一種固態物料連續發酵裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發酵設備，具體指一種移動床式固態物料連續發酵裝置。
【背景技術】
[0002]我國纖維素類可再生資源非常豐富，每年可利用的資源量達50億噸，僅農作物秸桿就有7億噸，但目前除約2億噸被用于造紙、建筑、紡織等行業外，大部分作為廢棄物沒有被合理利用，閑置、堆棄、焚燒造成了資源浪費和環境污染。如果將其中的50%采用生物質技術轉化為燃料乙醇，就可以得到5億?10億噸油當量的液體燃料，因此，若能采用適宜的技術將這些生物質加以合理的轉化利用，不僅可以節約糧食資源，緩解能源緊缺，而且還能處理廢物、消除公害、保護環境，這對我國經濟的可持續性發展將產生深遠的影響。
[0003]農作物秸桿等非糧生物質主要由纖維素、木質素、半纖維素和可溶性固形物組成，纖維素和半纖維素占干重的2/3到3/4。纖維素是葡萄糖的聚合物，其結晶結構很難被降解。半纖維素由五碳糖一阿拉伯糖、木糖；六碳糖一葡萄糖、半乳糖、甘露糖及糖醛酸等幾種不同的糖組成。半纖維素比較容易降解成單糖。木質素是起膠質作用的復雜物質，它將纖維素和半纖維素連接在一起。把這種通過各種技術從非糧生物質中獲得的能源則稱為生物質能。除了直接燃燒和將生物質汽化后再轉化成液體燃料以外，非糧生物質還可以通過許多技術途徑轉化成液體燃料一一乙醇。因此，開發農作物秸桿等非糧生物質的燃料乙醇生產技術已經成為經濟和社會發展的必然趨勢。
[0004]農作物秸桿發酵生產燃料乙醇的過程分成4步:①預處理纖維素和半纖維素，去除阻礙糖化和發酵的物質，使其更容易被降解和發酵用酸或酶水解聚合物成單糖用酒精發酵菌發酵六碳糖和五碳糖成酒精分離和濃縮發酵產物一一燃料乙醇。為了提高農作物秸桿發酵生產燃料乙醇的效率，國內外主要圍繞農作物秸桿的預處理、纖維素酶水解以及發酵菌種和發酵工藝等三大關鍵技術開展研宄。固態秸桿發酵過程中，由于微生物在不溶于水的基質界面上生長繁殖，其營養物質的輸送、熱量傳遞及微生物生長等具有不均勻；同時固態秸桿發酵微生物生長和代謝所需的氧大部分來自氣相，也有部分存在于與固態秸桿基質混合在一起的水中而涉及氣、固、液三相。另外，對于生物反應器而言，固態秸桿發酵除了氧的傳遞是一個限制性的因素外，更復雜和更重要的兩個參數是固態秸桿培養基的PH和培養基的水含量。為此，數十年來國內外競相開展了固態秸桿發酵的關鍵設備及發酵過程參數測量與控制技術等一系列現代固態秸桿發酵技術的研宄開發工作。

【發明內容】

[0005]為了解決發酵時固態物料翻動、發酵時物料各個部位的發酵溫度、濕度等參數均勻控制以及實現連續發酵的問題，本實用新型提出了如下技術方案:
[0006]一種固態物料連續發酵裝置，其特征在于，包括動力驅動裝置、固態物料發酵箱和自動控制裝置；
[0007]所述動力驅動裝置包括電機、減速機、軸承和齒輪組，所述電機連接所述減速機，所述減速機通過軸承連接所述齒輪組；所述齒輪組之間相嚙合；
[0008]所述固態物料發酵箱包括箱體、支架、進料口、出料口、發酵床組、主動軸承組、被動軸承組，所述進料口位于所述箱體頂端，所述出料口和所述支架位于所述箱體底端，所述發酵床組、所述主動軸承組和所述被動軸承組均位于所述箱體內部，所述發酵床組的一端與所述主動軸承組連接、所述發酵床組的另一端與所述被動軸承組連接；所述主動軸承組與所述齒輪組連接；所述發酵床組自上而下依次相錯開；
[0009]所述自動控制裝置包括控制器、電加熱器、霧化器、傳感器組，進氣電動閥、排氣電動閥；所述電加熱器、所述霧化器、所述進氣電動閥和所述排氣電動閥均位于所述箱體上；所述傳感器組位于所述箱體內部；所述控制器分別與所述傳感器組、所述電加熱器、所述霧化器、所述進氣電動閥和所述排氣電動閥相連接，用于控制所述箱體內部溫度、濕度、壓力。
[0010]進一步，所述發酵床組包括五個發酵床，自上而下依次為第一發酵床、第二發酵床、第三發酵床、第四發酵床和第五發酵床，并且彼此之間水平平行；所述齒輪組包括五個齒輪，自上而下依次為第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪和第五齒輪，五個齒輪之間嚙合連接，所述第三齒輪通過軸承與減速機連接；所述主動軸承組包括五個主動軸承，自上而下依次為第一主動軸承、第二主動軸承、第三主動軸承、第四主動軸承和第五主動軸承，所述被動軸承組包括五個被動軸承，自上而下依次為第一被動軸承、第二被動軸承、第三被動軸承、第四被動軸承和第五被動軸承；所述第一主動軸承、所述第二主動軸承、所述第三主動軸承、所述第四主動軸承、所述第五主動軸承分別與所述第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪和第五齒輪相連接。
[0011]進一步，所述控制器采用PLC。
[0012]進一步，所述霧化器為超聲波霧化器。
[0013]進一步，其特征在于，所述箱體為不銹鋼箱體。
[0014]進一步，所述第五發酵床與出料口之間有出料擋板。
[0015]進一步，所述第一發酵床、第二發酵床、第三發酵床、第四發酵床和第五發酵床均為網狀履帶。
[0016]本實用新型的有益效果為:
[0017](I)接種后的固態物料從發酵箱上部進料口進入上層履帶，發酵完成后經下層履帶從出料口出料，實現連續發酵。
[0018](2)固態物料從上層履帶向下層履帶翻動時，物料自由地落到下層履帶上，避免了采用機械翻動的方式損傷菌絲，使得發酵周期大大縮短，提高生產效率。
[0019](3)物料的翻動能起到對固態物料上溫度、濕度、供養量和pH值等參數均勻控制。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的發酵箱裝置；
[0021]圖2為本實用新型的動力驅動裝置；
[0022]圖3為壓力自動控制系統框圖。
[0023]其中，1-箱體，2-進料口，3-傳感器組，4-第一發酵床，5-排氣電動閥，6_第一被動軸承，7-第二發酵床，8-第二被動軸承，9-第三發酵床，10-第三被動軸承，11-第四發酵床，12-第四被動軸承，13-出料擋板，14-第五被動軸承，15-第五發酵床，16-出料口，17-支架，18-電加熱器，19-霧化器，20-進氣電動閥，21-第五主動軸承，22-第四主動軸承，23-第三主動軸承，24-第二主動軸承，25-第一主動軸承，26-第一齒輪，27-第二齒輪，28-第二齒輪，29-第四齒輪，30-第五齒輪，31-軸承，32-減速機，33-電機，34-擋板。
【具體實施方式】
[0024]本實用新型為一種移動床式固態物料連續發酵裝置，包括固態物料發酵裝置、動力驅動裝置和自動控制裝置。
[0025]下面結合附圖具體說明本實用新型的實施例。
[0026]如圖1所示，為固態秸桿物料發酵箱裝置，由箱體1，進料口 2，出料口 16，支架17，擋板34，出料擋板13，進氣電動閥20，排氣電動閥5，電加熱器18，霧化器19，傳感器組3，第一發酵床4、第二發酵床7、第三發酵床9、第四發酵床11、第五發酵床15，第一主動軸承25、第二主動軸承24、第三主動軸承23、第四主動軸承22、第五主動軸承21，第一被動軸承6、第二被動軸承8、第三被動軸承10、第四被動軸承12和第五被動軸承14組成。箱體I由底端的支架17支撐，進料口 2位于箱體頂面第一主動軸承對應的一端，出料口 16位于箱體I的底面第五被動軸承對應的一端，擋板34，出料擋板13、第一發酵床4、第二發酵床7、第三發酵床9、第四發酵床11、第五發酵床15、第一主動軸承25、第二主動軸承24、第三主動軸承23、第四主動軸承22、第五主動軸承21、第一被動軸承6、第二被動軸承8、第三被動軸承10、第四被動軸承12和第五被動軸承14均位于箱體I內部。第一發酵床4的兩端分別連接第一主動軸承25、第一被動軸承6，第二發酵床7的兩端分別連接第二主動軸承24、第二被動軸承8，第三發酵床9的兩端分別連接第三主動軸承23、第三被動軸承10，第四發酵床11的兩端分別連接第四主動軸承22、第四被動軸承12，第五發酵床15的兩端分別連接第五主動軸承21、第五被動軸承14，五個發酵床之間彼此上下放置，相錯開，且水平平行，第五發酵床15和出料口 16之間放置出料擋板13 ;在第一發酵床4、第二發酵床7、第三發酵床9和第四發酵床11的兩側分別設置有鋼架，所述鋼架的兩端分別固定焊接在箱體I上，所述第一主動軸承25、第二主動軸承24、第三主動軸承23和第四主動軸承22對應處的鋼架體下面分別焊接擋板34，以防止發酵過程中第二發酵床7、第三發酵床9、第四發酵床11和第五發酵床15上的物料散落到箱體內。
[0027]如圖2所示，為本實用新型的動力驅動裝置，包括電機33、減速機32、軸承31和齒輪組；所述電機33和所述減速機32在所述箱體I