CN117736845A - 菌液发酵罐及发酵工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发酵罐技术领域，提出了菌液发酵罐及发酵工艺，其中，菌液发酵罐包括具有加热功能的发酵罐体、动力隔板、具有往复循环功能的主动力机构、充气箱、内气循环机构和具有出气功能的螺旋清料机构，动力隔板密封设置在发酵罐体内，动力隔板将发酵罐体分隔成动力区和发酵区，主动力机构设置在发酵罐体上，主动力机构包括动力轴管，动力轴管贯穿且密封转动设置在动力隔板上，充气箱设置在动力隔板上，动力轴管贯穿且密封转动设置在充气箱上。通过上述技术方案，解决了现有技术中的菌液发酵罐，在微生物发酵完成之后，对罐体的内部清理较为繁琐，易造成残留物的留存，影响微生物正常发酵变质的问题。

Description

菌液发酵罐及发酵工艺

技术领域

本发明涉及发酵罐技术领域，具体的，涉及菌液发酵罐及发酵工艺。

背景技术

液体菌种发酵罐是一种用于培养微生物的容器，其工作原理是将经过灭菌的培养基液加入到罐体中，通过搅拌或振荡的方式使培养基液与空气充分混合，通过对容器内的温度、酸碱度等参数进行检测调控，从而使菌体大量繁殖的设备。

菌液发酵罐在培养微生物时，较多的还是采用搅拌的方式，一般通过搅拌桨的旋转对菌液进行搅拌，并通过搅拌桨的旋转将提供的氧气泡进行打散，对菌液中的微生物创造良好的生存环境，目前现有技术中的菌液发酵罐在发酵过程中，影响菌液发酵的因素主要包括通入的含氧气体中存在杂质或其余有害微生物、发酵罐体内有清洁残留物或者发酵罐杀菌不彻底等三方面构成，其中大部分出现菌液发酵变质的问题，均是因为罐体内异形的搅拌桨在清洁过程中因清洁不彻底而造成的。

发明内容

本发明提出菌液发酵罐及发酵工艺，用以解决背景技术中提出的，现有技术中的菌液发酵罐，在微生物发酵完成之后，对罐体的内部清理较为繁琐，易造成残留物的留存，影响微生物正常发酵变质的问题。

本发明的技术方案如下：菌液发酵罐，包括具有加热功能的发酵罐体、动力隔板、具有往复循环功能的主动力机构、充气箱、内气循环机构和具有出气功能的螺旋清料机构；

所述动力隔板密封设置在所述发酵罐体内，所述动力隔板将所述发酵罐体分隔成动力区和发酵区；

所述主动力机构设置在所述发酵罐体上，所述主动力机构包括动力轴管，所述动力轴管贯穿且密封转动设置在所述动力隔板上；

所述充气箱设置在所述动力隔板上，所述动力轴管贯穿且密封转动设置在所述充气箱上，并且所述动力轴管上开设有多个与所述充气箱相连通的充气通孔；

所述内气循环机构设有两组，两组所述内气循环机构呈镜像设置在所述主动力机构的两侧，用于对发酵区内的气体进行循环利用，同时用于对发酵区内的菌液进行气动搅拌；

所述螺旋清料机构连通设置在所述动力轴管上，并且所述螺旋清料机构与所述发酵罐体的内壁相接触。

作为本申请优选的技术方案，所述主动力机构包括动力电机、环形滑道、动力杆、调位滑柱、环形齿环和驱动半齿轮；

所述动力电机安装在所述发酵罐体上，所述动力电机的输出端贯穿至所述动力区内，并与所述发酵罐体密封且转动设置；

所述环形滑道的两侧均设有滑块座，所述滑块座滑动设置在所述动力隔板上；

所述动力杆设置在所述动力电机的输出端上；

所述调位滑柱转动设置在所述动力杆上，所述调位滑柱位于所述环形滑道内的偏心位置处，并且所述调位滑柱与所述环形滑道的内壁相接触；

所述环形齿环设置在两个所述滑块座之间，所述环形齿环的内壁上呈镜像设置有两个驱动齿板；

所述驱动半齿轮设置在所述动力轴管上，并且所述驱动半齿轮与所述驱动齿板相啮合。

作为本申请优选的技术方案，所述内气循环机构包括气循环筒、密封滑块、供气杆、三通气管、吸气管、单向吸气阀、供气管和单向供气阀；

所述气循环筒设置在所述动力隔板上；

所述密封滑块密封且滑动设置在所述气循环筒内；

所述供气杆设置在所述密封滑块与所述环形滑道之间；

所述三通气管连通设置在所述气循环筒远离所述环形滑道的一端；

所述吸气管的一端密封设置在所述动力隔板上，并与所述发酵区相连通，所述吸气管的另一端连通设置在所述三通气管上；

所述单向吸气阀安装在所述吸气管上；

所述供气管的一端连通设置在所述充气箱上，另一端连通设置在所述三通气管上；

所述单向供气阀设置安装在所述供气管上。

在前述方案的基础上，所述螺旋清料机构包括搅拌部和螺旋搅拌杆；

所述搅拌部设有多个，多个所述搅拌部的一端呈螺旋安装在所述动力轴管上；

所述螺旋搅拌杆设置多个所述搅拌部的另一端上，并且所述螺旋搅拌杆与所述发酵罐体和所述动力隔板相接触；

其中，所述搅拌部包括输气搅拌管和喷气弯管；

所述输气搅拌管的一端连通在所述动力轴管上，另一端设置在所述螺旋搅拌杆上；

所述喷气弯管设有多个，所述喷气弯管的一端连通设置在所述输气搅拌管上，多个所述喷气弯管的另一端分别与所述输气搅拌管、螺旋搅拌杆和所述动力隔板相对应。

在前述方案的基础上进一步的，所述充气箱上连通有灭菌管组，所述灭菌管组设有两个；

所述灭菌管组包括高温输气管和单向输气阀；

所述高温输气管的一端连通在所述充气箱上，所述高温输气管的另一端贯穿至所述发酵罐体的外部；

所述单向输气阀安装在所述高温输气管上。

在前述方案的基础上进一步的，所述发酵罐体上密封设置有检测放置管，所述检测放置管设有多个，所述检测放置管与所述发酵区相连通，用于放置传感器检测设备，对发酵罐体内菌液的数据进行检测。

在前述方案的基础上，所述发酵罐体包括发酵筒、保温筒、电加热丝、泄压管和输料管；

所述发酵筒上密封可拆卸设置有筒盖，所述动力电机安装在所述筒盖上，所述发酵筒上连通有排料管，所述排料管上安装有排料阀门；

所述保温筒套设在所述发酵筒的外部；

所述电加热丝螺旋缠绕在所述发酵筒与所述保温筒之间，并且所述电加热丝与所述发酵筒相接触；

所述泄压管贯穿且密封设置在所述筒盖和所述动力隔板上，所述泄压管与所述发酵区相连通，并且所述泄压管上安装有泄压阀门；

所述输料管贯穿且密封设置在所述筒盖和所述动力隔板上，所述输料管与所述发酵区相连通，并且所述输料管上安装有输料阀门。

菌液发酵工艺，使用了上述的菌液发酵罐，包括以下步骤：

步骤一、安装，在菌液发酵罐的一侧配套安装高温蒸汽发生器、氧发生器、尾气回收设备、送料设备、储料设备、检测菌液状态的传感器设备和发酵罐中控系统；

步骤二、接通、将两个灭菌管组上的高温输气管分别连通在高温蒸汽发生器和氧发生器上，将泄压管连通在尾气回收设备上，将输料管连通在送料设备上，将排料管连通在储料设备上，储料设备内包括废料区和好料区，将用于检测菌液状态的传感器设备分别密封设置在对应的检测放置管内，然后将用于检测菌液的传感器、高温蒸汽发生器、氧发生器、送料设备、储料设备、动力电机、电加热丝、泄压阀门、输料阀门以及排料阀门均电性连接在发酵罐中控系统中；

步骤三、上料，通过发酵罐中控系统开启输料阀门，通过送料设备将所需发酵的菌液排放至发酵罐体内，然后启动电加热丝，通过热传导的方式对发酵罐体内的菌液进行加热；

步骤四、气动混料，启动动力电机，动力电机的输出端带动动力杆转动，动力杆带动调位滑柱运动，调位滑柱的运动带动环形滑道运动，在滑块座的限位作用下，调位滑柱的运动使滑块座和环形滑道进行往复机械运动，环形滑道的运动带动内气循环机构中的供气杆运动，供气杆带动密封滑块进行运动，使密封滑块在气循环筒内运动，当密封滑块向着环形滑道的方向运动时，发酵区内的气体通过吸气管和三通气管进入气循环筒的内部，当密封滑块向着三通气管的方向运动时，气循环筒内的气体通过三通气管和供气管进入充气箱的内部，进入充气箱内的气体通过充气通孔进入动力轴管的内部，并沿着输气搅拌管从喷气弯管的内部喷出，对发酵罐体内的菌液进行循环气动搅拌；

步骤五、机械混料，在动力电机带动滑块座运动的过程中，滑块座带动环形齿环进行往复运动，环形齿环的运动带动驱动齿板运动，驱动齿板带动与之啮合的驱动半齿轮运动，在两个驱动齿板往复运动的过程中，使驱动半齿轮进行持续转动，驱动半齿轮的转动带动动力轴管转动，动力轴管带动输气搅拌管和螺旋搅拌杆进行运动，通过输气搅拌管和螺旋搅拌杆的转动对发酵罐体内的菌液进行机械搅拌，在动力轴管带动螺旋搅拌杆转动的过程中，通过调节动力电机输出端的转动方向，使螺旋搅拌杆将发酵筒内壁上的菌液自下而上螺旋运动；

步骤六、发酵，在对发酵筒内的菌液进行发酵的过程中，开启氧发生器，氧发生器中产生的氧气通过与之连通的高温输气管输送至充气箱的内部，输送的氧气通过动力轴管和输气搅拌管从喷气弯管内喷出，对发酵筒内的菌液进行冲氧，当传感器设备检测到发酵筒内的气压过大时，泄压阀门启动，发酵区内的气体通过泄压管通入尾气回收设备中，对气体进行再利用；

步骤七、放料，待发酵罐体内的菌液发酵完成之后，启动排料阀门，将发酵筒内的菌液通过排料管排放至储料设备的好料区内，然后启动动力电机，通过调节动力电机输出端的转动方向，使螺旋搅拌杆将发酵筒内壁粘连的菌液自上而下运动，将发酵筒内壁粘连的菌液进行刮除至好料区的内部，以备后续使用；

步骤八、清理，将发酵筒内发酵的菌液排放完成之后，启动高温蒸汽发生器，首先通过高温蒸汽发生器将高温蒸汽通过与之连通的高温输气管输送至充气箱的内部，输送的高温蒸汽通过动力轴管和输气搅拌管从喷气弯管内喷出，对发酵筒的内壁、输气搅拌管、螺旋搅拌杆以及动力隔板进行喷刷消毒，喷刷产生的污物通过排料管排放至储料设备的废料区内，等待后续处理即可，通过高温蒸发器产生的高温蒸汽将发酵罐体的内部清理杀菌之后，还可通入高温气体，对发酵罐体的内部进行烘干，确保后续菌液的发酵作业。

本发明的有益效果为：

1、本发明，在安装阶段，通过将现有技术中的，高温蒸汽发生器、氧发生器、尾气回收设备、送料设备、储料设备、检测菌液状态的传感器设备以及发酵罐中控系统配套连接在菌液发酵罐上之后，不仅可对菌液发酵过程中的各阶段参数进行检测和统计，且可应用于对发酵罐体内的参数的设定，确保菌液的理想发酵；

2、本发明，在发酵阶段，通过启动动力电机，在主动力机构与内气循环机构和螺旋清料机构的配合之下，不仅可将发酵罐体内的气体进行内循环气动混料，大大提高充入氧气的利用效率，且可大大提高菌液中微生物与氧气的接触面积，提高菌液的活性；

3、本发明，在放料阶段，通过动力电机带动螺旋搅拌杆将发酵筒内壁粘连的菌液自上而下运动，不仅可将发酵筒内壁粘连的菌液进行刮除至好料区的内部，减少菌液的残留，且可进一步的提高菌液的排放效率；

4、本发明，在清理阶段，通过高温蒸汽发生器，将高温蒸汽通过与之连通的高温输气管从喷气弯管内喷出的过程中，随着螺旋清料机构的转动，不仅可对发酵筒的内壁、输气搅拌管、螺旋搅拌杆以及动力隔板进行喷刷消毒，喷刷产生的污物通过排料管排放至储料设备的废料区内，且通过高温蒸发器产生的高温蒸汽将发酵罐体的内部清理杀菌之后，还可通入高温气体，对发酵罐体的内部进行烘干，确保后续菌液的发酵作业。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明局部剖视的结构示意图；

图2为本发明图1中A处的局部放大结构示意图；

图3为本发明图1中B处的局部放大结构示意图；

图4为本发明图1中C处的局部放大结构示意图；

图5为本发明中主动力机构、内气循环机构、螺旋清料机构、灭菌管组和动力隔板配合的结构示意图；

图6为本发明中动力隔板和主动力机构配合的结构示意图；

图7为本发明中动力隔板、内循环机构和灭菌管组配合的结构示意图；

图8为本发明整体的结构示意图；

图9为本发明中发酵工艺的配套设备安装示意图。

图中：001、发酵罐体；002、主动力机构；003、内气循环机构；004、螺旋清料机构；

1、动力隔板；2、动力轴管；3、充气箱；4、动力电机；5、环形滑道；6、滑块座；7、动力杆；8、调位滑柱；9、环形齿环；10、驱动齿板；11、驱动半齿轮；12、气循环筒；13、密封滑块；14、供气杆；15、三通气管；16、吸气管；17、单向吸气阀；18、供气管；19、单向供气阀；20、螺旋搅拌杆；21、输气搅拌管；22、喷气弯管；23、高温输气管；24、单向输气阀；25、检测放置管；26、发酵筒；27、保温筒；28、电加热丝；29、泄压管；30、泄压阀门；31、输料管；32、输料阀门；33、高温蒸汽发生器；34、氧发生器；35、尾气回收设备；36、送料设备；37、储料设备；38、传感器设备；39、发酵罐中控系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例一，如图1至图9所示，本实施例提出了菌液发酵罐，包括具有加热功能的发酵罐体001、动力隔板1、具有往复循环功能的主动力机构002、充气箱3、内气循环机构003和具有出气功能的螺旋清料机构004。

其中，动力隔板1密封设置在发酵罐体001内，动力隔板1将发酵罐体001分隔成动力区和发酵区。

上述的，主动力机构002设置在发酵罐体001上，主动力机构002包括动力轴管2，动力轴管2贯穿且密封转动设置在动力隔板1上，主动力机构002包括动力电机4、环形滑道5、动力杆7、调位滑柱8、环形齿环9和驱动半齿轮11，动力电机4安装在发酵罐体001上，动力电机4的输出端贯穿至动力区内，并与发酵罐体001密封且转动设置，环形滑道5的两侧均设有滑块座6，滑块座6滑动设置在动力隔板1上，动力杆7设置在动力电机4的输出端上，调位滑柱8转动设置在动力杆7上，调位滑柱8位于环形滑道5内的偏心位置处，并且调位滑柱8与环形滑道5的内壁相接触，环形齿环9设置在两个滑块座6之间，环形齿环9的内壁上呈镜像设置有两个驱动齿板10，驱动半齿轮11设置在动力轴管2上，并且驱动半齿轮11与驱动齿板10相啮合。

具体的，启动动力电机4，动力电机4的输出端带动动力杆7转动，动力杆7带动调位滑柱8运动，调位滑柱8的运动带动环形滑道5运动，在滑块座6的限位作用下，调位滑柱8的运动使滑块座6和环形滑道5进行往复机械运动，在动力电机4带动滑块座6运动的过程中，滑块座6带动环形齿环9进行往复运动，环形齿环9的运动带动驱动齿板10运动，驱动齿板10带动与之啮合的驱动半齿轮11运动，在两个驱动齿板10往复运动的过程中，使驱动半齿轮11进行持续转动，通过驱动半齿轮11的转动带动动力轴管2转动即可。

其中，充气箱3设置在动力隔板1上，动力轴管2贯穿且密封转动设置在充气箱3上，并且动力轴管2上开设有多个与充气箱3相连通的充气通孔。

上述的，内气循环机构003设有两组，两组内气循环机构003呈镜像设置在主动力机构002的两侧，用于对发酵区内的气体进行循环利用，同时用于对发酵区内的菌液进行气动搅拌，内气循环机构003包括气循环筒12、密封滑块13、供气杆14、三通气管15、吸气管16、单向吸气阀17、供气管18和单向供气阀19，气循环筒12设置在动力隔板1上，密封滑块13密封且滑动设置在气循环筒12内，供气杆14设置在密封滑块13与环形滑道5之间，三通气管15连通设置在气循环筒12远离环形滑道5的一端，吸气管16的一端密封设置在动力隔板1上，并与发酵区相连通，吸气管16的另一端连通设置在三通气管15上，单向吸气阀17安装在吸气管16上，供气管18的一端连通设置在充气箱3上，另一端连通设置在三通气管15上，单向供气阀19设置安装在供气管18上。

具体的，环形滑道5的运动带动内气循环机构003中的供气杆14运动，供气杆14带动密封滑块13进行运动，使密封滑块13在气循环筒12内运动，当密封滑块13向着环形滑道5的方向运动时，发酵区内的气体通过吸气管16和三通气管15进入气循环筒12的内部，当密封滑块13向着三通气管15的方向运动时，气循环筒12内的气体通过三通气管15和供气管18进入充气箱3的内部，通过将两组内气循环机构003，在环形滑道5往复运动的过程中，发酵区内的气体可不间断的循环。

上述的，螺旋清料机构004连通设置在动力轴管2上，并且螺旋清料机构004与发酵罐体001的内壁相接触，螺旋清料机构004包括搅拌部和螺旋搅拌杆20，搅拌部设有多个，多个搅拌部的一端呈螺旋安装在动力轴管2上，螺旋搅拌杆20设置多个搅拌部的另一端上，并且螺旋搅拌杆20与发酵罐体001和动力隔板1相接触，搅拌部包括输气搅拌管21和喷气弯管22，输气搅拌管21的一端连通在动力轴管2上，另一端设置在螺旋搅拌杆20上，喷气弯管22设有多个，喷气弯管22的一端连通设置在输气搅拌管21上，多个喷气弯管22的另一端分别与输气搅拌管21、螺旋搅拌杆20和动力隔板1相对应，具体的，通入气循环筒12内的气体通过三通气管15和供气管18进入充气箱3的内部，进入充气箱3内的气体通过充气通孔进入动力轴管2的内部，并沿着输气搅拌管21从喷气弯管22的内部喷出，对发酵罐体001内的菌液进行循环气动搅拌。

上述的，发酵罐体001包括发酵筒26、保温筒27、电加热丝28、泄压管29和输料管31，发酵筒26上密封可拆卸设置有筒盖，动力电机4安装在筒盖上，发酵筒26上连通有排料管，排料管上安装有排料阀门，保温筒27套设在发酵筒26的外部，电加热丝28螺旋缠绕在发酵筒26与保温筒27之间，并且电加热丝28与发酵筒26相接触，泄压管29贯穿且密封设置在筒盖和动力隔板1上，泄压管29与发酵区相连通，并且泄压管29上安装有泄压阀门30，输料管31贯穿且密封设置在筒盖和动力隔板1上，输料管31与发酵区相连通，并且输料管31上安装有输料阀门32，通过开启电加热丝28，可对发酵筒26内进行加温，通过开启排料阀门，可将发酵筒26内的菌液进行排放。

实施二，本申请的实施二在实施例一的基础上补说明的是，充气箱3上连通有灭菌管组，灭菌管组设有两个，灭菌管组包括高温输气管23和单向输气阀24，高温输气管23的一端连通在充气箱3上，高温输气管23的另一端贯穿至发酵罐体001的外部，单向输气阀24安装在高温输气管23上，发酵罐体001上密封设置有检测放置管25，检测放置管25设有多个，检测放置管25与发酵区相连通，用于放置传感器检测设备，对发酵罐体001内菌液的数据进行检测。

在安装阶段，需要在菌液发酵罐的一侧配套安装高温蒸汽发生器33、氧发生器34、尾气回收设备35、送料设备36、储料设备37、检测菌液状态的传感器设备38和发酵罐中控系统39，将两个灭菌管组上的高温输气管23分别连通在高温蒸汽发生器33和氧发生器34上，将泄压管29连通在尾气回收设备35上，将输料管31连通在送料设备36上，将排料管连通在储料设备37上，储料设备37内包括废料区和好料区，将用于检测菌液状态的传感器设备38分别密封设置在对应的检测放置管25内，然后将用于检测菌液的传感器、高温蒸汽发生器33、氧发生器34、送料设备36、储料设备37、动力电机4、电加热丝28、泄压阀门30、输料阀门32以及排料阀门均电性连接在发酵罐中控系统39中。

其中，检测菌液状态的传感器设备38主要包括ph电极、溶氧电极、泡沫电极以及温度电极，将各个电极传感器分别电性连接在发酵罐中控系统39内，对发酵罐体001内菌液的发酵数据进行采集反馈。

其中，高温蒸汽发生器33、氧发生器34、尾气回收设备35、送料设备36、储料设备37、检测菌液状态的传感器设备38和发酵罐中控系统39均为本领域技术人员公知的现有设备，在菌液发酵的过程中，可与菌液发酵罐配套使用即可，具体结构不作为本申请主要的创新点，在此不再进行过多的赘述。

实施例三，本申请的实施例三在实施例一和实施例二的基础上进一步补充说明的是，菌液发酵工艺：

安装，在菌液发酵罐的一侧配套安装高温蒸汽发生器33、氧发生器34、尾气回收设备35、送料设备36、储料设备37、检测菌液状态的传感器设备38和发酵罐中控系统39。

接通、将两个灭菌管组上的高温输气管23分别连通在高温蒸汽发生器33和氧发生器34上，将泄压管29连通在尾气回收设备35上，将输料管31连通在送料设备36上，将排料管连通在储料设备37上，储料设备37内包括废料区和好料区，将用于检测菌液状态的传感器设备38分别密封设置在对应的检测放置管25内，然后将用于检测菌液的传感器、高温蒸汽发生器33、氧发生器34、送料设备36、储料设备37、动力电机4、电加热丝28、泄压阀门30、输料阀门32以及排料阀门均电性连接在发酵罐中控系统39中。

上料，通过发酵罐中控系统39开启输料阀门32，通过送料设备36将所需发酵的菌液排放至发酵罐体001内，然后启动电加热丝28，通过热传导的方式对发酵罐体001内的菌液进行加热。

气动混料，启动动力电机4，动力电机4的输出端带动动力杆7转动，动力杆7带动调位滑柱8运动，调位滑柱8的运动带动环形滑道5运动，在滑块座6的限位作用下，调位滑柱8的运动使滑块座6和环形滑道5进行往复机械运动，环形滑道5的运动带动内气循环机构003中的供气杆14运动，供气杆14带动密封滑块13进行运动，使密封滑块13在气循环筒12内运动，当密封滑块13向着环形滑道5的方向运动时，发酵区内的气体通过吸气管16和三通气管15进入气循环筒12的内部，当密封滑块13向着三通气管15的方向运动时，气循环筒12内的气体通过三通气管15和供气管18进入充气箱3的内部，进入充气箱3内的气体通过充气通孔进入动力轴管2的内部，并沿着输气搅拌管21从喷气弯管22的内部喷出，对发酵罐体001内的菌液进行循环气动搅拌。

机械混料，在动力电机4带动滑块座6运动的过程中，滑块座6带动环形齿环9进行往复运动，环形齿环9的运动带动驱动齿板10运动，驱动齿板10带动与之啮合的驱动半齿轮11运动，在两个驱动齿板10往复运动的过程中，使驱动半齿轮11进行持续转动，驱动半齿轮11的转动带动动力轴管2转动，动力轴管2带动输气搅拌管21和螺旋搅拌杆20进行运动，通过输气搅拌管21和螺旋搅拌杆20的转动对发酵罐体001内的菌液进行机械搅拌，在动力轴管2带动螺旋搅拌杆20转动的过程中，通过调节动力电机4输出端的转动方向，使螺旋搅拌杆20将发酵筒26内壁上的菌液自下而上螺旋运动。

发酵，在对发酵筒26内的菌液进行发酵的过程中，开启氧发生器34，氧发生器34中产生的氧气通过与之连通的高温输气管23输送至充气箱3的内部，输送的氧气通过动力轴管2和输气搅拌管21从喷气弯管22内喷出，对发酵筒26内的菌液进行冲氧，当传感器设备38检测到发酵筒26内的气压过大时，泄压阀门30启动，发酵区内的气体通过泄压管29通入尾气回收设备35中，对气体进行再利用。

放料，待发酵罐体001内的菌液发酵完成之后，启动排料阀门，将发酵筒26内的菌液通过排料管排放至储料设备37的好料区内，然后启动动力电机4，通过调节动力电机4输出端的转动方向，使螺旋搅拌杆20将发酵筒26内壁粘连的菌液自上而下运动，将发酵筒26内壁粘连的菌液进行刮除至好料区的内部，以备后续使用。

清理，将发酵筒26内发酵的菌液排放完成之后，启动高温蒸汽发生器33，首先通过高温蒸汽发生器33将高温蒸汽通过与之连通的高温输气管23输送至充气箱3的内部，输送的高温蒸汽通过动力轴管2和输气搅拌管21从喷气弯管22内喷出，对发酵筒26的内壁、输气搅拌管21、螺旋搅拌杆20以及动力隔板1进行喷刷消毒，喷刷产生的污物通过排料管排放至储料设备37的废料区内，等待后续处理即可，通过高温蒸发器产生的高温蒸汽将发酵罐体001的内部清理杀菌之后，还可通入高温气体，对发酵罐体001的内部进行烘干，确保后续菌液的发酵作业。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.菌液发酵罐，其特征在于，包括：

具有加热功能的发酵罐体（001）；

动力隔板（1），所述动力隔板（1）密封设置在所述发酵罐体（001）内，所述动力隔板（1）将所述发酵罐体（001）分隔成动力区和发酵区；

具有往复循环功能的主动力机构（002），所述主动力机构（002）设置在所述发酵罐体（001）上，所述主动力机构（002）包括动力轴管（2），所述动力轴管（2）贯穿且密封转动设置在所述动力隔板（1）上；

充气箱（3），所述充气箱（3）设置在所述动力隔板（1）上，所述动力轴管（2）贯穿且密封转动设置在所述充气箱（3）上，并且所述动力轴管（2）上开设有多个与所述充气箱（3）相连通的充气通孔；

内气循环机构（003），所述内气循环机构（003）设有两组，两组所述内气循环机构（003）呈镜像设置在所述主动力机构（002）的两侧，用于对发酵区内的气体进行循环利用，同时用于对发酵区内的菌液进行气动搅拌；

具有出气功能的螺旋清料机构（004），所述螺旋清料机构（004）连通设置在所述动力轴管（2）上，并且所述螺旋清料机构（004）与所述发酵罐体（001）的内壁相接触。

2.根据权利要求1所述的菌液发酵罐，其特征在于，所述主动力机构（002）包括：

动力电机（4），所述动力电机（4）安装在所述发酵罐体（001）上，所述动力电机（4）的输出端贯穿至所述动力区内，并与所述发酵罐体（001）密封且转动设置；

环形滑道（5），所述环形滑道（5）的两侧均设有滑块座（6），所述滑块座（6）滑动设置在所述动力隔板（1）上；

动力杆（7），所述动力杆（7）设置在所述动力电机（4）的输出端上；

调位滑柱（8），所述调位滑柱（8）转动设置在所述动力杆（7）上，所述调位滑柱（8）位于所述环形滑道（5）内的偏心位置处，并且所述调位滑柱（8）与所述环形滑道（5）的内壁相接触；

环形齿环（9），所述环形齿环（9）设置在两个所述滑块座（6）之间，所述环形齿环（9）的内壁上呈镜像设置有两个驱动齿板（10）；

驱动半齿轮（11），所述驱动半齿轮（11）设置在所述动力轴管（2）上，并且所述驱动半齿轮（11）与所述驱动齿板（10）相啮合。

3.根据权利要求2所述的菌液发酵罐，其特征在于，所述内气循环机构（003）包括：

气循环筒（12），所述气循环筒（12）设置在所述动力隔板（1）上；

密封滑块（13），所述密封滑块（13）密封且滑动设置在所述气循环筒（12）内；

供气杆（14），所述供气杆（14）设置在所述密封滑块（13）与所述环形滑道（5）之间；

三通气管（15），所述三通气管（15）连通设置在所述气循环筒（12）远离所述环形滑道（5）的一端；

吸气管（16），所述吸气管（16）的一端密封设置在所述动力隔板（1）上，并与所述发酵区相连通，所述吸气管（16）的另一端连通设置在所述三通气管（15）上；

单向吸气阀（17），所述单向吸气阀（17）安装在所述吸气管（16）上；

供气管（18），所述供气管（18）的一端连通设置在所述充气箱（3）上，另一端连通设置在所述三通气管（15）上；

单向供气阀（19），所述单向供气阀（19）设置安装在所述供气管（18）上。

4.根据权利要求3所述的菌液发酵罐，其特征在于，所述螺旋清料机构（004）包括：

搅拌部，所述搅拌部设有多个，多个所述搅拌部的一端呈螺旋安装在所述动力轴管（2）上；

螺旋搅拌杆（20），所述螺旋搅拌杆（20）设置多个所述搅拌部的另一端上，并且所述螺旋搅拌杆（20）与所述发酵罐体（001）和所述动力隔板（1）相接触；

其中，所述搅拌部包括：

输气搅拌管（21），所述输气搅拌管（21）的一端连通在所述动力轴管（2）上，另一端设置在所述螺旋搅拌杆（20）上；

喷气弯管（22），所述喷气弯管（22）设有多个，所述喷气弯管（22）的一端连通设置在所述输气搅拌管（21）上，多个所述喷气弯管（22）的另一端分别与所述输气搅拌管（21）、螺旋搅拌杆（20）和所述动力隔板（1）相对应。

5.根据权利要求4所述的菌液发酵罐，其特征在于，所述充气箱（3）上连通有灭菌管组，所述灭菌管组设有两个；

所述灭菌管组包括：

高温输气管（23），所述高温输气管（23）的一端连通在所述充气箱（3）上，所述高温输气管（23）的另一端贯穿至所述发酵罐体（001）的外部；

单向输气阀（24），所述单向输气阀（24）安装在所述高温输气管（23）上。

6.根据权利要求5所述的菌液发酵罐，其特征在于，所述发酵罐体（001）上密封设置有检测放置管（25），所述检测放置管（25）设有多个，所述检测放置管（25）与所述发酵区相连通，用于放置传感器检测设备，对发酵罐体（001）内菌液的数据进行检测。

7.根据权利要求6所述的菌液发酵罐，其特征在于，所述发酵罐体（001）包括：

发酵筒（26），所述发酵筒（26）上密封可拆卸设置有筒盖，所述动力电机（4）安装在所述筒盖上，所述发酵筒（26）上连通有排料管，所述排料管上安装有排料阀门；

保温筒（27），所述保温筒（27）套设在所述发酵筒（26）的外部；

电加热丝（28），所述电加热丝（28）螺旋缠绕在所述发酵筒（26）与所述保温筒（27）之间，并且所述电加热丝（28）与所述发酵筒（26）相接触；

泄压管（29），所述泄压管（29）贯穿且密封设置在所述筒盖和所述动力隔板（1）上，所述泄压管（29）与所述发酵区相连通，并且所述泄压管（29）上安装有泄压阀门（30）；

输料管（31），所述输料管（31）贯穿且密封设置在所述筒盖和所述动力隔板（1）上，所述输料管（31）与所述发酵区相连通，并且所述输料管（31）上安装有输料阀门（32）。

8.菌液发酵工艺，使用了权利要求7所述的菌液发酵罐，其特征在于，包括以下步骤：

S1、安装，在菌液发酵罐的一侧配套安装高温蒸汽发生器（33）、氧发生器（34）、尾气回收设备（35）、送料设备（36）、储料设备（37）、检测菌液状态的传感器设备（38）和发酵罐中控系统（39）；

S2、接通、将两个灭菌管组上的高温输气管（23）分别连通在高温蒸汽发生器（33）和氧发生器（34）上，将泄压管（29）连通在尾气回收设备（35）上，将输料管（31）连通在送料设备（36）上，将排料管连通在储料设备（37）上，储料设备（37）内包括废料区和好料区，将用于检测菌液状态的传感器设备（38）分别密封设置在对应的检测放置管（25）内，然后将用于检测菌液的传感器、高温蒸汽发生器（33）、氧发生器（34）、送料设备（36）、储料设备（37）、动力电机（4）、电加热丝（28）、泄压阀门（30）、输料阀门（32）以及排料阀门均电性连接在发酵罐中控系统（39）中；

S3、上料，通过发酵罐中控系统（39）开启输料阀门（32），通过送料设备（36）将所需发酵的菌液排放至发酵罐体（001）内，然后启动电加热丝（28），通过热传导的方式对发酵罐体（001）内的菌液进行加热；

S4、气动混料，启动动力电机（4），动力电机（4）的输出端带动动力杆（7）转动，动力杆（7）带动调位滑柱（8）运动，调位滑柱（8）的运动带动环形滑道（5）运动，在滑块座（6）的限位作用下，调位滑柱（8）的运动使滑块座（6）和环形滑道（5）进行往复机械运动，环形滑道（5）的运动带动内气循环机构（003）中的供气杆（14）运动，供气杆（14）带动密封滑块（13）进行运动，使密封滑块（13）在气循环筒（12）内运动，当密封滑块（13）向着环形滑道（5）的方向运动时，发酵区内的气体通过吸气管（16）和三通气管（15）进入气循环筒（12）的内部，当密封滑块（13）向着三通气管（15）的方向运动时，气循环筒（12）内的气体通过三通气管（15）和供气管（18）进入充气箱（3）的内部，进入充气箱（3）内的气体通过充气通孔进入动力轴管（2）的内部，并沿着输气搅拌管（21）从喷气弯管（22）的内部喷出，对发酵罐体（001）内的菌液进行循环气动搅拌；

S5、机械混料，在动力电机（4）带动滑块座（6）运动的过程中，滑块座（6）带动环形齿环（9）进行往复运动，环形齿环（9）的运动带动驱动齿板（10）运动，驱动齿板（10）带动与之啮合的驱动半齿轮（11）运动，在两个驱动齿板（10）往复运动的过程中，使驱动半齿轮（11）进行持续转动，驱动半齿轮（11）的转动带动动力轴管（2）转动，动力轴管（2）带动输气搅拌管（21）和螺旋搅拌杆（20）进行运动，通过输气搅拌管（21）和螺旋搅拌杆（20）的转动对发酵罐体（001）内的菌液进行机械搅拌，在动力轴管（2）带动螺旋搅拌杆（20）转动的过程中，通过调节动力电机（4）输出端的转动方向，使螺旋搅拌杆（20）将发酵筒（26）内壁上的菌液自下而上螺旋运动；

S6、发酵，在对发酵筒（26）内的菌液进行发酵的过程中，开启氧发生器（34），氧发生器（34）中产生的氧气通过与之连通的高温输气管（23）输送至充气箱（3）的内部，输送的氧气通过动力轴管（2）和输气搅拌管（21）从喷气弯管（22）内喷出，对发酵筒（26）内的菌液进行冲氧，当传感器设备（38）检测到发酵筒（26）内的气压过大时，泄压阀门（30）启动，发酵区内的气体通过泄压管（29）通入尾气回收设备（35）中，对气体进行再利用；

S7、放料，待发酵罐体（001）内的菌液发酵完成之后，启动排料阀门，将发酵筒（26）内的菌液通过排料管排放至储料设备（37）的好料区内，然后启动动力电机（4），通过调节动力电机（4）输出端的转动方向，使螺旋搅拌杆（20）将发酵筒（26）内壁粘连的菌液自上而下运动，将发酵筒（26）内壁粘连的菌液进行刮除至好料区的内部，以备后续使用；

S8、清理，将发酵筒（26）内发酵的菌液排放完成之后，启动高温蒸汽发生器（33），首先通过高温蒸汽发生器（33）将高温蒸汽通过与之连通的高温输气管（23）输送至充气箱（3）的内部，输送的高温蒸汽通过动力轴管（2）和输气搅拌管（21）从喷气弯管（22）内喷出，对发酵筒（26）的内壁、输气搅拌管（21）、螺旋搅拌杆（20）以及动力隔板（1）进行喷刷消毒，喷刷产生的污物通过排料管排放至储料设备（37）的废料区内，等待后续处理即可，通过高温蒸发器产生的高温蒸汽将发酵罐体（001）的内部清理杀菌之后，还可通入高温气体，对发酵罐体（001）的内部进行烘干，确保后续菌液的发酵作业。