一种制备改性生物填料的设备

本技术涉及生物填料加工，具体涉及一种制备改性生物填料的设备。

背景技术：

1、生物填料的作用是将微生物聚集其内或者表面形成生物膜，进而通过生物填料上负载的高浓度的微生物降解转化污染物。生物填料的应用是污水处理厂提标改造的主要方式之一。目前，已经应用的生物填料根据其形状结构分类有：卡尼兹填料、多孔泡沫填料、大型球填料以及大型圆柱填料等，其直径在25-100mm，生物填料的主要基材如pp或者pe在卡尼兹填料应用中最为广泛，但卡尼兹填料表面疏水、光滑，导致其存在挂膜周期长、生物浓度低以及填充率高等问题。

2、现有可参考授权公告号为cn105565481b的中国专利申请，公布了一种牡蛎壳粉改性生物填料的方法，该方法将牡蛎壳清洗干燥后，破碎到粒度为50-200微米的颗粒；用可生物降解粘结剂溶液在经预处理后的聚合物基生物填料表面涂布，再将牡蛎壳颗粒粘结在填料表面，得到表面负载有牡蛎壳粉的生物填料。但该专利方法，随着粘结剂的自动降解，牡蛎壳会逐渐脱落，失去改性效果。

3、上述现有技术在改性生物填料表面涂覆改性材料时都需要利用粘结剂的连接作用，但是目前生物填料多为非极性的pp或者pe材料，而粘结剂多为极性材料，因此，极性的粘结剂与非极性的材料表面作用力不强，易脱落，降低改性效果。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种制备改性生物填料的设备，其具有无需粘接剂且结合稳固的优点。

2、本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、本实用新型提供了一种制备改性生物填料的设备，包括：

4、高温砂箱，其内可容纳并预热改性材料，所述高温砂箱的预热温度为150-250℃；高压气体系统，其内容纳有惰性气体；

5、喷砂系统，其包括喷嘴、网孔传送带和动力组件，所述动力组件包括电机、主动胶辊和从动胶辊，所述喷嘴通过一输料管与高压气体系统相连通，所述输料管还与高温砂箱相连接，所述传送带环绕主动胶辊和从动胶辊形成闭环，所述电机与主动胶辊固定连接。

6、通过采用上述技术方案，高温砂箱将改性材料预热至150-250℃，打开高压气体系统，惰性气体沿输料管负载预热的改性材料至喷嘴；将生物填料放置于网孔传送带上，启动电机带动主动胶辊转动，网孔传送带和从动胶辊随之移动，喷嘴喷出预热的无机改性材料至生物填料上，因改性材料具有温度，从而能够瞬间熔融生物填料的基材，进而镶嵌在其表面，利用生物填料的基材受热熔融变形，降温收缩固化的特点，不需要涂覆粘接剂，直接将改性材料固定在生物填料的表面。

7、进一步地，还包括除尘组件，所述除尘组件包括两除尘罩、两真空泵和集料箱，所述两除尘罩分别设置在网孔传送带上部和下部，所述两真空泵与集料箱之间设置有第一管线，所述集料箱与两除尘罩之间设置有第二管线。

8、通过采用上述技术方案，启动真空泵，在集料箱内形成负压，进而通过除尘罩吸除铁网传送带上未被吸附的改性材料，或吸除生物填料上结合不牢固的改性材料，清洁的同时回收利用。

9、进一步地，所述高温砂箱与输料管之间通过一支管相连接，所述支管相对于输料管倾斜向上设置。

10、通过采用上述技术方案，从而支管所在的平面高于输料管所在的平面，且两平面之间具有夹角，有利于初始阶段改性材料利用自重自高温砂箱流入输料管。

11、进一步地，所述高温砂箱设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌棒和搅拌电机，所述搅拌棒设置在高温砂箱内，所述搅拌电机固定于高温砂箱的上部，所述搅拌棒与搅拌电机固定连接。

12、通过采用上述技术方案，可以搅拌高温砂箱内的改性材料，使其受热更加均匀。

13、进一步地，所述网孔传送带的网孔尺寸为10*10-20*20mm，网丝尺寸为1.5-2.5mm，传送速度0.01-0.1m/s。

14、通过采用上述技术方案，当网孔尺寸小于10*10mm时，过于密集的传送带铁网会影响喷砂效果；当网孔尺寸大于20*20mm时，小尺寸的生物填料会从网孔掉落，不能够顺利通过传送带运输。

15、进一步地，还包括支架，所述支架上靠近主动胶辊的一端安装有轴承座安装板，所述轴承座安装板上设置有带菱形座的轴承，所述主动胶辊的一端与轴承固定连接。

16、进一步地，所述从动胶辊的两端分别固定于两侧的滚动轴承上，所述滚动轴承的上部和下部分别开设有滑块座，对应上下滑块座的支架上均设置有滑条，所述滑条卡设于滑块座内。

17、通过采用上述技术方案，从而将两侧的滚动轴承固定于支架上，进而对从动胶辊进行限位，滑块座和滑条的适配容许从动胶辊具有一定的位移偏差，增加装置的灵活性。

18、进一步地，所述支架上设置有电机安装板，所述电机固定于电机安装板上。

19、通过采用上述技术方案，从而将电机设置于靠近支架处，便于与主动胶辊的适配。

20、进一步地，所述支架上还设置有支座，所述真空泵固定于支座上。

21、进一步地，所述喷嘴设置有三个，所述喷嘴与输料管之间设置有短接管，所述喷嘴通过喷嘴支座固定于支架上。

22、通过采用上述技术方案，设置多个喷嘴有利于提高喷涂效率和均匀性。

23、进一步地，所述高压气体系统设置有压力表，所述高压气体系统与输料管之间设置有阀门。

24、通过采用上述技术方案，通过压力表可以检测高压气体系统的惰性气体状况，提高系统的安全性，并可以通过阀门控制惰性气体的流量。

25、进一步地，所述输料管外表面包覆有保温层。

26、综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

27、本实用新型的装置，通过高温砂箱和高压气体系统，将无机改性材料加热至预定温度并运载至喷砂系统，利用生物填料本身的热塑性，直接将改性材料固定在生物填料表面，不需要粘接剂，且结合牢固；未结合的无机改性材料可直接脱离生物填料，可使用除尘组件消除未结合的改性材料，实现回收利用，节约资源。

技术特征：

1.一种制备改性生物填料的设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种制备改性生物填料的设备，其特征在于：还包括除尘组件(4)，所述除尘组件(4)包括两除尘罩(41)、两真空泵(42)和集料箱(43)，所述两除尘罩(41)分别设置在网孔传送带(32)上部和下部，所述两真空泵(42)与集料箱(43)之间设置有第一管线(44)，所述集料箱(43)与两除尘罩(41)之间设置有第二管线(45)。

3.根据权利要求1所述的一种制备改性生物填料的设备，其特征在于：所述高温砂箱(1)与输料管(21)之间通过一支管(12)相连接，所述支管(12)相对于输料管(21)倾斜向上设置。

4.根据权利要求1或3任一所述的一种制备改性生物填料的设备，其特征在于：所述高温砂箱(1)设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌棒和搅拌电机(11)，所述搅拌棒设置在高温砂箱(1)内，所述搅拌电机(11)固定于高温砂箱(1)的上部，所述搅拌棒与搅拌电机(11)固定连接。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种制备改性生物填料的设备，其特征在于：所述网孔传送带(32)的网孔尺寸为10*10-20*20mm，网丝尺寸为1.5-2.5mm，传送速度0.01-0.1m/s。

6.根据权利要求2所述的一种制备改性生物填料的设备，其特征在于：还包括支架(5)，所述支架(5)上靠近主动胶辊(34)的一端安装有轴承座安装板(51)，所述轴承座安装板(51)上设置有带菱形座的轴承(511)，所述主动胶辊(34)的一端与轴承(511)固定连接；所述从动胶辊(35)的两端分别固定于两侧的滚动轴承(52)上，所述滚动轴承(52)的上部和下部分别开设有滑块座(521)，对应上下滑块座(521)的支架(5)上均设置有滑条(53)，所述滑条(53)卡设于滑块座(521)内。

7.根据权利要求6所述的一种制备改性生物填料的设备，其特征在于：所述支架(5)上设置有电机安装板(54)，所述电机(33)固定于电机安装板(54)上，支架(5)上还设置有支座(421)，所述真空泵(42)固定于支座(421)上。

8.根据权利要求6-7任一所述的一种制备改性生物填料的设备，其特征在于：所述喷嘴(31)设置有三个，所述喷嘴(31)与输料管(21)之间设置有短接管(311)，所述喷嘴(31)通过喷嘴支座(312)固定于支架(5)上。

9.根据权利要求1所述的一种制备改性生物填料的设备，其特征在于：所述高压气体系统(2)设置有压力表(22)，所述高压气体系统(2)与输料管(21)之间设置有阀门(23)。

10.根据权利要求1-3任一所述的一种制备改性生物填料的设备，其特征在于：所述输料管(21)外表面包覆有保温层。

技术总结
本技术涉及生物填料加工技术领域，具体涉及一种制备改性生物填料的设备，其技术方案包括：高温砂箱，其内可容纳并预热改性材料，高温砂箱的预热温度为150‑250℃；高压气体系统，其内容纳有惰性气体；喷砂系统，其包括喷嘴、网孔传送带和动力组件，动力组件包括电机、主动胶辊和从动胶辊，喷嘴通过一输料管与高压气体系统相连通，输料管还与高温砂箱相连接，传送带环绕主动胶辊和从动胶辊形成闭环，电机与主动胶辊固定连接；本技术具有无需粘接剂且结合稳固的优点。

技术研发人员：冯权,陈颖,师晓爽,管海彬,张烽媛,郭荣波
受保护的技术使用者：中国科学院青岛生物能源与过程研究所
技术研发日：20230307
技术公布日：2024/1/12