CN106399060B - 一种兼顾通风和保温的微生物发酵方法及发酵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及好氧微生物发酵技术设备领域，尤其是公开了一种兼顾通风和保温的好氧微生物发酵方法及发酵装置，包括以下步骤：使发酵物料形成发酵堆；在发酵堆下方设置通风道，并将通风道与外界空气连通；在所述物料堆内形成气流通孔，并使所述气流通孔与所述通风道连通；物料进行发酵。本发明中，首先设置通风道，在通风道上方堆入物料，将物料堆积完毕后，在物料中加工出竖向气流通孔，与下方通风道连通到一起。气流通孔可以插入实物管子，以防止物料在发酵过程中坍塌，堵塞气孔，也可以不加入外物，直接在物料堆内扎出与通风道连通的气孔。根据需要外围立面可以设置保温层，保温层不影响发酵堆的空气补给。在不引入外力的情况下，发酵堆可以得到充分的氧气补充，能很快达到高温发酵，加快物料发酵速度。

Description

一种兼顾通风和保温的微生物发酵方法及发酵装置
技术领域
本发明属于好氧微生物发酵技术领域，尤其是涉及一种兼顾通风和保温的微生物发酵方法及发酵装置。
背景技术
制约好氧微生物发酵速度的因素，除物料成分和微生物的菌种外，就是温度、氧气和水分。在一般的发酵技术中，保温和通风补氧是一对矛盾，表面部分的物料可以获得充分的氧气，但是热量散发快，不能达到高温发酵，内核部分的物料保温性好，但氧气不足。如果在外围对发酵堆增加保温层，就意味着阻碍氧气的补给，内部就更加缺氧。有些做法是在发酵堆中加入促进通气的材料，或增加动力强制通风，解决效果并不显著。
发明内容
为了解决上述微生物发酵在通风补氧和保温方面的矛盾，本发明提出一种兼顾通风和保温的微生物发酵方法及发酵装置。
其技术方案为，一种兼顾通风和保温的微生物发酵方法，包括以下步骤：
使发酵物料形成发酵堆；
在发酵堆下部设置通风道，并将通风道与外界空气连通；
在所述物料堆内形成气流通孔，并使所述气流通孔与所述通风道连通；
物料进行发酵。
一种实现权利要求1所述发酵方法的发酵装置，包括发酵室，所述发酵室底部设有底板，所述底板下方设有与外界连通的通风道，所述底板上开有多个通风孔，所述发酵室内设有用于为物料堆通风的气流通孔，所述气流通孔穿过底板上的通风孔与所述通风道连通。
所述气流通孔内设有通风管，所述通风管侧壁设有多个通气孔。
所述气流通孔内设有通风管，所述通风管侧壁为网格结构。
所述气流通孔，也可以在加工出气孔后，取出实物管子，只保留贯穿上下的气孔。
所述气流通孔贯通物料堆。
所述发酵室外侧设有保温层。
所述底板呈格栅或条栅结构。
所述发酵室设有顶盖，所述顶盖连通有拔气烟囱，所述拔气烟囱安装有气流调节器。
所述底板活动连接在发酵室底部。
所述发酵室呈筒形或方形。
本发明中，微生物的活动使物料升温，竖孔中空气受热上升，带动外部空气从发酵堆底部补充进入竖孔，从而使氧气持续均匀的供给到发酵堆的各个部分。空气补充速度与发酵温度的关系为，发酵温度高，空气补充就快，足以满足高温发酵大量微生物活动所需要的氧气，发酵温度低，空气补充就慢，有利于发酵堆保存热量。本发明用完全自然的办法解决发酵堆的供氧和保温矛盾，使其达到最优系统平衡，发酵堆能很快达到高温发酵，从而加快处理速度，减少处理时间。
附图说明
图1为本发明方法的一种流程示意图；
图2为本发明的一种实施例的结构剖视示意图；
图3为本发明的第二种实施例的结构剖视示意图；
图4为本发明的第三种实施例的结构剖视示意图；
图5为本发明的通风管的一种实施例的结构示意图；
图6为本发明的通风管的另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构进行详细解释说明。
如图1所示，本发明的发酵流程。一种兼顾通风和保温的微生物发酵方法，包括以下步骤：在发酵室内填充物料，形成物料堆；在发酵室底部设置通风道，通风道与外部空气连通；在所述物料堆内形成气流通孔，并使所述气流通孔与所述通风道连通；物料进行发酵。本发明中，微生物的活动使物料升温，竖向气流通孔中空气受热上升，带动外部空气从发酵堆底部的通风道补充进入竖孔，从而使氧气持续均匀的供给到发酵堆的各个部分。空气补充速度与发酵温度的关系为，发酵温度高，空气补充就快，足以满足高温发酵大量微生物活动所需要的氧气，发酵温度低，空气补充就慢，有利于发酵堆保存热量。气流通孔可以插入实物的通风管，用通风管防止物料在发酵过程中坍塌，堵塞气流通孔。气流通孔内也可以不加入外物，直接在物料堆内扎出与通风孔连通的气流通孔。本发明用完全自然的办法解决发酵堆的供氧和保温矛盾，使其达到最优系统平衡，发酵堆能很快达到高温发酵，从而加快处理速度，减少处理时间。
结合图2，本发明装置的一种实施例。一种实现权利要求1所述发酵方法的发酵装置，包括发酵室1，所述发酵室底部设有底板2，所述底板下方设有与外界连通的通风道21，所述底板上开有多个通风孔3，所述发酵室内设有用于为物料堆通风的气流通孔，所述气流通孔穿过底板上的通风孔与所述通风道连通。
结合图5，所述气流通孔包括通风管4，所述通风管侧壁设有多个通气孔12。
如图6，所述气流通孔包括通风管4，所述通风管侧壁为网格结构。
所述气流通孔，也可以在加工出气孔后，取出实物管子，只保留贯穿上下的气孔。
本发明中，气流通孔采用通风管，防止物料坍塌堵塞气流通孔。通气管可以采用侧壁开有多个通气孔的钢管或其他管道，也可以采用侧壁为网格的管道，采用通气孔的管道，支撑效果好，采用网格的话通风效果好。
所述气流通孔贯通物料堆。本实施例中，气流通孔贯通物料堆，气流流动快，与气流通孔周围的物料交换氧气均匀，物料发酵进程均匀。
所述发酵室外侧设有保温层6。采用保温层，减少热量散发，提高发酵室内发酵温度，加快发酵速度，降低发酵时间。保温层不影响发酵堆的氧气补给。
所述底板呈格栅或条栅结构。本技术方案中，采用格栅或条栅支撑效果好，通风孔面积大，进气量大。
结合图3，所述发酵室设有顶盖7，所述顶盖连通有拔气烟囱8，所述拔气烟囱安装有气流调节器9。本实施例中，采用顶盖有助于维持保温室内温度，保证发酵温度需要，在顶盖上设置拔气烟囱，可以加快发酵室内气体向外排出，采用气流调节器，控制气流通过速率。
结合图4，所述发酵室部分可以做成地面上的梯形条垛。在图4中，通风道开在地上、地下均可，只要保证其与外界有连通即可。气流可以充分为物料堆提供氧气。
结合图3、图4，本发明中，发酵室内原物料的多余水分或发酵过程产生的多余水分，这些液体透过底板上的通气孔后，滴入通风道，流入安装在图3中发酵室侧下方的集液槽11或者图4中的坑中。在图3中，集液槽平面低于发酵室底部，同时发酵室到集液槽之间用斜面连接，方便液体流入集液槽。为了方便集液槽的安装，在发酵室底部还可以安装具有斜面的底座10，集液槽安装在底座上斜面的靠下一侧。集液槽还可以直接安装在发酵室底部，在发酵室底部安装底座，底座设有流向积液槽的斜面，减少了积液槽安装在侧下方情况下的占地面积。
结合图2、图3，本发明中，所述底板活动连接在发酵室底部。底板2设计为可拆卸的，从而可实现上部进料、下部出料的连续作业功能。
本发明发酵堆底部抬高于周围平面，空气可从底部补充；从发酵物料的上部往下，扎出大量类似蜂窝煤球的竖孔；在发酵堆立面的四周，增加保温措施。本发明在发酵过程中，发酵堆升温后，气流通孔的空气受热后会向上运动，底部造成负压，则有四周的空气进入通风道，再流入气流通孔，从而带入新的氧气补给，微生物获得更多氧气，则活动加快，产生更多热量，带动更多空气补充，从而形成持续的空气流动。
本发明完全依靠发酵堆自身热量带动气流自动流动，使氧气持续均匀的供给到发酵堆的各个部分，气流大小根据发酵堆热量自动调节，从而达到最优系统平衡。外层的保温措施，有利于发酵堆达到更高温度，但不影响氧气供给。(空气补充速度与发酵温度的关系为，发酵温度高，空气补充就快，足以满足高温发酵大量微生物活动所需要的氧气，发酵温度低，空气补充就慢，有利于发酵堆保存热量。本发明用完全自然的办法解决发酵堆的供氧和保温矛盾，使其达到最优系统平衡，发酵堆能很快达到高温发酵，从而加快处理速度，减少处理时间。)
在本发明发酵过程中，如图3、4，物料的多余水分，在发酵的初期下渗出物料，积存于集液槽，发酵堆达到适合于微生物繁殖的湿度。发酵过程中，积存在集液槽中的水分可酌情再补给发酵堆。对于特别湿、透气性不好的物料，该发明也能使通风和保温两个方面都得到兼顾。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种兼顾通风和保温的好氧微生物发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：
使发酵物料底部抬高于周围平面，堆制发酵堆；
在发酵物料下方的空间设置为通风道，并将通风道与外界空气连通；
在所述物料堆内形成竖向气流通孔，并使所述气流通孔与所述通风道连通；
物料进行发酵。
2.根据权利要求1所述的好氧微生物发酵方法，其特征在于，外围立面设置保温层，保温层不影响发酵堆的空气补给。
3.根据权利要求1所述的好氧微生物发酵方法，其特征在于，设置集液槽，发酵物料的多余水分，滴入通风道，积存于集液槽，发酵堆达到适合于微生物繁殖的湿度。
4.根据权利要求1所述的好氧微生物发酵方法，其特征在于，在地面上堆制梯形条垛发酵堆，通风道开在地上或地下。
5.一种实现权利要求1所述发酵方法的发酵装置，其特征在于，包括发酵室，所述发酵室底部设有底板，所述底板下方设有与外界连通的通风道，所述底板上开有多个通风孔，所述发酵室内设有用于为物料堆通风的气流通孔，所述气流通孔穿过底板上的通风孔与所述通风道连通。
6.根据权利要求5所述的发酵装置，其特征在于，所述气流通孔内设有通风管，所述通风管侧壁设有多个通气孔。
7.根据权利要求5所述的发酵装置，其特征在于，所述气流通孔内设有通风管，所述通风管侧壁为网格结构。
8.根据权利要求5所述的发酵装置，其特征在于，所述气流通孔，也可以在加工出气孔后，取出实物管子，只保留贯穿上下的气孔。
9.根据权利要求6-8任意一项权利要求所述的发酵装置，其特征在于，所述气流通孔贯通物料堆。
10.根据权利要求9所述的发酵装置，其特征在于，所述底板活动连接在发酵室底部。
11.根据权利要求10所述的发酵装置，其特征在于，所述底板呈格栅或条栅结构。
12.根据权利要求11所述的发酵装置，其特征在于，所述发酵室外侧设有保温层。
13.根据权利要求12所述的发酵装置，其特征在于，所述发酵室设有顶盖，所述顶盖连通有拔气烟囱，所述拔气烟囱安装有气流调节器。
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