专利名称：多功能立式固体发酵设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能立式固体发酵设备，具体说是涉及一种专门用 于制备固体类生物农药、生物饲料、生物肥料等产品的发酵设备，属于机械设 备领域。
背景技术：
近年来，固体类生物制品(包括生物农药、生物饲料、生物肥料等)由于 其应用范围广泛，在我国具有很大的市场份额。目前制备固体类生物制品的通 常所采用的工艺方法是配料一干料混合一加水湿混一蒸汽灭菌一冷却一粉 碎一接种一发酵一干燥一粉碎一成品包装。其中在干料混合、冷却、接种、千 燥的生产环节中，基本是采用人工操作方法来完成的，在制备固体类生物制品 时采用人工操作方法所带来的问题较多，如在加水湿混、灭菌、冷却、接种、 发酵的环节上，采用人工方法进行检测、灭菌以及温度、湿度的控制，因原料 暴露在露天场地，灭菌不彻底，无法达到无菌环境作业，原料在上述加工过程 中容易被病菌污染，而且在发酵过程中，生物繁殖成功率低，均匀性、稳定性 差，生产效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供设计了一种多功能立式固体 发酵设备，该设备集干料混合、加水湿混、蒸汽灭菌、接种、自动发酵、低温 干燥、原料粉碎、自动出料八种功能于一体，生产原料无需转移，不会露天暴 露在外，通过本设备即可连续完成固体类生物制品的发酵、生产制备过程。本 设备适用于各种抗性的、好氧菌种、厌氧菌种的固体发酵，不仅卫生、环保、 节能，而且可大幅度提高生产效率，降低生产成本，有效解决了在制备生物制 品时，固体发酵生产工艺落后、生物繁殖成功率低、均匀性、稳定性差、效率 低的难题。
为了达到上述目的，本实用新型主要是采用以下手段实现的-一种多功能立式固体发酵设备(见附图)，它主要是由罐体(3)、减速电机 (8)、粉碎机电机(17)、进水管道(33)、水箱溢流管道(25)、真空管道(62)、
排汽管道(63)、接种管道(64)、蒸汽主管道(65)、无菌水储藏罐(47)、无 菌过滤器(50)、蒸汽过滤器(58)、粗过滤器(55)、热交换器(68)、冷干机
(70)主要部分组成，其中在罐体(3)的上端的一侧设置有进料口 (13)， 在罐体(3)的上端的中部设置安装有减速电机(8)，减速电机(8)通过减速 机座(11)与罐体(3)固定在一起，在减速机座(11)的内部安装有一个上搅 拌轴(7)，在罐体(3)的内部设置安装有下搅拌轴(4)，下搅拌轴(4)通过 连轴器(6)与上搅拌轴(7)相连接，上搅拌轴(7)的上端与减速电机(8) 相连接；在罐底(23)的下部安装有轴承底座(24)，下搅拌轴(4)通过轴承 底座(24)固定在罐体(3)内；在轴承底座(24)的周围，罐底(23)上设置 有通气孔；在下搅拌轴(4)上安装设置有螺旋板(21)，螺旋板(21)通过固 定杆(5)与下搅拌轴(4)进行固定，在下搅拌轴(4)的下端安装设置有一个 推料桨(22);在罐体(3)的上端侧面安装设置有一个粉碎机电机(17)，粉碎 机电机(17)通过电机座(18)与罐体(3)固定在一起，在粉碎机电机(17) 端部连接有一个粉碎机头(19)，粉碎机头(19)穿过罐体壁设置安装在罐体(3) 的内部；在罐体(3)的下端的周围设置有金属夹层(2)，在罐体(3)的侧面 设置安装有一个温度传感器(37)和一个湿度变送器(39)，在夹层(2)的侧 面设置有一个温度传感器(20);在罐体(3)的下部设置有一个清洗口 (30) 和一个出料口 (34)，在出料口 (34)的上端设置安装有一个出料口档板(31)， 出料口档板(31)通过挡板连杆(32)固定在出料口 (34)」二。
在所述的夹层(2)的一侧设置有一个恒温水箱(10)，恒温水箱(10)通 过管道(15)与夹层(2)相连，在恒温水箱(10)上安装有一个溢流管道(25) 和- -个进水管道(33)，在进水管道(33)上安装设置有水泵(26)、止回阀(27)、 电磁阀(35);在夹层(2)上设置安装有管道(28)，管道(28)与进水管道(33) 相连；在进水管道(33)与溢流管道(25)之间安装设置有排污管道(29);在 恒温水箱(10)的顶部安装有--个液位传感器(9)，在恒温水箱(10)的侧面 安装有一个温度传感器(12)，在恒温水箱(IO)的底部安装有一个电加热棒(14)。
在所述的罐体(3)的顶部一侧分别设置安装有真空管道(62)、排汽管道 (63)、接种管道(64)，在真空管道(62)上设置安装有组合阀(41)、真空压 力表(42)、电磁阀(44)、真空泵(45);接种管道(64)通过管道(61)与蒸 汽主管道(65)相连。
在所述的出料口 (34)的一侧设置安装有空气管道(52);空气管道(52) 通过管道(38)与蒸汽主管道(65)相连，在空气管道(52)上安装有组合阀 (36)、三通电动阀(51)、阀门(53)、粗过滤器(55)、无菌过滤器(50);在 蒸汽主管道(65)与空气管道(52)之间设置安装有蒸汽过滤器(58)，蒸汽过 滤器(58)通过管道(60)、管道(49)分别与蒸汽主管道(65)、空气管道(52) 相连；在蒸汽主管道(65)与空气管道(52)之间设置安装有热交换器(68)， 热交换器(68)通过管道(67)、管道(56)分别与蒸汽主管道(65)、空气管 道(52)相连；在空气管道(52)的端部设置安装有冷干机(70)，冷干机(70) 的出口通过管道(54)与空气管道(52)相连，冷干机(70)的进口与管道(69) 相连。
在所述的罐体(3)的一侧设置有一个无菌水储藏罐(47)，无菌水储藏罐 (47)通过管道(46)、管道(48)与空气管道(52)相连；无菌水储藏罐(47) 通过管道(59)与蒸汽主管道(65)相连；在空气管道(52)上连接有压縮空 气管道(72)，在压縮空气管道(72)上设置安装有减压调压阀(71)。
本实用新型一种多功能立式固体发酵设备的操作方法以及工作原理如h
1、 干料混合
同时开启粉碎电机(17)和减速电机(8)，按0. 6装料系数和工艺配方将 原料配置好后，通过进料口 (13)置入罐体(3)内，在粉碎机头(19)的快速 转动下，原料被均匀混合。
2、 加水湿混
同时开启粉碎电机(17)和减速电机(8)，减速电机(8)带动下搅拌轴(4) 转动，下搅拌轴(4)上的螺旋板(21)可将粉碎机头(19)打碎后的原料进行 搅拌，此时按照规定的工艺配方适量缓缓将水从进料口 (13)加入罐内，加水 完毕后再将湿原料混合搅拌2 3分钟。
3、 蒸汽灭菌
对罐体(3)内的原料、无菌水储藏罐(47)、无菌过滤器(5)以及相关管 道进行灭菌处理。将蒸汽主管道(65)、管道(38)、管道(59)、管道(60)、 管道(49)上的截止阀打开，将电磁阀(43)打开，三通电动阀(51)打开， 组合阀(41)左侧的排气阀打开；将排汽管道(63)、接种管道(64)上的球阀 打开，将清洗口 (30)、出料口 (34)、无菌水储藏罐(47)、无菌过滤器(50)
下方的排污球阀打开，采用121度 125度的高温蒸汽对罐体(3)内的原料、 所述相关设备以及管道进行灭菌30分钟后，再关闭上述管道的各种阀门。进行 上述蒸汽灭菌程序后，通过管道(33)向夹层(2)内注入冷水，夹层(2)内 的冷水由溢流管道(25)排出，同时打开电磁阀(44)、真空泵(45)、组合阀 (41)、三通电动阀(51)、阀门(53)、组合阀(36)、管道(56)上的截止阀， 对罐体(3)内的原料进行降温处理。(注在对罐体(3)内的原料、无菌水储 藏罐(47)、无菌过滤器(5)以及相关管道进行灭菌处理之前，先对对罐体(3) 及其内部原料进行抽真空处理)。
4、 破碎
通过上述程序对罐体(3)内的原料进行灭菌后，罐体(3)内的原料会产 生糊化结块现象，此时，再开启粉碎电机(17)和减速电机(8)，减速电机(8) 带动下搅拌轴(4)转动，下搅拌轴(4)上的螺旋板(21)可将原料托举到粉 碎机头(19)位置，粉碎机头(19)对原料进行粉碎。
5、 接种
首先，将管道(61)上截止阀打开，接种管道(64)上的组合阀上的排气 阀打开，对接种管道(64)进行灭菌，然后开启截止阀(41)、电磁阀(44)和 真空泵(45)，打开粉碎电机(17)和减速电机(8),将液体菌种由接种管道(64) 注入罐体(3)的原料中，然后再混合搅拌2 3分钟。
6、 发酵
发酵原料温度可由夹层(2)内的恒温水进行控制，当发酵原料的温度较低 时，恒温水箱(10)内的电加热棒(14)接到指令后，可对恒温水箱(10)内 水进行加热，被加热后的恒温水箱(10)内水，通过水泵(26)在夹层(2)、 恒温水箱(10)以及管道内进行循环，此时夹层(2)内的热水可对罐体(3) 内发酵原料间进行升温。当罐体(3)内原料的发酵温度超过极限值时，此时， 电磁阀(35)自动打开，此时，冷却水通过进水管道(33)进入夹层(2)内， 夹层(2)内的冷却水可对罐体(3)内发酵原料进行降温。假如罐体(3)内原 料的发酵温度太高时，使用上述降温方法不能达到降温目的时，此时，可打开 电磁阀(44).真空泵(45)、组合阔(36)、阀门(53)、三通电动阀(51)、冷 干机(70)，罐体(3)内进入无菌冷空气，这时罐体(3)内发酵原料的温度即 被降低。通过上述方法对罐体(3)内发酵原料的温度进行限值控制后，即可达
到原料正常发酵的目的。
7、 低温干燥
通过管道(67)向热交换器(68)内注入蒸汽，温度传感器(57)可将热 交换器(68)内的温度控制在45度 60度之间，然后打开电磁阀(44)、真空 泵(45)、截止阀(36)、组合阀(41)、三通电动阀(51)、阀门(53)、管道(56) 上的截止阀打开，此时，罐体(3)内的发酵原料即进入低温干燥程序，当发酵 原料的水份含量降至接近成品标准后，这时，开启粉碎电机(17)和减速电机 (8)，对罐体(3)内的发酵原料进行搅拌，直至发酵原料符合标准为止。
8、 出料
打开进料口 (13)和出料口 (34)，开启减速电机(8)，在螺旋板(21)、 推料桨(22)的旋转作用下，原料可从出料口 (34)落出。 本实用新型主要具有以下特点和有益效果
1、 本实用新型集干料混合、加水湿混、蒸汽灭菌、接种、自动发酵、低温 干燥、原料粉碎、自动出料八种功能于一体，生产原料无需转移，不会露天暴 露在外，通过本设备可连续完成固体类生物制品的发酵、生产制备过程；
2、 本设备适用于各种抗性的、好氧菌种、厌氧菌种的固体发酵，不仅卫生、 环保、节能，而且可大幅度提高生产效率，降低生产成本，有效解决了在制备 生物制品时，固体发酵生产工艺落后、生物繁殖成功率低、均匀性、稳定性差、 效率低的难题。
附图是本实用新型一种多功能立式固体发酵设备的结构示意图，其中的罐 体(3)部分属于纵剖面示意图。
如图所示，上述一种多功能立式固体发酵设备其组成部分由下列阿拉伯数
字表不
l.下封头、2.夹层、3.罐体、4.下搅拌轴、5.固定杆、6.连轴器、7.上 搅拌轴、8.减速电机、9.液位传感器、IO.恒温水箱、ll.减速机座、12.温度传 感器、13.进料口、 14.电加热棒、15.管道、16.罐盖、17.粉碎机电机、18.电机座、 19.粉碎机头、20.温度传感器、21.螺旋板、22.推料桨、23.罐底、24.轴承底座、 25.溢流管道、26.水泵、27.止回阀、28.管道、29.排污管道、30.清洗口、 31.出 料口档板、32.挡板连杆、33.进水管道、34.出料口、 35.电磁阀、36.组合阀、37.
温度传感器、38.管道、39.湿度变送器、40.管道、41.组合阀、42.真空压力表、 43.电磁阀、44.电磁阔、45.真空泵、46.管道、47.无菌水储藏罐、48.管道、49. 管道、50.无菌过滤器、51.三通电动阀、52.空气管道、53.阀门、54.管道、55. 粗过滤器、56.管道、57.温度传感器、58.蒸汽过滤器、59.管道、60.管道、61. 管道、62.真空管道、63.排汽管道、64.接种管道、65.蒸汽主管道、66.减压阀、 67.管道、68.热交换器、69.管道、70.冷干机、71.减压调压阀、72.压縮空气管道。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型做进一步的详细描述 实施例
如图所示，用不锈钢材料制作出罐体(3)，在罐体(3)的上端的一侧设置 有进料口 (13)，在罐体(3)的上端的中部设置安装减速电机(8)，减速电机
(8)通过减速机座(11)与罐体(3)固定在一起，在减速机座(11)的内部 安装有一个上搅拌轴(7)，在罐体(3)的内部设置安装有下搅拌轴(4)，下搅 拌轴(4)通过连轴器(6)与上搅拌轴(7)相连接，上搅拌轴(7)的上端与 减速电机(8)相连接；在罐底(23)的下部安装有轴承底座(24)，下搅拌轴
(4)通过轴承底座(24)固定在罐体(3)内；在轴承底座(24)的周围，罐 底(23)上设置有通气孔；在下搅拌轴(4)上安装设置有螺旋板(21)螺旋 板用不锈钢材料制成，螺旋板(21)通过固定杆(5)与下搅拌轴(4)进行固 定固定杆(5)采用不锈钢材料制成，在下搅拌轴(4)的下端安装设置有一 个推料桨(22)推料桨(22)采用不锈钢材料制成；在罐体(3)的上端侧面 安装设置一个粉碎机电机(17)，粉碎机电机(17)通过电机座(18)与罐体(3) 固定在一起，在粉碎机电机(17)端部连接有 一个粉碎机头(19)，粉碎机头(19) 穿过罐体壁设置安装在罐体(3)的内部；在罐体(3)的下端的周围设置有金 属夹层(2)夹层(2)采用不锈钢材料制成，在罐体(3)的侧面设置安装有 一个温度传感器(37)和一个湿度变送器(39)，在夹层(2)的侧面设置有一 个温度传感器(20);在罐体(3)的下部设置有一个清洗口 (30)和一个出料 口 (34)，在出料口 (34)的上端设置安装有一个出料口档板(31)出料口档 板(31)采用不锈钢材料制成，出料口档板(31)通过挡板连杆(32)固定在 出料口 (34)上。
如图所示，在夹层(2)的一侧设置有一个恒温水箱(10)恒温水箱(10)
采用不锈钢材料制成，恒温水箱(10)通过管道(15)与夹层(2)相连，在 恒温水箱(10)上安装有一个溢流管道(25)和一个进水管道(33)本实用新 型中所涉及的所有管道、阀门均采用不锈钢材料制成，在进水管道(33)上安 装设置有水泵(26)、止回阀(27)、电磁阀(35);在夹层(2)上设置安装有 管道(28)，管道(28)与进水管道(33)相连；在进水管道(33)与溢流管道
(25)之间安装设置有排污管道(29);在恒温水箱(10)的顶部安装有一个液 位传感器(9)，在恒温水箱(10)的侧面安装有一个温度传感器(12)，在恒温 水箱(10)的底部安装一个电加热棒(14)。
如图所示，在罐体(3)的顶部一侧分别设置安装有真空管道(62)、排汽 管道(63)、接种管道(64)，在真空管道(62)上设置安装有组合阀(41)、真 空压力表(42)、电磁阀(44)、真空泵(45);接种管道(64)通过管道(61) 与蒸汽主管道(65)相连。
如图所示，在出料口(34)的一侧设置安装有空气管道(52);空气管道(52) 通过管道(38)与蒸汽主管道(65)相连，在空气管道(52)上安装有组合阀
(36)、三通电动阀(51)、阀门(53)、粗过滤器(55)、无菌过滤器(50);在 蒸汽主管道(65)与空气管道(52)之间设置安装有蒸汽过滤器(58)，蒸汽过 滤器(58)通过管道(60)、管道(49)分别与蒸汽主管道(65)、空气管道(52) 相连；在蒸汽主管道(65)与空气管道(52)之间设置安装有热交换器(68)， 热交换器(68)通过管道(67)、管道(56)分别与蒸汽主管道(65)、空气管 道(52)相连；在空气管道(52)的端部设置安装有冷干机(70)，冷干机(70) 的出口通过管道(54)与空气管道(52)相连，冷干机(70)的进口与管道(69) 相连注上述的各种过滤器均采用不锈钢材料制成，各种管道均采用不锈钢 材料制成。
如图所示，在罐体(3)的一侧设置有一个无菌水储藏罐(47)无菌水储 藏罐采用不锈钢材料制成，无菌水储藏罐(47)通过管道(46)、管道(48) 与空气管道(52)相连；无菌水储藏罐(47)通过管道(59)与蒸汽主管道(65) 相连；在空气管道(52)上连接有压縮空气管道(72)，在压縮空气管道(72) 上设置安装有减压调压阀(71)。
权利要求1、一种多功能立式固体发酵设备，它主要是由罐体(3)、减速电机(8)、粉碎机电机(17)、进水管道(33)、水箱溢流管道(25)、真空管道(62)、排汽管道(63)、接种管道(64)、蒸汽主管道(65)、无菌水储藏罐(47)、无菌过滤器(50)、蒸汽过滤器(58)、粗过滤器(55)、热交换器(68)、冷干机(70)主要部分组成，其特征在于在罐体(3)的上端的一侧设置有进料口(13)，在罐体(3)的上端的中部设置安装有减速电机(8)，减速电机(8)通过减速机座(11)与罐体(3)固定在一起，在减速机座(11)的内部安装有一个上搅拌轴(7)，在罐体(3)的内部设置安装有下搅拌轴(4)，下搅拌轴(4)通过连轴器(6)与上搅拌轴(7)相连接，上搅拌轴(7)的上端与减速电机(8)相连接；在罐底(23)的下部安装有轴承底座(24)，下搅拌轴(4)通过轴承底座(24)固定在罐体(3)内；在轴承底座(24)的周围，罐底(23)上设置有通气孔；在下搅拌轴(4)上安装设置有螺旋板(21)，螺旋板(21)通过固定杆(5)与下搅拌轴(4)进行固定，在下搅拌轴(4)的下端安装设置有一个推料桨(22)；在罐体(3)的上端侧面安装设置有一个粉碎机电机(17)，粉碎机电机(17)通过电机座(18)与罐体(3)固定在一起，在粉碎机电机(17)端部连接有一个粉碎机头(19)，粉碎机头(19)穿过罐体壁设置安装在罐体(3)的内部；在罐体(3)的下端的周围设置有金属夹层(2)，在罐体(3)的侧面设置安装有一个温度传感器(37)和一个湿度变送器(39)，在夹层(2)的侧面设置有一个温度传感器(20)；在罐体(3)的下部设置有一个清洗口(30)和一个出料口(34)，在出料口(34)的上端设置安装有一个出料口档板(31)，出料口档板(31)通过挡板连杆(32)固定在出料口(34)上。
2、 根据权利要求1所述的一种多功能立式固体发酵设备，其特征在于在夹层(2)的一侧设置有一个恒温水箱(10)，恒温水箱(10)通过管道(15) 与夹层(2)相连，在恒温水箱(10)上安装有一个溢流管道(25)和一个进 水管道(33)，在进水管道(33)上安装设置有水泵(26)、止回阀(27)、电 磁阀(35);在夹层(2)上设置安装有管道(28)，管道(28)与进水管道(33) 相连；在进水管道(33)与溢流管道(25)之间安装设置有排污管道(29); 在恒温水箱(10)的顶部安装有一个液位传感器(9)，在恒温水箱(10)的侧面安装有一个温度传感器(12)，在恒温水箱(10)的底部安装有一个电加热 棒(14)。
3、 根据权利要求1所述的一种多功能立式固体发酵设备，其特征在于在罐体(3)的顶部一侧分别设置安装有真空管道(62)、排汽管道(63)、接种 管道(64)，在真空管道(62)上设置安装有组合阀(41)、真空压力表(42)、 电磁阀(44)、真空泵(45);接种管道(64)通过管道(61)与蒸汽主管道(65) 相连。
4、 根据权利要求1所述的一种多功能立式固体发酵设备，其特征在于在 出料口 (34)的-一侧设置安装有空气管道(52);空气管道(52)通过管道(38) 与蒸汽主管道(65)相连，在空气管道(52)上安装有组合阀(36)、三通电 动阀(51)、阀门(53)、粗过滤器(55)、无菌过滤器(50);在蒸汽主管道(65) 与空气管道(52)之间设置安装有蒸汽过滤器(58)，蒸汽过滤器(58)通过 管道(60)、管道(49)分别与蒸汽主管道(65)、空气管道(52)相连；在蒸 汽主管道(65)与空气管道(52)之间设置安装有热交换器(68)，热交换器(68)通过管道(67)、管道(56)分别与蒸汽主管道(65)、空气管道(52) 相连；在空气管道(52)的端部设置安装有冷干机(70)，冷干机(70)的出 口通过管道(54)与空气管道(52)相连，冷干机(70)的进口与管道(69) 相连。
5、 根据权利要求1所述的一种多功能立式固体发酵设备，其特征在于在 罐体(3)的一侧设置有一个无菌水储藏罐(47)，无菌水储藏罐(47)通过管 道(46)、管道(48)与空气管道(52)相连；无菌水储藏罐(47)通过管道(59)与蒸汽主管道(65)相连；在空气管道(52)上连接有压縮空气管道(72)， 在压縮空气管道(72)上设置安装有减压调压阀(71)。
专利摘要一种多功能立式固体发酵设备，该设备主要由罐体、减速电机、粉碎机电机、管道、阀门、无菌水储藏罐、无菌过滤器、蒸汽过滤器、粗过滤器、热交换器、冷干机、真空泵、恒温水箱主要部分组成，其中在罐体的上端设置有进料口和减速电机，在减速机座内安装有上搅拌轴，在罐体内安装有下搅拌轴，在下搅拌轴上设置有螺旋板，在下搅拌轴的下端设置有推料桨；在罐体的上端侧面安装有粉碎机电机，粉碎机电机端部连接有粉碎机头，粉碎机头安装在罐体的内部；在罐体下端的周围设置有夹层，在罐体的侧面安装有温度传感器和一个湿度变送器，在夹层的侧面设置有温度传感器；在罐体的下部设置有清洗口和出料口，在出料口的上端安装有出料口挡板。
文档编号C12M1/00GK201068449SQ2007201513
公开日2008年6月4日 申请日期2007年7月11日 优先权日2007年7月11日
发明者李学林 申请人:李学林