[发明专利]一种在位翻抛式好氧固体发酵槽

说明书

技术领域

本发明属于发酵工程和设备领域，具体涉及一种在位翻抛式好氧固体发酵槽。

背景技术

固体发酵操作简便，能耗低，无菌化程度低，过程控制简单，具有多方面优势和较好的开发潜力。目前，固体发酵已经广泛应用于益生菌剂、酶制剂和饲料蛋白生产，废弃物处理和生物除臭等领域。然而，固体发酵自动化程度低，工艺控制过程粗放，而且传统的固体发酵装置往往无法同时实现通风控温，在位接种、加液，以及物料翻抛的机械化，很大程度上增加了固体发酵过程控制的难度。

专利CN202175670U公开了一种《一种卧式固体发酵槽》，该设备设置多层单元搅拌系统，可随时翻料、出料，且翻料过程混合较为均匀。但是无法进行自动接种、补水、控温，且通风不良，自动化程度低且不利于发酵过程的工艺控制。此外，专利CN204369887U公开了一种《好氧固体发酵翻堆机》，该翻堆机设置翻抛搅拌桨和喷淋装置，同时实现在位接种补水和翻抛混匀，并且能够在好氧发酵的过程中即时翻抛。但是，该设备无控温装置和通风量控制系统，无法进行好氧发酵的温度和通气工艺控制；并且翻抛用搅拌桨结构简单，翻抛过程不彻底。

因此，为了在保证固体发酵产量的同时，简化发酵工艺，减少人力物力，尽可能地实现好氧固体发酵的自动化生产，本发明对普通固体发酵槽进行改进，设计了一种在位翻抛式好氧固体发酵槽。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种在位翻抛式好氧固体发酵槽。

该在位翻抛固体发酵槽包括长方体卧式固体发酵槽体，位于槽体底部的控温控风夹层，用于翻抛发酵的往复式螺旋搅拌装置，以及可控温的即时喷淋装置。发酵槽底板和四周墙壁铺砌水泥、混凝土、白瓷砖或红缸砖等材料，外壁则包裹石棉、岩棉、挤塑板等保温材料。

发酵槽底部到中部物料之间由可通风的多孔筛板分隔出夹层，夹层两侧分别通入压缩空气。紧贴夹层上方物料内部插入不少于三个温度探头，用于随时监测物料温度。通入夹层的压缩空气预先由控温装置调节，根据物料温度的变化随时控温，保证发酵过程中满足物料的温度条件。多孔筛板不仅可以支撑发酵物料，而且能够增加底部物料的透气性。夹层的设置具有多种作用，一方面便于随时控制物料温度，另一方面通过风机和空气流量计控制通气量。

槽体上部设置往复翻抛的螺旋搅拌装置，开动搅拌装置时搅拌轴即在槽体两端之间往复转动。搅拌轴上固定有若干粗螺旋齿和细螺旋齿，各螺旋齿倾斜角度不同，且粗螺旋齿和细螺旋齿穿插布局，保证不同部位的物料充分翻匀。搅拌装置往复运动的同时以搅拌轴为圆心进行自转。螺旋搅拌装置通过轴的往复运动和螺旋齿的自转共同实现物料的充分搅拌混匀。

槽体顶部设置可接种、补料补水的喷淋装置，该喷淋装置固定于搅拌轴正上方，并随着搅拌装置往复运动。搅拌轴上方设置连接储液装置的喷淋管，料液通过加液泵导入喷淋管，管内间隔分布不少于三个喷淋头。料液存放于储液桶中，储液桶内设置搅拌桨，加液前通过搅拌混匀料液。储液桶外壁设置夹套，由温控装置通过循环水持续控温。翻抛过程中，喷淋装置与翻抛装置同时运动，以便加液后的物料充分混匀。喷淋过程中搅拌轴进行往复运动，喷淋结束后再持续往复一段时间，保证物料搅拌充分。喷淋液体置于具有控温夹套的储液桶中，保证料液恒温喷入。喷淋装置也可用于进行接种前必要的pH调节，以及后续的补水、补料等工序。

本翻抛式好氧固体发酵槽的设计优势在于，该设备通过以下几方面实现高效、便捷在位好氧固体发酵：

首先，本发酵槽设置用于支撑物料的多孔筛板和用于通风的底部夹层，夹层连接压缩空气和温控装置。一方面有利于物料底部透气增氧，同时可以辅助降低物料水分；另一方面便于控制通入的空气量和流速，同时实现即时、均匀地加热和控温。其次，本设备对传统的固体翻抛装置进行改进，设置与往复式翻抛装置同步运动的喷淋装置。用于翻抛的螺旋齿为两种不同规格和多个倾斜角度，实现翻抛力度和翻抛部位的优化，物料翻抛均匀。喷淋管在翻抛装置前方运动，料液在喷淋后得以即时均匀混翻。再次，料液存储于连接温控装置的恒温储液桶，从而在通风控温的同时保证加液温度的恒定。上述两方面的设计便于稳定温度或在必要的发酵过程中调节温度，进一步保证了发酵过程温度条件适宜。

本设备同时实现了在位接种、pH调节和补水与物料翻抛的机械化，从物料接种到完成发酵的过程中，各发酵过程控制均在一个设备中实现，且温度、pH、水分和通气量工艺均得以控制。

附图说明

图1为本在位翻抛式好氧固体发酵槽立体图；