[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

本發明公開了一種生物質連續發酵系統，尤其是以農業秸稈為碳源的厭氧連續發酵系統。其技術法案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，由于生物質為顆粒狀態，為提高發酵效率，在發酵中間生物質被送入研磨裝置，研磨后重新進入發酵罐，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，實現了高效連續的生物質發酵。

技術領域

本發明提出一種生物質連續發酵系統，尤其是以農業秸稈為碳源的厭氧連續發酵系統，屬于生物過程工程設備領域。

背景技術

以秸稈類生物質為碳源的設備，進行發酵，由于受到秸稈顆粒狀態的影響只能進行非連續批次發酵，發酵底物和剩余物進出不能實現自動化，發酵過程代謝產物不能原位分離，產生拮抗作用。由于上述原因限制生物質的生物利用，本發明將實現生物質的連續，高效和低能耗的發酵，為以秸稈為碳源的生物質的生物技術開發提供設備方面的解決方案。

發明內容

為解決生物質連續發酵所需設備技術方面的不足，本發明的技術方案是提出一種生物質連續發酵系統及相關設備設計，尤其是以農業秸稈為碳源的厭氧連續發酵系統，其實質特征是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，由于生物質為顆粒狀態，為提高發酵效率，在發酵過程中間生物質被送入研磨裝置，研磨后重新進入發酵罐，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，實現了高效連續的生物質發酵。

按照技術方案提供的一種生物質連續發酵系統，由儲料罐，送料器和發酵罐系組成在控制系統控制下，實現連續發酵過程，其實質性特點是所述生物質及培養基在儲料罐內配置完畢，通過固液比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，由于生物質為顆粒狀態，為提高發酵效率，在發酵過程中間生物質被送入研磨裝置，研磨后重新進入發酵罐，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，實現了高效連續的生物質發酵。

按照技術方案提供的一種生物質連續發酵系統，其實質性特點是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，半球螺旋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。

按照技術方案提供的一種生物質連續發酵系統，其實質性特點是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，浸泡后培養基祛除生物質內部氧氣，氧化還原點位，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。

按照技術方案提供的一種生物質連續發酵系統，其實質性特點是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。

按照技術方案提供的一種生物質連續發酵系統，其實質性特點是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。