[发明专利]用于固态发酵的流体接种物的快速制备和应用方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于工业化生产的微生物固态发酵流体接种物的快速制备和应用的方法和专用设备。本发明属于固态发酵接种物制备和应用技术。

技术背景

为使固态物料快速发酵，一般采用将一定比例的已发酵固态物料作为接种物，与新的固态原料均匀混合的方法。这种方法在大规模的工业化生产情况下费工费时，效果欠佳。如干法厌氧发酵，一般是将一定量的已经过厌氧发酵的物料与原料预混合均匀，再放入发酵装置，或将二者在发酵装置中分层堆放，再搅拌均匀。上述前一方案需要配置生产能力很大的预混合机，上述后一方案则必需预设一个空置的发酵装置，这样势必降低发酵装置的利用率，进而降低系统效率。此外，在实际生产中，原料的预处理往往需要在发酵装置中进行，因此在接种前发酵装置已装满原料，由于工业规模的发酵装置面积较大，此时若要在原料表层加入固态接种物，在操作上存在较大困难，并且在随后的混合步骤中，很难使这些固态接种物与原料混合均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单可靠的、用于流体接种物制备和应用的方法及设备，其中所述流体接种物可适用于工业化固态物料快速发酵。

本发明的特点是包括以下步骤：

喂料步骤：将已发酵固态物料(固态接种物)与一种溶液输入带搅拌装置的设备中；

搅拌步骤：对所述设备中的混合物料进行搅拌，直到所述混合物料成为具有一定流动性并且可以泵送的流体接种物；

泵送步骤：将所述流体接种物泵送输出。

也可以在搅拌步骤与泵送步骤之间增加如下存储步骤：将一批或多批由搅拌步骤制备好的流体接种物输送至一个存储装置中。

还可以在所述泵送步骤之中，将所述流体接种物泵送至需要加入发酵接种物的固态发酵反应器中。

在泵送步骤之后还进行以下混合步骤：将所述流体接种物与所述固态发酵反应器中的待发酵固态物料混合均匀。

在搅拌步骤和/或存储步骤中还可以对所涉及的物料进行加热或冷却，从而对流体接种物温度进行控制。

本发明还涉及为实现上述方法的设备。

所述设备包括一个容纳所述已发酵固态物料(固态接种物)与溶液的容器和一个搅拌装置，所述容器上安装有一个进料口和一个出料口，所述搅拌装置包括一个与所述容器相连接的固定部件和一个可相对所述容器运动的可动部件。

所述设备还可以包括一个储存装置和一个阀门以及一个安装在所述存储装置上的进料口，其中所述阀门的一端与所述容器上的出料口连接，所述阀门的另一端与所述存储装置上的进料口连接。

在所述容器和/或所述存储装置中还能够安装可以控制容器内物料温度的加热和/或冷却装置。

附图说明

图1是为实现本发明所述方法的卧式设备及配套输送泵的示意图；

图2是为实现本发明所述方法的立式设备及配套输送泵的示意图。

具体实施例

如图1或图2，容器(1)上安装有一个进料口(2)、一个出料口(3)和一个搅拌装置(4)，其中搅拌装置(4)包括一个与所述容器(1)相连接的固定部件(4.1)和一个可相对所述容器(1)运动的可动部件(4.2)。所述出料口(3)通过阀门(5)与安装在存储装置(6)上的进料口(7)连接。输送泵8与存储装置(6)相连，可以将其中的接种物液体泵送到装有未发酵原料的发酵装置中。

在覆膜槽干法沼气系统中，利用本发明的方法和设备，通过下述步骤完成流体接种物的快速制备和应用：

喂料步骤：，从刚结束产气的厌氧发酵槽中取出一定量富含厌氧菌的固态物料(即固态接种物)，并通过进料口2将其输入带有搅拌装置4的容器1中，然后往容器1中注入定量的厌氧发酵渗沥液或畜禽养殖场污水。

搅拌步骤：启动搅拌装置4对容器1中的混合物进行搅拌，使其混合均匀，并且成为具有一定流动性的流体接种物。

存储步骤：开启阀门5，让流体接种物通过出料口3、阀门5和进料口7进入到存储装置6中，然后将阀门5关闭。

泵送步骤：用输送泵8将流体接种物泵送并均匀淋到放置在发酵槽中待接种的固态物料上。

用发酵槽上的翻搅机将接种物液体与待接种的固态物料搅拌均匀。

通过控制流体接种物的温度，可在一定范围内调节发酵槽内发酵物料的温度，使其达到或接近最佳值。

在进行上述泵送步骤的同时，可在容器1中再次进行喂料步骤和搅拌步骤，从而制成下一批次流体接种物。

本发明具有如下的优点和积极效果：