌,最终得到无菌的废水废料。灭菌过程中由于废水废料的混合物不停的被搅拌、被混合,因此可以将废水废料中的细菌消灭的较为彻底。

所述灭菌机构6包括转子61,一号齿轮62,挤压室63,进气口64,出气口65,所述灭菌机构6位于一号转轴201与搅拌轴52之间,所述转子61中心位置处设有二号孔,所述二号孔内壁上设有轮齿,所述一号齿轮62套设在一号转轴201上,所述一号齿轮62与轮齿啮合,所述转子61三个角始终与挤压室63内壁接触,所述挤压室63一端固定连接搅拌室4底座,所述挤压室63一端伸出二号转轴202一端的开口,所述挤压室63伸出二号转轴202一端处设有进气口64,所述挤压室63在搅拌轴52内部设有若干出气口65。由于一号齿轮62始终与二号孔的轮齿始终啮合且一号齿轮62固定套设在一号转轴201上,故而当电机1带动一号转轴201转动时,转子61会在一号齿轮62的带动下在挤压室63内转动,挤压室63被转子61分成三个体积相等的空腔,当转子61转动时,其中之一的空腔内的体积被压缩,空腔内的空气被挤压进而升温,升温后的空气在转子61的带动下从出气口65排出到灭菌机构6与搅拌轴52之间的缝隙内,进而升温后空气从灭菌机构6与搅拌轴52之间的缝隙内排到搅拌室4内,高温空气对搅拌室4内的废水废料混合物进行灭菌,同时高温空气会让废水废料混合物中的水分蒸发,对废料混合物进行固液分离,由于挤压室63内的空腔体积不停改变,故而进气口64会有源源不断的空气进入,同时出气口65在冷凝室3内一端温度低于在搅拌室4内的一端,故而冷凝室3内的气压低于在搅拌室4内的气压,故而水蒸气会从出气口65排出搅拌室4进入冷凝室3。在一号转轴201与搅拌轴52之间设置灭菌机构6,利用传动机构2给灭菌机构6提供动力,在电机1带动搅拌机构5搅拌的同时对废水废料进行灭菌,同时利用高温空气对废水废料进行固液分离,有效节约能源,提高了处理效率。

所述挤压室63与二号转轴202开口端连接处设有密封环,所述搅拌叶51内部设有气道511,所述搅拌叶51表面设有若干出气孔512连通所述气道511,若干所述出气孔512内部设有单向阀513。密封环使得挤压室63产生的高温空气只能从气道511进入搅拌叶51内部,进而从出气孔512排出搅拌叶51,高温空气从搅拌叶51表面排出,可以有效杀灭与搅拌叶51接触的废水废料混合物,进而更加彻底的对废水废料进行灭菌,同时在出气孔512内设有单向阀513,避免废水废料混合物从出气孔512进入到搅拌叶51内部造成堵塞。

所述冷凝室3内设有冷凝板31,所述冷凝板31位于冷凝室3内部的顶端,所述冷凝室3侧壁设有开口,所述冷凝室3一侧设有集水桶32。所述冷凝板31靠近搅拌室4一侧设有斜面,所述冷凝板31靠近集水桶32一侧厚度大于远离集水桶32一侧厚度。高温水蒸气从三号孔进入冷凝室3后与冷凝板31接触,水蒸气遇冷变成液滴附着在冷凝板31表面,由于冷凝板31设有一定的斜度,故而水滴会顺着冷凝板31流到集水桶32内,液体最终会全部进入集水桶32,固体留在搅拌室4从出料口8排出收集。

所述出气孔512的轴线与气道511的轴线之间夹角为60°。将出气孔512设置成与气道511之间的夹角为60°,灭菌机构6产生的高温气体从出气孔512排出至搅拌室4的过程中,高温气体首先接触的是混合物,喷出的气体与搅拌叶表面之间有一定的角度可以使得高温气体直接接触、进入混合物内部的面积增大,可以更有效杀灭混合物内部的细菌。

本发明的工作过程:打开电机1开关,电机1带动一号转轴201转动,一号转轴201带动一号斜齿轮204转动,一号斜齿轮204带动三号斜齿轮206转动,三号斜齿轮206带动二号斜齿轮205转动,二号斜齿轮205套设在二号转轴202上,二号转轴202转动,进而搅拌轴52带动搅拌叶51转动。同时一号转轴201转动,一号齿轮62转动,一号齿轮62带动转子61在挤压室63内转动挤压空气,低温空气从进气口64进入挤压室63被挤压后变成高温空气从出气口65排出,高温空气从出气口65进入挤压室63与搅拌轴52之间的空隙中,进而从气道511进入搅拌叶51内部,从出气孔512排出到搅拌室4。打开进料口7的阀门,将废水与废料倒入至搅拌室4内,废水废料由搅拌叶51搅拌混合成混合物,混合物在搅拌叶51上受到高温气体作用,混合物内的细菌被高温杀灭,同时混合物内的水分被高温气体加热蒸发成水蒸气,水蒸气上升从三号口进入冷凝室3,在冷凝室3内水蒸气遇到冷凝板31冷凝成水滴顺着冷凝板31流道集水桶32内,最终液体富集在集水桶32内部,固体留在搅拌室4内从出料口8排出。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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