CN207998567U - 用于微生物肥料的固态发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于微生物肥料的固态发酵装置，涉及发酵工程设备领域，解决了现有技术中存在的微生物肥料固态发酵装置中培养基质不同区域很难保证均匀一致的技术问题。该用于微生物肥料的固态发酵装置，包括种子罐、发酵罐、通气设备、湿度调节设备，以及灭菌设备；发酵罐内水平方向上设有支撑杆，支撑杆经过发酵罐横截面的圆心，支撑杆上固定有发酵盘，任一发酵盘均与振动电机的动力输出端连接，并能在振动电机的带动下振动，并使发酵盘上的物料保持均匀；发酵罐设有输送管，输送管包括总管和分支管，分支管上设有喷射口，喷射口上连接有多孔喷头，种子液能通过多孔喷头喷洒在发酵盘培养基上。本实用新型用于微生物肥料的固态发酵。

Description

用于微生物肥料的固态发酵装置

技术领域

本实用新型涉及发酵工程设备领域，尤其是涉及一种用于微生物肥料的固态发酵装置。

背景技术

化肥的大量使用，会使其利用率不断降低，不仅很难通过增施化肥的方式提高农作物产量，而且也带来了严重的环境问题。同时，随着人民生活水平的不断提高，尤其是人们对生活质量提高的要求，全球都在积极发展绿色农业(生态有机农业)来生产安全、无公害的绿色食品。生产绿色食品过程中要求不用或尽量少用(或限量使用)化学肥料、化学农药和其它化学物质。它要求肥料必须首先保护和促进施用对象生长和提高品质；其次不造成施用对象产生和积累有害物质；三是对生态环境无不良影响。微生物肥料基本符合以上三原则。近年来，中国已用具有特殊功能的菌种制成多种微生物肥料，不但能缓和或减少农产品污染，而且能够改善农产品的品质。

微生物肥料通常采用固态发酵，但是固态发酵的培养基流动性差，培养基质很难保证空气含量、水分以及温度等培养条件的均匀一致，因此导致的微生物肥料发酵产率低、稳定性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于微生物肥料的固态发酵装置，以解决现有技术中存在的固态发酵装置中培养基质不同区域很难保证均匀一致的技术问题。

本实用新型的技术方案为一种用于微生物肥料的固态发酵装置，包括种子罐、发酵罐、通气设备、湿度调节设备，以及灭菌设备；

所述发酵罐为圆柱体形，所述发酵罐内水平方向上设有支撑杆，所述支撑杆经过所述发酵罐横截面的圆心，所述支撑杆上固定有发酵盘，所述发酵盘上具有容纳固体培养基的空间，所述支撑杆的层数至少为两层，任一所述支撑杆上设有至少一个发酵盘，所有所述支撑杆互相平行且位于同一竖直平面内；

所述发酵罐还设有振动电机，任一所述发酵盘均与振动电机的动力输出端连接，并能在所述振动电机的带动下振动，以促使所述发酵盘上的物料保持均匀；

所述发酵罐设有输送管，所述输送管包括相互连通的总管和分支管，所述种子罐的移种管与所述总管连通，所述分支管设置在任意所述发酵盘的上方，且所述分支管上设有喷射口，所述喷射口上连接有多孔喷头，种子液通过移种管进入发酵罐内部，并能通过所述多孔喷头喷洒在所述发酵盘培养基上；

所述通气设备包括依次连接的空压机、缓冲罐和空气除菌器，所述除菌器的进气口和出气口上设置有气水分离器，所述除菌器的送气管能与总管连通，并能通过所述多孔喷头向所述发酵盘输送无菌空气；

所述湿度调节设备包括提升泵、送水管以及水除菌器，所述送水管能与所述总管连通，并能通过所述多孔喷头向所述发酵盘输送无菌水；

所述灭菌设备包括净水器、蒸汽发生器以及蒸汽管路，所述净水器的出水口连接蒸汽发生器，所述净水器的入水口连接补水管，所述灭菌设备通过蒸汽管路向发酵罐内部通入蒸汽对培养罐进行灭菌。

优选的，所述用于微生物肥料的固态发酵装置还包括温度调节设备，所述温度调节设备包括热水罐和冷水罐，所述热水罐内设有加热器；所述热水罐的出水管、冷水罐的出水管，以及控温入水管通过三通阀连通，所述控温入水管与所述发酵罐的夹套连通，夹套内的水通过控温出水管与储水池连通；所述储水池的出水管与热水罐的进水管、冷水罐的进水管通过三通阀连接。

优选的，所述移种管上设有液压泵。

优选的，所述发酵罐的底部设有物料收集槽，能够收集发酵结束后所有所述发酵盘上的物料，发酵罐底部的侧面设有物料出口；物料收集槽上收集的物料，能通过物料出口排出。

优选的，所述发酵盘能在水平位置与竖直位置之间切换，发酵过程中发酵盘位于水平位置，发酵结束后，发酵盘能旋转至竖直位置，使发酵后的物料在重量作用下落入所述物料收集槽。

优选的，所述发酵盘的底面通过铰链与所述支撑杆连接，所述发酵盘通过所述铰链能在水平位置与竖直位置之间切换，所述铰链通过电磁阀控制。

优选的，所述用于微生物肥料的固态发酵装置还包括用于种子罐培养基配料的配料罐，所述配料罐与种子罐之间通过物料管连通，所述配料罐的底部设有氮气进口、氮气控制阀，氮气通过所述氮气进口进入所述配料罐，利用通入的氮气对配料罐内的物料进行混合。

优选的，所述种子罐上端设有搅拌电机，所述搅拌电机的转子上设置有延伸到所述种子罐内部的搅拌桨。

优选的，所述净水器包括净水器外壳、至少两级过滤芯以及用于控制过滤芯级数的切换阀。

优选的，所述用于微生物肥料的固态发酵装置还包括温度传感器、湿度传感器以及控制器，所述温度传感器以及湿度传感均设置在所述发酵罐内部，所述控制器与所述温度传感器、湿度传感电连接，并通过接收的温度信号和湿度信号控制所述温度调节设备和湿度调节设备开启以及关闭。

本实用新型的有益效果包括：所述用于微生物肥料的固态发酵装置，通过分层培养，各层分别接种、分别补水、以及分别通气，并且各发酵盘通过振动电机振动，能够有效提高微生物肥料固态发酵的均匀性和稳定性，从而提高发酵产率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型用于微生物肥料的固态发酵装置的结构示意图图；

图2是本实用新型所述的发酵罐的结构示图；

图3是本实用新型所述的发多孔喷头的结构示图

图4是本实用新型所述的净水器过滤芯连接关系示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型提供了一种用于微生物肥料的固态发酵装置，包括种子罐2、发酵罐1、通气设备3、湿度调节设备4，以及灭菌设备6；

发酵罐1为圆柱体形，发酵罐1内水平方向上设有支撑杆12，支撑杆12 经过发酵罐1横截面的圆心，支撑杆12上固定有发酵盘11，发酵盘11上具有容纳固体培养基的空间，支撑杆12的层数至少为两层，任一支撑杆12上设有至少一个发酵盘11，所有支撑杆12互相平行且位于同一竖直平面内；

发酵罐1还设有振动电机，任一发酵盘11均与振动电机的动力输出端连接，并能在振动电机的带动下振动，并使发酵盘11上的物料保持均匀；振动电机的输出端可以设置在支撑杆12内，并与发酵盘11接触；

发酵罐1设有输送管，输送管包括相互连通的总管10和分支管13，种子罐2的移种管与总管10连通，分支管13设置在任意发酵盘11的上方，且分支管13上设有喷射口，喷射口上连接有多孔喷头14，种子液通过移种管进入发酵罐1内部，并能通过多孔喷头14喷洒在发酵盘11的培养基上；任一发酵盘 11上的多空喷头14的数量可以为2个或3个，以保证能喷洒至发酵盘任一位置的培养基上；

通气设备3包括依次连接的空压机、缓冲罐和空气除菌器，除菌器的进气口和出气口上设置有气水分离器，除菌器的送气管能与总管10连通，并能通过多孔喷头14向发酵盘11输送无菌空气，送气管与总管10之间设有阀门；在不需要送气时关闭阀门能切断送气管与总管10的连通；

湿度调节设备4包括提升泵、送水管以及水除菌器，送水管能与总管10 连通，两者之间设有阀门，并能通过多孔喷头14向发酵盘11输送无菌水，在不需要补水时关闭阀门能切断送水管与总管10的连通；

灭菌设备6包括净水器、蒸汽发生器以及蒸汽管路，净水器的出水口连接蒸汽发生器，净水器的入水口连接补水管，灭菌设备6通过蒸汽管路向发酵罐 1内部通入蒸汽对发酵罐1进行灭菌。

作为可选的实施方式，用于微生物肥料的固态发酵装置还包括温度调节设备，温度调节设备包括热水罐52和冷水罐53，热水罐52内设有加热器；热水罐52的出水管、冷水罐53的出水管，以及控温入水管通过第一三通阀55连通，控温入水管与发酵罐1的夹套18连通，夹套18内的水通过控温出水管与储水池51连通；储水池51的出水管与热水罐52的进水管、冷水罐53的进水管通过第二三通阀54连接。

作为可选的实施方式，移种管上设有液压泵21，以及种子罐阀门22。

作为可选的实施方式，发酵罐1的底部设有物料收集槽16，能够收集发酵结束后所有发酵盘11上的物料，发酵罐1底部的侧面设有物料出口17；物料收集槽16上收集的物料，能通过物料出口17排出。

作为可选的实施方式，发酵盘11的底面通过铰链15与支撑杆12连接，铰链又称合页是用来连接两个固体并允许两者之间做转动的机械装置。铰链可能由可移动的组件构成，或者由可折叠的材料构成。发酵盘11通过铰链15能在水平位置与竖直位置之间切换，发酵过程中发酵盘11位于水平位置，发酵结束后，发酵盘11能旋转至竖直位置，使发酵后的物料在重量作用下落入物料收集槽16。

作为可选的实施方式，铰链15通过电磁阀控制，发酵结束后，通过电磁阀控制铰链15，使所有发酵盘11均处于竖直状态使发酵后的物料在重量作用下均落入物料收集槽16，由于所有支撑杆12处于同一平面内，所以所有发酵盘在竖直状态时，开口所在面也能处于同一平面，因此物料在下落过程中能够不被下方的发酵盘11或支撑杆12阻挡。

作为可选的实施方式，发酵盘11与支撑杆12固定连接，支撑杆12能够旋转，并带动发酵盘11在水平位置与竖直位置之间切换。

作为可选的实施方式，用于微生物肥料的固态发酵装置还包括用于种子罐 2培养基配料的配料罐，配料罐与种子罐2之间通过物料管连通，配料罐的底部设有氮气进口、氮气控制阀，压缩后的氮气通过氮气进口进入配料罐，利用通入的氮气对配料罐内的物料进行混合。物料通常为液体水和固态的培养基成分混合，输送至种子罐2之前，物料在配料罐内充分混合，使固态养基成分充分溶解在水中，通常情况下使用搅拌装置搅拌混合液使物流混匀，但是搅拌装置增加了配料罐结构的复杂性，而且搅拌装置位于罐内与物料接触，使用之后清洗不方便，物料容易残留，长时间后容易染菌，可能影响正常的发酵培养，向配料罐内冲入带有一定压强的氮气，使配料罐内的物流在气流的作用下翻滚混合，也能实现充分溶解的效果。

作为可选的实施方式，种子罐2上端设有搅拌电机，搅拌电机的转子上设置有延伸到种子罐2内部的搅拌桨。搅拌桨包括两层搅拌桨，分别位于种子罐 2的底部及中部。

作为可选地实施方式，种子罐2包括一级种子罐和二级种子罐，一级种子罐和二级种子罐通过移种管连通。在一级种子培养的基础上进而二级种子的扩大培养，起到使种子扩繁和复壮的作用，能够为发酵过程提足够数量的菌体。

作为可选的实施方式，净水器包括净水器外壳、至少两级过滤芯以及用于控制过滤芯级数的切换阀。灭菌设备6通过蒸汽管路向培养罐内部通入高温蒸汽对培养罐进行灭菌；水进入蒸汽发生器之前通过净水器除去水中的大部分杂质，能够提高蒸汽发生器生产蒸汽的效率，有效减小蒸汽发生器的水垢残留，防止蒸汽发生器内部管路堵塞，延长蒸汽发生器的寿命。

作为可选地实施方式，净水器包括串联连接的一级过滤芯61、二级过滤芯 62以及三级过滤芯63；一级过滤芯61与二级过滤芯62之间设有安装第一切换阀64的连接管路；一级过滤芯61与三级过滤芯63之间设有安装第二切换阀 65的连接管路。当水质较好时，关闭第一切换阀64，同时打开第二切换阀65，进水经过一级过滤芯61与三级过滤芯63，绕开二级过滤芯62，只是用两级过滤芯净化进水；当水质较差时，打开第一切换阀64，同时关闭第二切换阀65，进水经过一级过滤芯61、二级过滤芯62与三级过滤芯63，三级过滤进水，以满足蒸汽发生器对水质的要求。

作为可选的实施方式，用于微生物肥料的固态发酵装置还包括温度传感器、湿度传感器以及控制器，温度传感器以及湿度传感均设置在发酵罐1内部，控制器与温度传感器、湿度传感电连接，并通过接收的温度信号和湿度信号控制温度调节设备和湿度调节设备4开启以及关闭。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于微生物肥料的固态发酵装置，其特征在于，包括种子罐(2)、发酵罐(1)、通气设备(3)、湿度调节设备(4)，以及灭菌设备(6)；

所述发酵罐(1)为圆柱体形，所述发酵罐(1)内水平方向上设有支撑杆(12)，所述支撑杆(12)经过所述发酵罐(1)横截面的圆心，所述支撑杆(12)上固定有发酵盘(11)，所述发酵盘(11)上具有容纳固体培养基的空间，所述支撑杆(12)的层数至少为两层，任一所述支撑杆(12)上设有至少一个发酵盘(11)，所有所述支撑杆(12)互相平行且位于同一竖直平面内；

所述发酵罐(1)还设有振动电机，任一所述发酵盘(11)均与振动电机的动力输出端连接，并能在所述振动电机的带动下振动，并使所述发酵盘(11)上的物料保持均匀；

所述发酵罐(1)设有输送管，所述输送管包括相互连通的总管(10)和分支管(13)，所述种子罐(2)的移种管与所述总管(10)连通，所述分支管(13)设置在任意所述发酵盘(11)的上方，且所述分支管(13)上设有喷射口，所述喷射口上连接有多孔喷头(14)，种子液通过移种管进入发酵罐(1)内部，并能通过所述多孔喷头(14)喷洒在所述发酵盘(11)培养基上；

所述通气设备(3)包括依次连接的空压机、缓冲罐和空气除菌器，所述除菌器的进气口和出气口上设置有气水分离器，所述除菌器的送气管能与总管(10)连通，并能通过所述多孔喷头(14)向所述发酵盘(11)输送无菌空气；

所述湿度调节设备(4)包括提升泵、送水管以及水除菌器，所述送水管能与所述总管(10)连通，并能通过所述多孔喷头(14)向所述发酵盘(11)输送无菌水；

所述灭菌设备(6)包括净水器、蒸汽发生器以及蒸汽管路，所述净水器的出水口连接蒸汽发生器，所述净水器的入水口连接补水管，所述灭菌设备(6)通过蒸汽管路向发酵罐(1)内部通入蒸汽对培养罐进行灭菌。

2.根据权利要求1所述的用于微生物肥料的固态发酵装置，其特征在于，还包括温度调节设备，所述温度调节设备包括热水罐(52)和冷水罐(53)，所述热水罐(52)内设有加热器；所述热水罐(52)的出水管、冷水罐(53)的出水管，以及控温入水管通过三通阀连通，所述控温入水管与所述发酵罐(1)的夹套(18)连通，夹套(18)内的水通过控温出水管与储水池(51)连通；所述储水池(51)的出水管与热水罐(52)的进水管、冷水罐(53)的进水管通过三通阀连接。

3.根据权利要求1所述的用于微生物肥料的固态发酵装置，其特征在于，所述移种管上设有液压泵(21)。

4.根据权利要求1所述的用于微生物肥料的固态发酵装置，其特征在于，所述发酵罐(1)的底部设有物料收集槽(16)，能够收集发酵结束后所有所述发酵盘(11)上的物料，发酵罐(1)底部的侧面设有物料出口(17)；物料收集槽(16)上收集的物料，能通过物料出口(17)排出。

5.根据权利要求4所述的用于微生物肥料的固态发酵装置，其特征在于，所述发酵盘(11)能在水平位置与竖直位置之间切换，发酵过程中发酵盘(11)位于水平位置，发酵结束后，发酵盘(11)能旋转至竖直位置，使发酵后的物料在重量作用下落入所述物料收集槽(16)。

6.根据权利要求5所述的用于微生物肥料的固态发酵装置，其特征在于，发酵盘(11)的底面通过铰链(15)与所述支撑杆(12)连接，所述发酵盘(11)通过所述铰链(15)能在水平位置与竖直位置之间切换，所述铰链(15)通过电磁阀控制。

7.根据权利要求1所述的用于微生物肥料的固态发酵装置，其特征在于，还包括用于种子罐(2)培养基配料的配料罐，所述配料罐与种子罐(2)之间通过物料管连通，所述配料罐的底部设有氮气进口、氮气控制阀，氮气通过所述氮气进口进入所述配料罐，利用通入的氮气对配料罐内的物料进行混合。

8.根据权利要求1所述的用于微生物肥料的固态发酵装置，其特征在于，所述种子罐(2)上端设有搅拌电机，所述搅拌电机的转子上设置有延伸到所述种子罐(2)内部的搅拌桨。

9.根据权利要求1所述的用于微生物肥料的固态发酵装置，其特征在于，所述净水器包括净水器外壳、至少两级过滤芯以及用于控制过滤芯级数的切换阀。

10.根据权利要求2所述的用于微生物肥料的固态发酵装置，其特征在于，还包括温度传感器、湿度传感器以及控制器，所述温度传感器以及湿度传感均设置在所述发酵罐(1)内部，所述控制器与所述温度传感器、湿度传感电连接，并通过接收的温度信号和湿度信号控制所述温度调节设备和湿度调节设备(4)开启以及关闭。