[實用新型]一種滾筒式生物蒸發裝置

有效

• 申請號: 201521053167.0
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN205328691U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 潘學軍;楊本芹;楊金明;楊卉
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種滾筒式生物蒸發裝置，屬于環保設備技術領域。

背景技術

水污染問題是我國面臨的主要環境問題之一。據統計，工業廢水占到了總污水量的百分之七十以上，而工業廢水中絕大部分都屬于高濃度有機廢水。高濃度有機廢水主要來源于有機化工、制藥、印染、造紙、焦化、屠宰、垃圾填埋等行業，常見的高濃度有機廢水有初期垃圾滲濾液、造紙法煙葉薄片黑液、酒精廢醪液等，這些廢水COD都高于40,000mg/L，其中餐廚垃圾COD高達220,000mg/L。由于高濃度有機廢水對水環境污染程度嚴重且處理難度大，因此其處理技術的研究一直是水處理技術研究的重點。

針對高濃度有機廢水處理，2013年申請號為PCT/KR2014/003527的國際發明專利提出了生物蒸發處理技術，該技術是從好氧堆肥和生物干化技術發展起來的，其原理是利用微生物在好氧代謝中產生的代謝熱為熱源蒸發高濃度有機廢水里的水分，有機物作為微生物代謝的底物，隨著有機物濃度不斷增加，微生物的代謝熱也增加，代謝熱不斷積累形成高溫并對廢水中的水分進行汽化，汽化后的水蒸氣由通風氣流帶出反應堆體以達到去除效果。

生物蒸發技術屬于水處理范疇，與傳統的蒸發技術相比，該技術既可實現水分蒸發去除，又可降解削減廢水中的污染物質，處理過程不需預處理，無二次污染物，且處理費用較小，僅有向反應堆體曝氣所產生的能耗。在高濃度有機廢水處理技術中，生物蒸發技術經濟、節能、環保，是高濃度有機廢水處理革命性的突破。

生物蒸發是一項較有推廣價值和發展潛力的新興技術。目前，生物蒸發技術處于實驗研發階段，研究過程均為批式實驗或間歇補料實驗。在生物蒸發過程中，初期由于堆體內有機物充足，刺激了各類種群微生物的增長，故微生物的總數逐級上升，產熱的代謝熱也增加并積累，隨著溫度的上升細胞中的生物化學反應速率和生長速率加快，但超過了一定的范圍，機體的重要組成如蛋白質、核酸等對溫度敏感的物質將隨著溫度的升高遭受不可逆的破壞而導致機體的死亡，因此高溫階段在細胞能承受的溫度下維持高細胞活性進行生物蒸發。在從初期的升溫階段到高溫階段，微生物群落結構由低、中溫菌群為主演變為以中、高溫菌群為主，而隨著堆體內有機物的降解減少導致代謝熱產量也減少，從而生物蒸發進入降溫階段，當溫度下降時，中、高溫菌群的數量又減少，微生物群落結構又重新以低、中溫菌群為主。一次性投料或間歇補料使整個生物蒸發過程出現升溫階段、高溫階段和降溫階段，只有在高溫階段細胞的生物化學反應速率和生長速率最快，產生的代謝熱最多，最有利于水分蒸發和污染物質降解，而在升溫階段和降溫階段嗜溫、嗜熱微生物活性不高，生物蒸發膨脹劑和生物載體有機負荷較低，三個階段不一致的生物活性導致生物蒸發整體有機負荷相對較低。

此外，批式實驗或間歇補料實驗所用的反應器為靜態方形密閉裝置，反應堆體在反應器內位置相對固定，堆體受自身重力作用易被壓實，使孔隙度降低，影響曝氣效果，導致反應器內堆體溫度、水分和氧氣濃度極不均勻，制約著微生物好氧發酵和水分蒸發。目前生物蒸發過程連續恒定曝氣，耗氧量與堆體溫度和微生物活性正相關，恒定曝氣量無法匹配三個細胞活性不一樣的階段所需的通風量，過程中多余的通風會帶走堆體內的代謝熱降低堆體溫度，而曝氣量不足則使堆體局部處于厭氧狀態，不利于好氧發酵產熱，影響水分蒸發。這些因素在一定程度上影響了微生物好氧代謝、代謝熱積累和水分去除，最終導致生物蒸發處理效率低。

由于以上缺陷和不足，使得生物蒸發技術在基礎研究中無法突破，更制約了生物蒸發技術的實際運用和推廣。因此，生物蒸發技術急需一種有效的反應裝置以及提高處理效率的方法，進而實現生物蒸發技術在基礎研究和實際運用中的突破。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現階段生物蒸發技術中曝氣不均勻、無法自動化連續運行、處理效率低、保溫效果差的缺陷和不足，提供一種頂部連續進料、底部均勻曝氣、帶有保溫層的自動化連續運行滾筒式生物蒸發裝置，本實用新型通過以下技術方案實現。

一種滾筒式生物蒸發裝置，包括滾筒主體1、旋轉裝置、靜態中心軸裝置和PLC控制系統；

所述旋轉裝置包括機架4、電機5、主動齒輪6和從動齒輪7，靜態中心軸裝置包括靜態中心軸2、通風管10、進料管11、排氣管12和溫度傳感器13，PLC控制系統包括PLC自動控制系統3、PLC自動控制系統現場觸控屏21、氣體分析儀15、流量計和電磁閥；