[發明專利]一種一體化智能膜法好氧發酵系統及方法

在審

• 申請號: 202011615473.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112608172A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 黃光群;方晨;韓魯佳;蘭澤鋒;余浩;熊勁鵬;蘇雅
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C05F17/90
• 分類號: C05F17/90;C05F17/957;C05F17/964;C05F17/979;B01D46/00;B01D53/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張建利

1.一種一體化智能膜法好氧發酵系統，其特征在于，包括：發酵倉、收卷膜機、纏繞在收卷膜機上的半滲透膜、膜法機器人，所述收卷膜機可在發酵倉內移動用于鋪卷半滲透膜，所述半滲透膜用于密封發酵倉內放置的發酵原料，所述收卷膜機的下方設有用于翻拋發酵原料的膜法機器人。

2.根據權利要求1所述的一體化智能膜法好氧發酵系統，其特征在于，所述發酵倉上設有控制系統，所述收卷膜機、膜法機器人均與控制系統電連接。

3.根據權利要求2所述的一體化智能膜法好氧發酵系統，其特征在于，所述發酵倉的內壁上上下間隔設有三條滑軌，三條所述滑軌從上至下依次用于收卷膜機的移動、半滲透膜的密封以及膜法機器人的移動。

4.根據權利要求3所述的一體化智能膜法好氧發酵系統，其特征在于，位于中間的所述滑軌的一側設有存水槽，所述存水槽的一側設有與外界連通的上排液口。

5.根據權利要求3所述的一體化智能膜法好氧發酵系統，其特征在于，所述收卷膜機的上方設有用于將半滲透膜與滑軌壓緊密封的壓膜裝置，所述壓膜裝置與控制系統電連接。

6.根據權利要求3所述的一體化智能膜法好氧發酵系統，其特征在于，所述膜法機器人的上部貫穿有與滑軌滑動連接的承重臂，所述膜法機器人內設有驅動承重臂沿滑軌移動的第一驅動裝置；所述膜法機器人的下部外側設有由鏈輪帶動的翻拋臂，所述鏈輪與第二驅動裝置連接，所述翻拋臂上均勻布滿翻拋爪，所述第一驅動裝置和第二驅動裝置均與控制系統電連接。

7.根據權利要求6所述的一體化智能膜法好氧發酵系統，其特征在于，所述膜法機器人的頂部設有壓力傳感器，所述膜法機器人內設有向下延伸的伸縮臂，所述伸縮臂的伸縮端上設有溫度傳感器、氧濃度傳感器以及濕度傳感器，所述壓力傳感器、伸縮臂、溫度傳感器、氧濃度傳感器以及濕度傳感器均與控制系統電連接。

8.根據權利要求4所述的一體化智能膜法好氧發酵系統，其特征在于，所述收卷膜機的上方設有尾氣凈化系統，所述尾氣凈化系統由進氣端至出氣端依次設有冷凝裝置和過濾裝置，所述冷凝裝置與存水槽連通，所述過濾裝置與外界連通。

9.根據權利要求2所述的一體化智能膜法好氧發酵系統，其特征在于，所述發酵倉的底部設有由隔板分隔出的風室，所述隔板上設有若干氣孔，所述風室內設有曝氣風機，所述曝氣風機與控制系統電連接；所述風室的底部設有滲濾液積槽，所述滲濾液積槽通過下排液口與外界連通。

10.一種一體化智能膜法好氧發酵方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將發酵原料經由所述發酵倉的進料口裝入發酵倉中；

2)開啟所述收卷膜機，所述收卷膜機在滑軌上由一端移動至另一端用于將半滲透膜鋪設在滑軌上，開啟所述壓膜裝置將半滲透膜與滑軌密封；

3)在所述控制系統中設定曝氣模式、膜法機器人翻拋間隔、各傳感器反饋區間、壓力極限值以及出料溫度，開啟本次發酵。

4)當發酵原料各區域的溫度值均低于設定的出料溫度后，所述控制系統自動停止曝氣風機、提升壓膜裝置、收卷膜機卷起半滲透膜、打開出料口進行出料，出料結束后關閉出料口，本次發酵結束。