一种集装箱式食用菌基料发酵设备及方法与流程

本发明涉及一种集装箱式食用菌基料发酵设备。

背景技术：

当前农作物秸秆处理是一大难题，秸秆焚烧会污染空气环境、危害人体健康；焚烧秸秆容易引发火灾，给群众生命财产安全造成威胁；焚烧秸秆会改变土壤结构，破坏土壤生态平衡，造成农田质量下降。农作物秸秆的处理技术，是关系到绿色农业，循环经济的重要项目之一。农作物秸秆，经发酵处理后，可用于食用菌的生产基料或做有机肥返田。

中国专利公开号cn105218186a，公开日2016年1月6日，发明创造名称为集装箱式秸秆生物肥发酵隧道，该申请公开了一种集装箱式秸秆生物肥发酵隧道，其主要包括密封集装箱、集装箱一侧设有风机、集装箱底部设有底板、底板下设有风管以及风管上均匀设置通气孔。其不足之处是采用高压风机经出风管通气孔通风方式发酵，由于出风管通气孔自身限制，通风不均匀，会使基料发酵不完全、甚至出现厌氧发酵，产生杂菌，造成感染，降低食用菌基料的质量,目前的隧道发酵为避免厌氧现象，需要进行多次翻料，这样增加劳动成本，且实施过程中费时费力；通气孔处风压大，通气孔会出现基料结块、吹干现象，造成通风孔堵塞或杂菌感染，通风孔清洁工作会增加劳动成本；现有的二次发酵隧道因高压通风不适合食用菌基料三次发酵，控制设备不完善，无法精确控制湿度和温度环境，要实现第三次发酵，必须运送二次发酵料到三次发酵菇房。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种与现有技术相比通气均匀、避免基料吹干结块堵塞通气口且能进行二次、三次发酵的食用菌基料发酵设备及方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种集装箱式食用菌基料发酵设备，包括集装箱体、设在集装箱体外侧的风机、分别连接风机进风口的回风管和新风进风管道、分别设在回风管和新风进风管管口上的风阀控制器，以及设在集装箱体顶部的自然排风口，所述集装箱体的内部下方设有钢板机构，所述钢板机构上均匀分布若干通风口；所述钢板机构与集装箱体底部形成通风道，所述通风道与风机出风口连通；所述集装箱体的内部分别设有氧气浓度传感器、温度传感器组、二氧化碳浓度传感器和湿度传感器；所述风机的进、出风口处设有温度调节器和加湿器；所述集装箱体的外侧设有分别控制风阀控制器、温度传感器组、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、温度调节器和湿度调节器的控制系统。

进一步的，所述进风管道和自然排风口的内部分别设有可拆卸更换的过滤网。

进一步的，所述风机风量调节范围为0-3500m³/h，风压范围为0-3000pa。

进一步的，所述通风口为长1000mm、宽100mm的矩形通风口；所述矩形通风口间隔距离110mm；所述通风口安装可拆卸更换的基料过滤网。

进一步的，所述温度传感器组包括检测基料温度的温度传感器、检测回风温度的温度传感器、检测送风温度的温度传感器。

进一步的，所述通风道的底部设有用来收集从钢板机构落下基料和渗透液的斜面，所述斜面角度为1.2°；所述集装箱体在靠近斜面底部的侧壁上设有侧门。

本发明所述集装箱式食用菌基料发酵设备的发酵方法具体步骤为：

a.基料温度平衡阶段；基料堆置于集装箱内，控制系统通过温度传感器检测基料温度，低压风机循环送风30—35分钟，使基料各处温度均衡，各处基料温度差值保持在±1℃；

b.基料升温阶段；控制系统通过风阀控制器、低压风机控制新风量3%、送风量80%进行基料升温；控制系统通过回风温度传感器检测回风温度，回风温度超过55℃时，控制新风量20%、送风量100%，控制系统每隔5分钟通过基料温度传感器检测基料温度，检测控制基料温度维持在56-58℃，本阶段历时10-16小时；

基料温度超过58℃时，送风量小于100%，控制系统通过低压风机控制送风量每次加5%；送风量为100%，控制系统通过新风进风管风阀控制器控制新风量每次加1%；

基料温度低于56℃时，新风量大于0,新风量每次减1%；新风量为0，送风量大于25%，送风量每次减5%；

c.8小时巴氏消毒阶段；基料温度处于56-58℃，控制系统每隔30秒通过送风温度传感器检测送风温度，检测控制送风温度维持在57—58.5℃；

送风温度超过58.5℃，送风量小于100%时,控制送风量每次加5%；送风量为100%时，新风量每次加1%；

送风温度小于57℃，新风量大于0时,新风量每次减1%；新风为0时，送风量每次减5%；

d.基料快速降温阶段；基料温度处于56-58℃，控制系统每隔10秒检测送风温度，检测控制送风温度维持在52-53℃，直至基料温度降到52-53℃，本阶段历时6-8小时；

送风温度大于53℃时，新风量每次加1%；

送风温度小于52℃时，新风量每次减1%；

e.基料缓慢降温阶段；基料温度处于52-53℃，控制系统控制基料温度1天降1.9℃，降温6天，控制系统每隔5分钟通过基料温度传感器检测基料温度，直至本阶段第六天基料温度达到40-42℃；

基料温度大于每天预设温度，新风量每次加1%；

基料温度小于每天预设温度，送风量大于70%，控制风量每次减5%；送风量小于70%，新风量每次减1%；

f.基料二次快速降温阶段，基料温度处于40-42℃，控制系统每隔5分钟通过基料温度传感器检测基料温度，控制基料温度一小时降3℃，直至基料温度达到26-28℃，本阶段历时4-5小时；

若基料温度大于预设温度，新风每次加2%；

若基料温度小于预设温度，送风量大于70%，控制风量每次减8%；送风量小

于70%，新风每次减2%；

g.倒仓拌菌种进入三次发酵阶段，控制系统通过温度传感器检测基料温度，低压风机循环送风3小时，使得各处基料温差小于1℃，基料温度保持在26-28℃，控制系统；三小时后，控制系统分别检测控制基料温度维持在26-28℃，二氧化碳浓度9500ppm，集装箱内湿度90-95%rh，三次发酵阶段历时14-16天；

控制系统每隔5分钟通过基料温度传感器检测基料温度，基料温度低于26℃，控制系统控制温度调节器启动加热模式，当基料温度检测升到26.5℃时，温度调节器停止加热模式；基料温度高于28℃，控制系统控制温度调节器启动制冷模式，当基料温度检测降到27.5℃时，温度调节器停止制冷模式，基料温度处于26-28℃；

控制系统每隔5分钟通过二氧化碳浓度传感器检测二氧化碳浓度，二氧化碳

浓度大于9500ppm，控制系统控制进风管道上的风阀控制器控制新风量增加5%；二氧化碳浓度低于9500ppm,新风量大于5%，新风量减少5%；

控制系统每隔2分钟通过湿度传感器检测集装箱内湿度，湿度值小于90%rh时，控制系统控制开启加湿器；湿度值大于95%rh时，关闭加湿器，集装箱内湿度处于90-95%rh；传感器实时检测。

本发明与现有技术相比，有益效果是：所述集装箱式食用菌发酵设备通过带有均匀通风口的钢板机构使基料通风均匀充分，发酵过程中，不需要人工翻料通风，大大节约劳动力；避免基料吹干结块、堵塞通气口现象，大大减少清洁成本。可直接进行三次发酵，节约了三次发酵菇房的建设成本和人工成本。同时，集装箱式发酵设备使用灵活、适时适地的安放，避免基料远距离运输，大大节约人工劳动力。

所述发酵方法对基料进行二次、三次发酵，控制过程准确，缩短了基料二次、三次发酵的整体时间，充分保证基料发酵质量。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的右视图；

图3是本发明钢板机构的结构示意图。

图中：1、风机，2、回风管道，3、进风管道，41、新风进风管风阀控制器，42、回风管风阀控制器，5、自然排风口，6、集装箱体，7、钢板机构，71、通风口，72、基料过滤网，81、基料温度传感器，82、回风温度传感器，83、送风温度传感器，9、氧气传感器，10、控制系统，111、自然排风口过滤网，112、新风进风管口过滤网，12、二氧化碳传感器，13、温度调节器，14、湿度调节器，15、斜面，16、侧门，17、湿度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

一种集装箱式食用菌基料发酵设备，包括集装箱体6、设在集装箱体6外侧的风机1、分别连接风机1进风口的回风管2和新风进风管道3、设在回风管2管口上的风阀控制器42和设在新风进风管3管口上的风阀控制器41，以及设在集装箱体6顶部的自然排风口5；所述集装箱体6的内部下方设有钢板机构7，钢板机构7上均匀分布若干通风口71；所述钢板机构7与集装箱体6底部形成通风道，所述通风道与风机1出风口连通；所述集装箱体6的内部分别设有氧气浓度传感器9、温度传感器组、二氧化碳浓度传感器12和湿度传感器17；所述风机1的进风口处设有温度调节器13，所述风机1的出风口处设有加湿器14；所述集装箱体6的外侧设有控制系统10，所述控制系统10分别控制风阀控制器4、温度传感器组、氧气浓度传感器9、二氧化碳浓度传感器12、湿度传感器16、温度调节器13和湿度调节器14。

所述进风管道3内部设有可拆卸更换的过滤网112，所述自然排风口5的内

部设有可拆卸更换的过滤网111。所述风机1风量调节范围为0-3500m³/h，风压范围为0-3000pa。所述通风口71呈矩形，尺寸长为1000mm，尺寸宽为100mm，通风口间隔110mm；所述通风口71安装可拆卸更换的基料过滤网72。所述温度传感器组包括检测基料温度的温度传感器81、检测回风温度的温度传感器82、检测送风温度的温度传感器83。所述通风道的底部设有用来收集从钢板机构7落下基料和渗透液的斜面15，所述斜面15角度为1.2°。所述集装箱体6在靠近斜面底部的侧壁上设有侧门16。

以本发明所述基料发酵设备安装到农村秸秆集中地用基料培养双孢菇为例，本发明所述集装箱式食用菌基料发酵设备的发酵方法具体步骤为：

a.基料温度平衡阶段；将秸秆基料一次发酵后堆置于集装箱内的钢板机构上，控制系统通过温度传感器检测基料温度，低压风机循环送风30分钟，使基料各处温度均衡，各处基料温度差值保持在±1℃；

b.基料升温阶段；控制系统通过风阀控制器、低压风机控制新风量3%、送风量80%进行基料升温；控制系统通过回风温度传感器检测回风温度，回风温度超过55℃时，控制新风量20%、送风量100%，控制系统每隔5分钟通过基料温度传感器检测基料温度，检测控制基料温度维持在57℃，本阶段历时10小时；

基料温度超过58℃时，送风量小于100%，控制系统通过低压风机控制送风量每次加5%；送风量为100%，控制系统通过新风进风管风阀控制器控制新风量每次加1%；

基料温度低于56℃时，新风量大于0,新风量每次减1%；新风量为0，送风量大于25%，送风量每次减5%；

c.8小时巴氏消毒阶段；基料温度处于57℃，控制系统每隔30秒通过送风温度传感器检测送风温度，检测控制送风温度维持在57—58.5℃；

送风温度超过58.5℃，送风量小于100%时,控制送风量每次加5%；送风量为100%时，新风量每次加1%；

送风温度小于57℃，新风量大于0时,新风量每次减1%；新风为0时，送风量每次减5%；

d.基料快速降温阶段；基料温度处于57℃，控制系统每隔10秒检测送风温度，检测控制送风温度维持在52-53℃，直至基料温度降到52℃，本阶段历时6小时；

送风温度大于53℃时，新风量每次加1%；

送风温度小于52℃时，新风量每次减1%；

e.基料缓慢降温阶段；基料温度处于52℃，控制系统控制基料温度1天降1.9℃，降温6天，控制系统每隔5分钟通过基料温度传感器检测基料温度，直至本阶段第六天基料温度达到40℃；

基料温度大于每天预设温度，新风量每次加1%；

基料温度小于每天预设温度，送风量大于70%，控制风量每次减5%；送风量小于70%，新风量每次减1%；

f.基料二次快速降温阶段，基料温度处于40℃，控制系统每隔5分钟通过基料温度传感器检测基料温度，控制基料温度一小时降3℃，直至基料温度达到26℃，本阶段历时4小时；

若基料温度大于预设温度，新风每次加2%；

若基料温度小于预设温度，送风量大于70%，控制风量每次减8%；送风量小

于70%，新风每次减2%；

g.倒仓拌双孢菇菌种进入三次发酵阶段，控制系统通过温度传感器检测基料温度，低压风机循环送风3小时，使得各处基料温差小于1℃，基料温度保持在26-28℃，控制系统；三小时后，控制系统分别检测控制基料温度维持在26-28℃，二氧化碳浓度9500ppm，集装箱内湿度90-95%rh，三次发酵阶段历时14天，双孢菇出菇；

控制系统每隔5分钟通过基料温度传感器检测基料温度，基料温度低于26℃，控制系统控制温度调节器启动加热模式，当基料温度检测升到26.5℃时，温度调节器停止加热模式；基料温度高于28℃，控制系统控制温度调节器启动制冷模式，当基料温度检测降到27.5℃时，温度调节器停止制冷模式，基料温度处于26-28℃；

控制系统每隔5分钟通过二氧化碳浓度传感器检测二氧化碳浓度，二氧化碳

浓度大于9500ppm，控制系统控制进风管道上的风阀控制器控制新风量增加5%；二氧化碳浓度低于9500ppm,新风量大于5%，新风量减少5%；

控制系统每隔2分钟通过湿度传感器检测集装箱内湿度，湿度值小于90%rh时，控制系统控制开启加湿器；湿度值大于95%rh时，关闭加湿器，集装箱内湿度处于90-95%rh；传感器实时检测。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。