[發明專利]一種基于自動化生產的秸稈發酵熟化裝置及其發酵方法

在審

• 申請號: 202011262034.X
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112358961A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 崔登高;崔夢鴿;司怡森;毛雷
• 申請（專利權）人: 西安若翰生物飼料有限公司
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/10;C12M1/12;C12M1/00;A23N17/00;A23K10/12
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉婷

1.一種基于自動化生產的秸稈發酵熟化裝置，其特征在于，包括粉碎秸稈的破碎機(1)，與所述破碎機(1)排料口連通用于對破碎秸稈進行初步處理的加熱單元(2)，與所述加熱單元(2)連接用于使秸稈中蛋白質變性的二次處理裝置(3)，與所述二次處理裝置(3)連接的袋裝發酵裝置(4)，用于連接所述加熱單元(2)、二次處理裝置(3)、袋裝發酵裝置(4)的物料輸送帶(5)；

所述加熱單元(2)包括對破碎機(1)破碎的秸稈進行蒸汽處理的加熱罐體(21)，設置在所述加熱罐體(21)上端的進料箱(22)，設置在加熱罐體(21)下端的排料箱(23)，設置在加熱罐體(21)內部的第一攪拌器；所述進料箱(22)與破碎機(1)出料口連通；所述物料輸送帶(5)的一端位于排料箱(23)正下方；所述加熱罐體(21)內部設有蒸汽噴流組件、外側設有與所述蒸汽噴流組件連通的蒸汽發生器；

所述二次處理裝置(3)包括設置在物料輸送帶(5)的堿化箱(31)，設置在堿化箱(31)上用于向物料輸送帶(5)表層秸稈噴淋堿液的第一噴淋器，多個設置在堿化箱(31)上的紫外線殺菌燈管(32)；

所述袋裝發酵裝置(4)包括與物料輸送帶(5)連接的發酵罐(41)，設置在所述發酵罐(41)下方的發酵袋套袋機(42)；

所述發酵罐(41)包括發酵罐本體，設置在發酵罐本體內部用于向發酵罐本體內注入酶菌復合劑的注射器(411)，設置在發酵罐本體上的投料單元，設置在所述發酵罐本體內部的第二攪拌器(412)，設置在發酵罐本體上的負壓裝置、控溫裝置，活動設置在發酵罐本體上端的密封蓋(414)，設置在發酵罐本體下端的錐形出料器(413)，設置在所述錐形出料器(413)與發酵罐本體連接處的第一稱重器；所述錐形出料器(413)底端設有電動艙門；

所述注射器(411)包括設置在發酵罐本體內壁上的第二噴淋器，與所述第二噴淋器連接用于存儲酶菌復合劑的存儲箱，設置在第一噴淋器、存儲箱之間控制酶菌復合劑噴淋量的液體流量閥。

2.根據權利要求1所述的一種基于自動化生產的秸稈發酵熟化裝置及其發酵方法，其特征在于，所述發酵袋套袋機(42)包括用于堆放發酵袋的發酵袋貨架(421)，設置在錐形出料器(413)外壁上的支撐架，活動設置在所述支撐架上能夠從發酵袋貨架(421)上抓取發酵袋的抓取機構，設置在支撐架上能夠打開發酵袋袋口裝料的擴口機構。

3.根據權利要求2所述的一種基于自動化生產的秸稈發酵熟化裝置，其特征在于，所述抓取機構包括安裝在支撐架上的滑動件，一端與所述滑動件連接的伸縮桿(422)，設置在所述伸縮桿(422)另一端的轉動桿(423)，兩個安裝在所述轉動桿(423)上的機械爪(424)；所述伸縮桿(422)下端設有控制轉動桿(423)轉動的伺服電機；所述機械爪(424)能夠在發酵袋貨架(421)上抓取發酵袋朝上的面。

4.根據權利要求2所述的一種基于自動化生產的秸稈發酵熟化裝置，其特征在于，所述擴口機構包括滑動設置在支撐架上的撐袋連接件(425)，設置在所述撐袋連接件(425)上的撐袋吸盤(426)，與電動艙門滑動連通的裝料管，設置在裝料管下方的第二稱重器(427)；所述撐袋連接件(425)能夠滑動控制撐袋吸盤(426)與發酵袋口的距離；所述撐袋吸盤(426)能夠在兩個機械爪(424)中間吸合發酵袋口的另一面。

5.根據權利要求1所述的一種基于自動化生產的秸稈發酵熟化裝置，其特征在于，所述存儲箱內部裝有酶菌復合劑，所述酶菌復合劑具體為白腐菌、乳酸菌、纖維素酶、木聚糖酶按照質量比1～3：3～5：3～7：4～6混合。

6.利用權利要求1～5所述的秸稈發酵熟化裝置發酵秸稈的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：破碎處理

將玉米秸稈經破碎機(1)破碎處理；

S2：熱攪拌變性處理

將破碎后的玉米秸稈經進料箱(22)加入熱罐體(21)內，然后在0.6～1MPa的條件下蒸汽處理10～15min；然后通過排料箱(23)將處理后的玉米秸稈排放至物料輸送帶(5)上；

S3：二次變性處理

通過堿化箱(31)向物料輸送帶(5)上的玉米秸稈噴淋質量分數為1.5％氫氧化鈉溶液，同時紫外線殺菌燈管(32)對秸稈進行照射；其中，物料輸送帶(5)以5m/min的速度運輸，第一噴淋器以5L/min的流速噴灑；

S4：恒溫恒壓預發酵

物料輸送帶(5)將經過二次變性處理的玉米秸稈輸送至發酵罐(41)，同時第二噴淋器向發酵罐本體內噴淋與發酵罐本體內玉米秸稈質量比為10ml/3kg的酶菌復合劑，然后通過投料單元向發酵罐本體內加入玉米粉、麥麩；再利用第二攪拌器(412)進行攪拌，使酶菌復合劑、玉米粉、麥麩與玉米秸稈充分混合后，密封蓋(414)封閉發酵罐本體；利用負壓裝置將發酵罐(41)內部氣壓抽至0.6個標準大氣壓，再在35℃條件下發酵3～5小時，完成預發酵；

S5：裝袋發酵

利用發酵袋套袋機(42)將預發酵后的的秸稈進行裝袋，然后再在室溫下發酵2～3d，完成發酵熟化。