[發明專利]一種生物質連續發酵系統

有效

• 申請號: 201610013276.2
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105602841B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 侯哲生;佟金;馬云海;田愛華;陳一斐;侯明潤;任露泉
• 申請（專利權）人: 吉林化工學院
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種生物質連續發酵系統，由儲料罐，送料器和厭氧發酵罐組成，在控制系統控制下，實現連續發酵過程，其特征在于：生物質及培養基在儲料罐內配置完畢，通過固液比可控的無軸螺旋送料裝置送入厭氧發酵罐內發酵，厭氧發酵罐為柔性結構，受外力擠壓實現物料混合，在發酵過程中間生物質被送入研磨裝置，研磨后重新進入厭氧發酵罐，發酵結束，大部分剩余物會被擠壓出罐體，少部分留在罐底，作為種子，新的基質會被送料器送入罐內，實現高效連續的生物質發酵；所述發酵罐罐體為球體結構，由柔性材料制成，具有頂部進料口和中上部出料口兩個接口，進料口上部向上依次具有氣動截止閥，往復式研磨器，球形三通，氣動截止閥，接送料器進料口，出料口依次接通氣動截止閥，球形三通，發酵罐罐體下半部分由半球形螺旋管狀結構支撐，螺旋管有入口和出口，通過介質溫度控制，調節罐體溫度，半球形螺旋管狀結構之間增強結構固定并與懸掛裝置固定連接，懸掛裝置再通過彈簧與罐體固定支架連接，重力計替代一組彈簧實現罐體重量控制；所述儲料罐為橢球結構，為生物質和培養基預處理設備，能夠滿足發酵前的全部條件要求，生物質廢碎成3-8毫米顆粒，通過固體注入口，注入儲料罐，培養基通過液體注入口注入儲料罐，液體培養基和生物質的重量配比為15:1，浸泡后培養基去除生物質內部氧氣，氧化還原電位和pH值控制在微生物生長所需條件，為實現上述條件，還需要注液口，注氣口，排氣口，排渣口；所述送料器為無軸螺旋結構，送料器中間部分為一定螺距的類彈簧的螺旋結構，送料螺旋葉片固定在螺旋結構上，無軸螺旋與具有摩擦條的送料管接觸，送料管由可調節高度結構支撐，無軸螺旋送料器進料口深入儲料罐，無軸螺旋送料器出料口連接發酵罐進料口，無軸送料器末端與驅動電機軸連接，通過調節驅動電機轉速和送料管高度實現生物質與培養基比例可控。

2.按照權利要求1所述的生物質連續發酵系統，其特征在于：所述罐體擠壓變形機構固定端固定在螺旋結構上，擠壓機構運動端收到控制信號，協同動作擠壓柔性罐體實現罐體內物料混合。

3.按照權利要求1所述的生物質連續發酵系統，其特征在于：所述發酵罐體內壁為膜分離層，膜分離層與柔性罐體材料交錯連接，微流道收集膜過濾后，通過濾液出口接負壓裝置進入濾液分離系統。

4.按照權利要求1或2所述的生物質連續發酵系統，其特征在于：所述菌種或酶制劑通過出料口的接口注入罐內，罐體擠壓機構按照控制工藝擠壓罐體，實現混料，由于生物質內部難降解，發酵過程中，生物質被擠壓裝置同時運動壓入出料口，到達出料球形三通，驅動電機啟動，通過離合器連接另外一套無軸送料系統送入進料球形三通，再通過往復研磨裝置重新進入發酵罐內，再次發酵。

5.按照權利要求1或2所述的生物質連續發酵系統，其特征在于：所述發酵過程結束后，擠壓裝置一同動作，實現產物通過截止閥進入出料口，到達出料球形三通，氣動截止閥開通從排料口排出，降解物料排出時，進料口，出料口截止閥關閉，保證發酵條件。

6.按照權利要求1所述的生物質連續發酵系統，其特征在于：所述大部分生物質排出罐體后，關閉出料口截止閥，剩余的未排除部分，作為種子留在發酵罐內，送料器啟動送入新的培養基，進行下一周期發酵，實現連續發酵。

7.按照權利要求1所述的生物質連續發酵系統，其特征在于：所述截止閥均為氣動截止閥，物料通過柔性軟管進出發酵罐，氣動裝置推動擠壓結構實現軟管截止和開通。