本发明涉及生物工程
技术领域：
，尤其涉及一种螺带式灭菌发酵混合一体机及其处理农副糟渣的方法。
背景技术：
：近年来，微生物固态发酵以其独特的优势(投资少、污染少、产能高等)在畜牧、食品、医药等领域大量应用，但是规模化微生物固态发酵生产线技术，由于涉及菌种、工艺、设备、投资等问题，未有较大的发展。随着饲料工业的发展,我国已出现饲料原料短缺的情况,而且有可能成为今后畜牧业发展的制约瓶颈，饲料需求从2008年的1.37亿吨增加到2012年的1.94亿吨,增加了41.6％。与之相比,我国粮食产量增长幅度相对较低。然而,随着我国经济发展和城镇化推进,我国的耕地面积正在逐年减少。2012年我国的耕地面积为12173亿m2,已接近2007年国家颁布的12000亿m2这一耕地红线。我国饲料原料的短缺问题已成为我国非常规饲料资源的开发和利用一直受到政府、科研工作者和饲料生产者的重视。近年来,我国在非常规饲料资源的开发和研究方面比较活跃,在糟渣类饲料、非常规植物蛋白质饲料、非常规动物蛋白质饲料、牧草及林业副产品等诸多方面都有一定发展。申请号为cn201620346436.0公开了一种新型自动化固态发酵装置，包括发酵箱本体，所述发酵箱本体的上方一侧设有进料管道，所述进料管道伸入发酵箱本体的一端安装有布料斗，所述发酵箱本体内设有第一输送机、第二输送机、第三输送机，上方均设有温度调节装置。该设计实现了固态发酵的自动化生产，减少了在发酵过程中物料不均匀，温度难以控制的缺点，提高了固态发酵的生产效率和产品的质量，但是该设备处理量小，难以进行大规模工业生产。技术实现要素：本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种螺带式灭菌发酵混合一体机，该设备能够实现快速灭菌、混合发酵、自动翻转搅拌、自动控温功能。本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种利用螺带式灭菌发酵混合一体机处理农副糟渣的方法，该方法可将农副糟渣在短时间内批量发酵处理，用于制作活性微生物培养基，经过二次复配发酵后作为农牧生产原料(饲料或有机肥)。处理过程简单有效，可以大规模、快速的对物料进行无害化处理。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：螺带式灭菌发酵混合一体机，包括设置有夹层的壳体，壳体上部设置有进料口，底部设置有出料口，壳体侧壁上设置有温度传感器；壳体夹层内设置有水循环系统；壳体内部设置有搅拌装置，搅拌装置包括中空的搅拌主轴，搅拌主轴设置有若干通气孔，搅拌主轴上设置有螺旋叶片，搅拌主轴连接有电机；壳体周壁内侧设置有通风盘管，通风盘管上设置有若干通气孔；搅拌主轴和通风盘管分别通过两个供气口连接到外置的第一罗茨风机和连接有加热装置的第二罗茨风机；温度传感器、电机、第一罗茨风机和第二罗茨风机均分别电连接到自动控制单元。通过自动控制单元进行自动化控制。优选的，所述的壳体周壁上设置有保温层和液位计。优选的，所述的搅拌主轴上设置有双层螺旋叶片；双层螺旋叶片的内部螺旋将物料向外侧输送，外部螺旋将物料向内部聚集；物料在双层螺旋带的对流运动下，形成一个低动力高效的混合环引境。优选的，所述的壳体上部设置有顶盖，顶盖上设置有进料口。优选的，所述的水循环系统为水循环盘管；位于壳体下部的水循环盘管的进水端口连接到外置的水泵，位于壳体上部的出水端口连接到外置的集水器；水泵还连接有可冷却及加热的水箱，因此可提供零至一百度的水，对壳体设备内物料进行快速加热或冷却。利用螺带式灭菌发酵混合一体机处理农副糟渣的方法，包括以下步骤：a.投料混合：启动搅拌装置，转速设为1～2转/分钟，设置夹层内水循环系统的温度20～40℃，开启夹层预热；同时将辅料和待处理物料(养殖废弃物、糟渣)按1～2:3～4投入到混合一体机内，混合20分钟；b.菌剂接种：将发酵菌剂和等重量葡萄糖用温水活化30分钟,然后按步骤a中所述物料重量的0.1～0.2％添加到物料里，混匀；c.快速活化：关闭进料口，继续搅拌，并开启第一罗茨风机和第二罗茨风机，于20～40℃恒温密封处理3～7小时左右，至无臭蓬松状态；d.厌氧后熟：活化结束后出料至露天场地上，并用塑料布密封压实，于20℃以上自然发酵24～48小时左右；e.摊晾除湿：将步骤d得到的物料置于通风处摊晾除湿(可适当翻耙)，待物料水分降至30～40％以下；f.回收：检测达到无害化指标及水分合格后收获，得到本产品即农牧生产原料。优选的，所述的步骤a中的辅料为麸皮、玉米面、稻壳粉和花生粉的重量比3～5:1:2～4:1～3的混合物，优选的，所述的步骤a中的加料总体积不超过罐体容积的70％。优选的，所述的辅料为麸皮、玉米面、稻壳粉和花生粉的重量比4:1:3:2的混合物。优选的，所述的步骤a中的待处理物料包括农副糟渣(酒糟、糖渣、淀粉渣、木薯渣、果渣等)、畜禽粪便、杂粕和农作物秸秆类植源性废弃物。优选的，所述的步骤b中的发酵菌剂为粪肠球菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、蛋白酶和纤维素酶的重量比1:2:1:0.1:0.2的混合物。优选的，所述的无害化指标检测包括大肠菌群＜30mpn/100g；霉菌总数＜10cfu/g；沙门氏菌未检出/25g样品。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1、本发明混合一体机具备快速实现混合、灭菌、酶解发酵等功能，将原先需要分开处理的设备整合成在一个设备里进行处理，可大幅减少车间面积与配套设施，降低投资费用与人工成本，提高生产效率，自动化程度高，设备可靠；对固态发酵过程进行优化控制，为固体发酵生产规模化创造条件。2、本发明通气装置为搅拌主轴和周壁上的通风盘管，可以实现从物料中心及周围同时通气，加上搅拌，是的通气效果更好；同时因为连接有加热装置，所以还可以通热风，用来升温，达到灭菌等需要效果。3、搅拌主轴上设置有双层螺旋叶片；双层螺旋叶片的内部螺旋将物料向外侧输送，外部螺旋将物料向内部聚集；物料在双层螺旋带的对流运动下，形成一个低动力高效的混合环引境。4、本发明可迅速将农副糟渣(酒糟/糖渣/淀粉渣/木薯渣/果渣等)、家禽粪便、杂粕、农作物秸秆等植源性废弃物酶解发酵，并将其转化为味呈酸香的活性微生物培养基，经过二次发酵后作为农牧生产原料，按5～20％的添加量添加到畜禽饲料中，从而实现植源性废弃物额无害化处理及高值化循环利用。5、本发明可将全价饲料、常规饲料原料(豆粕/麸皮/玉米等)、非粮型饲料原料(糟渣/次粉/棉粕等)和中药材进行发酵、脱毒、营养优化处理，将蛋白、脂肪等大分子降解为氨基酸、小肽、甘露聚糖等小分子易吸收物质，降解霉菌毒素及抗营养因子，改善适口性，提高消化吸收。6、本发明的二次发酵技术，首先用发酵菌剂进行除臭等预处理，然后再自然发酵成相应的产品，处理量大，处理方式简单，处理效果好。总之，本发明的设备能够实现快速灭菌、混合发酵、自动翻转搅拌、自动控温功能；本发明的方法可将农副糟渣在短时间内批量发酵处理，用于制作活性微生物培养基，经过二次复配发酵后作为农牧生产原料。处理过程简单有效，可以大规模、快速的对物料进行无害化处理。附图说明图1是本发明实施例的结构示意图；图中，1-混合一体机整体；2-壳体；3-进料口；4-出料口；5-进水端口；6-出水端口；7-水泵；8-集水器；9-温度传感器；10-液位计；11-搅拌主轴；12-通风盘管；13-通气孔；14-减速机；15-电机；16-第一罗茨风机；17-第二罗茨风机；18-热风炉；19-水循环盘管。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。实施例一：如图1所示，螺带式灭菌发酵混合一体机，包括混合一体机整体1，混合一体机整体1包括设置有夹层的壳体2，壳体2上设置有顶盖，顶盖上设置有进料口3，壳体2侧壁上设置有液位计10和温度传感器9，壳体2底部设置有出料口4；壳体2夹层内设置有水循环盘管19，位于壳体2下部的水循环盘管19的进水端口5连接到外置的水泵7，位于壳体2上部的出水端口6连接到外置的集水器8；壳体2内部设置有搅拌装置，搅拌装置包括中空的搅拌主轴11，搅拌主轴11设置有若干通气孔13，搅拌主轴11上设置双层螺旋叶片；搅拌主轴11一端转动连接到外置的减速机14上，减速机电连接到电机上；另一端通过两个供气口分别连接到外置的第一罗茨风机16或连接有热风炉18的第二罗茨风机17；壳体2周壁内侧设置有通风盘管12，通风盘管12通过两个供气口分别连接到外置的第一罗茨风机16或连接有热风炉18的第二罗茨风机17；通风盘管12上设置有若干通气孔。温度传感器9、电机15、第一罗茨风机16和第二罗茨风机均连接到自动控制单元。通过自动控制单元进行自动化控制。壳体周壁上设置有保温层。工作原理：本发明在物料装到壳体2内后，通过自控控制单元可以对壳体2内的温度、通气量等进行调控，并可以实时的调节转速。温度的调节主要是通过夹层内的水循环系统提供的不同温度的水在进行调节，因为通气装置可以通入加热后的气体，因此也能起到调节温度的作用；通气量的调节是通过设置好的通气装置来实现的，通气装置为搅拌主轴11和周壁上的通风盘管12，搅拌主轴11和通风盘管12分别通过两个供气口连接到外置的第一罗茨风机16和连接有加热装置的第二罗茨风机17，这样就可以通入空气或加热过的气体，从而起到升温或通气的效果。搅拌装置是通过控制电机15的启动及关闭、电机的转速来带动搅拌主轴11运动实现的。实施例二：具体发酵实例一：a.投料混合：启动搅拌装置，转速设为1转/min，设置温度40℃，开启夹层内水循环系统进行预热；同时将辅料(麸皮、玉米面、稻壳粉和花生粉的重量比3:1:4:1的混合物)和待处理物料(木薯渣、果渣、畜禽粪便、秸秆混合物)按1:3投入到混合一体机内，混合20分钟；b.菌剂接种：将发酵菌剂(粪肠球菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、蛋白酶和纤维素酶的重量比1:2:1:0.1:0.2的混合物)和等量葡萄糖用温水活化30min,然后按步骤a中所述物料重量的0.1％添加到物料里，混匀；c.快速活化：关闭进料口，继续搅拌混合，根据需要开启水循环系统或第二罗茨风机控制温度和通气量，于40℃恒温密封处理3小时左右，至无臭蓬松状态。d.厌氧后熟：活化结束，出料后物料置于干净水泥地面堆积，用塑料布密封压实，气温30℃以上自然发酵24小时左右。e.摊晾除湿：将密封后熟结束的物料置于阳光通风处自然摊晾除湿(可适当翻耙)，待物料水分降至40％以下。f.回收：检测达到无害化指标及水分合格后采用吨袋或散装车将物料回收，得到产品农牧生产原料。实施例三：具体发酵实例二：a.投料混合：启动搅拌，转速设为1转/min，设置夹层温度20℃，开启夹层内水循环系统进行预热；同时将辅料(麸皮、玉米面、稻壳粉和花生粉的重量比5:1:2:3的混合物)和待处理物料(糖渣、淀粉渣、木薯渣、果渣、畜禽粪便混合物)按2:4投入到混合一体机内，混合20分钟；b.菌剂接种：将发酵菌剂(粪肠球菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、蛋白酶和纤维素酶的重量比1:2:1:0.1:0.2的混合物)和等量葡萄糖用温水活化30min,然后按步骤a中所述物料重量的0.15％添加到物料里，混匀；c.快速活化：关闭进料口，继续搅拌混合，开启水循环系统或第一罗茨风机控制温度和通气量，于20℃恒温密封处理7小时左右，至无臭蓬松状态。d.厌氧后熟：活化结束，出料后物料置于干净水泥地面堆积，用塑料布密封压实，气温25℃以上自然发酵36小时左右。e.摊晾除湿：将密封后熟结束的物料置于阳光通风处自然摊晾除湿(可适当翻耙)，待物料水分降至40％以下。f.回收：检测达到无害化指标及水分合格后采用吨袋或散装车将物料回收，得到产品农牧生产原料。实施例四：具体发酵实例三：a.a.投料混合：启动搅拌，转速设为1转/min，设置夹层温度30℃，开启夹层内水循环系统进行预热；同时将辅料(麸皮、玉米面、稻壳粉和花生粉的重量比4:1:3:2的混合物)和待处理物料(酒糟、淀粉渣、果渣、秸秆混合物)按1.5:3.5投入到混合一体机内，混合20分钟；b.菌剂接种：将发酵菌剂(粪肠球菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、蛋白酶和纤维素酶的重量比1:2:1:0.1:0.2的混合物)和等量葡萄糖用温水活化30min,然后按步骤a中所述物料重量的0.2％添加到物料里，混匀；c.快速活化：关闭进料口，继续搅拌混合，根据需要开启水循环系统、第一罗茨风机和第二罗茨风机来控制温度和通气量，于30℃恒温密封处理5小时左右，至无臭蓬松状态。d.厌氧后熟：活化结束，出料后物料置于干净水泥地面堆积，用塑料布密封压实，气温20℃自然发酵48小时左右。e.摊晾除湿：将密封后熟结束的物料置于阳光通风处自然摊晾除湿(可适当翻耙)，待物料水分降至40％以下。f.回收：检测达到无害化指标及水分合格后采用吨袋或散装车将物料回收，得到产品农牧生产原料。实施例五：具体实验结果：在某猪场选用97头断奶保育猪，按体重相近、遗传基础相似的原则，随机分为实验组47头，对照组50头。相同的饲养管理条件、免疫程序和保健程序，对照组采用基础日粮饲喂，实验组添加10％的发酵饲料，饲养30天。实验结果见附表一。附表一发酵产物作为饲料在断奶保育猪生产上的应用实验组对照组实验添加10％发酵料+90％基础日粮基础日粮实验初始头数4950实验结束头数4440初始体重kg364400末期体重kg962839采食饲料总量kg1018964平均日增重g470408平均每头日采食量g770803料肉比1.641.97实验期间死亡淘汰率6.38％20％结论：实验组平均日增重明显高于未添加的对照组，实验组料肉比低于对照组0.27，实验组死亡淘汰率低于对照组13.62％，实验组在预防拉稀效果比较明显，并且从感官上看，对断奶保育猪的毛色及精神状况有一定的改进作用，比对照组明显的活泼，毛色漂亮。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。当前第1页12