一種煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝。所述高溫燙殺滅菌工藝包括如下步驟：采用干熱風(fēng)直接加熱裝滅菌的容器，使所述容器溫度達(dá)150℃以上；采用多段螺旋攪拌器間歇攪拌容器內(nèi)的廢棄物，使容器內(nèi)廢棄物得到攪拌、擠壓、搓揉、破碎，均勻燙殺廢棄物中的病源微生物，達(dá)到一定的時(shí)段后，廢棄物中的所有有害生物得到完全殺滅。所述煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝包括滅菌容器、空氣熱能交換器和多段螺旋攪拌器。本發(fā)明的滅菌工藝成本低、殺滅率高、效率高。
【專利說明】一種煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及滅菌消毒領(lǐng)域，具體為一種煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)實(shí)生活中，存在大量的廢棄物，如煙葉、菜葉等；這些廢棄物產(chǎn)生大量有毒有害致病菌、且菌種復(fù)雜，如不經(jīng)過處理將對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅；另外，對(duì)于這種廢棄物的再利用，如制成有機(jī)肥料，也需要對(duì)廢棄物進(jìn)行滅菌處理。
[0003]目前，常見的滅菌方法大都是采用高溫蒸煮滅菌、超高壓滅菌、低溫滅菌、巴氏滅菌、超高溫瞬間滅菌、微波滅菌、紫外線滅菌、臭氧滅菌、化學(xué)滅菌等方式，上述滅菌方法對(duì)食品、器械等價(jià)值較高的物料是比較適合的，然而對(duì)于量大、價(jià)值低的廢棄物，上述滅菌方式成本高，加之廢棄物含菌雜，病菌量大，采用上述滅菌方式難以徹底殺滅。
[0004]現(xiàn)有對(duì)價(jià)值低的有機(jī)廢棄物滅菌的通用做法是噴藥滅菌，這種滅菌方式成本高，且病菌殺滅率也不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了研發(fā)了一種成本低、效率高的殺菌方式，本發(fā)明旨在提供一種植物煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，該滅菌工藝成本低、殺滅率高、效率高。 [0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，其特點(diǎn)是，包括如下步驟:
1)采用干熱風(fēng)直接加熱裝有待滅菌廢棄物的滅菌容器，使滅菌容器的溫度達(dá)150°c以
上；
2)采用多段螺旋攪拌器間歇攪拌容器內(nèi)的廢棄物，使容器內(nèi)廢棄物得到擠壓、搓揉、破碎；所述攪拌按攪拌周期連續(xù)進(jìn)行，攪拌周期為:攪拌lmin-5min,停止攪拌lmin_3min ;按所述攪拌周期攪拌及同時(shí)持續(xù)加熱容器的時(shí)間為2h-4h，燙殺廢棄物中的病源微生物；
所述煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝采用的設(shè)備包括滅菌容器、空氣熱能交換器和多段螺旋攪拌器；所述滅菌容器為金屬制成的非密閉容器；所述空氣熱能交換器采用煤、電、氣供熱或其它熱能通過熱交換加熱空氣，再將被加熱的空氣用傳輸裝置送至滅菌容器，對(duì)滅菌容器進(jìn)行加熱；所述多段螺旋攪拌器的結(jié)構(gòu)為:包括攪拌軸，裝在攪拌軸上的螺旋式葉片；所述螺旋式葉片由多段相互獨(dú)立的葉片段組成，相鄰兩段葉片段的相鄰端之間留有間隙。
[0007]按所述攪拌周期攪拌及同時(shí)持續(xù)加熱容器的時(shí)間具體根據(jù)物料情況而定，對(duì)于蔬菜等廢棄物，加熱時(shí)間一般2小時(shí)就能實(shí)現(xiàn)完全燙殺工藝。
[0008]以下為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:
本發(fā)明采用干熱風(fēng)加熱滅菌容器，滅菌容器內(nèi)的廢棄物不斷進(jìn)行攪拌、擠壓、搓揉、破碎，使廢棄物均勻地與高溫滅菌容器直接接觸，實(shí)現(xiàn)高溫燙殺、物料內(nèi)壓、瞬時(shí)失壓細(xì)胞爆裂等作用，達(dá)到高效殺滅有害生物的目標(biāo)。[0009]加熱裝置和滅菌容器都是常壓狀態(tài)，因此，整個(gè)殺滅環(huán)境為常壓狀態(tài)，無須專業(yè)技術(shù)人員即可操作，使用安全，這對(duì)于在農(nóng)村中普及本發(fā)明的工藝來講非常重要。
[0010]每個(gè)葉片段沿著攪拌軸長度方向在垂直于攪拌軸軸線的截面上的投影為扇形，為了保證物料被充分摩擦搓揉攪拌，相鄰兩個(gè)葉片段的扇形投影具有重疊，從而保證攪拌空間上的重疊。優(yōu)選地，相鄰兩個(gè)葉片段的扇形投影重疊的中心角C為2° ^15°，這種重疊可以保證物料被攪拌時(shí)的攪拌效果更加好，攪拌更徹底。
[0011]優(yōu)選地，所述螺旋式葉片由4-8段相互獨(dú)立的葉片段組成。
[0012]為了保證物料沿著攪拌軸軸向方向的移動(dòng)速度，所述葉片段的螺旋升角為45。~90。。
[0013]為了保證葉片對(duì)物料的摩擦搓揉效果，相鄰兩段葉片段相鄰端之間的間隙為5cm~30cmo
[0014]進(jìn)一步地，所述廢棄物為植物廢棄物，將經(jīng)過步驟2)燙殺后的廢棄物從容器中取出作為有機(jī)肥料，將植物廢棄物變廢為寶，這在農(nóng)村市場(chǎng)具有極大的普及價(jià)值。 [0015]藉由上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明多段螺旋攪拌器的相鄰兩段葉片之間形成物料搓揉間隙，可以對(duì)物料進(jìn)行摩擦搓揉，有利于物料破解破碎，減小了物料與攪拌器的正面接觸面積，可以使物料有序的沿軸向和徑向作雙向運(yùn)動(dòng)，從而大大減輕了螺旋葉片的攪拌阻力；運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有一部分物料通過搓揉間隙外泄，進(jìn)一步地降低了攪拌阻力，從而減小了攪拌負(fù)荷，提高了攪拌效率。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1)廢棄物的病原微生物在本發(fā)明的高溫容器可以被高溫瞬間燙殺，廢棄物在貼近容器的區(qū)域形成局部的高溫高壓，隨著攪拌器的間歇攪拌，間歇攪拌釋放這種局部的、動(dòng)態(tài)的高溫高壓，瞬間失壓產(chǎn)生瞬間爆破效果，從而使病源微生物細(xì)胞解體，達(dá)到滅菌的目的，這種滅菌效率高，成本低，較常規(guī)滅菌成本降低50%左右，尤其適用于廢棄物滅菌；
2)本發(fā)明采用多段螺旋攪拌器，將大團(tuán)狀運(yùn)行的物料擠壓、搓揉、破碎成小團(tuán)狀運(yùn)行的物料，大大減小了物料與攪拌器表面的接觸面積，使攪拌器的負(fù)荷大大減輕；
3)本發(fā)明的燙殺工藝燙殺時(shí)間可根據(jù)自動(dòng)設(shè)定，提高了有害菌的殺滅率，對(duì)普通有害菌的殺滅率達(dá)99.9%以上；
4)本發(fā)明燙殺過程中，整個(gè)環(huán)境處于常壓狀態(tài)，常壓供熱、滅菌，無壓力容器的危險(xiǎn)性，安全性高，這為在農(nóng)村普及本發(fā)明的工藝的提供了極有利的條件；
5 )經(jīng)過本發(fā)明燙殺工藝滅菌后的廢棄物可以作為有機(jī)肥料使用，將廢棄物變廢為寶。
[0017]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的工作原理圖；
圖2是本發(fā)明所述多段螺旋攪拌器的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖3是本發(fā)明相鄰兩個(gè)葉片段沿?cái)嚢栎S長度方向的投影示意圖；
圖4是圖2的主視圖。
[0019]在圖中
1-攪拌軸；2-螺旋式葉片；3_葉片段；4_容器；5_干熱風(fēng)；6_廢棄物?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]一種煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，如圖1所示，包括如下步驟:
1)將將待滅菌廢棄物投入上端為敞口的容器中；采用由空氣熱能交換器產(chǎn)生的干熱風(fēng)5直接加熱承裝有廢棄物6的容器4，使上端敞口的所述容器4內(nèi)溫度達(dá)150°C以上；
2)采用多段螺旋攪拌器間歇攪拌、擠壓、破碎容器內(nèi)的廢棄物6，使容器內(nèi)廢棄物得到擠壓、搓揉、破碎；所述攪拌按攪拌周期連續(xù)進(jìn)行，攪拌周期為:攪拌lmin-5min，停止攪拌lmin-3min ;按所述攪拌周期攪拌及同時(shí)持續(xù)加熱容器的時(shí)間為2h_4h,燙殺廢棄物6中的病源微生物； 如圖2和圖4所示，所述多段螺旋攪拌器的結(jié)構(gòu)為:包括攪拌軸1，裝在攪拌軸I上的螺旋式葉片2 ;所述螺旋式葉片2由四段相互獨(dú)立的葉片段3組成，由此，整個(gè)葉片段由一段改為多段，如4-8段，減小了單個(gè)葉片段的攪拌負(fù)荷，同時(shí)，由于多個(gè)相互獨(dú)立的葉片段的存在，相鄰葉片段可以有效地將大團(tuán)狀運(yùn)行的物料擠壓、搓揉呈小團(tuán)狀物料，利于滅菌，而且小團(tuán)狀物料減少了與容器的接觸面積，提高了攪拌效果，由此，整個(gè)葉片段由一段改為多段，如4-8段，減小了單個(gè)葉片段的攪拌負(fù)荷，同時(shí)，由于多個(gè)相互獨(dú)立的葉片段的存在，相鄰葉片段可以有效地將大團(tuán)狀運(yùn)行的物料擠壓、搓揉呈小團(tuán)狀物料，利于滅菌，而且小團(tuán)狀物料減少了與容器的接觸面積，提高了攪拌效果；相鄰兩段葉片段2相鄰端之間有物料擠壓、搓揉間隙，該間隙優(yōu)選為10cm，由此，部分物料在通過該間隙時(shí)被反復(fù)摩擦搓揉，一方面可以大團(tuán)狀運(yùn)行的物料擠壓、搓揉呈小團(tuán)狀物料，減小物料與容器的接觸面積，另一方面可以容許部分物料通過該間隙，從而減小了葉片段的攪拌負(fù)荷。每個(gè)葉片段3沿著攪拌軸I長度方向在垂直于攪拌軸I軸線的截面上的投影為扇形，如圖3所示，對(duì)應(yīng)其中一個(gè)葉片段的投影A的中心角為a為100°，另一個(gè)葉片段的投影B的中心角為b為100°，相鄰兩個(gè)葉片段3的扇形投影具有重疊，投影A和投影B重疊的中心角c為10°。所述葉片段3的螺旋升角為45°。
[0021]由此，物料在螺旋式葉片的驅(qū)動(dòng)下沿著攪拌軸的圓周旋轉(zhuǎn)，同由于螺旋式葉片具有螺旋升角，可以驅(qū)動(dòng)物料沿著攪拌軸的軸向移動(dòng)，由于螺旋式葉片由多段相互獨(dú)立的葉片段組成，可以防止螺旋式葉片徑向負(fù)荷過大，同時(shí)由于相鄰兩個(gè)葉片段的相鄰端之間的間隙存在，可以將大團(tuán)狀物料擠壓、摩擦搓揉成小團(tuán)狀物料，減小了物料與攪拌器表面的接觸面積，從而大大減輕了攪拌葉片的攪拌負(fù)荷，攪拌效果更好，另外，也可大幅提高了攪拌效率，顯著提高設(shè)備的單位時(shí)間處理能力(量)。
[0022]同時(shí)，由于開口的容器內(nèi)溫度在150°C以上，植物廢棄物在高溫容器內(nèi)被瞬間燙殺，局部產(chǎn)生高溫高壓，在螺旋攪拌作用下沿著攪拌軸的軸向移動(dòng)、并產(chǎn)生翻滾，瞬間釋放這種高溫高壓，產(chǎn)生瞬間爆破效果，使得植物廢棄物的病源微生物細(xì)胞產(chǎn)生破裂解體，從而達(dá)到滅菌的效果；加之受熱時(shí)間長達(dá)2-4h，可以充分殺滅植物廢棄物中的病源微生物。
[0023]總之，本發(fā)明通過直接加熱承裝物料的容器，使容器溫度在150°C以上，當(dāng)物料與高溫容器接觸時(shí),產(chǎn)生局部高溫高壓,直接燙殺物料中的病源微生物,并通過一段時(shí)間(2-4小時(shí))的攪拌和翻料、揉搓，使之滅菌均勻和徹底。
[0024]應(yīng)用實(shí)例:本發(fā)明的工藝應(yīng)用在煙草殘?bào)w無害化處理制肥機(jī)上，可將煙葉基地產(chǎn)生的腳葉、病葉、病株、煙蒜、煙蓀、煙桿、廢棄烤煙、煙梗、煙末等有機(jī)廢棄物進(jìn)行快速無害化處理和肥料化利用。4小時(shí)完全殺滅病源微生物，24小時(shí)制成優(yōu)質(zhì)生物有機(jī)肥?；紫x卵死亡率≥95.5%，大腸桿菌值≤10—1，土傳病害殺滅率達(dá)99.9%。
[0025]上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，其特征是，包括如下步驟: 1)采用干熱風(fēng)直接加熱裝有待滅菌廢棄物的滅菌容器，使滅菌容器的溫度達(dá)150°c以上； 2)采用多段螺旋攪拌器間歇攪拌容器內(nèi)的廢棄物，使容器內(nèi)廢棄物得到擠壓、搓揉、破碎；所述攪拌按攪拌周期連續(xù)進(jìn)行，攪拌周期為:攪拌lmin-5min,停止攪拌lmin_3min ;按所述攪拌周期攪拌及同時(shí)持續(xù)加熱容器的時(shí)間為2h-4h，燙殺廢棄物中的病源微生物； 所述煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝采用的設(shè)備包括滅菌容器、空氣熱能交換器和多段螺旋攪拌器；所述滅菌容器為金屬制成的非密閉容器；所述空氣熱能交換器采用煤、電、氣供熱或其它熱能通過熱交換加熱空氣，再將被加熱的空氣用傳輸裝置送至滅菌容器，對(duì)滅菌容器進(jìn)行加熱；所述多段螺旋攪拌器的結(jié)構(gòu)為:包括攪拌軸(1)，裝在攪拌軸(I)上的螺旋式葉片(2);所述螺旋式葉片(2)由多段相互獨(dú)立的葉片段(3)組成，相鄰兩段葉片段(2)的相鄰端之間留有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，其特征是，采用干熱風(fēng)加熱滅菌容器，滅菌容器內(nèi)的廢棄物不斷進(jìn)行攪拌、擠壓、搓揉、破碎，使廢棄物均勻地與高溫滅菌容器直接接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，其特征是，加熱裝置和滅菌容器都是常壓狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，其特征是，所述廢棄物為植物廢棄物，將經(jīng)過步驟2)燙殺后的廢棄物從容器中取出作為有機(jī)肥料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝,其特征是,每個(gè)葉片段(3)沿著攪拌軸(I)長度方向在垂直于攪拌軸(I)軸線的截面上的投影為扇形，相鄰兩個(gè)葉片段(3)的扇形投影具有重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的植物煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，其特征是，相鄰兩個(gè)葉片段(3)的扇形投影重疊的中心角c為2° ^15°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，其特征是，所述螺旋式葉片(2)由4-8段相互獨(dú)立的葉片段組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，其特征是，所述葉片段(3)的螺旋升角為45°、0°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物煙草廢棄物直熱式高溫燙殺滅菌工藝，其特征是，相鄰兩段葉片段(2)相鄰端之間的間隙為5cnT30Cm。
【文檔編號(hào)】A61L11/00GK103977446SQ201410246108
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】齊紹武, 柏連陽, 羅贊興, 尋立之, 趙世浩, 張義 申請(qǐng)人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué), 湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 湖南碧野農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限責(zé)任公司, 湖南水夢(mèng)生物科技有限公司