[发明专利]一种层叠网带式固态充氧发酵反应装置

说明书

技术领域：

本发明属于发酵设备技术领域，涉及一种新型的固态物料自动输料给多个发酵床体进行发酵的设备，特别是一种层叠网带式固态充氧发酵反应装置。

背景技术：

固态发酵是指在不含或几乎不含自由水的湿润固体物料中培养微生物的过程，由于固态发酵有许多优点而受到重视，近年来，固态发酵应用有空前的发展，应用于环保方面有生物除污、有害物质的生活降解、工农业废弃物的脱毒，应用于饲料工业有作物秸秆营养加富的生物转化、生物制浆、酶制剂，高附加值产物如活性次级代谢产物(如抗生素、生物碱、生长因子)有机酸、生物杀虫剂、生物表面活性剂、生物燃料、芳香制剂等。随着科学技术的发展，固态发酵应用的范围正在进一步扩大，目前，现有技术涉及的固态发酵反应器或反应装置归总起来有两类：一类是静止固态发酵反应器，如浅盘式、塔柱式、强制通气式；另一类是动态固体发酵反应器，如旋转式、水平浆混合式、旋转圆盘式等，这些反应器的共同问题是忽视了固态发酵前的预处理部分，由于固态发酵的预处理是固态发酵不可分割的重要组成部分，也是杂菌最易污染、劳动强度大、用工较大的部分，而预处理复杂的工序(匀质搅拌、消毒蒸煮、摊凉、接种、装盘)又制约后续发酵难以使用大容量的发酵容器，只能以扩张占地增加用工来扩大产量。归结起来，现有的固态发酵装置普遍存在着结构复杂，操作使用工序复杂，原理安全性不佳，发酵的自动化程度低，发酵效率低，环境污染严重等缺点。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计制备一种完全可以自动化实现固态物料发酵的层叠网带式固态充氧发酵反应装置，由发酵单元、物料输送单元和发酵预处理三个结构单元有机组合连通形成一体化自动发酵装置体系。

为了实现上述发明目的，本发明将固态发酵过程中预处理阶段与主发酵阶段视为连续的不可分割的有机整体，预处理阶段在发酵预处理单元中完成，发酵过程在层叠网带式充氧式发酵单元完成，发酵预处理单元和发酵单元之间对接式制有物料输送单元，三者有机配合连接组成一个整体，构成层叠网带式固态充氧发酵反应装置，使固态物料进入层叠网带式充氧固态反应装置后，在全封闭的反应系统内完成整个发酵过程。

本发明的主体结构包括发酵单元、物料输送单元和发酵预处理单元三个分体结构功能单元，以及斗式提升机、反应容器、物料输送器、发酵床、搅拌动力机、物料传送带、物料传送口、鼓风机、储气罐、三通电磁阀、连接筒、料斗、发酵室前控制阀、充氧气室、网链、布料器、转动轴、驱动轴、发酵床体、托棍、发酵床门、发酵室后控制阀、翻料器、喷雾器、排气孔、配套设备、空气温度湿度控制器、自转电机、公转电机、减速机、筒盖、传动头、转臂、主转动箱、喷液系统、螺旋搅拌器、筒体、夹层、放料系统和空气过滤器，发酵单元由1-10个上下竖向对正排列的发酵床构成层叠网带式结构，包括配套设备中的鼓风机、储气罐、空气过滤器和空气温度湿度控制器，以及料斗、发酵室前控制阀、充氧气室、网链、布料器、转动轴、驱动轴、发酵床体、托棍、发酵床门、发酵室后控制阀、翻料器、喷雾器和排气孔；物料输送单元由斗式提升机、物料输送器和物料传送口组成提升式分装输送结构的自动装料体系，分别给各发酵床体均匀输送发酵物料；发酵预处理单元的主体结构包括反应容器和搅拌动力机，搅拌动力机包括自转电机、公转电机和减速机，倒锥型反应容器内腔中装有螺旋搅拌器，反应容器由筒盖、传动头、转臂、主转动箱、喷液系统、筒体、夹层和放料系统配合结构组合而成；发酵预处理单元中的反应容器内下口端的物料排出用的放料系统对接于物料输送单元中的斗式提升机的进料端，使经过搅拌均匀和预处理后的物料对接式进入斗式提升机并自动提升到物料传送口；物料传送单元的主体为斗式提升机，斗式提升机的顶端的出料口部与发酵单元顶部的物料传送口密封对接，使预处理后的物料通过物料传送口进入物料输送器；物料输送器为上下畅通式管状结构，自上而下均匀开有对接口分别与每个发酵床的料斗对应接通，使物料均匀分布并自动分装于每个发酵床上进行发酵；发酵单元由多个相同结构的发酵床上下间隔均匀排列组合装配而成，每个发酵床分别接有配套设备或多个发酵床并联式接有配套设备；发酵床右端上部制有料斗，料斗出口处制有发酵室前控制阀和布料器；发酵床的两端对应式制有转动轴和驱动轴，转动轴和驱动轴之间转动结构套制网链，网链的上侧链体形成平面式发酵床体，网链的中间部位下侧横式制有托棍，以便于网链的平整和转动顺畅，发酵床顶侧面处制有排气孔，排气孔左侧处的发酵床的内部上空间中间部位横向制有多个喷雾器；发酵床的左端下侧内制有充氧气室，上侧内制有发酵室后控制阀，发酵室后控制阀的下侧对应网链上侧面制有翻料器，对网链上侧面的发酵床体上的物料进行自动翻转。