專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多功能生物固體發(fā)酵罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多功能生物固體發(fā)酵罐，屬于生物發(fā)酵設(shè)備加工制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
固體發(fā)酵發(fā)源于中國(guó)，具有幾千年的悠久歷史，固體發(fā)酵可用于生產(chǎn)生物飼料、生物化肥、生物農(nóng)藥、酶制劑、有機(jī)酸、功能食品等眾多產(chǎn)品，具有生產(chǎn)效率高，設(shè)備投資少，對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。固體發(fā)酵由不溶與于水的固體、少量的水分及空氣組成，發(fā)酵過(guò)程微生物產(chǎn)熱導(dǎo)致水分蒸發(fā)，使發(fā)酵體系具有氣液固不均勻的三相，存在嚴(yán)重的濃度梯度及傳熱、 傳質(zhì)困難，這樣很難控制PH值、水分、發(fā)酵溫濕度等，使發(fā)酵產(chǎn)量大大下降。較大規(guī)模的固體發(fā)酵裝置，目前主要有淺盤(pán)發(fā)酵、厚層通風(fēng)發(fā)酵池、圓盤(pán)式固體發(fā)酵、立體錐形固體發(fā)酵罐等。但淺盤(pán)發(fā)酵存在用工量大，接種培養(yǎng)環(huán)節(jié)容易染菌，無(wú)法規(guī)?；a(chǎn)等缺點(diǎn)；厚層通風(fēng)發(fā)酵池存在進(jìn)料出料無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，接種和發(fā)酵過(guò)程容易染菌無(wú)法混合等缺點(diǎn)；圓盤(pán)式固體發(fā)酵存在裝料系數(shù)低，混合不均勻，接種困難，出料不凈等缺點(diǎn)，只有單一的發(fā)酵功能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)滅菌、真空低溫干燥等功能；立體式錐形固體發(fā)酵罐的物料混合不均勻，能耗大，接種困難，無(wú)干燥功能，發(fā)酵過(guò)程中對(duì)物料無(wú)法均勻混合，溫濕度不均勻。因此已有的固體的發(fā)酵設(shè)備存在諸多的缺點(diǎn)，使固體發(fā)酵的產(chǎn)生應(yīng)用幾乎處于停滯狀態(tài)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)固體發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種多功能生物固體發(fā)酵罐，可以對(duì)固體物料發(fā)酵所需的自動(dòng)進(jìn)料、配料混合、在位滅菌、冷卻、液體接種、 控溫、控濕、發(fā)酵、通氣、真空烘干、自動(dòng)出料等功能在固體發(fā)酵罐內(nèi)同時(shí)完成。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種多功能生物固體發(fā)酵罐，包括設(shè)有夾套的臥式發(fā)酵罐，發(fā)酵罐的頂部開(kāi)有進(jìn)料口，底部開(kāi)有出料口 ；臥式發(fā)酵罐的中部橫向安裝有臥式刮抄推進(jìn)槳葉，在發(fā)酵罐的下部設(shè)有與臥式刮抄推進(jìn)槳葉平行的絞龍；在發(fā)酵罐的頂部和絞龍的底部分別設(shè)有噴霧裝置和氣體通入裝置；發(fā)酵罐頂部設(shè)有與抽真空系統(tǒng)相連的氣壓帽。本實(shí)用新型在罐體內(nèi)設(shè)有臥式刮抄推進(jìn)槳葉，罐底下方安裝了螺旋絞龍推進(jìn)槳葉片，選用不銹鋼或碳鋼材質(zhì)，采用夾套和氣體通入裝置對(duì)罐體進(jìn)行保溫和冷卻，在工作時(shí)罐體內(nèi)的刮抄推進(jìn)槳葉和絞龍互為反向轉(zhuǎn)動(dòng)；出料時(shí)，通過(guò)罐底下方的絞龍將物料向出料處均衡推進(jìn)，保證罐內(nèi)無(wú)積料，便于清理；在罐底部通過(guò)氣體通入裝置將無(wú)菌空氣通入，對(duì)發(fā)酵罐體內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)，對(duì)于不同的物料和不同培養(yǎng)液采用不同控制的多種通氧方式，運(yùn)用氣流脈沖及霧化水噴淋方式使罐內(nèi)物料上下翻滾來(lái)控制罐內(nèi)溫濕度、水分和氧氣量；通過(guò)刮抄推進(jìn)槳葉的攪動(dòng)，使物料在罐內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)上下、左右翻滾，可使物料在罐內(nèi)不轉(zhuǎn)死和粘合在一起，物料在罐內(nèi)分散均勻。本實(shí)用新型進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是前述的多功能生物固體發(fā)酵罐，抽真空系統(tǒng)包括由真空泵、真空冷卻塔、真空氣水分離器和真空緩沖罐經(jīng)管道依次串聯(lián)組成，真空緩沖罐與發(fā)酵罐的氣壓帽的連接管道上設(shè)有空氣減壓脈沖式電磁閥，與底部的氣體通入裝置配合使用，通過(guò)吹入氣體使物料在罐內(nèi)不易出現(xiàn)死角，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)。前述的多功能生物固體發(fā)酵罐，氣體通入裝置由氣體主管和連接在氣體主管上的若干氣流支管組成，氣流支管與絞龍底部相連，使吹入的氣體均勻，底部無(wú)積料。前述的多功能生物固體發(fā)酵罐，在發(fā)酵罐的兩端分別裝有測(cè)溫濕度探頭及物料水分檢測(cè)探頭，用以測(cè)量罐內(nèi)的實(shí)時(shí)溫濕度和實(shí)時(shí)水分含量。前述的多功能生物固體發(fā)酵罐，發(fā)酵罐上部設(shè)有視鏡口，在與視鏡口的相對(duì)的側(cè)面還設(shè)有視鏡燈。進(jìn)一步的，前述的多功能生物固體發(fā)酵罐，為了及時(shí)了解罐內(nèi)反應(yīng)情況及罐內(nèi)壓力及空氣流量，發(fā)酵罐的頂部還裝有壓力表和空氣流量計(jì)。本實(shí)用新型的有益效果是在本實(shí)用新型中可完成固體發(fā)酵的所有的操作，徹底解決了傳統(tǒng)固體發(fā)酵設(shè)備功能單一，易染菌、勞動(dòng)量大、裝料系數(shù)低，無(wú)法控制混合攪拌、溫度、濕度、水分含量等難題，實(shí)現(xiàn)了固體發(fā)酵的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本和設(shè)備投資。

圖1為本實(shí)用新型發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型發(fā)酵罐剖視圖。圖中1.出料口 2.絞龍3.溫濕度及水分含量檢測(cè)探頭4.軸套5.噴霧管 6.噴霧套管7.壓力表8.氣壓帽9.進(jìn)料口 10.保溫夾套11.軸承封套12.軸承座13.主軸 14.氣體通入裝置支管15.氣體通入裝置主管 16.空氣減壓脈沖式電磁閥17.真空緩沖罐18.真空汽水分離器19.真空冷卻塔20.冷卻水泵21.真空泵 22.視鏡口 23.臥式刮抄推進(jìn)槳葉24.夾套進(jìn)水口 25.夾套出水口 26.保溫夾層套 27.視鏡燈
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)施例提供的一種多功能生物固體發(fā)酵罐，結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括設(shè)有夾套的臥式發(fā)酵罐，發(fā)酵罐的頂部開(kāi)有進(jìn)料口 9，底部開(kāi)有出料口 1 ；臥式發(fā)酵罐的中部橫向安裝有臥式刮抄推進(jìn)槳葉23，在發(fā)酵罐的下部設(shè)有與臥式刮抄推進(jìn)槳葉23平行的絞龍2 ； 在發(fā)酵罐的頂部和絞龍2的底部分別設(shè)有噴霧裝置和氣體通入裝置；發(fā)酵罐頂部設(shè)有與抽真空系統(tǒng)相連的氣壓帽8 ；在發(fā)酵罐的兩端分別裝有測(cè)溫濕度及水分含量檢測(cè)探頭3，氣體通入裝置由氣體主管15和連接在氣體主管上的若氣體通入裝置支管14組成，氣體通入裝置支管14與絞龍2底部相連，發(fā)酵罐上部設(shè)有視鏡口 22，在與視鏡口 22的相對(duì)的側(cè)面還設(shè)有視鏡燈27，在發(fā)酵罐的頂部還裝有壓力表7和空氣流量計(jì)(圖中未示意)，分別為了及時(shí)了解罐內(nèi)反應(yīng)情況及罐內(nèi)壓力及空氣流量。抽真空系統(tǒng)包括由真空泵21、真空冷卻塔19、真空氣水分離器18和真空緩沖罐17 經(jīng)管道依次串聯(lián)組成，在真空冷卻塔19頂通過(guò)冷卻水泵20進(jìn)行降溫，真空緩沖罐17與發(fā)酵罐的氣壓帽8的連接管道上設(shè)有空氣減壓脈沖式電磁閥16。[0018]本實(shí)用新型的使用步驟首先將發(fā)酵罐原料從進(jìn)料口 9通過(guò)機(jī)械或人工方法加料到發(fā)酵罐內(nèi)，加料量為罐總?cè)莘e的50%左右，加入適當(dāng)?shù)乃?；啟?dòng)調(diào)速主電機(jī)和罐底下方的絞龍電機(jī)，臥式螺旋槳23和絞龍2在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下呈反方向運(yùn)動(dòng)攪拌，使物料循環(huán)運(yùn)動(dòng)達(dá)到均勻；封閉加料口，通過(guò)罐底絞龍下部的氣體通入裝置主管15以及分流管通入 120 125°C的蒸汽對(duì)物料進(jìn)行高溫滅菌，滅菌結(jié)束后，在罐體外部的夾套內(nèi)通入冷卻水對(duì)滅菌后的物料進(jìn)行冷卻，在冷卻到預(yù)定發(fā)酵溫度后，啟用罐體上部設(shè)有的多個(gè)噴霧裝置用無(wú)菌壓縮空氣把種子罐內(nèi)的液體種子噴入到固體發(fā)酵罐內(nèi)，再通過(guò)罐底絞龍下部的空氣通入裝置的主管15及分流支管14通入無(wú)菌空氣進(jìn)行保壓操作；在罐體上部設(shè)有排氣氣壓帽 8和空氣加壓電磁閥16控制發(fā)酵罐內(nèi)的排氣量；當(dāng)發(fā)酵罐的壓力表7的壓力達(dá)到預(yù)先設(shè)定好的壓力時(shí)，通過(guò)排氣管上空氣減壓脈沖式電磁閥16自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行排氣，對(duì)罐內(nèi)物料進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)溫、調(diào)濕以及脈沖混合；發(fā)酵結(jié)束后，關(guān)閉氣體通入裝置主管15上的閥門(mén)，在夾套內(nèi)通入熱水或直接通入蒸汽對(duì)罐內(nèi)物料進(jìn)行加熱操作，達(dá)到預(yù)定溫度后，通過(guò)排氣管道對(duì)發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行拉真空操作，使物料中的水分拉出罐外達(dá)到低溫烘干的目的，低溫烘干到預(yù)定水分時(shí)，打開(kāi)出料口 1，啟動(dòng)調(diào)速電機(jī)，驅(qū)動(dòng)臥式刮抄推進(jìn)槳葉23和絞龍2將物料完全去除出發(fā)酵罐。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種多功能生物固體發(fā)酵罐，包括設(shè)有夾套的臥式發(fā)酵罐，所述發(fā)酵罐的頂部開(kāi)有進(jìn)料口，底部開(kāi)有出料口 ；其特征在于所述臥式發(fā)酵罐的中部橫向安裝有臥式刮抄推進(jìn)槳葉，在所述發(fā)酵罐的下部設(shè)有與所述臥式刮抄推進(jìn)槳葉平行的絞龍；在所述發(fā)酵罐的頂部和所述絞龍的底部分別設(shè)有噴霧裝置和氣體通入裝置；所述發(fā)酵罐頂部設(shè)有與抽真空系統(tǒng)相連的氣壓帽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能生物固體發(fā)酵罐，其特征在于所述抽真空系統(tǒng)包括由真空泵、真空冷卻塔、真空氣水分離器和真空緩沖罐經(jīng)管道依次串聯(lián)組成，所述真空緩沖罐與所述發(fā)酵罐的氣壓帽的連接管道上設(shè)有空氣減壓脈沖式電磁閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能生物固體發(fā)酵罐，其特征在于所述氣體通入裝置由氣體主管和連接在所述氣體主管上的若干氣流支管組成，所述氣流支管與所述絞龍底部相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能生物固體發(fā)酵罐，其特征在于在所述發(fā)酵罐的兩端分別裝有測(cè)溫濕度探頭及物料水分檢測(cè)探頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能生物固體發(fā)酵罐，其特征在于所述發(fā)酵罐上部設(shè)有視鏡口，在與所述視鏡口的相對(duì)的側(cè)面還設(shè)有視鏡燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能生物固體發(fā)酵罐，其特征在于所述發(fā)酵罐的頂部還裝有壓力表。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種多功能生物固體發(fā)酵罐，包括設(shè)有夾套的臥式發(fā)酵罐，發(fā)酵罐的頂部開(kāi)有進(jìn)料口，底部開(kāi)有出料口；臥式發(fā)酵罐的中部橫向安裝有臥式刮抄推進(jìn)槳葉，在發(fā)酵罐的下部設(shè)有與臥式刮抄推進(jìn)槳葉平行的絞龍；在發(fā)酵罐的頂部和絞龍的底部分別設(shè)有噴霧裝置和氣體通入裝置；發(fā)酵罐頂部設(shè)有與抽真空系統(tǒng)相連的氣壓帽。本實(shí)用新型采用獨(dú)特的罐體內(nèi)臥式螺旋槳與管體下方絞龍配合系統(tǒng)，通過(guò)控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程中固體物料在罐體內(nèi)軸向及徑向循環(huán)流動(dòng)，充分混合，避免罐內(nèi)物料攪拌的不均勻，發(fā)酵結(jié)束后能夠?qū)崿F(xiàn)真空干燥及自動(dòng)出料，具有不易染菌、占地空間小、自動(dòng)化程度高，節(jié)省勞動(dòng)力、節(jié)約投資等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C12M1/34GK202124625SQ2011202296
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者翟磊 申請(qǐng)人:南京潤(rùn)澤生物工程設(shè)備有限公司, 翟磊