液、固態生物原料發酵系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種液、固態生物原料發酵系統，包括由工控機控制的固態原料處理單元、固態原料配料混合單元、固態原料發酵單元和液態原料制備單元；固態原料發酵單元由自下而上橫向設置在塔架上的多層發酵室、設置在頂層發酵室上部的刮板布料器、底層發酵室下部的緩沖出料斗和出料刮板輸送機組成；刮板布料器進料口通過擺式布料器與垂直設置在塔架一側的第二提升機出料口相銜接；每層發酵室均由多個結構相同的箱體單元沿橫向排列組成；上、下相鄰層發酵室中的箱體單元沿豎向疊加布置。本實用新型專利技術優點在于物料自上而下由多層發酵室依次間歇發酵、重力流動完成發酵和翻料，滿足了釀造、生物飼料、生物制藥、生物肥料發酵的大規模工業化生產需要。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及生物原料發酵
，尤其是涉及適于工業化生產的液、固態生物原料發酵系統。
技術介紹
液、固態發酵技術歷史由來已久，但發酵工藝及發酵設備滯后，大多采用人工配以簡易設備，生產工藝過程相互脫節，不能實現工業化流水線自動生產，更不能適應目前發酵行業規模化發展需要。傳統的生物原料固態發酵工藝(如生物有機肥，生物蛋白飼料)，一般采用發酵池發酵，即將人工配制、機械混合的物料用人工推車或機動翻斗車運填在發酵池中發酵，發酵過程中間隔一段時間用人工或翻料機翻料，中途用人工檢測溫度，濕度和PH值，發酵基本達到要求后采用人工或推料機轉入下道工序。此發酵池發酵，占地面積大，生產環境差，機械翻料存在死角，即物料發酵溫度不均勻，發酵過程難掌控，物料發酵品質不穩定，且勞動強度大，消耗人力多，難實現規模化工業生產。近些年來發酵技術經過不斷的發展，出現了一此新的發酵工藝及設備，如立式發酵罐，臥式轉鼓式發酵罐，臥式攪拌式發酵罐，固態流化發酵床等。部分發酵設備不同程度上采用了輔助通風、增溫、增濕及溫濕度檢測裝置，采用了 PLC (可編程控制器)控制器控制技術，提高了適用性和控制技術水平，一定程度上適應了小規模工業化生產需要。但也存在不足，翻料要消耗較大動力且物料溫度均勻性差，發酵室內物料殘留難清除，受容積限制產量小，制造成本和使用成本相對生產量較高，不能適應年產5000噸以上至幾萬噸、幾十萬噸規模化的生物發酵生產需要。中國專利申請公布號:CN101914432A公開設一種《塔式固體發酵裝置》，但其公開的內容僅是一種思路而未給出可實施的技術手段，按照該公開的內容不能夠實現固態發酵的規模化工業生產。
技術實現思路
本技術目的在于提供一種液、固態生物原料發酵系統，以實現固態生物原料發酵的規模化工業自動化生產。為實現上述目的，本技術采取下述技術方案:本技術所述的液、固態生物原料發酵系統，包括由工控機控制的固態原料處理單元、固態原料配料混合單元、固態原料發酵單元和液態原料制備單元；所述固態原料發酵單元由自下而上沿橫向設置在塔架上的多層發酵室、設置在所述頂層發酵室上部的刮板布料器、設置在底層發酵室下部的緩沖出料斗和出料刮板輸送機組成；所述刮板布料器進料口通過擺式布料器與垂直設置在塔架一側的第二提升機出料口相銜接；所述的每層發酵室均由多個結構相同的箱體單元沿橫向排列組成；上、下相鄰層發酵室中的箱體單元沿豎向疊加布置；所述箱體單元由底板為翻板結構的上開口箱體和翻板執行機構組成；所述翻板結構的箱體底板由至少兩組下翻式翻板門組成，所述每組下翻式翻板門的門軸兩端分別與固定在上開口箱體前、后側板上的軸承體轉動連接，在每個上開口箱體內均安裝有用于工控機檢測的溫濕度傳感器；所述翻板執行機構由設置在上開口箱體前側板或后側板外部塔架上由工控機控制的氣缸或液壓缸、連桿機構和固定在每組下翻式翻板門門軸端部的拐臂組成；所述連桿機構由水平設置的第一連桿、傾斜設置的第二連桿和擺臂組成，所述擺臂上設置有用于限制氣缸或液壓缸活塞桿行程的限位座；所述每個拐臂均與所述第一連桿鉸接，第一連桿通過第二連桿、擺臂與所述氣缸或液壓缸的活塞桿鉸接；塔架的一側設置有進風通道而相對的另一側設置有排風通道，位于頂層以下各層發酵室的箱體單元分別通過管道與所述進風通道、排風通道相連通；所述進風通道上設置有進風溫濕度調節裝置，所述進風溫濕度調節裝置由設置在管體內的加濕段和換熱段構成；所述加濕段由沿軸向間隔設置的多層水簾構成，所述換熱段由列管式換熱器構成；加濕段與所述列管式換熱器的管程相連通，列管式換熱器的殼程通過電控三通閥分別與外部熱源和冷源相連通；每個水簾的頂部通過管道與外部水源相連通；所述液態原料制備單元包括種子罐、發酵罐、混合罐和酸堿自動調節裝置；所述種子罐與發酵罐、發酵罐與混合罐之間分別通過液體栗相連通，所述酸堿自動調節裝置通過電控閥與發酵罐相連通；混合罐出液口通過電控輸液栗與固態原料配料混合單元中的混合機進料口相連通。所述每組下翻式翻板門的門軸由方形鋼管和焊接于所述方形鋼管兩端部的實心軸頭組成，所述兩實心軸頭分別與對應固定在上開口箱體前、后側板上的軸承體轉動連接，下翻式翻板門通過螺栓與方形鋼管固定連接，在方形鋼管上沿軸向固定有導風管，所述導風管的管壁沿軸向開設有1mm?40mm的縫隙用于導入氣流穿透物料。所述每組下翻式翻板門的門軸由方形鋼管和焊接于所述方形鋼管兩端的實心軸頭組成，所述兩實心軸頭分別與對應固定在上開口箱體前、后側板上的軸承體轉動連接，所述下翻式翻板門通過螺栓與方形鋼管固定連接；位于方形鋼管上方沿軸向間隙設置有由兩斜板組成的“人”字形結構的減壓板，所述兩斜板之間的夾角小于60°，所述減壓板的兩端分別與所述上開口箱體前、后側板固定連接。位于頂層發酵室的各箱體單元中設置有用于工控機檢測的料位檢測傳感器。所述固態原料處理單元由投料斗、與所述投料斗出料口銜接的螺旋輸送機、與所述螺旋輸送機進料口銜接的氣爆機組成；所述氣爆機出料口排出的物料通過第一提升機進入所述固態原料配料混合單元中的圓筒或圓錐篩分機內。所述固態原料配料混合單元包括圓筒或圓錐篩分機，所述圓筒或圓錐篩分機的過篩物料出口通過旋轉分配器與配料倉進料口銜接，所述配料倉出料口通過出倉機、配料秤斗與混合機進料口銜接；所述混合機卸料口通過緩沖斗和輸送機與所述第二提升機進料口相銜接；混合機內腔通過管道與菌液添加裝置出液口相連通。所述固態原料發酵單元中的出料刮板輸送機出料口通過第三提升機與物料干燥單元相銜接。本技術優點在于可以根據生產規模、產品品種及投資能力對固態原料發酵單元的發酵容積進行模塊化組合。物料通過刮板布料器完成頂層發酵室各箱體單元中的布料后，工控機發出指令給各箱體單元中的翻板執行機構打開下翻式翻板門，物料通過重力撒落到相鄰下層發酵室對應的各箱體單元內后，工控機發出指令給各箱體單元中的翻板執行機構關閉下翻式翻板門，物料在撒落過程中完成了翻料操作，因此不存在翻料不均勻現象，進入下層發酵室對應各箱體單元內的物料，在密閉的環境中進行發酵，發酵的溫、濕度通過溫濕度傳感器進行檢測并將數據傳輸給工控機，工控機將檢測到的數據與設定的發酵參數比較后，通過進風通道和排風通道進行調節，當發酵時間達到設定值后，工控機發出指令給該層各箱體單元中的翻板執行機構打開下翻式翻板門卸料后關閉，之后依次重復上述過程，直至完成發酵的物料自塔架底部緩沖出料斗輸送到出料刮板輸送機輸出。物料自上而下由多層發酵室依次間歇發酵、重力流動翻料完成發酵和翻料，因此滿足了釀造、生物飼料、生物制藥、生物肥料等固態發酵的大規模工業化生產的需要。【附圖說明】圖1是本技術的結構示意圖。圖2是本技術所述箱體單元的第一種結構示意圖。圖2.1是圖2中A部放大結構示意圖。圖3是本技術所述箱體單元的第二種結構示意圖。圖3.1是圖3中B部放大結構示意圖。圖4是本技術所述進風當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液、固態生物原料發酵系統，包括由工控機控制的固態原料處理單元、固態原料配料混合單元、固態原料發酵單元和液態原料制備單元；其特征在于：所述固態原料發酵單元由自下而上沿橫向設置在塔架上的多層發酵室、設置在所述頂層發酵室上部的刮板布料器、設置在底層發酵室下部的緩沖出料斗和出料刮板輸送機組成；所述刮板布料器進料口通過擺式布料器與垂直設置在塔架一側的第二提升機出料口相銜接；所述的每層發酵室均由多個結構相同的箱體單元沿橫向排列組成；上、下相鄰層發酵室中的箱體單元沿豎向疊加布置；所述箱體單元由底板為翻板結構的上開口箱體和翻板執行機構組成；所述翻板結構的箱體底板由至少兩組下翻式翻板門組成，所述每組下翻式翻板門的門軸兩端分別與固定在上開口箱體前、后側板上的軸承體轉動連接，在每個上開口箱體內均安裝有用于工控機檢測的溫濕度傳感器；所述翻板執行機構由設置在上開口箱體前側板或后側板外部塔架上由工控機控制的氣缸或液壓缸、連桿機構和固定在每組下翻式翻板門門軸端部的拐臂組成；所述連桿機構由水平設置的第一連桿、傾斜設置的第二連桿和擺臂組成，所述擺臂上設置有用于限制氣缸或液壓缸活塞桿行程的限位座；所述每個拐臂均與所述第一連桿鉸接，第一連桿通過第二連桿、擺臂與所述氣缸或液壓缸的活塞桿鉸接；塔架的一側設置有進風通道而相對的另一側設置有排風通道，位于頂層以下各層發酵室的箱體單元分別通過管道與所述進風通道、排風通道相連通；所述進風通道上設置有進風溫濕度調節裝置，所述進風溫濕度調節裝置由設置在管體內的加濕段和換熱段構成；所述加濕段由沿軸向間隔設置的多層水簾構成，所述換熱段由列管式換熱器構成；加濕段與所述列管式換熱器的管程相連通，列管式換熱器的殼程通過電控三通閥分別與外部熱源和冷源相連通；每個水簾的頂部通過管道與外部水源相連通；所述液態原料制備單元包括種子罐、發酵罐、混合罐和酸堿自動調節裝置；所述種子罐與發酵罐、發酵罐與混合罐之間分別通過液體泵相連通，所述酸堿自動調節裝置通過電控閥與發酵罐相連通；混合罐出液口通過電控輸液泵與固態原料配料混合單元中的混合機進料口相連通。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹勝炎，李偉，張軍峰，
申請(專利權)人：河南雙成生物科技有限公司，
類型：新型
國別省市：河南;41