一种抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统技术方案

本发明专利技术涉及抗生素菌渣无害化、资源化处理技术领域，具体涉及一种抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统，所述系统包括混合加料装置、生物发酵模块和灭活造粒模块；在现有技术的基础上，本发明专利技术提供一种抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒系统，通过混合加料装置进行物料预混合，通过生物发酵装置对菌渣进行好氧发酵处理以降低抗生素残留，通过在生物发酵模块后连接灭活造粒模块，对经过生物发酵后的物料进行灭活造粒处理，使发酵后物料中的污染物进一步降解，从而最大程度上将产品毒性和污染性降至最低，实现抗生素菌渣的低成本无害化、资源化处理。资源化处理。资源化处理。

【技术实现步骤摘要】
一种抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统


[0001]本专利技术涉及抗生素菌渣无害化、资源化处理
，具体涉及一种抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统。

技术介绍

[0002]依据2008年修订的《国家危险废物名录》，抗生素菌渣被列入危险废物范畴。如果将其直接进行焚烧和填埋处理，不仅处理费用高，而且会造成资源的极大浪费。青霉素生产回收率一般在70％左右，其余的30％残留在菌渣中，现有工艺条件存在的提取条件苛刻、提取成本高、产率低、二次污染等技术问题，对制药行业的可持续发展形成了技术瓶颈。
[0003]针对抗生素菌渣的无害化处理与资源化利用的技术，主要包括厌氧发酵，热解，化学处理，好氧处理。厌氧发酵是将含有高有机质的抗生素菌渣通过厌氧发酵的方式转化为沼气，但是在实现抗生素菌渣的资源化利用的同时，此法很难实现消化液和消化残渣中抗生素的完全脱毒，而且设备投资和运行成本极大，还会带来二恶英或沼液等二次污染的风险。菌渣热解是有些抗生素对热敏感，在较高的温度下会分解，可以采用高温对其进行无害化降解处理，此法需要高温处理，而且实际应用主要限于热敏性原料的处理。化学处理是通过利用酸、碱、盐或有机溶剂处理菌渣，从而破坏抗生素分子结构，起到脱毒效果，此法需要引入较多的化学物质使用，也易导致处理产物的二次污染现象。微生物降解是通过接种某种抗生素降解菌进行好氧发酵堆肥，使菌渣中的抗生素残留被有效降解，形成可利用的有机质材料。
[0004]中国专利CN112314533A公开了一种抗生素菌渣的处理办法，采用黑水虻虫处理菌渣，将抗生素菌渣经水力空化技术处理形成匀浆制成饲料，利用黑水虻虫食取，再将黑水虻虫排泄物制成有机肥等。这种方法采用生物自身对有机物降解，但存在一定的安全隐患，且生物培养，管理控制较为困难，难以将其应用到工业生产应用中。
[0005]CN111729236A公开了一种抗生素菌渣处理方法，采用肉骨粉作添加剂与抗生素混合，激发菌渣中天然存在的微生物降解抗生素。微生物降解可以实现对环境的无害化，但采用自然堆肥难以控制反应条件，降解所需时间较长，降解后的渣具有风险难以再次使用。
[0006]CN110981563A公开了一种抗生素菌渣的处理方法，将抗生素菌渣置于反应罐，搅拌后进入微波调控，静置过滤后发酵完成降解。该方法可以有效将抗生素菌渣搅拌混合发酵，但搅拌过程安全性难以确定，且成料难以直接实现资源利用。
[0007]CN106925595A公开了一种抗生素菌渣的处理工艺，在酸性物质存在下，密封高温降解，然后将固体气体分离。该方法可以保留菌渣中的有机营养成分，但难以实现无害化处理的要求，且难以保证降解效率，该系统难以在工业生产上推广应用。
[0008]综上所述，现有的抗生素菌渣处理方法仍然存在难以保证处理结果，容易产生有害物质，安全性较差且较难投入生产应用中的技术问题。抗生素种类较多且产量较大，我们仍需要探究抗生素菌渣的低成本减量化无害化处理。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统。整套系统可以将抗生素原菌渣处理成无害化的颗粒状，可以满足后续制作肥料或填埋要求。本专利技术可广泛应用于多种抗生素菌渣的减量化、无害化处理。
[0010]本专利技术的技术方案之一，一种抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统，包括依次连接的混合加料装置、生物发酵模块和灭活造粒模块；
[0011]所述混合加料装置包括依次设置的加渣口、破碎区、搅拌区、输送区、出渣口；
[0012]所述生物发酵模块包括好氧发酵罐、控制柜、加热装置、鼓风机；好氧发酵罐上方设置有排气口，排气口连接有气体处理系统；好氧发酵罐中设置有曝气管；控制柜用于监控好氧发酵罐内部环境温湿度并控制加热装置、鼓风机、好氧发酵罐的搅拌系统，进出料系统的开闭合状态；
[0013]所述灭活造粒模块包括依次设置的初次筛分装置、混合装置、造粒机、抛圆装置、烘干装置、冷却装置、筛分装置、颗粒包装装置，所述烘干装置还连接有热风炉。
[0014]本专利技术还提供一种抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒方法，使用上述抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统进行好氧生物处理及灭活造粒。
[0015]进一步地，上述方法包括以下步骤：
[0016](1)将菌渣和碳源通过加渣口投入混合加料装置，在破碎区简单混合后转入搅拌区进行搅拌至充分混合后通过输送区送至出渣口得出渣物料，出渣物料转入生物发酵模块；
[0017](2)出渣物料含水率控制在50％～60％后作为发酵物料投入好氧发酵罐中，进行好氧发酵，堆肥过程中通过控制柜控制搅拌桨转速和风机频率，保证好氧发酵过程中氧浓度维持在5％～15％，当罐内氧气含量低于设定值时，开启鼓风机和排气口对罐内气体进行更换，当温度低于设定值时，开启加热装置对罐体进行加热，过程中测定发酵物料中的抗生素残留量，当氧气消耗量≤0.1O2％/min，种子发芽率不小于60％后，发酵结束得发酵后原料，转入灭活造粒模块；
[0018](3)发酵后原料经初次筛分装置筛分为大颗粒和细粉，细粉转入混合装置和无机物料混合后转入造粒机造粒再进入抛圆装置抛圆得球形颗粒，球形颗粒进入烘干装置，通过热风炉进行烘干处理，转入冷却装置冷却至室温后转入筛分装置筛分得球形颗粒，球形颗粒转入颗粒包装装置进行包装得产品。
[0019]进一步地，所述方法中：
[0020]所述步骤(1)中，所述碳源为秸秆和/或木屑，菌渣和碳源混合后含水率降低到65％以下，且碳氮比25
‑
35；
[0021]所述步骤(2)中，好氧发酵过程中产生的气体通过排气口排出进入气体处理系统无害化处理后排放；
[0022]所述步骤(3)中，所述无机物料为无机肥，无机物料和细粉按照肥料要求碳、氮、磷比例进行混合；所述造粒机造粒粒径、抛圆装置参数、筛分装置参数根据标准《GB15063
‑
2009复合肥料》中要求设置；
[0023]所述步骤(3)还包括收集烘干处理、冷却、筛分装置筛分过程中的尾气进行无害化处理后排放。
[0024]进一步地，上述装置还包括：
[0025]所述混合加料装置中：
[0026]所述破碎区和输送区设置有螺旋桨叶，所述搅拌区设置有搅拌桨叶，采用单电机带动双搅拌轴做反向转动，转轴带动破碎区和输送区的螺旋桨叶与搅拌桨叶做相对方向的运动；混合加料装置内壳呈W结构，双搅拌轴与混合加料装置壳内壁距离1
‑
3cm；既保证设备运转的安全性，又可以保证具有较好的搅拌效果。
[0027]所述生物发酵模块中：
[0028]所述好氧发酵罐为圆柱式罐体，材料为耐腐蚀不锈钢，好氧发酵罐内部设置有搅拌装置，采用电机带动转轴，转轴带动多级桨叶转动，每一级桨叶有四片单叶，每个单叶之间相隔90
°
，呈十字形，相邻两级桨叶之间相互交错，呈45
°
上下错开；定时对罐内进行搅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统，其特征在于，包括依次连接的混合加料装置、生物发酵模块和灭活造粒模块；所述混合加料装置包括依次设置的加渣口、破碎区、搅拌区、输送区、出渣口；所述生物发酵模块包括好氧发酵罐、控制柜、加热装置、鼓风机；好氧发酵罐上方设置有排气口，排气口连接有气体处理系统；好氧发酵罐中设置有曝气管；控制柜用于监控好氧发酵罐内部环境温湿度并控制加热装置、鼓风机处理系统的开闭合状态；所述灭活造粒模块包括依次设置的初次筛分装置、混合装置、造粒机、抛圆装置、烘干装置、冷却装置、筛分装置、颗粒包装装置，所述烘干装置还连接有热风炉。2.根据权利要求1所述的抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统，其特征在于，所述混合加料装置中：所述破碎区和输送区设置有螺旋桨叶，所述搅拌区设置有搅拌桨叶，采用单电机带动双搅拌轴做反向转动，转轴带动破碎区和输送区的螺旋桨叶与搅拌桨叶做相对方向的运动；混合加料装置内壳呈W结构，双搅拌轴与混合加料装置壳内壁距离1
‑
3cm；所述生物发酵模块中：所述好氧发酵罐为圆柱式罐体，材料为耐腐蚀不锈钢，好氧发酵罐内部设置有搅拌装置，采用电机带动转轴，转轴带动多级桨叶转动，每一级桨叶有四片单叶，每个单叶之间相隔90
°
，呈十字形，相邻两级桨叶之间相互交错，呈45
°
上下错开；所述曝气管均匀设置；所述灭活造粒模块中：所述造粒机为转鼓造粒，所述抛圆装置为圆盘抛圆；还设置有和烘干装置、冷却装置连接的尾气处理装置；所述烘干装置包括一级烘干机、二级烘干机，所述冷却装置包括一级冷却机、二级冷却机，所述筛分装置包括一级筛分机、二级筛分机、三级筛分机；所述烘干装置、冷却装置、筛分装置的连接关系依次为一级烘干机、一级冷却机、一级筛分机、二级烘干机、二级冷却机、二级筛分机、三级筛分机；所述灭活造粒模块中还设置有粉碎机。3.一种抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒方法，其特征在于，使用权利要求1
‑
2任一项所述的抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统进行好氧生物处理及灭活造粒。4.根据权利要求3所述的抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒方法，其特征在于，使用权利要求1所述的抗生素菌渣的好氧生物处理及灭活造粒协同系统进行好氧生物处理及灭活造粒时，包括以下步骤：(1)将菌渣和碳源通过加渣口投入混合加料装置，在破碎区混合后转入搅拌区进行搅拌至充分混合后通过输送区送至出渣口得出渣物料，出渣物料转入生物发酵模块；(2)出渣物料含水率控制在50％～60％后作为发酵物料投入好氧发酵罐中，进行堆肥好氧发酵；，堆肥好氧发酵过程中通过控制柜控制搅拌桨转速和风机频率，保证好氧发酵过程中氧浓度维持在5％～15％当罐内氧气含量低于设定值时，开启鼓风机和排气口对罐内气体进行更换，当温度低于设定值时，开启加热装置对罐体进行加热，过程中测定发酵物料中的抗生素残留量，当氧气消耗量≤0.1O2％/min，种子发芽率不小于60％后，发酵结束得
发酵后原料，转入灭活造粒模块；(3)发酵后原料经初次筛分装置筛分为大颗粒和细粉，细粉转入混合装置和无机物料混合后转入造粒机造粒再进入抛圆装置抛圆得球形颗粒，球形颗粒进入烘干装置，通过热风炉进行烘干处理，转入冷却装置冷却至室温后转入筛分...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮燕霞，刘惠玲，李郭军，杨文文，唐秀华，魏宏斌，
申请(专利权)人：上海申耀环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：