CN206902142U - 一种复合微生物发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合微生物发酵装置，该装置包括依次相连的菌种复合单元、固液混合单元、物料输送单元及发酵单元，该发酵单元内设有畚斗抛射机构，菌种复合单元内的复合菌种液在固液混合单元中与固体基质混合均匀后，由物料输送单元输送至发酵单元中，之后在畚斗抛射机构的作用下进行翻堆及散热。与现有技术相比，本实用新型通过畚斗抛射机构，使混合物料与空气进行充分接触，实现了在得到充足的空气供应的情况下，直接与空气进行热量交换，同时具备翻堆及散热功能，工艺过程简单，节省了大量冷却水，且散热效果好，有效保证了发酵效果及产物质量。

Description

一种复合微生物发酵装置

技术领域

本实用新型属于微生物发酵技术领域，涉及一种复合微生物发酵装置。

背景技术

微生物发酵是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。有时为了同时得到多种发酵产物，会预先将多种相互之间无拮抗作用的微生物菌种混合在一起，之后再进行发酵，即复合微生物发酵。对于复合微生物在固体基质上的发酵过程中，为了保证充足的空气供应及良好的散热，常常需要对固体物料进行翻堆，并在发酵罐的侧壁上设置夹套，通过夹套内的低温水将复合微生物发酵产生的热量带走。该方式过程复杂，需要使用大量的低温水进行散热，且利用发酵罐的侧壁进行热传导散热，散热效果差，影响了发酵效果和产物质量。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种散热效果好且操作简单的复合微生物发酵装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种复合微生物发酵装置，该装置包括依次相连的菌种复合单元、固液混合单元、物料输送单元及发酵单元，该发酵单元内设有畚斗抛射机构，所述的菌种复合单元内的复合菌种液在固液混合单元中与固体基质混合均匀后，由物料输送单元输送至发酵单元中，之后在畚斗抛射机构的作用下进行翻堆及散热。

所述的菌种复合单元包括复合室壳体、多个设置在复合室壳体顶部的菌种液加料口、设置在复合室壳体底部的复合菌种液出料管、设置在复合室壳体内部的复合室搅拌桨以及与复合室搅拌桨传动连接的复合室搅拌桨驱动电机，所述的复合菌种液出料管的一端与固液混合单元相连通。复合室搅拌桨驱动电机能够带动复合室搅拌桨转动。分别通过多个菌种液加料口加入多种微生物菌种液，并在复合室壳体内由复合室搅拌桨充分搅拌均匀，得到含有多种微生物的复合菌种液，复合菌种液经复合菌种液出料管进入固液混合单元中。

所述的复合菌种液出料管上设有流量控制阀。当复合室搅拌桨转动，使多种微生物菌种液混合时，流量控制阀关闭；混合均匀后，打开流量控制阀，并调节流速，将复合菌种液逐渐加入固液混合单元中。

所述的固液混合单元包括与复合菌种液出料管相连通的混合室壳体、设置在混合室壳体侧壁上的固体基质进料口、设置在混合室壳体内部的混合室搅拌桨以及与混合室搅拌桨传动连接的混合室搅拌桨驱动电机，所述的混合室壳体的底部与物料输送单元相连通。通过固体基质进料口向混合室壳体内部加入固体基质，之后启动混合室搅拌桨驱动电机，带动混合室搅拌桨转动，使混合室壳体内部的固体基质与由复合菌种液出料管加入的复合菌种液充分混合均匀。

所述的混合室壳体内设有与复合菌种液出料管相连通的喷头。喷头能够将复合菌种液喷洒入混合室壳体内，以便使固体基质与复合菌种液更快地混合均匀。

所述的物料输送单元包括与混合室壳体的底部相连通的物料输送室壳体、设置在物料输送室壳体内部的螺旋叶片转轴、绕设在螺旋叶片转轴上的螺旋叶片以及与螺旋叶片转轴传动连接的螺旋叶片转轴驱动电机。混合物料经混合室壳体的底部进入物料输送室壳体内，之后螺旋叶片转轴驱动电机带动螺旋叶片转轴转动，使螺旋叶片将混合物料以螺旋输送的方式输送至发酵单元内。

所述的物料输送室壳体包括与混合室壳体的底部相连通的物料输送室壳体倾斜段以及分别与物料输送室壳体倾斜段、发酵单元相连通的物料输送室壳体水平段，所述的螺旋叶片转轴及螺旋叶片均设置在物料输送室壳体水平段内。混合室壳体内的混合物料沿物料输送室壳体倾斜段滑入物料输送室壳体水平段，之后由螺旋叶片输送至发酵单元内。

所述的物料输送室壳体倾斜段与混合室壳体的底部之间设有混合室出料挡板以及与混合室出料挡板传动连接的混合室出料挡板驱动电机。当混合室壳体内进行固液混合时，混合室出料挡板将物料输送室壳体倾斜段与混合室壳体之间隔断；当混合完毕后，通过混合室出料挡板驱动电机使混合室出料挡板转动，将物料输送室壳体倾斜段与混合室壳体之间连通，使混合物料逐渐进入物料输送室壳体倾斜段内。

所述的发酵单元包括与物料输送室壳体相连通的发酵室壳体、设置在发酵室壳体底部的出料口、设置在发酵室壳体顶部的辅料加料口以及一下一上分别设置在发酵室壳体侧面的进气口、出气口，所述的畚斗抛射机构位于发酵室壳体内部。在发酵过程中，无菌空气由进气口进入发酵室壳体内，为混合物料提供充足的空气，同时将发酵产生的热量带走，之后由出气口排出。可根据实际发酵需要，通过辅料加料口加入水或其它辅料，维持发酵过程的正常进行。发酵结束后，产物由出料口排出。

作为优选的技术方案，所述的物料输送室壳体与发酵室壳体的侧面相连通。

作为优选的技术方案，所述的发酵室壳体内设有温度传感器。该温度传感器能够实时监测混合物料的温度，便于通过调节通气量改变换热速率。

作为进一步优选的技术方案，所述的温度传感器设置在发酵室壳体内并位于发酵室壳体的底部。温度传感器与混合物料直接接触，以测量混合物料的温度。

所述的畚斗抛射机构包括一上一下分别设置在发酵室壳体内部的主动轮及从动轮、与主动轮传动连接的主动轮驱动电机、绕设在主动轮与从动轮之间的皮带以及多个均匀布设在皮带上且与发酵室壳体的内壁相适配的畚斗。主动轮驱动电机通过主动轮带动皮带及从动轮转动，使畚斗随着皮带移动。由物料输送室壳体进入发酵室壳体内的混合物料在发酵室壳体底部堆积，当畚斗运动至发酵室壳体底部时，装满混合物料，使混合物料随着该畚斗一起向主动轮方向运动；当畚斗转过主动轮时，畚斗内的混合物料在离心力及重力的作用下，从畚斗中抛射出来，呈散开状，并与发酵室壳体内的空气充分接触，实现翻堆及热量交换；之后混合物料又重新落至发酵室壳体底部，循环往复。

本实用新型在实际应用时，分别通过多个菌种液加料口加入多种微生物菌种液，并在复合室壳体内由复合室搅拌桨充分搅拌均匀，得到的复合菌种液经复合菌种液出料管进入混合室壳体内，并与经固体基质进料口加入的固体基质充分混合均匀；混合物料经混合室壳体的底部进入物料输送室壳体内，并由螺旋叶片输送至发酵室壳体内；在畚斗的带起及抛射作用下，混合物料与空气充分接触并散热；发酵结束后，产物由出料口排出。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)通过畚斗抛射机构，使混合物料与空气进行充分接触，实现了在得到充足的空气供应的情况下，直接与空气进行热量交换，同时具备翻堆及散热功能，工艺过程简单，节省了大量冷却水，且散热效果好，有效保证了发酵效果及产物质量；

2)操作简单，物料在各单元之间的传递流畅，减少了物料在装置内的残留。

附图说明

图1为实施例1中装置的整体结构示意图；

图中标记说明：

1—复合室壳体、2—菌种液加料口、3—复合菌种液出料管、4—复合室搅拌桨、5—流量控制阀、6—混合室壳体、7—固体基质进料口、8—混合室搅拌桨、9—喷头、10—物料输送室壳体、101—物料输送室壳体倾斜段、102—物料输送室壳体水平段、11—螺旋叶片转轴、12—螺旋叶片、13—混合室出料挡板、14—进气口、15—出料口、16—辅料加料口、17—出气口、18—主动轮、19—从动轮、20—皮带、21—畚斗、22—发酵室壳体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

如图1所示的一种复合微生物发酵装置，该装置包括依次相连的菌种复合单元、固液混合单元、物料输送单元及发酵单元，该发酵单元内设有畚斗抛射机构，菌种复合单元内的复合菌种液在固液混合单元中与固体基质混合均匀后，由物料输送单元输送至发酵单元中，之后在畚斗抛射机构的作用下进行翻堆及散热。

其中，菌种复合单元包括复合室壳体1、两个设置在复合室壳体1顶部的菌种液加料口2、设置在复合室壳体1底部的复合菌种液出料管3、设置在复合室壳体1内部的复合室搅拌桨4以及与复合室搅拌桨4传动连接的复合室搅拌桨驱动电机，复合菌种液出料管3的一端与固液混合单元相连通。复合菌种液出料管3上设有流量控制阀5。

固液混合单元包括与复合菌种液出料管3相连通的混合室壳体6、设置在混合室壳体6侧壁上的固体基质进料口7、设置在混合室壳体6内部的混合室搅拌桨8以及与混合室搅拌桨8传动连接的混合室搅拌桨驱动电机，混合室壳体6的底部与物料输送单元相连通。混合室壳体6内设有与复合菌种液出料管3相连通的喷头9。

物料输送单元包括与混合室壳体6的底部相连通的物料输送室壳体10、设置在物料输送室壳体10内部的螺旋叶片转轴11、绕设在螺旋叶片转轴11上的螺旋叶片12以及与螺旋叶片转轴11传动连接的螺旋叶片转轴驱动电机。物料输送室壳体10包括与混合室壳体6的底部相连通的物料输送室壳体倾斜段101以及分别与物料输送室壳体倾斜段101、发酵单元相连通的物料输送室壳体水平段102，螺旋叶片转轴11及螺旋叶片12均设置在物料输送室壳体水平段102内。物料输送室壳体倾斜段101与混合室壳体6的底部之间设有混合室出料挡板13以及与混合室出料挡板13传动连接的混合室出料挡板驱动电机。

发酵单元包括与物料输送室壳体10相连通的发酵室壳体22、设置在发酵室壳体22底部的出料口15、设置在发酵室壳体22顶部的辅料加料口16以及一下一上分别设置在发酵室壳体22侧面的进气口14、出气口17，畚斗抛射机构位于发酵室壳体22内部。畚斗抛射机构包括一上一下分别设置在发酵室壳体22内部的主动轮18及从动轮19、与主动轮18传动连接的主动轮驱动电机、绕设在主动轮18与从动轮19之间的皮带20以及6个均匀布设在皮带20上且与发酵室壳体22的内壁相适配的畚斗21。

装置在实际应用时，分别通过两个菌种液加料口2加入两种微生物菌种液，并在复合室壳体1内由复合室搅拌桨4充分搅拌均匀，得到的复合菌种液经复合菌种液出料管3进入混合室壳体6内，并与经固体基质进料口7加入的固体基质充分混合均匀；混合物料经混合室壳体6的底部进入物料输送室壳体10内，并由螺旋叶片12输送至发酵室壳体22内；在畚斗21的带起及抛射作用下，混合物料与空气充分接触并散热；发酵结束后，产物由出料口15排出。

实施例2：

本实施例中，复合室壳体1的顶部共设有三个菌种液加料口2，皮带20上均匀布设有10个畚斗21，其余同实施例1。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种复合微生物发酵装置，其特征在于，该装置包括依次相连的菌种复合单元、固液混合单元、物料输送单元及发酵单元，该发酵单元内设有畚斗抛射机构，所述的菌种复合单元内的复合菌种液在固液混合单元中与固体基质混合均匀后，由物料输送单元输送至发酵单元中，之后在畚斗抛射机构的作用下进行翻堆及散热；

所述的菌种复合单元包括复合室壳体(1)、多个设置在复合室壳体(1)顶部的菌种液加料口(2)、设置在复合室壳体(1)底部的复合菌种液出料管(3)、设置在复合室壳体(1)内部的复合室搅拌桨(4)以及与复合室搅拌桨(4)传动连接的复合室搅拌桨驱动电机，所述的复合菌种液出料管(3)的一端与固液混合单元相连通；

所述的固液混合单元包括与复合菌种液出料管(3)相连通的混合室壳体(6)、设置在混合室壳体(6)侧壁上的固体基质进料口(7)、设置在混合室壳体(6)内部的混合室搅拌桨(8)以及与混合室搅拌桨(8)传动连接的混合室搅拌桨驱动电机，所述的混合室壳体(6)的底部与物料输送单元相连通；

所述的物料输送单元包括与混合室壳体(6)的底部相连通的物料输送室壳体(10)、设置在物料输送室壳体(10)内部的螺旋叶片转轴(11)、绕设在螺旋叶片转轴(11)上的螺旋叶片(12)以及与螺旋叶片转轴(11)传动连接的螺旋叶片转轴驱动电机；

所述的发酵单元包括与物料输送室壳体(10)相连通的发酵室壳体(22)、设置在发酵室壳体(22)底部的出料口(15)、设置在发酵室壳体(22)顶部的辅料加料口(16)以及一下一上分别设置在发酵室壳体(22)侧面的进气口(14)、出气口(17)，所述的畚斗抛射机构位于发酵室壳体(22)内部；

所述的畚斗抛射机构包括一上一下分别设置在发酵室壳体(22)内部的主动轮(18)及从动轮(19)、与主动轮(18)传动连接的主动轮驱动电机、绕设在主动轮(18)与从动轮(19)之间的皮带(20)以及多个均匀布设在皮带(20)上且与发酵室壳体(22)的内壁相适配的畚斗(21)。

2.根据权利要求1所述的一种复合微生物发酵装置，其特征在于，所述的复合菌种液出料管(3)上设有流量控制阀(5)。

3.根据权利要求1所述的一种复合微生物发酵装置，其特征在于，所述的混合室壳体(6)内设有与复合菌种液出料管(3)相连通的喷头(9)。

4.根据权利要求1所述的一种复合微生物发酵装置，其特征在于，所述的物料输送室壳体(10)包括与混合室壳体(6)的底部相连通的物料输送室壳体倾斜段(101)以及分别与物料输送室壳体倾斜段(101)、发酵单元相连通的物料输送室壳体水平段(102)，所述的螺旋叶片转轴(11)及螺旋叶片(12)均设置在物料输送室壳体水平段(102)内。

5.根据权利要求4所述的一种复合微生物发酵装置，其特征在于，所述的物料输送室壳体倾斜段(101)与混合室壳体(6)的底部之间设有混合室出料挡板(13)以及与混合室出料挡板(13)传动连接的混合室出料挡板驱动电机。