張 云,楊 波
(1.河北奇正環(huán)境科技有限公司,河北 石家莊 050018;2.河北煜泰熱能科技有限公司,河北 辛集 052300)
菌絲體是微生物制藥發(fā)酵工藝中,過(guò)濾提取發(fā)酵濾液后剩余的濾渣,各大制藥廠(chǎng)每年產(chǎn)生的廢菌絲體量都在幾萬(wàn)噸至幾十萬(wàn)噸,給廢料處理造成了極大困難。
目前,菌絲體廢渣的處置方法主要有填埋、焚燒、農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)利用。菌絲體廢渣中含有一定數(shù)量的蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素、多種酶及其它營(yíng)養(yǎng)成分,可用發(fā)酵法制備沼氣。
菌絲體脫水通常采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾,由于壓濾后菌絲體廢渣含水率較高,故菌絲體廢渣干化是其后續(xù)處置及資源化利用的關(guān)鍵。
干燥器直接影響到物料的干燥效率、操作環(huán)境及運(yùn)行成本。在選擇干燥器時(shí),主要考慮以下幾個(gè)因素。
(1) 干燥器不污染環(huán)境。
(2) 易于操作。
(3) 熱效率高。
(4) 能耗低。
(5) 占地面積小等。
綜合以上因素,以及對(duì)菌絲體廢渣含水率高達(dá)65%~85%,粘度較大,流動(dòng)性差性質(zhì)的分析,雙槳葉干燥機(jī)可以很好的適用于菌絲體廢渣干燥。
雙槳葉干燥機(jī)是一種以熱傳導(dǎo)為主的臥式攪拌型連續(xù)干燥設(shè)備,主要由夾套外殼、雙螺旋干燥輸送軸、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、頂蓋及排濕系統(tǒng)等組成。
外殼夾套和干燥輸送軸內(nèi)通入加熱介質(zhì)。濕物料從干燥器設(shè)在頂蓋上的加料口加入干燥器內(nèi),在轉(zhuǎn)動(dòng)的干燥輸送軸的推動(dòng)下不斷翻滾前進(jìn),物料在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中被加熱,進(jìn)行傳熱傳質(zhì)完成干燥作業(yè)。
根據(jù)被干燥物料的產(chǎn)量、性質(zhì)、初始及最終含水量,確定干燥面積。內(nèi)加熱雙螺旋干燥器臥式工作,干燥完成后由干燥器另一端的底部出料口排出且同時(shí)完成輸送過(guò)程。整個(gè)干燥過(guò)程密閉操作,從物料中釋放出的水蒸汽由干燥機(jī)頂部的排氣管直接排出。
雙槳葉干燥機(jī)具有熱量利用率較高,能耗低,運(yùn)行安全可靠,有自?xún)裟芰Γ稍镱w粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律性強(qiáng),后期維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)。
雙槳葉干燥機(jī)外形圖如圖1 所示。
圖1 雙槳葉干燥機(jī)外形圖Fig.1 Outline drawing of double blade dryer
以總處理量100 t/d 菌絲體廢渣干化處理項(xiàng)目為例,具體干化過(guò)程如下。
將含水70% ~85%的廢渣干化至含水10% ~30%。
干化設(shè)備采用1 臺(tái)雙槳葉干燥機(jī)。
熱源為0.3 ~0.5 MPaG 飽和蒸汽。
干化后的菌絲體廢渣進(jìn)行包裝,用于農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè),實(shí)現(xiàn)菌絲體廢渣的資源化利用。
雙槳葉工藝流程簡(jiǎn)圖如圖2 所示。
圖2 雙槳葉工藝流程簡(jiǎn)圖Fig.2 Process flow diagram of double blade
濕廢渣通過(guò)輸送設(shè)備由廢渣儲(chǔ)料倉(cāng)輸送至雙槳葉干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥作業(yè),在夾套和葉片內(nèi)通入0.3 ~0.5 MPaG 的飽和蒸汽進(jìn)行干燥作業(yè),物料在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中完成傳熱傳質(zhì)過(guò)程,達(dá)到干燥的目的。
干燥物料在槳葉干燥機(jī)底部的排料口排出;從物料中逸出的濕汽被經(jīng)過(guò)翅片散熱器加熱的熱空氣攜帶,通過(guò)設(shè)在干燥器頂部的排濕口排入濕式除塵器中,經(jīng)除塵后尾氣進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)。
雙槳葉干燥機(jī)主要工藝參數(shù)見(jiàn)表1。
對(duì)菌絲體廢渣干化工藝運(yùn)行中資源需求進(jìn)行分析得出,資源及能源消耗費(fèi)用為330.96 元/h,干化每噸濕廢渣資源成本79.43 為元/h。運(yùn)行成本分析見(jiàn)表2。
表1 雙槳葉干燥機(jī)主要工藝參數(shù)Table 1 Main process parameters of double blade dryer
某些醫(yī)藥菌絲體廢渣干化過(guò)程中尾氣會(huì)帶出少量粉塵,并有異味產(chǎn)生,需配套除塵設(shè)備,以減少尾氣中的含塵量,并通過(guò)尾氣處理裝置將異味去除,以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
表2 運(yùn)行成本分析Table 2 Operation cost analysis
雙槳葉干燥機(jī)在菌絲體廢渣干化工藝的應(yīng)用,對(duì)菌絲體廢渣的綜合利用具有重要的意義。同時(shí)雙槳葉干燥機(jī)對(duì)菌絲體廢渣干化處理工藝可以做到菌絲體廢渣的減量化、資源化及無(wú)害化的處置方式,對(duì)干化后的菌絲體廢渣的廣泛利用提供了更多的靈活性和可操作性。