一种制备盐碱地土壤微生物改良剂的发酵系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及盐碱地改良技术领域，特别是涉及一种制备盐碱地土壤微生物改良剂的发酵系统。


背景技术：

[0002]
当前，中药厂制备药液成品后，残余的中药药渣直接掩埋或者焚烧，造成了不小的浪费。而我国西北地区以及沿海地区，有着大量的盐碱地，由于土壤中缺乏有机物，农作物不宜种植，造成了大量土地荒废。现在科学界探索将中药药渣进行回收利用，通过微生物发酵制成盐碱地土壤微生物改良剂，由于发酵物中富含大量有机物，可用于改良盐碱地土壤。
[0003]
在利用微生物对中药药渣进行发酵时，需要保证发酵温度保持在适宜温度区间内，一旦复合发酵物内部温度高于或低于该温度区间，则会影响发酵质量，并且利用微生物对中药药渣发酵周期较长，通常在一周以上，而现有发酵系统装置容易受到外界温度环境变化影响，难以保证长时间维持内部发酵温度恒定，也就无法保证复合发酵产物具有良好的发酵质量；此外，现有发酵装置只能监控发酵环境温度，而难以对复合发酵物内部温度进行实时检测，不能掌握发酵具体情况。


技术实现要素：

[0004]
基于此，有必要提供一种制备盐碱地土壤微生物改良剂的发酵系统，来实现利用微生物对中药药渣发酵时，提供长时间的稳定、可靠的发酵环境，本实用新型提供如下技术方案：
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一种制备盐碱地土壤微生物改良剂的发酵系统，所述发酵系统包含发酵装置主体、电机、搅拌轴、搅拌辊、控制单元、显示器、外接电源、冷水站、热水站、第一电磁阀、第二电磁阀、接通管、回收站、轴承、复合发酵物以及温度传感器；发酵装置主体上端可拆卸连接有电机，电机输出轴固定连接搅拌轴，搅拌轴贯穿发酵装置主体的盖体，并通过轴承与盖体连接，搅拌轴与搅拌辊固定连接，启动电机使得搅拌轴以及搅拌辊旋转，用于对混合了中药药渣底物、微生物菌剂以及蔗糖水的复合发酵物进行搅拌；搅拌辊上固定安装有温度传感器，用于测量复合发酵物发酵时内部温度；温度传感器的线束电性连接在控制单元上，将采集的温度信息传至控制单元内；外接电源连接控制单元，用于给控制单元以及显示器供电；控制单元分别电性连接第一电磁阀、第二电磁阀，第一电磁阀两端通过管道分别连接热水站以及接通管输入端，第二电磁阀两端通过管道分别连接冷水站以及接通管输入端，接通管的输出端通过管道连接发酵装置主体上的进水口；发酵装置主体内壁上设有水管槽，水管嵌设固定于水管槽内，水管在水管槽上盘绕后，两端分别连接进水口以及出水口；发酵装置主体上的出水口通过管道连接回收站。
[0006]
进一步的，控制单元为plc控制器，用于控制第一电磁阀、第二电磁阀的开启和关闭，通过对温度传感器采集的温度以及预设温度阈值比较，实现第一电磁阀、第二电磁阀的开启和关闭；具体的，当温度传感器采集到复合发酵物内部温度低于预设温度阈值时，则开
启第一电磁阀，热水站的热水通过接通管流入进水口，热水在水管内循环加热，提高罐体内温度，热水经循环后从出水口流入回收站，经环境加热后，复合发酵物内部温度恢复到预设温度区间后，控制单元控制第一电磁阀关闭；当温度传感器采集到复合发酵物内部温度高于预设温度阈值时，开启第二电磁阀，冷水站的冷水通过接通管流入进水口，冷水在水管内循环吸热，降低罐体内温度，冷水经循环后从出水口流入回收站，经环境吸热后，复合发酵物内部温度恢复到预设温度区间后，控制单元控制第二电磁阀关闭。
[0007]
进一步的，所述预设温度区间为30-35℃。
[0008]
进一步的，控制单元还电性连接于显示器，用于将温度传感器采集到的复合发酵物内部温度显示于显示器。
[0009]
进一步的，发酵装置主体包含有罐体、盖体、支撑座、销轴、投料口、进水口、出水口、水管、水管槽；其中罐体与盖体通过销轴铰接，通过盖体开合，方便对中药药渣底物进行投放；支撑座固定在罐体的下方，用以支撑整个发酵装置主体；投料口设置在罐体上，用于投放微生物菌剂以及蔗糖水。
[0010]
进一步的，所述投料口可封堵，在投料口投放微生物菌剂以及蔗糖水后，利用封堵塞封堵投料口，保证发酵装置主体封闭。
[0011]
进一步的，电机采用三相异步电机，可实现正反转。
[0012]
本实用新型的有益效果是：
[0013]
(1)通过设置冷水站、热水站、第一电磁阀、第二电磁阀、水管、控制单元等；当检测到复合发酵物温度低于/高于控制单元预设温度区间，控制单元控制第一电磁阀/第二电磁阀开启，改变发酵装置主体内的发酵环境温度，从而使得复合发酵物发酵温度稳定在发酵温度区间内。
[0014]
(2)通过在搅拌辊上固定设置有温度传感器，实时采集搅拌、发酵过程中复合发酵物的内部温度，将采集到的温度信息通过控制单元传递至显示器，可以实时监控复合发酵物内部发酵温度变化。
附图说明
[0015]
图1为本实用新型发酵系统结构示意图；
[0016]
图2为本实用新型发酵系统控制原理图；
[0017]
图3为本实用新型发酵装置主体结构示意图；
[0018]
图4为本实用新型发酵装置主体图3上a-a剖视图；
[0019]
图5为本实用新型发酵装置主体图4上b-b剖视图；
[0020]
图6为本实用新型发酵装置主体图3上c方向视图；
[0021]
图7为本实用新型发酵装置主体图3上d处放大示意图；
[0022]
图8为本实用新型搅拌轴、搅拌辊、控制单元连接示意图。
[0023]
附图标记：1-发酵系统；2-发酵装置主体；201-罐体；202-盖体；203-支撑座；204-销轴；205-投料口；206-进水口；207-出水口；208-水管；209-水管槽；3-电机；4-搅拌轴；5-搅拌辊；6-控制单元；7-显示器；8-外接电源；9-冷水站；10-热水站；11-第一电磁阀；12-第二电磁阀；13-接通管；14-回收站；15-轴承；16-复合发酵物；17-温度传感器。
具体实施方式
[0024]
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
[0025]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。本实用新型中所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
[0026]
实施例：如图1-8所示，本实用新型公开了一种制备盐碱地土壤微生物改良剂的发酵系统，所述发酵系统1包含发酵装置主体2、电机3、搅拌轴4、搅拌辊5、控制单元6、显示器7、外接电源8、冷水站9、热水站10、第一电磁阀11、第二电磁阀12、接通管13、回收站14、轴承15、复合发酵物16以及温度传感器17；发酵装置主体2上端可拆卸连接有电机3，电机3输出轴固定连接搅拌轴4，搅拌轴4贯穿发酵装置主体2的盖体202，并通过轴承15与盖体202连接，搅拌轴4与搅拌辊5固定连接，启动电机3使得搅拌轴4以及搅拌辊5旋转，用于对混合了中药药渣底物、微生物菌剂以及蔗糖水的复合发酵物16进行搅拌；搅拌辊5上固定安装有温度传感器17，用于测量复合发酵物16发酵时内部温度；温度传感器17的线束电性连接在控制单元6上，将采集的温度信息传至控制单元6内；外接电源8连接控制单元6，用于给控制单元6以及显示器7供电；控制单元6分别电性连接第一电磁阀11、第二电磁阀12，第一电磁阀11两端通过管道分别连接热水站10以及接通管13输入端，第二电磁阀12两端通过管道分别连接冷水站9以及接通管13输入端，接通管13的输出端通过管道连接发酵装置主体2上的进水口206；发酵装置主体2内壁上设有水管槽209，水管208嵌设固定于水管槽209内，水管208在水管槽209上盘绕后，两端分别连接进水口206以及出水口207；发酵装置主体2上的出水口207通过管道连接回收站14。
[0027]
其中，控制单元6为plc控制器，用于控制第一电磁阀11、第二电磁阀12的开启和关闭，通过对温度传感器17采集的温度以及预设温度阈值比较，实现第一电磁阀11、第二电磁阀12的开启和关闭；具体的，当温度传感器17采集到复合发酵物16内部温度低于预设温度阈值时，则开启第一电磁阀11，热水站10的热水通过接通管13流入进水口206，热水在水管208内循环加热，提高罐体201内温度，热水经循环后从出水口207流入回收站14，经环境加热后，复合发酵物16内部温度恢复到预设温度区间后，控制单元6控制第一电磁阀11关闭；当温度传感器17采集到复合发酵物16内部温度高于预设温度阈值时，开启第二电磁阀12，冷水站9的冷水通过接通管13流入进水口206，冷水在水管208内循环吸热，降低罐体201内温度，冷水经循环后从出水口207流入回收站14，经环境吸热后，复合发酵物16内部温度恢复到预设温度区间后，控制单元6控制第二电磁阀12关闭。
[0028]
本实施例中，所述预设温度区间为30-35℃。
[0029]
控制单元6还电性连接于显示器7，可以将温度传感器17采集到的复合发酵物16内部温度显示于显示器7。
[0030]
发酵装置主体2包含有罐体201、盖体202、支撑座203、销轴204、投料口205、进水口206、出水口207、水管208、水管槽209；其中罐体201与盖体202通过销轴204铰接，通过盖体202开合，方便对中药药渣底物进行投放；支撑座203固定在罐体201的下方，用以支撑整个发酵装置主体2；投料口205设置在罐体201上，用于投放微生物菌剂以及蔗糖水。所述投料口205可封堵，在投料口205投放微生物菌剂以及蔗糖水后，利用封堵塞封堵投料口205，保证发酵装置主体2封闭，避免发酵环境不受外界影响。
[0031]
电机3采用三相异步电机，可实现正反转，避免温度传感器17的线束长时间盘绕搅拌轴，使得线束与控制单元连接处拉紧，进而导致松脱。
[0032]
此外，在罐体201外还可以套设有可拆卸保温棉，进一步稳定发酵系统温度环境，避免外界温度骤变对发酵过程产生影响。
[0033]
工作原理：工作人员旋转打开盖体202，将经过压滤后的中药药渣底物置入罐体201内，合上盖体202，在投料口205上投入微生物菌剂以及蔗糖水，利用封堵塞封堵投料口205后，启动电机3，电机3带动搅拌轴4以及搅拌辊5旋转，从而搅拌含有中药药渣底物、微生物菌剂以及蔗糖水的复合发酵物16，搅拌速度为50-60r/min,搅拌时间为40分钟。本实施例中，发酵时间为10天，在发酵期间，温度传感器实时采集复合发酵物16内部温度，当温度传感器17采集到复合发酵物16内部温度低于预设温度阈值时，则开启第一电磁阀11，热水站10的热水在水管208内循环并加热，提高罐体201内温度，热水经循环后从出水口207流入回收站14，经环境加热后，复合发酵物16内部温度恢复到预设温度区间后，控制单元6控制第一电磁阀11关闭；若温度传感器17采集到复合发酵物16内部温度高于预设温度阈值时，开启第二电磁阀12，冷水站9的冷水在水管208内循环并吸热，降低罐体201内温度，冷水经循环后从出水口207流入回收站14，经环境吸热后，复合发酵物16内部温度恢复到预设温度区间后，控制单元6控制第二电磁阀12关闭；工作人员可以通过显示器7实时观测到复合发酵物16内部温度，一个发酵周期结束后，旋转打开盖体2，取出固状复合发酵物，用于后续烘干、粉碎处理。
[0034]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0035]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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