對菌菇基質發(fā)酵裝置的優(yōu)化設計.pdf
Agricultural Science technology and lnformation 農業(yè)科技與信息 2021年第16期 總第621期 蘑菇渣在種植生產(chǎn)后仍含有豐富的纖維素 半 纖維素 木質素 菌絲殘體蛋白和礦物質等 可作為 循環(huán)農業(yè)生產(chǎn)要素再使用 市場上以木耳 平菇 杏 鮑菇等食用菌生產(chǎn)廢棄的菌渣為代表 常被用在混 配基質中改善日光溫室幼苗根系環(huán)境 降解農業(yè)面 源污染物及土壤生態(tài)環(huán)境修復中 在對以發(fā)酵菇渣 為主 其他材料混配的番茄 茄子 西葫蘆等常見蔬 菜基質育苗中 根系活力 壯苗指數(shù)及根系活力都表 現(xiàn)出較好的效果 使用情況相比傳統(tǒng)基質育苗具有 多項優(yōu)勢 1 現(xiàn)階段西北地區(qū)開展以農業(yè)生產(chǎn)廢料為 主 如樹葉 尾菜 酒糟 醋糟 玉米芯 麩皮 豆餅 木 屑等配合菇渣制成混配基質的生產(chǎn)應用研究 對生 產(chǎn)作物的研究多集中于特色果蔬 日光溫室育苗及 園林樹木繁育中開展生長效應分析 此外 再配合定 期檢測作物生長發(fā)育狀況 復合基質理化性質測定 分析數(shù)據(jù)指標的相關性 最終針對作物特點篩選出 最優(yōu)的經(jīng)濟型復合基質配方 可降低生產(chǎn)成本 提高 經(jīng)濟附加值 基質的發(fā)酵常采取建堆原始發(fā)酵方式進行發(fā) 酵 在原始發(fā)酵過程中 為調控基質堆內的氧氣狀 況 需要適時對基質堆進行翻堆處理 因所采用的生 產(chǎn)技術在大部分情況下采用的是人工進行翻堆 導 致翻堆效率低 同時人工勞動強度大 2 為解決上述 背景技術中提出的問題 本裝置對菌菇基質發(fā)酵設 備進行了優(yōu)化設計 使發(fā)酵后的食用菌廢料同珍珠 巖 蛭石等其他基質配合形成的經(jīng)濟型復合基質在 日光溫室蔬菜復合基質栽培中發(fā)揮效益 促進農業(yè) 產(chǎn)業(yè)化結構調整 1 優(yōu)化思路 針對常規(guī)發(fā)酵設備存在的問題 曝氣環(huán)節(jié)可通 過改進攪拌電機驅動攪拌葉對攪拌發(fā)酵筒內部的物 料進行攪拌 同時曝氣泵推動曝氣內腔網(wǎng)攪拌發(fā)酵 筒內部進行曝氣 使得基質內供氧效果更好 利于基 質的有效發(fā)酵 攪拌環(huán)節(jié)可通過改進電動推桿推動 滑座 在導桿上水平方向移動 從而增大攪拌范圍 使得發(fā)酵攪拌效果更好 添加物料環(huán)節(jié)可通過改進 操作手輪經(jīng)螺桿和轉軸帶動隔板在攪拌發(fā)酵筒底部 進行翻轉 發(fā)酵產(chǎn)物慢慢傾斜進入發(fā)酵收集筒 使得 對菌菇基質發(fā)酵裝置的優(yōu)化設計 李強棟 徐文棟 武威職業(yè)學院 甘肅武威733000 摘 要 在日光溫室中常使用以發(fā)酵菇渣為主 蛭石 珍珠巖 煤渣等輔料配置的蔬菜育苗基質 其相比 傳統(tǒng)育苗基質具有多項優(yōu)勢 優(yōu)化改進菌菇基質發(fā)酵設備裝置 對菇渣發(fā)酵后循環(huán)再利用具有重要的價值 該裝置為解決自然發(fā)酵過程中氧氣不足 翻堆效率低下等問題 優(yōu)化了攪拌電機 電動推桿和操作手輪等部 件 經(jīng)過優(yōu)化設計后 使得基質內供氧效果更好 攪拌范圍更大 酵堆濕度保持平衡 為蘑菇渣全面發(fā)酵提供 了保障 關鍵詞 蘑菇渣 發(fā)酵裝置 優(yōu)化設計 中圖分類號 S22 文獻標識碼 A 文章編號 1003 6997 2021 16 0055 03 收稿日期 2021 04 01 作者簡介 李強棟 1984 男 甘肅景泰人 講師 主要從事草業(yè)科學 職業(yè)教育研究 基金項目 2018年度甘肅省高等學??蒲许椖?2018B 110 武威市 三區(qū) 科技人才專項經(jīng)費 農業(yè)裝備 55 DOI 10 15979 62 1057 s 2021 16 021 Agricultural Science technology and lnformation 2021年第16期 總第621期 農業(yè)科技與信息 發(fā)酵收集筒底部不會發(fā)生堆積阻塞現(xiàn)象 2 設計要點 為實現(xiàn)上述優(yōu)化目的 遵循優(yōu)化思路可提供技 術方案 優(yōu)化菌菇基質發(fā)酵裝置 包括攪拌發(fā)酵筒 發(fā)酵收集筒 導桿 攪拌電機 電動推桿 攪拌葉 曝 氣泵 隔板 過濾網(wǎng)板 出料斗和抽取泵 攪拌發(fā)酵筒 頂部通過安裝塊安裝有導桿 導桿上滑動安裝有滑 座 滑座底部安裝有攪拌電機 攪拌電機的驅動軸伸 入攪拌發(fā)酵筒 且連接設置有攪拌葉 安裝塊上安裝 有與滑座一側固接的電動推桿 攪拌發(fā)酵筒內壁上 安裝有曝氣內腔 曝氣內腔上端通過連接管與安裝 在攪拌發(fā)酵筒上端外壁上的曝氣泵相連接 攪拌發(fā) 酵筒底部連接設置有發(fā)酵收集筒 發(fā)酵收集筒底部 設置有出料斗 隔板和過濾網(wǎng)板的兩端上一體成型 有轉軸 分別通過轉軸和軸承與攪拌發(fā)酵筒和發(fā)酵 收集筒轉動連接 轉軸的外端通過螺桿連接有操作 手輪 攪拌發(fā)酵筒頂部還安裝有抽取泵 此外 為配 合設備各環(huán)節(jié)運行正常 該設備的攪拌發(fā)酵筒上端 內壁上安裝有溫濕度傳感器 攪拌發(fā)酵筒和發(fā)酵收 集筒外壁上安裝有與螺桿螺紋旋接的螺紋支架 隔 板通過轉軸安裝在攪拌發(fā)酵筒的底部 過濾網(wǎng)板通 過轉軸安裝在發(fā)酵收集筒的中部 出料斗上安裝有 出料閥 抽取泵一端通過進液管與攪拌發(fā)酵筒相連 接 抽取泵一端通過水管經(jīng)三通管道與設置在發(fā)酵 收集筒底端的出液管及外部注水管相連接 3 工作原理及流程 如圖1 本優(yōu)化設計設備的工作原理及使用流 程可解釋如下 設備經(jīng)優(yōu)化設計后 在使用時 工作 人員將菌菇廢料導入攪拌發(fā)酵筒蓋上筒蓋 啟動攪 拌電機驅動攪拌葉對攪拌發(fā)酵筒內部的物料進行攪 拌 同時通過曝氣泵經(jīng)曝氣內腔網(wǎng)攪拌發(fā)酵筒內部 進行曝氣 為了攪拌發(fā)酵筒內部物料得到充分攪拌 通過電動推桿推動滑座在導桿上水平方向移動 從 而可以移動攪拌電機和攪拌葉對攪拌發(fā)酵筒內部物 料進行充分攪拌操作 在發(fā)酵過程中 通過安裝的溫濕度傳感器實時 顯示溫度和濕度 通過操作手輪經(jīng)螺桿帶動轉軸在 軸承上轉動 從而使得隔板在攪拌發(fā)酵筒底部進行 翻轉 同理發(fā)酵液進入發(fā)酵收集筒 通過操作手輪經(jīng) 螺桿帶動轉軸在軸承上轉動 從而使得過濾網(wǎng)板在 發(fā)酵收集筒內部進行翻轉 另外 抽取泵一端通過進 液管與攪拌發(fā)酵筒相連接 抽取泵一端通過水管經(jīng) 三通管分別與設置在發(fā)酵收集筒底端的出液管及外 部注水管相連接 抽取泵將發(fā)酵液或外部水注入攪 拌發(fā)酵筒內 最后發(fā)酵物通過出料漏斗進行出料 對于本領域開展工作的技術人員來說 可以對 注 1 攪拌發(fā)酵筒 2 發(fā)酵收集筒 3 安裝塊 4 導桿 5 6 攪拌電機 7 電動推桿 8 攪拌葉 9 曝氣泵 10 曝 氣內腔 11 溫濕度傳感器 12 隔板 13 過濾網(wǎng)板 14 出料斗 15 出液管 16 三通管 17 水管 18 抽取泵 19 進液管 20 22 軸承 轉軸等 23 操作手輪 24 出 料閥 圖1 優(yōu)化裝置簡圖 農業(yè)裝備 56 Agricultural Science technology and lnformation 農業(yè)科技與信息 2021年第16期 總第621期 法 每次只能檢測一個指標 3 2 從時間合理利用角度分析 離子色譜法只要采集信號穩(wěn)定后 每進一次樣 接下來30 min儀器就自動分析 到檢測完畢 儀器 自動報警 檢測員只要將工作曲線稍微處理后保存 以待最后分析 在儀器自動分析這段時間內 檢測人 員可以到其他檢測室內進行工作 能做到充分合理 利用時間 提高工作效率 而其他檢測方法 紫外分 光光度法 滴定法 氟試劑比色法 檢測人員不能離 開工作臺 如滴定法操作中 檢測人員要眼睛注視瓶 子 手握瓶頸 時刻關注瓶內顏色變化情況 3 3 從環(huán)境安全角度分析 離子色譜法操作簡單 安全環(huán)保 離子色譜法多 用淋洗液為碳酸氫鈉溶液 碳酸鈉溶液 建立工作曲 線時所用藥品為氯化物標準液 氟化物標準液 硫酸 鹽標準液 硝酸鹽標準液 這些無機非金屬鹽類之間 相互不發(fā)生反應 在劑量很小情況下對操作人員和 環(huán)境不會產(chǎn)生傷害 而其他操作法 紫外分光光度 法 滴定法 氟試劑比色法 所用藥品試劑繁多 相互 之間能發(fā)生反應 副反應也較多 例如紫外分光光度 法操作過程中滴加的氨水易揮發(fā) 對人體和環(huán)境危 害較大 廢液處理比較麻煩 無形中增加了檢測人員 的工作量 4 結束語 離子色譜法是新形勢下檢測人員必須掌握的檢 測技術 在科技飛速發(fā)展的新時代 檢測人員要搶抓 國家機遇 緊跟形勢 不斷學習探索新的檢測方法 確保供水水質 保障人民群眾喝上 放心水 編輯張順全 優(yōu)化思路 方案和工作流程在具體實施案例中進行 技術方案修改 或者對其中部分技術特征進行等同 替換 使設備更加優(yōu)化 更有針對性地開展菇渣發(fā)酵 和基質輸送 4 優(yōu)化效果 結合種植蔬菜特點 對現(xiàn)有設備進行技術優(yōu)化 后 本案例具有如下有益效果 攪拌電機驅動攪拌葉 對攪拌發(fā)酵筒內部的物料進行攪拌 同時通過曝氣 泵經(jīng)曝氣內腔網(wǎng)攪拌發(fā)酵筒內部進行曝氣 使得基 質內供氧效果更好 利于基質的有效發(fā)酵 通過電動 推桿推動滑座在導桿上水平方向移動 從而增大了 攪拌范圍 使得發(fā)酵攪拌效果更好 通過操作手輪經(jīng) 螺桿和轉軸帶動隔板在攪拌發(fā)酵筒底部進行翻轉 發(fā)酵產(chǎn)物慢慢傾斜進入發(fā)酵收集筒 使得發(fā)酵收集 筒底部不會發(fā)生堆積阻塞現(xiàn)象 抽取泵將發(fā)酵液或 外部水注入攪拌發(fā)酵筒內 使得發(fā)酵堆的濕度保持 基本平衡 為發(fā)酵堆的全面發(fā)酵提供保障 5 結語 以制作工藝簡單 個性化定制為思路 通過對菌 渣發(fā)酵裝置曝氣 攪拌 加料3個環(huán)節(jié)的改進 可提 升菌渣發(fā)酵的質量 進而對以菇渣為主的混配基質 育苗效果產(chǎn)生積極影響 結合現(xiàn)階段農業(yè)科技服務 體系的規(guī)劃發(fā)展 在與日光溫室 特色農業(yè) 生態(tài)農 業(yè)生產(chǎn)有關的農業(yè)專業(yè)大戶培育 家庭農場推廣 果 蔬專業(yè)合作社建立的新型農業(yè)經(jīng)營體系形成中積極 開發(fā)規(guī)?;?專業(yè)化 社會化技術研發(fā)和改進 有效 促進家庭農場 農民專業(yè)合作社 農業(yè)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體 三類新型經(jīng)營主體有關生產(chǎn)效益 也為農業(yè)生態(tài)多 樣化 無害化 自然資源的可循環(huán)利用提供路徑 3 參考文獻 1 郜永博 茄子無土栽培基質配比優(yōu)化及氮磷鉀用量研究 D 泰安 山東農業(yè)大學 2019 2 余桂平 費焱 姚愛萍 等 畜禽廢棄物堆肥發(fā)酵環(huán)節(jié)翻拋機械優(yōu)化與改進 J 農業(yè)開發(fā)與裝備 2019 4 96 98 3 李娟 農業(yè)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體促進江西鄉(xiāng)村振興對策思考 J 新余學院學報 2019 3 11 16 編輯張順全 上接第51頁 農業(yè)裝備 57