[發(fā)明專利]一種便于控溫的生物質(zhì)材料發(fā)酵裝置及其發(fā)酵方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011083491.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN112266865A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 董濤
• 主分類號(hào): C12M1/38
• 分類號(hào): C12M1/38;C12M1/02;C12M1/107;C12M1/00;C12P5/02
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種便于控溫的生物質(zhì)材料發(fā)酵裝置及其發(fā)酵方法，包括保溫罐（1）、圓形壓板（10）、側(cè)邊齒輪（19）和內(nèi)部齒輪（23），其特征在于：所述保溫罐（1）的內(nèi)部下側(cè)焊接有密封板（2），且密封板（2）的上表面中間位置轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有絲桿（3），并且保溫罐（1）的內(nèi)側(cè)面固定安裝有安裝塊（4），所述安裝塊（4）的內(nèi)部安裝有加熱管（5），且安裝塊（4）的外側(cè)面固定安裝有陶瓷導(dǎo)熱板（6），所述保溫罐（1）通過定位桿（7）與發(fā)酵罐（8）相互連接，且發(fā)酵罐（8）的下表面開設(shè)有排液孔（9），所述圓形壓板（10）安裝在發(fā)酵罐（8）的內(nèi)部，且圓形壓板（10）的內(nèi)側(cè)預(yù)留有引流槽（11），并且引流槽（11）的內(nèi)部安裝有密封轉(zhuǎn)板（12），所述發(fā)酵罐（8）和圓形壓板（10）的側(cè)面均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有翻推桿（13），且發(fā)酵罐（8）的內(nèi)側(cè)面焊接有隔離板（14），并且隔離板（14）的內(nèi)部中間位置開設(shè)有真空隔熱腔（15），所述圓形壓板（10）的內(nèi)部開設(shè)有側(cè)邊槽（16），且圓形壓板（10）通過內(nèi)部轉(zhuǎn)軸（17）與密封轉(zhuǎn)板（12）相互連接，并且內(nèi)部轉(zhuǎn)軸（17）和翻推桿（13）的外側(cè)面均安裝有傳動(dòng)桿（18），所述側(cè)邊齒輪（19）固定安裝在內(nèi)部轉(zhuǎn)軸（17）的側(cè)面，且側(cè)邊齒輪（19）的外側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒輪（20），并且驅(qū)動(dòng)齒輪（20）轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在圓形壓板（10）的內(nèi)部中間位置，同時(shí)圓形壓板（10）內(nèi)部?jī)蓚?cè)均通過固定桿（21）與密封板（2）相互連接，所述翻推桿（13）的側(cè)面固定安裝有傳動(dòng)齒輪（22）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于控溫的生物質(zhì)材料發(fā)酵裝置，其特征在于：所述發(fā)酵罐（8）通過定位桿（7）與保溫罐（1）組成升降結(jié)構(gòu)，且發(fā)酵罐（8）下表面與密封板（2）的上表面貼合連接，并且發(fā)酵罐（8）通過引流槽（11）與保溫罐（1）組成相互連通結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于控溫的生物質(zhì)材料發(fā)酵裝置，其特征在于：所述圓形壓板（10）通過固定桿（21）與密封板（2）固定連接，且圓形壓板（10）與發(fā)酵罐（8）組成滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，并且發(fā)酵罐（8）與絲桿（3）螺紋連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于控溫的生物質(zhì)材料發(fā)酵裝置，其特征在于：所述密封轉(zhuǎn)板（12）關(guān)于圓形壓板（10）中心對(duì)稱設(shè)置有4個(gè)，且密封轉(zhuǎn)板（12）通過內(nèi)部轉(zhuǎn)軸（17）與圓形壓板（10）組成轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，并且內(nèi)部轉(zhuǎn)軸（17）與側(cè)邊齒輪（19）為一體化結(jié)構(gòu)，同時(shí)側(cè)邊齒輪（19）與驅(qū)動(dòng)齒輪（20）嚙合連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于控溫的生物質(zhì)材料發(fā)酵裝置，其特征在于：所述隔離板（14）等間距環(huán)繞狀在發(fā)酵罐（8）的內(nèi)部設(shè)置有4個(gè)，且隔離板（14）通過側(cè)邊槽（16）與圓形壓板（10）組成滑動(dòng)結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于控溫的生物質(zhì)材料發(fā)酵裝置，其特征在于：所述傳動(dòng)桿（18）分別與翻推桿（13）以及內(nèi)部轉(zhuǎn)軸（17）組成轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，且翻推桿（13）對(duì)應(yīng)設(shè)置在密封轉(zhuǎn)板（12）的下端。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于控溫的生物質(zhì)材料發(fā)酵裝置，其特征在于：所述內(nèi)部齒輪（23）轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在發(fā)酵罐（8）的側(cè)面內(nèi)部，且內(nèi)部齒輪（23）和翻推桿（13）的側(cè)面均固定安裝有傳動(dòng)盤（24），并且傳動(dòng)盤（24）的外部安裝有傳動(dòng)帶（25）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于控溫的生物質(zhì)材料發(fā)酵裝置，其特征在于：所述內(nèi)部齒輪（23）與傳動(dòng)齒輪（22）嚙合連接，且傳動(dòng)齒輪（22）與發(fā)酵罐（8）組成滑動(dòng)結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于控溫的生物質(zhì)材料發(fā)酵裝置的發(fā)酵方法，包括以下步驟：

步驟一、分類放置生物質(zhì)材料

運(yùn)行電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)齒輪（20）轉(zhuǎn)動(dòng)，在齒輪嚙合傳動(dòng)的作用下控制內(nèi)部轉(zhuǎn)軸（17）轉(zhuǎn)動(dòng)，密封轉(zhuǎn)板（12）通過內(nèi)部轉(zhuǎn)軸（17）轉(zhuǎn)動(dòng)打開，發(fā)酵罐（8）在隔離板（14）的分割作用下內(nèi)部等容量分成四份，將生物質(zhì)材料分類依次放置進(jìn)入不同的存儲(chǔ)空間內(nèi)部，并且根據(jù)發(fā)酵的需要，向不同空間內(nèi)的生物質(zhì)材料中加入不同的助劑材料，繼續(xù)運(yùn)行電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)齒輪（20）轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的控制作用下帶動(dòng)翻推桿（13）轉(zhuǎn)動(dòng)，將生物質(zhì)材料與助劑混合均勻，最終控制密封轉(zhuǎn)板（12）轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置將引流槽（11）閉合；

步驟二、調(diào)控發(fā)酵溫度

根據(jù)不同生物質(zhì)材料的發(fā)酵反應(yīng)需求，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)溫控結(jié)構(gòu)的供應(yīng)溫度，發(fā)酵罐（8）內(nèi)部四個(gè)空間分別與外側(cè)安裝塊（4）內(nèi)部的四個(gè)空間位置對(duì)應(yīng)，根據(jù)發(fā)酵罐（8）內(nèi)部不同空間生物質(zhì)材料發(fā)酵的需要，控制側(cè)面對(duì)應(yīng)的加熱管（5）通電數(shù)量，加熱管（5）的通電數(shù)量越多，其整體供應(yīng)的熱量越大，熱量通過側(cè)面的陶瓷導(dǎo)熱板（6）傳遞至發(fā)酵罐（8）外側(cè)對(duì)應(yīng)的位置，從而對(duì)發(fā)酵罐（8）內(nèi)部的生物質(zhì)材料分類控溫輔助發(fā)酵；

步驟三、排散發(fā)酵氣體

隨著發(fā)酵時(shí)間的增加，發(fā)酵罐（8）內(nèi)部積累的氣體越來越多，定時(shí)控制運(yùn)行電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪（20）轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的控制作用下帶動(dòng)密封轉(zhuǎn)板（12）轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)發(fā)酵罐（8）內(nèi)部的翻推桿（13）轉(zhuǎn)動(dòng)，翻推桿（13）轉(zhuǎn)動(dòng)使得生物質(zhì)材料分散，便于內(nèi)部的氣體排出，密封轉(zhuǎn)板（12）轉(zhuǎn)動(dòng)加速氣體流動(dòng)，提高氣體向外排散的效率；

步驟四、排散發(fā)酵液體

發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量的腐蝕性液體，運(yùn)行電機(jī)控制絲桿（3）轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺紋傳動(dòng)的作用下控制發(fā)酵罐（8）向上移動(dòng)，在移動(dòng)的過程中，發(fā)酵罐（8）下端與密封板（2）上表面脫離貼合狀態(tài)，此時(shí)發(fā)酵罐（8）內(nèi)部的液體通過排液孔（9）向外排出，同時(shí)發(fā)酵罐（8）在向上移動(dòng)的過程中內(nèi)部放置生物質(zhì)材料的空間不斷減小，生物質(zhì)材料與圓形壓板（10）相互壓合，在擠壓作用下進(jìn)一步控制生物質(zhì)材料中的發(fā)酵液體向外排出。