[發明專利]一種污泥生物體細胞破壁裝置及其用于污泥生物體細胞破壁的方法

有效

• 申請號: 201710083934.X
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106902930B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 孫偉;胡岳華;韓海生
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B02C17/10
• 分類號: B02C17/10;B02C17/16;B02C17/18;B02C17/22;B02C17/20;C02F11/121
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

1.一種污泥生物體細胞破壁裝置，其特征在于：

包括射流給料系統、礦漿高壓循環空化系統、高強度磁性介質粉磨系統和冷卻系統；

所述高強度磁性介質粉磨系統包括磁性攪拌筒和攪拌器，攪拌器設置在磁性攪拌筒內中心部位，磁性攪拌筒內填充有研磨介質和超細磁性助磨介質；所述磁性攪拌筒上部設有出料口，下部設有進料口和循環漿料入口；

所述射流給料系統包括入料管道，入料管道上設有文丘里管和給漿泵，入料管道一端與所述進料口連接；

所述礦漿高壓循環空化系統包括循環管道，循環管道上設有文丘里管和循環泵，循環管道一端與循環漿料入口連接，另一端從磁性攪拌筒頂部伸入磁性攪拌筒內的上部；

所述磁性攪拌筒外部設有冷卻系統。

2.根據權利要求1所述的污泥生物體細胞破壁裝置，其特征在于：所述磁性攪拌筒內壁設有磁性襯板；所述磁性襯板的磁場強度為500～800GS。

3.根據權利要求1所述的污泥生物體細胞破壁裝置，其特征在于：所述攪拌器包括攪拌柱，攪拌柱上設有若干組交叉排布的攪拌棒；所述攪拌柱一端延伸至磁性攪拌筒頂部外與傳動系統連接。

4.根據權利要求1所述的污泥生物體細胞破壁裝置，其特征在于：所述超細磁性助磨介質粒度小于37μm；所述超細磁性助磨介質由磁鐵礦、磁赤鐵礦、磁黃鐵礦、稀土磁性材料中至少一種構成。

5.根據權利要求1所述的污泥生物體細胞破壁裝置，其特征在于：所述研磨介質在磁性攪拌筒內的填充率為30～60％；所述研磨介質包括球徑為Φ120mm、Φ100mm、Φ80mm、Φ60mm和Φ40mm的鋼球和/或陶瓷球，其中，球徑為Φ120mm和Φ100mm的鋼球和/或陶瓷球數量比例為30％～40％、球徑為Φ80mm的鋼球和/或陶瓷球數量比例為30％～40％、球徑為Φ60mm和Φ40mm的鋼球和/或陶瓷球數量比例為20～40％。

6.根據權利要求1所述的污泥生物體細胞破壁裝置，其特征在于：所述冷卻系統包括夾層式循環水冷卻套，夾層式循環水冷卻套包裹在磁性攪拌筒外部；所述夾層式循環水冷卻套下部設有冷卻水入口，上部設有冷卻水出口。

7.根據權利要求1所述的污泥生物體細胞破壁裝置，其特征在于：所述文丘里管最細處最大壓強不低于30MPa，且最細處與最粗處比例不大于1:50；所述文丘里管最細處設有空氣入口。

8.權利要求1～7任一項所述污泥生物體細胞破壁裝置用于污泥生物體細胞破壁的方法，其特征在于：將污泥原料通過射流給料系統輸入污泥生物體細胞破壁裝置的磁性攪拌筒內，開啟傳動系統使攪拌器攪拌，污泥原料在研磨介質和超細磁性助磨介質作用下進行粉磨，使污泥生物體細胞破壁，同時開啟礦漿高壓循環空化系統使污泥漿料在磁性攪拌筒內外循環，以及開啟冷卻系統維持磁性攪拌筒內溫度恒定，直至污泥生物體細胞破壁完成。

9.根據權利要求8所述污泥生物體細胞破壁裝置用于污泥生物體細胞破壁的方法，其特征在于：所述冷卻系統維持磁性攪拌筒內溫度在20～25℃，攪拌器轉速為大于5000r/min，粉磨時間為5～15min。

10.根據權利要求8所述污泥生物體細胞破壁裝置用于污泥生物體細胞破壁的方法，其特征在于：所述污泥原料的含水率為65～85％、pH為7～8；所述超細磁性助磨介質相對污泥原料的添加量為1～5kg/t；所述污泥原料采用生物酶進行預處理，生物酶在污泥原料中的添加量為100～500g/t；所述生物酶由α-葡聚糖酶、β-葡聚糖酶、果膠酶、蛋白酶、甘露糖酶和蝸牛酶按質量比例為10:8～12:1～3:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5組成。