CN119875814B - 一种饲料生产用原料发酵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饲料生产技术领域，具体公开了一种饲料生产用原料发酵装置，包括通过支架固定安装在地面的发酵罐，所述发酵罐顶端固定安装有顶盖，所述发酵罐两侧均固定安装有固定块，所述固定块内开设有环形空腔，所述空腔的顶端与发酵罐顶部连通，且所述空腔的底端与发酵罐内最低点相连通；还包括检测组件，检测组件用于检测发酵罐内的料堆顶端水分含量，还包括翻堆组件。本发明通过检测组件与翻堆组件之间的配合，能够在发酵罐内的原料料堆即将出现分层时及时对料堆进行翻堆，使底部含水量较高的原料翻至顶部含水量较低的原料上方，在确保顶部原料含水量的同时，避免底部含水量过高导致空气密度降低。

Description

一种饲料生产用原料发酵装置

技术领域

本发明涉及饲料生产技术领域，具体为一种饲料生产用原料发酵装置。

背景技术

饲料发酵是一种高效、环保的生物处理技术，通过微生物的作用可以显著提高饲料的营养价值、适口性和消化率，同时增强动物的免疫力，减少饲料的污染和变质，且鲜物料中会含有一些细菌和病菌，使用发酵剂发酵物料就可以杀死这些细菌和病菌，提高动物物料喂养的安全性。

例如，中国专利号CN117866739B公开了一种清洁饲料发酵装置及其使用方法，包括发酵罐，其上侧安装有盖体，并且盖体的下侧固定安装有进料管；固定安装在发酵罐内部的分隔板，位于发酵腔内部活动连接有承接盘，用于对清洁饲料进行支撑；以及活动连接在发酵罐内部的移动盘，移动盘的四周外侧均匀开设有凹槽，移动盘的内部均匀开设有多个倾斜孔，以及固定安装在移动盘下端的竖直管，竖直管内部与倾斜孔保持连通，并且该竖直管与外部气泵的输出端保持连通。通过在发酵过程中，使得用于承接发酵混合物的承接盘振动的方式，保证发酵混合物的松散状态，以便于菌种与氧气的充分接触，实现高效的发酵。

但是，通过上述方式对饲料原料进行发酵时，原料中的水分会在重力的作用再向下沉积，使得原料顶端的水分含量下降的同时导致原料底端的水分含量过多，而原料内含水量分布不均可能导致发酵罐内的微生物活性降低，从而降低发酵的整体效率，且平面的堆顶与空气的接触面较小，不利于原料的有氧发酵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种饲料生产用原料发酵装置，以解决上述现有技术中存在的至少一个技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种饲料生产用原料发酵装置，包括通过支架固定安装在地面的发酵罐，所述发酵罐顶端固定安装有顶盖，所述发酵罐两侧均固定安装有固定块，所述固定块内开设有环形空腔，所述空腔的顶端与发酵罐顶部连通，且所述空腔的底端与发酵罐内最低点相连通；

还包括检测组件，检测组件用于检测发酵罐内的料堆顶端水分含量；

还包括翻堆组件，所述翻堆组件用于在检测组件检测到发酵罐内的料堆即将出现分层现象时将发酵罐内底端的原料翻至料堆顶端，并使料堆形成锥形的堆顶。

优选的，所述翻堆组件包括转动安装在固定块内的输送蛟，所述发酵罐内壁固定安装有与固定块内空腔相连通的的输送槽，两个所述输送槽相互靠近的一端均设有开口，且开口位置呈斜向下设置。

优选的，所述检测组件包括安装在顶盖中心开设的穿孔内且能竖直往复调节的活塞杆，所述活塞杆外壁固定安装有弹性吸水环，所述弹性吸水环内壁设有多组毛细管，所述活塞杆内设有与毛细管接触相抵的导电炭黑，所述导电炭黑通过埋设在活塞杆内的通电线与外界通电回路连接。

优选的，所述顶盖顶面固定安装有两组固定杆，所述固定杆外壁固定安装有固定架，所述固定架内壁固定连接有固定筒，所述固定筒内安装有能滑动的活塞板，所述活塞板底端与活塞杆顶端固定连接，所述活塞杆内开设有环形腔，所述活塞板顶面开设有与环形腔连通的细孔，所述活塞板上方的固定筒与外部供气设备相连通。

优选的，所述固定架与顶盖之间转动安装有螺纹杆，所述活塞杆外壁固定安装有滑动安装在固定杆外壁的移动板，所述移动板上开设有与螺纹杆相互啮合的螺纹槽。

优选的，所述导电炭黑底端高于弹性吸水环底端，且与导电炭黑与弹性吸水环底端贴合的环形腔内壁截面为弧形。

优选的，所述发酵罐内底端固定安装有截面为三角形的底板，底板两侧的最底端分别与两侧固定块内的环形空腔相连通。

优选的，所述发酵罐与固定块内的环形空腔底端的连通处内竖直滑动安装有挡板，所述挡板上方的发酵罐内壁内固定安装有电磁铁，所述挡板顶端设有能与电磁铁相吸或相斥的磁吸块。

优选的，所述顶盖通过法兰连接与发酵罐顶端固定连接。

优选的，所述底板表面设有单向输气孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过检测组件与翻堆组件之间的配合，能够在发酵罐内的原料料堆即将出现分层时及时对料堆进行翻堆，使底部含水量较高的原料翻至顶部含水量较低的原料上方，在确保顶部原料含水量的同时，避免底部含水量过高导致空气密度降低，使得料堆底端的原料在缺氧环境下发酵，使得无氧菌群大量繁殖降低原料底端的pH值，对有氧菌群的繁殖环境造成破坏，使原料无法得到充分的有氧发酵。

二、本发明通过电机驱使输送蛟将料堆底部的原料输送至料堆顶部，再经由两侧输送槽排出，使得含水量较高的原料能够在下降的过程中相互挤压碰撞，在将大块原料进行挤压破碎的基础上使原料坠落后在料堆表面形成圆锥形堆顶，不仅能使原料在沿锥面滚动的过程中进一步破碎分层，还能通过增大堆顶的表面积增大原料与氧气的接触面，进一步提升原料在发酵罐内的有氧发酵效率。

三、本发明通过活塞板在固定筒内上下往复滑动时带动固定筒内的气压变化，提升活塞杆下降对料堆顶端进行检测时的吸水能力，并在活塞杆上升时向环形腔内吹入热气流对导电炭黑及弹性吸水环进行烘干，使得活塞杆能够重复对料堆进行检测，且弹性吸水环的膨胀和收缩，能够帮助弹性吸水环外壁黏附的含水原料脱离弹性吸水环，当弹性吸水环外壁黏附的原料在热气流的作用下干燥后，弹性吸水环的膨胀和收缩能使干燥的原料产生皲裂，更容易脱离弹性吸水环外壁，避免原料对弹性吸水环造成堵塞导致导电炭黑对原料中的含水量脱敏。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明中发酵罐的剖面图；

图4为本发明中活塞杆及其相关结构的剖面图；

图5为本发明图4的等轴测剖面图；

图6为本发明中活塞板滑动后的剖面图；

图7为本发明中料堆的示意图；

图8为本发明中原料翻堆时的示意图。

图中：1、发酵罐；2、固定块；3、顶盖；4、固定杆；5、固定架；6、螺纹杆；7、移动板；8、固定筒；9、活塞杆；10、底板；11、输送蛟；12、挡板；13、电磁铁；14、活塞板；15、输送槽；16、环形腔；17、通电线；18、弹性吸水环；19、导电炭黑；20、毛细管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：一种饲料生产用原料发酵装置，包括通过支架固定安装在地面的发酵罐1，发酵罐1顶端固定安装有顶盖3，发酵罐1两侧均固定安装有固定块2，固定块2内开设有环形空腔，空腔的顶端与发酵罐1顶部连通，且空腔的底端与发酵罐1内最低点相连通；

还包括检测组件，检测组件用于检测发酵罐1内的料堆顶端水分含量；

还包括翻堆组件，翻堆组件用于在检测组件检测到发酵罐1内的料堆即将出现分层现象时将发酵罐1内底端的原料翻至料堆顶端，并使料堆形成锥形的堆顶。

本装置在使用时，首先通过开设在顶盖3上的进料口将原料灌入发酵罐1内，随后静置原料开始发酵，并通过检测组件不断对发酵罐1内的原料进行检测，若检测组件检测到发酵罐1内的料堆水分并未缺少，即未出现分层或即将分层的现象，便可待至料堆发酵完全后，并通过发酵罐1底端内壁开设的出料口将发酵完成的饲料原料取出，完成对饲料原料的发酵，随后对发酵罐1内进行清洁并重复上述过程即可对饲料原料进行批量发酵生产，若检测组件检测到发酵罐1内的料堆顶端的水分含量降低至低过预设值，即表明料堆即将分层的现象，为确保发酵罐1内的料堆中的水分保持均匀，即可通过翻堆组件对料堆进行翻堆，使料堆底部含水量较高的原料重新翻至顶端，使顶部的水分在重力的作用下逐渐沉降，对水含量匮乏的原料进行浸润，以使得料堆整体的水分重新分布均匀，提升发酵罐1内的微生物活性，以达到提升整体发酵速率的目的，且料堆形成锥形的堆顶能够增加料堆顶面与空气中的氧气的接触面积，进一步提升发酵效率。

这样，通过检测组件与翻堆组件之间的配合，能够在发酵罐1内的原料料堆即将出现分层时及时对料堆进行翻堆，使底部含水量较高的原料翻至顶部含水量较低的原料上方，在确保顶部原料含水量的同时，避免底部含水量过高导致空气密度降低，使得料堆底端的原料在缺氧环境下发酵，使得无氧菌群大量繁殖降低原料底端的pH值，对有氧菌群的繁殖环境造成破坏，使原料无法得到充分的有氧发酵。

进一步地，翻堆组件包括转动安装在固定块2内的输送蛟11，发酵罐1内壁固定安装有与固定块2内空腔相连通的输送槽15，两个输送槽15相互靠近的一端均设有开口，且开口位置呈斜向下设置。

根据上述实施方式提供了一种翻堆组件的具体实施方式，具体参看图2，当外部驱动结构(如电机)驱使输送蛟11转动时，能够通过输送蛟11上的螺旋翅片将发酵罐1底端的原料向上抽取，并分别从两个输送槽15中排出，具体参看图8，当底部的原料被输送至输送槽15并从开口处排出时，两侧的原料由于其运输方向相向发生挤压碰撞，使原料中因挤压糅合在一起的原料能够因撞击破碎，使原料保持蓬松的状态，不仅易于吸纳水分，还能使原料中混入大量的空气以助于发酵，而当两侧原料相互撞击后跌落至料堆顶面后，由于原料中富含水分且彼此之间的摩擦力较大，使得原料能够在料堆顶部进行堆积，并在堆积至一定高度后受重力影响向四周滚落，直至形成如图8中所示的圆锥形堆顶，且锥顶形成后新掉落的原料会沿锥顶表面滚动，从而将原料块进一步分散至层层聚集的状态，再次提升原料的蓬松度，进而提升发酵速率。

这样，通过电机驱使输送蛟11将料堆底部的原料输送至料堆顶部，再经由两侧输送槽15排出，使得含水量较高的原料能够在下降的过程中相互挤压碰撞，在将大块原料进行挤压破碎的基础上使原料坠落后在料堆表面形成圆锥形堆顶，不仅能使原料在沿锥面滚动的过程中进一步破碎分层，还能通过增大堆顶的表面积增大原料与氧气的接触面，进一步提升原料在发酵罐1内的有氧发酵效率。

进一步地，检测组件包括安装在顶盖3中心开设的穿孔内且能竖直往复调节的活塞杆9，活塞杆9外壁固定安装有弹性吸水环18，弹性吸水环18内壁设有多组毛细管20，活塞杆9内设有与毛细管20接触相抵的导电炭黑19，导电炭黑19通过埋设在活塞杆9内的通电线17与外界通电回路连接。

根据上述实施方式可知，当外部结构驱使活塞杆9在发酵罐1内往复滑动时，具体参看图7(图中a处为料堆顶端锥面)，当活塞杆9向下滑动至插入料堆一段距离后，能通过弹性吸水环18对原料中的水分进行吸取，弹性吸水环18中的水分通过毛细管20进入到导电炭黑19内使吸水后的导电炭黑19降低其电阻并提升其导电性，即可通过与导电炭黑19处于同一通电回路中的电流表，若电流表内数值未低于预设值，则表明料堆内的水分并未出现明显的分层现象，若电流表内的数值低于预设值，则表明料堆顶部的水分降低过多，水分已出现明显的沉降，此时即可驱使翻堆组件对原料堆进行翻堆，将原料底部富含水分的原料翻至原料顶端，使原料中的水分得以重新进行分配，避免原料顶端过于干燥导致微生物活性降低，使得原料发酵不充分且不均匀。

这样，通过外部驱动结构间歇驱使活塞杆9向下滑动至插入料堆内，并通过弹性吸水环18与导电炭黑19之间的配合，即可间歇检测料堆顶部的含水量是否存在大幅度下降的趋势或现象，并及时通过翻堆组件对料堆进行翻堆，确保发酵罐1内的发酵速率及微生物活性保持最佳状态，以达到提升发酵速率及发酵质量的目的。

值得一提的是，由于料堆顶部为圆锥状，其水分沉积状况在堆顶处最为明显，将活塞杆9沿锥顶插入料堆内不仅能提前使检测组件察觉到料堆内的含水量变化，还有助于提升检测组件的检测准确度，以确保对原料的监测结果能准确反映出原料中的水分沉积状况。

进一步地，顶盖3顶面固定安装有两组固定杆4，固定杆4外壁固定安装有固定架5，固定架5内壁固定连接有固定筒8，固定筒8内安装有能滑动的活塞板14，活塞板14底端与活塞杆9顶端固定连接，活塞杆9内开设有环形腔16，活塞板14顶面开设有与环形腔16连通的细孔，活塞板14上方的固定筒8与外部供气设备相连通。

根据上述实施方式可知，当活塞板14在固定筒8内上下往复滑动时，具体参看图4，活塞板14与活塞杆9一同向下滑动时，会使活塞板14上方的固定筒8内的气压下降，并通过活塞板14顶面开设的细孔使环形腔16内产生负压，使插入料堆顶部的活塞杆9能够通过弹性吸水环18向内吸入料堆中的水分，并通过毛细管20进入到导电炭黑19，具体参看图7，此时弹性吸水环18受到吸力向内收缩，使毛细管20与导电炭黑19紧密贴合，进一步提升检测结果的准确性，而当活塞板14与活塞杆9一同向上滑动时，此时活塞板14上方的固定筒8内的气压上升，并通过活塞板14顶面开设的细孔向环形腔16内缓慢吹出气流，通过环形腔16内的气流对导电炭黑19及弹性吸水环18进行干燥，具体参看图4，此时弹性吸水环18向外膨胀，使毛细管20完全脱离导电炭黑19表面，避免毛细管20对导电炭黑19表面造成遮挡导致导电炭黑19表面残留有水分，造成检测结果失真。

这样，通过活塞板14在固定筒8内上下往复滑动时带动固定筒8内的气压变化，提升活塞杆9下降对料堆顶端进行检测时的吸水能力，并在活塞杆9上升时向环形腔16内吹入气流对导电炭黑19及弹性吸水环18进行干燥，使得活塞杆9能够重复对料堆进行检测，且弹性吸水环18的膨胀和收缩，能够帮助弹性吸水环18外壁粘附的含水原料脱离弹性吸水环18，当弹性吸水环18外壁黏附的原料在气流的作用下干燥后，弹性吸水环18的膨胀和收缩能使干燥的原料产生皲裂，更容易脱离弹性吸水环18外壁，避免原料对弹性吸水环18造成堵塞导致导电炭黑19对原料中的含水量脱敏。

其中，为避免气流对发酵罐1内的菌群造成污染，因此外部供气设备能够向固定筒8内提供经过消毒的洁净气流，且固定筒8内设有加热设备用于对洁净气流进行加热，以便于提高对导电炭黑19与弹性吸水环18的干燥能力。

进一步地，固定架5与顶盖3之间转动安装有螺纹杆6，活塞杆9外壁固定安装有滑动安装在固定杆4外壁的移动板7，移动板7上开设有与螺纹杆6相互啮合的螺纹槽。

根据上述实施方式提供了一种驱使活塞杆9往复滑动的具体实施方式，具体参看图1，当外部驱动结构(如电机)驱使螺纹杆6转动时，螺纹杆6能通过移动板7内的螺纹槽带动移动板7沿固定杆4外壁上下滑动，即可完成对活塞杆9的上下往复移动驱使，且通过往复丝杠的形式能够增加活塞杆9移动时的稳定性。

进一步地，导电炭黑19底端高于弹性吸水环18底端，且与导电炭黑19与弹性吸水环18底端贴合的环形腔16内壁截面为弧形。

根据上述实施方式可知，通过将导电炭黑19底端高于弹性吸水环18底端，且与导电炭黑19与弹性吸水环18底端贴合的环形腔16内壁截面为弧形(具体参看图4)即可完全消除环形腔16内的死角，在避免热气流吹过导电炭黑19后在环形腔16产生涡流导致热气流流速下降从而降低烘干效率的同时，还能避免环形腔16内的死角为弹性吸水环18吸入的水分提供残留的空间，确保水分完全蒸发避免对后续的检测结果造成影响。

进一步地，发酵罐1内底端固定安装有截面为三角形的底板10，底板10两侧的最底端分别与两侧固定块2内的环形空腔相连通。进一步地，底板10表面设有单向输气孔。

根据上述实施方式可知，通过设置底板10的截面为三角形，能够使原料堆积在底板10表面后会向两侧最低点滑落，确保输送蛟11转动时能够对所有的原料进行翻堆，避免发酵罐1底部残留有无法翻堆的原料，提升料堆的均匀性，且由于底板10表面设有单向输气孔，因此还可以在底板10下方的空间内设置供氧设备，对料堆底端的原料进行提供水解氧，避免料堆底端的发酵效率和质量下降。

进一步地，发酵罐1与固定块2内的环形空腔底端的连通处内竖直滑动安装有挡板12，挡板12上方的发酵罐1内壁内固定安装有电磁铁13，挡板12顶端设有能与电磁铁13相吸或相斥的磁吸块。

根据上述实施方式可知，当检测组件检测到料堆内的水分含量分布均匀时，即可通过电磁铁13推动挡板12下移将发酵罐1与固定块2内的环形空腔底端的连通处进行封堵，并继续转动输送蛟11将固定块2内的环形空腔中的原料完全排尽，避免固定块2残留的原料通过发酵产生与发酵罐1内不同的发酵环境，并在之后的翻堆中改变发酵罐1内的发酵环境，当检测组件检测到料堆内的水分含量出现沉积或分层时，即可通过电磁铁13拉动挡板12上移，解除对发酵罐1与固定块2之间的封堵。

进一步地，顶盖3通过法兰连接与发酵罐1顶端固定连接。

根据上述实施方式可知，顶盖3通过法兰连接与发酵罐1顶端固定连接，即可在进料或卸料时直接打开顶盖3，分别快速进料或卸料。

本实施例中使用的标准零件可以从市场上直接购买，而根据说明书和附图的记载的非标准结构部件，也可以直接根据现有的技术常识毫无疑义的加工得到，同时各个零部件的连接方式采用现有技术中成熟的常规手段，而机械、零件及设备均采用现有技术中常规的型号，故在此不再作出具体叙述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种饲料生产用原料发酵装置，包括通过支架固定安装在地面的发酵罐，其特征在于：发酵罐顶端固定安装有顶盖，发酵罐两侧均固定安装有固定块，固定块内开设有环形空腔，空腔的顶端与发酵罐顶部连通，且空腔的底端与发酵罐内最低点相连通；

还包括检测组件，检测组件用于检测发酵罐内的料堆顶端水分含量；

还包括翻堆组件，翻堆组件用于在检测组件检测到发酵罐内的料堆即将出现分层现象时将发酵罐内底端的原料翻至料堆顶端，并使料堆形成锥形的堆顶；

翻堆组件包括转动安装在固定块内的输送蛟，发酵罐内壁固定安装有与固定块内空腔相连通的输送槽，两个输送槽相互靠近的一端均设有开口，且开口位置呈斜向下设置；

检测组件包括安装在顶盖中心开设的穿孔内且能竖直往复调节的活塞杆，活塞杆外壁固定安装有弹性吸水环，弹性吸水环内壁设有多组毛细管，活塞杆内设有与毛细管接触相抵的导电炭黑，导电炭黑通过埋设在活塞杆内的通电线与外界通电回路连接；

顶盖顶面固定安装有两组固定杆，固定杆外壁固定安装有固定架，固定架内壁固定连接有固定筒，固定筒内安装有能滑动的活塞板，活塞板底端与活塞杆顶端固定连接，活塞杆内开设有环形腔，活塞板顶面开设有与环形腔连通的细孔，活塞板上方的固定筒与外部供气设备相连通；

固定架与顶盖之间转动安装有螺纹杆，活塞杆外壁固定安装有滑动安装在固定杆外壁的移动板，移动板上开设有与螺纹杆相互啮合的螺纹槽。

2.根据权利要求1所述的饲料生产用原料发酵装置，其特征在于：导电炭黑底端高于弹性吸水环底端，且与导电炭黑与弹性吸水环底端贴合的环形腔内壁截面为弧形。

3.根据权利要求1所述的饲料生产用原料发酵装置，其特征在于：发酵罐内底端固定安装有截面为三角形的底板，底板两侧的最底端分别与两侧固定块内的环形空腔相连通。

4.根据权利要求3所述的饲料生产用原料发酵装置，其特征在于：发酵罐与固定块内的环形空腔底端的连通处内竖直滑动安装有挡板，挡板上方的发酵罐内壁内固定安装有电磁铁，挡板顶端设有能与电磁铁相吸或相斥的磁吸块。

5.根据权利要求1-4任一项所述的饲料生产用原料发酵装置，其特征在于：顶盖通过法兰连接与发酵罐顶端固定连接。

6.根据权利要求1所述的饲料生产用原料发酵装置，其特征在于：底板表面设有单向输气孔。