全自动微生物菌肥连续化生产系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全自动微生物菌肥连续化生产系统，包括：载体灭菌系统、菌液配制扩大系统、混合包装系统、热回收系统、中央控制系统，载体灭菌系统的装置以“2-1-2”方式列立，发酵罐内设有液位传感器，热回收系统中储热箱与辅助加热箱双机并联设置。本实用新型的有益之处在于：以“2-1-2”方式列立的载体灭菌系统有效提高了载体灭菌、烘干的速度，为连续化生产提供了有力的保障；发酵罐内的液位传感器可及时发送信号，发酵液自动补充至满额，接种量相对增大，基数加大使得发酵后菌数得到保障；热回收系统双机并联，高效的利用了能源；以PLC控制器为核心的中央控制系统使得菌液的PH值、DO值、温度和菌数得到数字量的控制，从而使菌液质量得到保证。
【专利说明】全自动微生物菌肥连续化生产系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种生产系统，具体涉及一种全自动微生物菌肥连续化生产系统。。
【背景技术】
[0002]当今我国农业生产中亟须解决粮食安全、食品安全、环境安全三大主要问题，以实现我国农业向着高产、优质、高效、生态、安全方向发展。目前国家正大力支持新型肥料发展，目的就是促进肥料品种多元化，提高肥料利用率和施肥综合效益，确保粮食安全、食品安全、环境安全，这些对于我国农业的集约、清洁、安全生产与可持续发展都具有重要的战略意义。
[0003]生物菌肥属于新型肥料的一种，现有的生产方式多是间歇式生产，即发酵好一罐菌液，用载体吸附一罐，而由于间歇式生产每一罐发酵的菌数均不相同，这就造成了微生物菌肥的质量不稳定性和生产效率的低下。。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种可有效提高微生物菌肥的稳定性和生产效率的全自动微生物菌肥连续化生产系统。
[0005]为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案:
[0006]一种全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，包括:
[0007]载体灭菌系统:包括依次连接设置的第一料仓、第一提升机、烘干机、第一螺旋给料机、第一卸灰阀、第二提升机、第二料仓，烘干机倾斜向下设置且出口处还连接有除尘器8，除尘器8与引风机连接；前述第一料仓、第一提升机、烘干机、第一卸灰阀、第二提升机、第二料仓均并列设置两个，第一螺旋给料机仅设置一个，即载体灭菌系统的装置以“2-1-2”方式列立；
[0008]菌液配制扩大系统:包括蒸煮培养子系统和扩大发酵子系统，前述蒸煮培养子系统包括依次连接的蒸煮罐、管式分离器、两位三通手动阀以及两个第一中间罐，前述第一中间罐与扩大发酵子系统的搅拌罐连接，搅拌罐与至少一个发酵罐连接；
[0009]混合包装系统:包括搅拌机、第三料仓，前述第三料仓出口端设置有两个第二卸灰阀，其中一个第二卸灰阀上依次连接有第三提升机、第四料仓，另一个第二卸灰阀上依次连接有制粒机、第五料仓、第四提升机、第六料仓；前述搅拌机与发酵罐、第二料仓连接；
[0010]热回收系统:包括储热箱、辅助加热箱，与储热箱连接的集热交换器，以及与储热箱和辅助加热箱连接的热风排放机；前述储热箱收集蒸煮罐冷却置换出来的热量，前述辅助加热箱内设置有蒸汽盘管，蒸汽由锅炉供给；
[0011]中央控制系统:包括PLC控制器，前述PLC控制器又包括载体灭菌控制模块、菌液蒸煮配制扩大控制模块、混合包装控制模块以及热回收控制模块。
[0012]前述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，还包括:辅料灭菌供给系统，前述辅料灭菌供给系统包括依次连接的灭菌罐、第五提升机、第七料仓，第七料仓中的辅料与第二料仓中的载体在辅载混合料仓中混合，前述辅载混合料仓通过第二螺旋给料机与搅拌机连接。
[0013]前述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，前述第二料仓与第七料仓之间通过第三螺旋给料机输送载体。
[0014]前述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，前述第一中间罐的出料管上安装有流量控制阀。
[0015]前述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，前述发酵罐的出料管上安装有电磁控制阀。
[0016]前述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，前述发酵罐与搅拌机之间还安装有第二中间罐。
[0017]前述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，前述第二中间罐的出料管上安装有喷头。
[0018]前述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，前述搅拌机为双轴搅拌机。
[0019]前述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，前述烘干机为手动控制启停及运行速度，运行速度通过电位器进行设置。
[0020]前述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，前述发酵罐内设置有液位传感器。
[0021]本实用新型的有益之处在于:载体灭菌系统的装置以“2-1-2”方式列立，有效提高了载体灭菌、烘干的速度，为本实用新型的系统连续化生产提供了有力的保障；发酵罐内设置有液位传感器，可及时发送信号，发酵罐在中央控制系统的控制下自动补充发酵液至满额，接种量相对增大，基数加大使得发酵后菌数得到保障；热回收系统中的储热箱与辅助加热箱并列设置，即双机并联设置，当储热箱收集的热量不足时，由辅助加热箱补给，高效的利用了能源，避免了能源浪费；WPLC控制器为核心的中央控制系统使得菌液的PH值、DO值、温度和菌数得到数字量的控制，从而使菌液质量得到保证、生产过程实现连续化。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的全自动微生物菌肥连续化生产系统的部分组成示意图；
[0023]图2是图1中载体灭菌系统的组成示意图；
[0024]图3是图1中菌液配制扩大系统的组成示意图；
[0025]图4是图1中混合包装系统的组成示意图；
[0026]图5是图1中辅料灭菌供给系统的组成示意图；
[0027]图6是本实用新型的全自动微生物菌肥连续化生产系统中热回收系统的组成示意图。
[0028]图中附图标记的含义:1-第一料仓，2-第一提升机，3-烘干机，4-第一螺旋给料机，5-第一卸灰阀，6-第二提升机，7-第二料仓，8-除尘器，9-引风机，10-蒸煮罐，11-管式分离器，12-两位三通手动阀，13-第一中间罐，14-搅拌罐，15-发酵罐，16-搅拌机，17-第三料仓，18-第二卸灰阀，19-第三提升机，20-第四料仓，21-制粒机，22-第五料仓，23-第四提升机，24-第六料仓，25-仓库，26-储热箱，27-辅助加热箱，28-集热交换器，29-热风排放机，30-蒸汽盘管，31-灭菌罐，32-第五提升机，33-第七料仓，34-辅载混合料仓，35-第二螺旋给料机，36-第三螺旋给料机，37-流量控制阀，38-电磁控制阀，39-第二中间罐，40-过滤器，41-止回阀，42-锅炉。
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
[0030]参照图1至图6，本实用新型的全自动微生物菌肥连续化生产系统，包括:载体灭菌系统、菌液配制扩大系统、混合包装系统、热回收系统以及中央控制系统，下面分别介绍:
[0031]载体灭菌系统包括:依次连接设置的第一料仓1、第一提升机2、烘干机3、第一螺旋给料机4、第一卸灰阀5、第二提升机6、第二料仓7，烘干机3倾斜向下设置且出口处还连接有除尘器8，优选旋风除尘器，除尘器8与引风机9连接。其中，第一料仓1、第一提升机
2、烘干机3均并列设置两个(图中仅示出一个，另一个因重叠看不到，下同)，相应的，除尘器
8、引风机9也并列设置两个；第一螺旋给料机4仅设置一个；第一卸灰阀5、第二提升机6、第二料仓7也均并列设置两个，即载体灭菌系统的装置以“2-1-2”方式列立，有效提高了载体灭菌、烘干的速度，为本实用新型的系统连续化生产提供了有力的保障。
[0032]作为一种优选的方案，烘干机3为手动控制启停及运行速度，运行速度通过电位器进行设置，通过改变烘干机3的运行速度来实现载体在烘干机3内停留不同的时间，对不同载体施以不同的灭菌时间，针对性更强。烘干机3运行采用微负压运行状态，可保证工作环境的清洁。
[0033]草炭、褐煤、禽粪等都是良好的载体，对其采用高温灭菌，即使用热源(例如热气流)温度> 165°C，20分钟，既保证载体内的有害菌被杀死，又保证载体中的有效物质不被破坏。载体经过灭菌处理后，方能使产品保质期得到有效的保障。例如，以草炭为载体经灭菌处理后，能有效提高生物肥料活菌数及产品保存期，比不灭菌的保存期能提高6?12个月以上。另外，调整载体的PH值近中性，能有效提高固氮菌群、磷细菌群、钾细菌群的存活数上百倍。
[0034]菌液配制扩大系统包括:蒸煮培养子系统和扩大发酵子系统。其中，蒸煮培养子系统又包括:依次连接的蒸煮罐10、管式分离器11、两位三通手动阀12以及两个第一中间罐13，第一中间罐13与扩大发酵子系统的搅拌罐14连接，搅拌罐14与至少一个发酵罐15连接。
[0035]作为一种优选的方案，第一中间罐13的出料管上安装有流量控制阀37，用以精准调整两个第一中间罐13流出物质的比例。
[0036]作为一种优选的方案，每一个发酵罐15的出料管上分别安装有一个电磁控制阀38，电磁控制阀38受中央控制系统的控制，方便生产过程的控制以及全自动化的实现。
[0037]更为优选的是，每一个发酵罐15内均设置有一个液位传感器。发酵罐15放液由PLC计量泵控制，当放出液量使得液位低于容量的三分之一时，及时补液至满额，接种量相对增大，基数加大使得发酵后菌数得到保障。
[0038]混合包装系统包括:搅拌机16和第三料仓17，菌液配制扩大系统的发酵罐15内的发酵液、载体灭菌系统的第二料仓7内的载体，最终都进入到混合包装系统的搅拌机16内，在此进行混合、搅拌，之后进入第三料仓17等待包装。其中，第三料仓17出口端设置有两个第二卸灰阀18，其中一个第二卸灰阀18与非造粒包装机构连接，即第二卸灰阀18与第三提升机19连接，第三提升机19又与第四料仓20连接；另一个第二卸灰阀18与造粒包装机构连接，即第二卸灰阀18上依次连接有制粒机21、第五料仓22、第四提升机23、第六料仓
24。第四料仓20、第六料仓24内输出的菌肥，经包装机包装后，送入仓库25中。
[0039]作为一种优选的方案，发酵罐15与搅拌机16之间还安装有第二中间罐39。根据工艺配比需要调用不同发酵罐15内的菌液，注入第二中间罐39待用，然后再将第二中间罐39的菌液均匀注入搅拌机16中。
[0040]更为优选的是，第二中间罐39的出料管上安装有喷头(未图示)，第二中间罐39内的菌液以喷射的方式注入搅拌机16中，从而保证菌液与载体等充分混合。
[0041]为了实现生产的连续，有效提高生产效率，作为一种优选的方案，搅拌机16为双轴搅拌机。
[0042]热回收系统包括:储热箱26、辅助加热箱27，与储热箱26连接的集热交换器28，以及与储热箱26和辅助加热箱27连接的热风排放机29，热风排放在隔离的发酵车间内，以使封闭的菌罐车间温度维持在25度以上。其中，储热箱26收集蒸煮罐10冷却置换出来的热量，辅助加热箱27内设置有蒸汽盘管30，蒸汽由锅炉42供给。储热箱26与辅助加热箱27并列设置，即双机并联设置，当储热箱26收集的热量不足时，由辅助加热箱27补给，高效的利用了能源，避免了能源浪费。
[0043]作为一种优选的方案，热风排放机29的进水管道上安装有过滤器40。
[0044]更为优选的是，热风排放机29与辅助加热箱27之间的回水管道上还安装有止回阀41。
[0045]中央控制系统包括PLC控制器，PLC控制器又包括:载体灭菌控制模块、菌液蒸煮配制扩大控制模块、混合包装控制模块以及热回收控制模块，其中，
[0046]载体灭菌控制模块具有以下功能:
[0047]a、具有定时控制功能，煮沸后保持时间可调范围O?600分钟，声光指示提醒操作；
[0048]b、具有排出物料控制，煮好的物料泵入中间槽，靠自然压力，流入分离器进行分离；
[0049]C、泵的操作为手动点动；
[0050]d、烘干机3使用变频电机，根据不同物料进行调速，具体的，运行速度通过电位器进行设置。
[0051]热回收控制模块具有以下功能:
[0052]a、充分利用蒸煮余热，维护菌液发酵过程中的热能需求，分为手动、自动和声光指示；
[0053]b、温度调T1具有双向性，温度设定可调；
[0054]C、主动热能来源于空调室的储热箱26和辅助加热箱27，液位补充根据水位定期手动操作，操作员根据各膨胀罐水位指示进行操作；
[0055]d、PLC根据既设给定参数进行各循环泵和阀的开启。[0056]作为一种优选的方案，全自动微生物菌肥连续化生产系统还包括:辅料灭菌供给系统，用于对辅料进行灭菌处理。
[0057]该辅料灭菌供给系统包括:依次连接的灭菌罐31、第五提升机32、第七料仓33，第七料仓33中的辅料与第二料仓7中的载体在辅载混合料仓34中混合，辅载混合料仓34又通过第二螺旋给料机35与搅拌机16连接，从而将辅载混合料仓34中的原料运至搅拌机16内。
[0058]更为优选的是，第二料仓7与第七料仓33之间通过第三螺旋给料机36输送载体。
[0059]下面参照图1至图6，介绍本实用新型的全自动微生物菌肥连续化生产系统在中央控制系统的控制下的工作过程:
[0060]第一部分:载体灭菌。该处理工序为独立运行，从进料一烘干灭菌一冷却一入仓待用，为一个独立控制模块。具体如下:
[0061]第二提升机6开，第IOs时第一螺旋给料机4开，第15min时烘干机3开，烘干机3开启IOs后第一提升机2开，从而将第一料仓I内的载体运至烘干机3内进行烘干灭菌；停车须按照相反次序停车(紧急停车例外)。
[0062]第二部分:菌液配制扩大。在该处理工序中，菌液的准备分步完成，具体如下:
[0063]1、先将A、B两种原料分别高温高压蒸煮50min，再分别经过管式分离器11将固液分离，渣子排出，清液分别注入到不同的第一中间罐13进行储存备用，此间在管式分离器11和第一中间罐13进行两次冷却处理，使液体温度恒定在35°C ；
[0064]2、将A、B两种原料按照工艺要求定量(注入量可调)送入搅拌罐14，并加入微量元素进行20min (时间可设定)快速搅拌,搅拌后方可注入发酵罐15 (—次将搅拌罐14内物料打光);
[0065]3、所有发酵罐15全部注入完毕后，计时60min，各电磁控制阀38方可进入待机状态，根据工艺配比需要调用不同发酵罐15内的菌液，注入第二中间罐39待用，在30min内(时间可设定O?30min)将第二中间罐39的菌液均匀喷射给双轴搅拌机。
[0066]所有发酵罐15放液均由PLC计量泵控制，当放出液量使得液位低于容量的三分之一时，及时补液至满额，接种量相对增大，基数加大使得发酵后菌数得到保障。
[0067]PLC的集散控制系统使得菌液的PH值、DO值、温度和菌数得到数字量的控制，从而使菌液质量得到保证，生产过程的到连续化的实现。
[0068]第二中间罐39放料结束后，将低液位信号送至发酵车间，进行重新配料。
[0069]第三部分:辅料灭菌。该处理工序为独立运行，从灭菌——进料——入仓待用，为一个独立控制模块。具体如下:
[0070]辅料置于灭菌罐31内进行灭菌，然后手动控制第五提升机32启停，将灭菌罐31内辅料送至第七料仓33内；程序自动检测第二料仓7料位，如第二料仓7存在低限则报警，并自动进行补料；补料完毕后，令辅料与载体在第七料仓33下方的辅载混合料仓34内混合，最后在第二螺旋输送机的输送下进入双轴搅拌机内，与发酵液进行混合。
[0071]第四部分:混合包装。
[0072]将备置好的载体、辅料和菌液定量调至双轴搅拌机内，搅拌45min (时间可调O?45min)，送至第三料仓17备用，根据包装需要，选择造粒包装和非造粒包装:将第三料仓17物料送至制粒机21进行制粒，制粒后的产品经第四提升机23送入第六料仓24，进而进入包装机，包装后入仓库25 ;或者，第三料仓17物料直接由第三提升机19运送至第四料仓20，进而进入包装机，包装后入仓库25。
[0073]在此过程中，操作人员需观察第四料仓20与第六料仓24，缺料时，及时手动开启双轴搅拌机。
[0074]第五部分:热回收。节能热回收系统为独立控制系统，不受生产控制系统控制，具体如下:
[0075]辅助加热箱27和储热箱26可以利用蒸煮冷却罐和二次灭菌罐31冷却系统置换出来的热量，经过热泵系统收集出来，并储存在两个不同的储热箱26中，当收集的热量不足时，可以由蒸汽补给。整个集热系统分前后两段，对应于不同的机组，这是出于节能的考虑。由PLC根据发酵罐15保温套温度和储热箱26温度判断恒温系统热量分配和蒸汽补给，决定启动一组或两组热泵机组。热风排放在隔离的发酵车间内，以使封闭的菌罐车间温度维持在25度以上。
[0076]本实用新型的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其载体灭菌系统的装置以“2-1-2”方式列立，有效提高了载体灭菌、烘干的速度，为本实用新型的系统连续化生产提供了有力的保障；热回收系统中的储热箱与辅助加热箱双机并联设置，当储热箱收集的热量不足时，由辅助加热箱补给，高效的利用了能源，避免了能源浪费；以PLC控制器为核心的中央控制系统使得菌液的PH值、DO值、温度和菌数得到数字量的控制，从而使菌液质量得到保证、生产过程实现连续化。
[0077]需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，包括: 载体灭菌系统:包括依次连接设置的第一料仓、第一提升机、烘干机、第一螺旋给料机、第一卸灰阀、第二提升机、第二料仓，烘干机倾斜向下设置且出口处还连接有除尘器，除尘器与引风机连接；所述第一料仓、第一提升机、烘干机、第一卸灰阀、第二提升机、第二料仓均并列设置两个，第一螺旋给料机仅设置一个； 菌液配制扩大系统:包括蒸煮培养子系统和扩大发酵子系统，所述蒸煮培养子系统包括依次连接的蒸煮罐、管式分离器、两位三通手动阀以及两个第一中间罐，所述第一中间罐与扩大发酵子系统的搅拌罐连接，搅拌罐与至少一个发酵罐连接； 混合包装系统:包括双轴搅拌机、第三料仓，所述第三料仓出口端设置有两个第二卸灰阀，其中一个第二卸灰阀上依次连接有第三提升机、第四料仓，另一个第二卸灰阀上依次连接有制粒机、第五料仓、第四提升机、第六料仓；所述搅拌机与发酵罐、第二料仓连接； 热回收系统:包括储热箱、辅助加热箱，与储热箱连接的集热交换器，以及与储热箱和辅助加热箱连接的热风排放机；所述储热箱收集蒸煮罐冷却置换出来的热量，所述辅助加热箱内设置有蒸汽盘管，蒸汽由锅炉供给； 中央控制系统:包括PLC控制器，所述PLC控制器又包括载体灭菌控制模块、菌液蒸煮配制扩大控制模块、混合包装控制模块以及热回收控制模块。
2.根据权利要求1所述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，还包括:辅料灭菌供给系统，所述辅料灭菌供给系统包括依次连接的灭菌罐、第五提升机、第七料仓，第七料仓中的辅料与第二料仓中的载体在辅载混合料仓中混合，所述辅载混合料仓通过第二螺旋给料机与搅拌机连接。
3.根据权利要求2所述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，所述第二料仓与第七料仓之间通过第三螺旋给料机输送载体。
4.根据权利要求1所述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，所述第一中间罐的出料管上安装有流量控制阀。
5.根据权利要求1所述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，所述发酵罐的出料管上安装有电磁控制阀。
6.根据权利要求1所述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，所述发酵罐与搅拌机之间还安装有第二中间罐。
7.根据权利要求6所述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，所述第二中间罐的出料管上安装有喷头。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的全自动微生物菌肥连续化生产系统，其特征在于，所述发酵罐内设置有液位传感器。
【文档编号】C05G3/00GK203487054SQ201320490300
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】鄯保玉, 李勇, 郝德明, 佐丽芬 申请人:云南宝鑫实业集团有限公司