CN108102895B - 多层式固体材料发酵装置 - Google Patents

多层式固体材料发酵装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多层式固体材料发酵装置，包括：外筒；内筒，所述内筒侧壁上设有多个透气口，每个透气口位于所述内筒内侧壁的一侧均罩设有阻挡机构；搅拌柱；多个物料盘，所述物料盘的侧壁包括端部对接呈圆环状筒体的第一钢板和第二钢板，所述物料盘的底面包括类扇形第二底板、以及具有与所述第二底板相适配缺口的圆环形第一底板；其中，所述搅拌柱位于每个物料盘上方固接有条状刮板；所述第二底板靠近所述搅拌柱的一端固接有一钢丝，所述钢丝的另一端穿过所述第二套圈固接在所述第一套圈上，钢丝下移，所述第二底板处于打开状态，钢丝上移，所述第二底板处于关闭状态。本发明具有操作简单，混合均匀，干燥效果好，接种率高的有益效果。

Description

多层式固体材料发酵装置
技术领域
本发明涉及发酵技术领域。更具体地说，本发明涉及一种多层式固体材料发酵装置。
背景技术
固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水下溶性固态基质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过程。从生物反应过程中的本质考虑，固态发酵是以气相为连续相的生物反应过程，其中，固态发酵的原料一般为经济易得、富含营养物质的工农业副、废产品，如麸皮、谷物类、小麦草、大众谷物类或农产品均可被使用，发酵原料成本经济。
在现有技术中，固态发酵所使用的发酵罐，含有罐体和搅拌设备，罐体主要用来培养发酵各种菌体，搅拌设备用于确保物料混合均匀，以满足与菌种的充分混合，但是现有技术中，搅拌设备并不能达到理想的搅拌效果，导致固态基质中的自由水不能及时分散和除去，使接菌不充分，并且会引发杂菌生长，影响物料的发酵品质。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种多层式固体材料发酵装置，本发明具有操作简单，混合均匀，干燥效果好，接种率高的有益效果。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种多层式固体材料发酵装置，包括：
外筒，其上下两端密封设置，所述外筒顶部设有进气口、进料口、以及排气口，所述外筒底部设有出料口，其中，所述外筒外侧壁周向环设有保温套，所述外筒与所述保温套之间形成保温腔，所述保温腔内间隔设有多个加热片；
内筒，其上下两端敞开设置，所述内筒同轴套设在所述外筒内，且所述内筒两端密封抵接在所述外筒两端，以形成容置腔，所述容置腔内沿远离内筒中心轴线的方向依次周向环设海绵层、及空气层，所述海绵层的厚度为3-5cm，所述空气层厚度为0.5-1.0cm，所述空气层与所述进气口连通，所述内筒侧壁上设有多个透气口，所述透气口与水平面的夹角为20-40度，所述透气口内设有滤网，每个透气口位于所述内筒内侧壁的一侧均罩设有阻挡机构，所述阻挡机构包括：
铁片，所述铁片上端固接于所述透气口上方的内筒侧壁，下端沿远离内筒侧壁的方向倾斜设置，所述铁片与所述内筒内侧壁间的夹角为10-20度；
钢丝网，所述钢丝网外周分别固接于所述铁片外周、及所述内筒内侧壁，以罩设于所述透气口上，所述钢丝网与所述内筒内侧壁间的夹角为20-30度；
电机，其固定在所述外筒的顶部，所述电机的转轴上固接有中心柱，所述中心柱设有水平贯穿的第一通口，所述第一通口中心位于所述中心柱的中轴线上；
搅拌柱，所述搅拌柱位于所述外筒外侧的部分向内凹陷具有容纳槽，以套设所述中心柱下端，所述搅拌柱底端密封旋转垂直穿过所述外筒顶部，所述容纳槽侧壁上下间隔水平贯穿设有第三通口、第二通口，所述第二通口、第三通口中心位于所述搅拌柱的中轴线上；所述搅拌柱通过卡接柱与所述中心柱固接，所述卡接柱的外径小于所述第一通口、第二通口、以及第三通口的直径；
多个物料盘，所述内筒内侧壁上下间隔固接多组支撑件，每组支撑件包括沿所述内筒内侧壁周向等间隔设置的多个支撑块，每组支撑件上放置一所述物料盘，所述物料盘的侧壁包括端部对接呈圆环状筒体的第一钢板和第二钢板，所述物料盘的底面包括类扇形第二底板、以及具有与所述第二底板相适配缺口的圆环形第一底板，所述第一底板及所述第二底板对接以在所述物料盘中心处形成通孔，所述物料盘底面罩设所述通孔固接有圆筒，所述搅拌柱依次穿过所述圆筒，且所述圆筒内径大于所述搅拌柱内径，所述第一底板的弧形边缘与所述第一钢板底端固接，所述第二钢板的下端设有一横杆，所述横杆上可旋转套设有中空圆柱，所述第二底板的弧形端具有与所述中空圆柱相匹配的凹槽，以将第二底板固设于中空圆柱；
其中，所述搅拌柱位于每个物料盘上方固接有条状刮板，所述搅拌柱的中轴线穿过所述条状刮板中心，所述搅拌柱位于每个条状刮板下方套设有第一套圈，所述搅拌柱位于每个第一套圈下方固设有一档杆，以支撑所述第一套圈，所述搅拌柱位于每个档杆下方套设有多个第二套圈，所述第二套圈位于所述物料盘的上方，所述第一套圈、第二套圈的内径均大于所述搅拌柱的外径；
所述第二底板靠近所述搅拌柱的一端固接有一钢丝，所述钢丝的另一端穿过所述第二套圈固接在所述第一套圈上，当所述中心柱上的第一通口与所述搅拌柱上第二通口重合时时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第二通口，钢丝下移，所述第二底板处于打开状态，当所述第一通口与所述第三通口重合时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第三通口，钢丝上移，所述第二底板处于关闭状态。
优选的是，所述空气层选择放置吸水性材料或者通入冻干空气。
优选的是，所述吸水性材料为硅胶颗粒。
优选的是，所述钢板的高度为15cm。
优选的是，所述刮板的宽度为4cm，且其用防腐蚀材料进行处理。
优选的是，任意相邻两个物料盘中所述第二底板的位置上下不重合。
优选的是，还包括喷雾装置，所述喷雾装置设于所述第一底板底部。
优选的是，还包括菌液箱，所述菌液箱固设于所述外筒外侧的顶部，所述菌液箱侧部连有管道，所述管道另一端穿过所述外筒与所述喷雾装置连通。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、在内筒侧壁设有透气口，透气口内设有滤网，且其位于所述内筒内侧壁的一侧均罩设有阻挡机构，这种方式可以防止物料堵塞透气口，在内筒侧壁上设有空气层和海绵层，其中空气层内放入干燥剂，吸收物料中的自由水，海绵层一方面可以防止物料进入空气层，另一方面可以吸收物料中的水分，这种设计可以防止物料堵塞空气层，使物料达到较好的干燥效果。
第二、在中心柱上设置第一通口，并在搅拌柱位于所述外筒外侧的部分设第二通口、第三通口，通过控制第一通口分别与所述第二通口、第三通口重合，进行调节搅拌柱的高度，控制所述钢丝的下移或者上移，进而实现控制第二底板的开关状态，这种设计可以简化物料的加入方式，使物料均匀的分布在每个物料盘上，较少物料堆积，提高干燥效率。
第三、在搅拌柱上设置刮板，可以减少发酵后物料在物料盘上的堆积，所述刮板用防腐蚀材料进行处理可以延长刮板的使用时间。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内筒侧壁的结构示意图
图3为本发明的物料盘的结构示意图；
图4为本发明的第二底板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包括”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1、2、3、4所示，一种多层式固体材料发酵装置，包括：
外筒3，其上下两端密封设置，所述外筒3顶部设有进气口、进料口7、以及排气口14，所述外筒3底部设有出料口13，其中，所述外筒3外侧壁周向环设有保温套1，所述外筒3与所述保温套1形成保温腔，所述保温腔内间隔设有多个加热片2；
内筒6，其上下两端敞开设置，所述内筒6同轴套设在所述外筒3内，且所述内筒6两端密封抵接在所述外筒3两端，以形成容置腔，所述容置腔内沿远离内筒中心轴线的方向依次周向环设海绵层5、及空气层4，所述海绵层5的厚度为3-5cm，所述空气层4厚度为0.5-1.0cm，所述空气4与所述进气口连通，所述内筒6侧壁上设有多个透气口9，所述透气口9与水平面的夹角为20-40度，所述透气口9内设有滤网，每个透气口9位于所述内筒内侧壁的一侧均罩设有阻挡机构，所述阻挡机构包括：
铁片16，所述铁片16上端固接于所述透气口9上方的内筒侧壁，下端沿远离内筒6侧壁的方向倾斜设置，所述铁片与所述内筒6内侧壁间的夹角为10-20度；
钢丝网，所述钢丝网外周分别固接于所述铁片16外周、及所述内筒6内侧壁，以罩设于所述透气口9上，所述钢丝网与所述内筒6内侧壁间的夹角为20-30度；
电机10，其固定在所述外筒3的顶部，所述电机10的转轴上固接有中心柱，所述中心柱设有水平贯穿的第一通口，所述第一通口中心位于所述中心柱的中轴线上；
搅拌柱15，所述搅拌柱15位于所述外筒3外侧的部分向内凹陷具有容纳槽，以套设所述中心柱下端，所述搅拌柱15底端密封旋转垂直穿过所述外筒3顶部，所述容纳槽侧壁上下间隔水平贯穿设有第三通口、第二通口，所述第二通口、第三通口中心位于所述搅拌柱15的中轴线上；所述搅拌柱15通过卡接柱与所述中心柱固接，所述卡接柱的外径小于所述第一通口、第二通口、以及第三通口的直径；
多个物料盘，所述内筒6内侧壁上下间隔固接多组支撑件，每组支撑件包括沿所述内筒6内侧壁周向等间隔设置的多个支撑块12，每组支撑件上放置一所述物料盘，所述物料盘的侧壁包括端部对接呈圆环状筒体的第一钢板803和第二钢板804，所述物料盘的底面包括类扇形第二底板805、以及具有与所述第二底板805相适配缺口的圆环形第一底板806，所述第一底板806及所述第二底板805对接以在所述物料盘中心处形成通孔，所述物料盘8底面罩设所述通孔固接有圆筒，所述搅拌柱15依次穿过所述圆筒，且所述圆筒内径大于所述搅拌柱15内径，所述第一底板806的弧形边缘与所述第一钢板803底端固接，所述第二钢板804的下端设有一横杆，所述横杆上可旋转套设有中空圆柱，所述第二底板805的弧形端具有与所述中空圆柱相匹配的凹槽，以将第二底板805固设于中空圆柱；
其中，所述搅拌柱15位于每个物料上方固接有条状刮板11，所述搅拌柱15的中轴线穿过所述条状刮板11中心，所述搅拌柱15位于每个条状刮板11下方套设有第一套圈801，所述搅拌柱15位于每个第一套圈801下方固设有一档杆，以支撑所述第一套圈801，所述搅拌柱15位于每个档杆下方套设有多个第二套圈802，所述第二套圈802位于所述物料盘8的上方，所述第一套圈801、第二套圈802的内径均大于所述搅拌柱15的外径；
所述第二底板805靠近所述搅拌柱15的一端固接有一钢丝，所述钢丝的另一端穿过所述第二套圈802固接在所述第一套圈801上，当所述中心柱上的第一通口与所述搅拌柱15上第二通口重合时时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第二通口，钢丝下移，所述第二底板805处于打开状态，当所述第一通口与所述第三通口重合时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第三通口，钢丝上移，所述第二底板805处于关闭状态。
在这种技术方案中，所述第一通口为两个，且其中心位于所述中心柱的中轴线上，所述第二通口为两个，且其中心位于所述搅拌柱15的中轴线上，所述第三通口为两个，且其中心位于所述搅拌柱15的中轴线上；当所述第一通口与所述第二通口重合时，所述卡接柱依次水平穿过所述第一通口和第二通口，通过使用所述卡接柱，所述中心柱与所述搅拌柱15固接在一起，当所述第一通口与所述第三通口重合时，所述卡接柱依次水平贯穿所述第一通口与所述第三通口，所述中心柱与所述搅拌柱15固接在一起。使用过程中，所述第一通口与所述第二通口重合，固定上所述卡接柱，所述搅拌柱15下移，所述第一底板806与所述第二底板805分离，物料盘处于开口状态，从进料口添加物料，物料首先填满最上层物料盘，然后物料从最上层物料盘进入下层物料盘，依次类推，至物料填满最下层物料盘，使所述第一通口与所述第三通口重合，固定上所述卡接柱，所述搅拌柱15上移，所述第一底板806与所述第二底板805闭合，发酵完成后，使所述第一底板806与所述第二底板805处于分离状态，开启电机10，完成排料。采用这种技术方案，在所述内筒6侧壁设有透气口，透气口内设有滤网，且其位于所述内筒6内侧壁的一侧均罩设有阻挡机构，这种方式可以防止物料堵塞透气口，在内筒6侧壁上设有空气层4和海绵层5，其中空气层4内放入干燥剂，吸收物料中的自由水，海绵层5一方面可以防止物料进入空气层，另一方面可以吸收物料中的水分，这种设计可以防止物料堵塞空气层，使物料达到较好的干燥效果；使用吸水材料和加热片2同时进行干燥处理，提高干燥效果；在中心柱上设置第一通口，并在搅拌柱15位于所述外筒外侧的部分设第二通口、第三通口，通过控制第一通口分别与所述第二通口、第三通口重合，进行调节搅拌柱15的高度，控制所述钢丝的下移或者上移，进而实现控制第二底板805的开关状态，这种设计可以简化物料的加入方式，使物料均匀的分布在每个物料盘上，较少物料堆积，提高干燥效率；在搅拌柱15上设置刮板11，可以减少发酵后物料在物料盘上的堆积。
在另一种技术方案中，所述空气层4选择放置吸水性材料或者通入冻干空气。采用这种技术方案，使干燥效果更佳。
在另一种技术方案中，所述吸水性材料为硅胶颗粒。采用这种技术方案，不仅吸水性好，且其吸水后不结块，经高温加热可以重复使用。
在另一种技术方案中，所述第一钢板803、第二钢板804的高度为15cm。采用这种技术方案，在保证物料能均匀铺在物料盘上且干燥效果好的基础上，实现最大量的盛放物料。
在另一种技术方案中，所述刮板11的高度为4cm，且其用防腐蚀材料进行处理。采用这种技术方案，实现发酵后的物料完全刮离物料盘，同时使用防腐蚀材料处理可以延长刮板的使用时间。
在另一种技术方案中，任意相邻两个物料盘中所述第二底板805的位置上下不重合。采用这种技术方案，避免出现物料直接落入所述外筒内侧的底部，实现物料均匀的分布在每个物料盘内。
在另一种技术方案中，还包括喷雾装置，所述喷雾装置设于所述第一底板806底部。采用这种技术方案，实现菌液均匀的喷洒在每个物料盘内，增加菌液与物料的接触面积。
在另一种技术方案中，还包括菌液箱，所述菌液箱固设于所述外筒外侧的顶部，所述菌液箱侧部连有管道，所述管道另一端穿过所述外筒与所述喷雾装置连通。采用这种方案，为所述多层式发酵装置提供发酵所述的菌液。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明多层式固体材料发酵装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种多层式固体材料发酵装置，其特征在于，包括：
外筒，其上下两端密封设置，所述外筒顶部设有进气口、进料口、以及排气口，所述外筒底部设有出料口，其中，所述外筒外侧壁周向环设有保温套，所述外筒与所述保温套之间形成保温腔，所述保温腔内间隔设有多个加热片；
内筒，其上下两端敞开设置，所述内筒同轴套设在所述外筒内，且所述内筒两端密封抵接在所述外筒两端，以形成容置腔，所述容置腔内沿远离内筒中心轴线的方向依次周向环设海绵层、及空气层，所述海绵层的厚度为3-5cm，所述空气层厚度为0.5-1.0cm，所述空气层与所述进气口连通，所述内筒侧壁上设有多个透气口，所述透气口与水平面的夹角为20-40度，所述透气口内设有滤网，每个透气口位于所述内筒内侧壁的一侧均罩设有阻挡机构，所述阻挡机构包括：
铁片，所述铁片上端固接于所述透气口上方的内筒侧壁，下端沿远离内筒侧壁的方向倾斜设置，所述铁片与所述内筒内侧壁间的夹角为10-20度；
钢丝网，所述钢丝网外周分别固接于所述铁片外周、及所述内筒内侧壁，以罩设于所述透气口上，所述钢丝网与所述内筒内侧壁间的夹角为20-30度；
电机，其固定在所述外筒的顶部，所述电机的转轴上固接有中心柱，所述中心柱设有水平贯穿的第一通口，所述第一通口中心位于所述中心柱的中轴线上；
搅拌柱，所述搅拌柱位于所述外筒外侧的部分向内凹陷具有容纳槽，以套设所述中心柱下端，所述搅拌柱底端密封旋转垂直穿过所述外筒顶部，所述容纳槽侧壁上下间隔水平贯穿设有第三通口、第二通口，所述第二通口、第三通口中心位于所述搅拌柱的中轴线上；所述搅拌柱通过卡接柱与所述中心柱固接，所述卡接柱的外径小于所述第一通口、第二通口、以及第三通口的直径；
多个物料盘，所述内筒内侧壁上下间隔固接多组支撑件，每组支撑件包括沿所述内筒内侧壁周向等间隔设置的多个支撑块，每组支撑件上放置一所述物料盘，所述物料盘的侧壁包括端部对接呈圆环状筒体的第一钢板和第二钢板，所述物料盘的底面包括类扇形第二底板、以及具有与所述第二底板相适配缺口的圆环形第一底板，所述第一底板及所述第二底板对接以在所述物料盘中心处形成通孔，所述物料盘底面罩设所述通孔固接有圆筒，所述搅拌柱依次穿过所述圆筒，且所述圆筒内径大于所述搅拌柱内径，所述第一底板的弧形边缘与所述第一钢板底端固接，所述第二钢板的下端设有一横杆，所述横杆上旋转套设有中空圆柱，所述第二底板的弧形端具有与所述中空圆柱相匹配的凹槽，以将第二底板固设于中空圆柱；
其中，所述搅拌柱位于每个物料盘上方固接有条状刮板，所述搅拌柱的中轴线穿过所述条状刮板中心，所述搅拌柱位于每个条状刮板下方套设有第一套圈，所述搅拌柱位于每个第一套圈下方固设有一档杆，以支撑所述第一套圈，所述搅拌柱位于每个档杆下方套设有多个第二套圈，所述第二套圈位于所述物料盘的上方，所述第一套圈、第二套圈的内径均大于所述搅拌柱的外径；
所述第二底板靠近所述搅拌柱的一端固接有一钢丝，所述钢丝的另一端穿过所述第二套圈固接在所述第一套圈上，当所述中心柱上的第一通口与所述搅拌柱上第二通口重合时时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第二通口，钢丝下移，所述第二底板处于打开状态，当所述第一通口与所述第三通口重合时，所述卡接柱依次贯穿所述第一通口和第三通口，钢丝上移，所述第二底板处于关闭状态。
2.如权利要求1所述的多层式固体材料发酵装置，其特征在于，所述空气层选择放置吸水性材料或者通入冻干空气。
3.如权利要求2所述的多层式固体材料发酵装置，其特征在于，所述吸水性材料为硅胶颗粒。
4.如权利要求1所述的多层式固体材料发酵装置，其特征在于，所述第一钢板、第二钢板的高度为15cm。
5.如权利要求1所述的多层式固体材料发酵装置，其特征在于，所述刮板的宽度为4cm，且其用防腐蚀材料进行处理。
6.如权利要求1所述的多层式固体材料发酵装置，其特征在于，任意相邻两个物料盘中所述第二底板的位置上下不重合。
7.如权利要求1所述的多层式固体材料发酵装置，其特征在于，还包括喷雾装置，所述喷雾装置设于所述第一底板底部。
8.如权利要求7所述的多层式固体材料发酵装置，其特征在于，还包括菌液箱，所述菌液箱固设于所述外筒外侧的顶部，所述菌液箱侧部连有管道，所述管道另一端穿过所述外筒与所述喷雾装置连通。
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