用于角蛋白废物微生物水解反应装置制造方法及图纸

一种用于角蛋白废物微生物水解反应装置，其特征在于它具有反应装置本体，反应装置本体顶部设有反应装置盖（１１），在反应装置盖上设有进水管（１）、出气管（２），反应装置本体内依次设有布水器（１０）、角蛋白填料（４）、过滤筛（９），反应装置本体下部设有出水管（６）、输气管（７）、回流出水管（８），反应装置本体上部侧面设有回流进水管（３），反应装置本体中部侧面设有取样口（５）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于角蛋白废物微生物水解反应装置。
技术介绍
我国拥有丰富的角蛋白资源，尤其是在现代农业中，大规模的家禽养殖产生了大量角蛋白废物，它们大多未被充分利用，有的甚至污染环境，造成公害。若加以妥善处理，可使之转化成很好的资源。近年来，随着氨基酸的应用范围的拓宽，传统氨基酸原料(蛋白质)短缺严重。因此，妥善处理并利用这些废物资源，对于缓解氨基酸原料的供求矛盾具有重要的现实意义。角蛋白的水解方法很多，目前在我国常用的有化学处理法、高温蒸煮法、挤压膨化法、熔炼法等和微生物酶解法。由于种种原因，理化法有很大的缺陷，而微生物酶解法目前国内外还未见生产性应用。先经热压处理，再采用角蛋白降解菌厌氧或好氧水解角蛋白废物，根据不同要求，采取不同的方法收集、分离、纯化降解产物，最终得到产品。这样不但可以节省动力和能源，还可以提高氨基酸的消化率或利用率，并有效保护热敏氨基酸，从而改善必需氨基酸的平衡性。因此，研究和开发高效角蛋白微生物水解反应装置具有重要意义。角蛋白废物足一种固体废弃物，因此在考虑处理工艺和装置时，可以借鉴传统的垃圾处理。传统垃圾处理包括卫生填埋、堆肥处理和焚烧处理。显然，卫生填埋和焚烧处理无法实现对有机质废物的资源化利用，堆肥处理就成了唯一可以借鉴的方法。堆肥处理是将垃圾废物进行堆置，借助垃圾中的各种微生物的作用，使有机废物转化成腐熟有机肥的过程。若采用堆肥技术来处理角蛋白废物，存在诸多缺点①堆肥技术一般采用分批发酵，不能连续获取产品；②堆肥过程包括升温阶段、高温阶段、降温阶段和保肥阶段，其中高温阶段会破坏热敏氨基酸；③堆肥产物只能用作肥料或饲料，从中提取有效成分(如蛋白质和氨基酸)比较困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于角蛋白废物微生物水解反应装置。它具有反应装置本体，反应装置本体顶部设有反应装置盖，在反应装置盖上设有进水管、出气管，反应装置本体内依次设有布水器、角蛋白填料、过滤筛，反应装置本体下部设有出水管、输气管、回流出水管，反应装置本体上部侧面设有回流进水管，反应装置本体中部侧面设有取样口。本专利技术经过加热预处理的角蛋白废物(微生物的唯一碳、氮源)作为“填料”放置在反应装置中段，菌株接种于角蛋白填料内使其形成生物膜。微生物所需的无机营养液从装置顶部喷淋至角蛋白废物上，氧气从装置底部引入进行好氧发酵。含水溶蛋白的发酵液由装置底端流出。该反应装置具有很好的角蛋白水解性能，转化率达40％，容积负荷6.67kg/m3·d，容积产品(可溶蛋白)产率2.4kg/m3·d。附图说明附图是用于角蛋白废物微生物水解反应装置结构示意图。具体实施例方式用于角蛋白废物微生物水解反应装置具有反应装置本体，反应装置本体顶部设有反应装置盖11，在反应装置盖上设有进水管1、出气管2，反应装置本体内依次设有布水器10、角蛋白填料4、过滤筛9，反应装置本体下部设有出水管6、输气管7、回流出水管8，反应装置本体上部侧面设有回流进水管3，反应装置本体中部侧面设有取样口5。输气管7埋设于反应装置底部，与反应装置底面相距15～25mm。出水管6与回流出水管8在同一水平面上，距底部15～25mm。回流进水管3置于反应装置上部，距反应装置顶部250～350mm。布水器10置于回流进水管下端15～25mm处。反应装置采用钢材或耐热压材料构建。如图所示，反应装置本体可由钢材或其它耐热压材料构建，需预先经过高温灭菌，以保证发酵过程不受污染。反应装置中部填充经热压处理的角蛋白废物(微生物的唯一碳、氮源)，从反应装置顶部喷淋无机营养液至角蛋白废物上，菌株接种于角蛋白填料内使其形成生物膜，从反应装置底部引入氧气进行好氧发酵，含水溶蛋白的发酵液由反应装置底部流出，为提高反应装置的水停留时间，发酵液由底部至顶部进行适度循环。活性生物滴滤(ABF)技术是有机废水生物处理中的常用技术。其原理是让微生物附着生长在填料表面，当废水流过时，生物膜以有机污染物为养料，将其转化为无害的终产物。若将堆肥技术与ABF技术相结合，以角蛋白废物取代ABF滴滤池中的填料，则相当于在滴滤塔中设置了“堆肥”，可为微生物的生长和代谢提供一个良好的环境；将水解液回流，则可控制“堆肥”的升温和发酵的进程，及时带出水解产物；产物溶于水相，便于分离提纯；发酵残渣富含蛋白，可用作饲料。试验证明，据此开发的羽毛沥滤床反应装置具有很好的水解角蛋白的性能。在pH8～9，反应温度25～30℃的条件下，容积负荷6.67kg/m3·d，羽毛转化率达40％，容积产品(可溶蛋白)产率2.4kg/m3·d，供气量1195.2m3/m3·d，沥滤量0.3m3/m3·d，回流量6.72m3/m3·d。权利要求1.一种用于角蛋白废物微生物水解反应装置，其特征在于它具有反应装置本体，反应装置本体顶部设有反应装置盖(11)，在反应装置盖上设有进水管(1)、出气管(2)，反应装置本体内依次设有布水器(10)、角蛋白填料(4)、过滤筛(9)，反应装置本体下部设有出水管(6)、输气管(7)、回流出水管(8)，反应装置本体上部侧面设有回流进水管(3)，反应装置本体中部侧面设有取样口(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于角蛋白废物微生物水解反应装置，其特征在于所说输气管(7)埋设于反应装置底部，与反应装置底面相距15～25mm。3.根据权利要求1所述的一种用于角蛋白废物微生物水解反应装置，其特征在于所说出水管(6)与回流出水管(8)在同一水平面上，距底部15～25mm。4.根据权利要求1所述的一种用于角蛋白废物微生物水解反应装置，其特征在于所说回流进水管(3)置于容器上部，距顶部250～350mm。5.根据权利要求1所述的一种用于角蛋白废物微生物水解反应装置，其特征在于所说布水器(10)置于回流进水管下端15～25mm处。6.根据权利要求1所述的一种用于角蛋白废物微生物水解反应装置，其特征在于所说反应装置采用钢材或耐热压材料构建。全文摘要本专利技术公开了一种用于角蛋白废物微生物水解反应装置。它具有反应装置本体，反应装置本体顶部设有反应装置盖，在反应装置盖上设有进水管、出气管，反应装置本体内依次设有布水器、角蛋白填料、过滤筛，反应装置本体下部设有出水管、输气管、回流出水管，反应装置本体上部侧面设有回流进水管，反应装置本体中部侧面设有取样口。本专利技术经过加热预处理的角蛋白废物(微生物的唯一碳、氮源)作为“填料”放置在反应装置中段，菌株接种于角蛋白填料内使其形成生物膜。微生物所需的无机营养液从装置顶部喷淋至角蛋白废物上，氧气从装置底部引入进行好氧发酵。含水溶蛋白的发酵液由装置底端流出。该反应装置具有很好的角蛋白水解性能，转化率达40％，容积负荷6.67kg/m文档编号C02F11/02GK1480266SQ0314172公开日2004年3月10日 申请日期2003年7月18日 优先权日2003年7月18日专利技术者郑平, 谭盈盈, 胡宝兰, 郑 平 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑平，谭盈盈，胡宝兰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：