对菌菇基质发酵装置的优化设计.pdf

Agricultural Science technology and lnation 农业科技与信息 2021年第16期 总第621期 蘑菇渣在种植生产后仍含有丰富的纤维素 半 纤维素 木质素 菌丝残体蛋白和矿物质等 可作为 循环农业生产要素再使用 市场上以木耳 平菇 杏 鲍菇等食用菌生产废弃的菌渣为代表 常被用在混 配基质中改善日光温室幼苗根系环境 降解农业面 源污染物及土壤生态环境修复中 在对以发酵菇渣 为主 其他材料混配的番茄 茄子 西葫芦等常见蔬 菜基质育苗中 根系活力 壮苗指数及根系活力都表 现出较好的效果 使用情况相比传统基质育苗具有 多项优势 1 现阶段西北地区开展以农业生产废料为 主 如树叶 尾菜 酒糟 醋糟 玉米芯 麸皮 豆饼 木 屑等配合菇渣制成混配基质的生产应用研究 对生 产作物的研究多集中于特色果蔬 日光温室育苗及 园林树木繁育中开展生长效应分析 此外 再配合定 期检测作物生长发育状况 复合基质理化性质测定 分析数据指标的相关性 最终针对作物特点筛选出 最优的经济型复合基质配方 可降低生产成本 提高 经济附加值 基质的发酵常采取建堆原始发酵方式进行发 酵 在原始发酵过程中 为调控基质堆内的氧气状 况 需要适时对基质堆进行翻堆处理 因所采用的生 产技术在大部分情况下采用的是人工进行翻堆 导 致翻堆效率低 同时人工劳动强度大 2 为解决上述 背景技术中提出的问题 本装置对菌菇基质发酵设 备进行了优化设计 使发酵后的食用菌废料同珍珠 岩 蛭石等其他基质配合形成的经济型复合基质在 日光温室蔬菜复合基质栽培中发挥效益 促进农业 产业化结构调整 1 优化思路 针对常规发酵设备存在的问题 曝气环节可通 过改进搅拌电机驱动搅拌叶对搅拌发酵筒内部的物 料进行搅拌 同时曝气泵推动曝气内腔网搅拌发酵 筒内部进行曝气 使得基质内供氧效果更好 利于基 质的有效发酵 搅拌环节可通过改进电动推杆推动 滑座 在导杆上水平方向移动 从而增大搅拌范围 使得发酵搅拌效果更好 添加物料环节可通过改进 操作手轮经螺杆和转轴带动隔板在搅拌发酵筒底部 进行翻转 发酵产物慢慢倾斜进入发酵收集筒 使得 对菌菇基质发酵装置的优化设计 李强栋 徐文栋 武威职业学院 甘肃武威733000 摘 要 在日光温室中常使用以发酵菇渣为主 蛭石 珍珠岩 煤渣等辅料配置的蔬菜育苗基质 其相比 传统育苗基质具有多项优势 优化改进菌菇基质发酵设备装置 对菇渣发酵后循环再利用具有重要的价值 该装置为解决自然发酵过程中氧气不足 翻堆效率低下等问题 优化了搅拌电机 电动推杆和操作手轮等部 件 经过优化设计后 使得基质内供氧效果更好 搅拌范围更大 酵堆湿度保持平衡 为蘑菇渣全面发酵提供 了保障 关键词 蘑菇渣 发酵装置 优化设计 中图分类号 S22 文献标识码 A 文章编号 1003 6997 2021 16 0055 03 收稿日期 2021 04 01 作者简介 李强栋 1984 男 甘肃景泰人 讲师 主要从事草业科学 职业教育研究 基金项目 2018年度甘肃省高等学校科研项目 2018B 110 武威市 三区 科技人才专项经费 农业装备 55 DOI 10 15979 62 1057 s 2021 16 021 Agricultural Science technology and lnation 2021年第16期 总第621期 农业科技与信息 发酵收集筒底部不会发生堆积阻塞现象 2 设计要点 为实现上述优化目的 遵循优化思路可提供技 术方案 优化菌菇基质发酵装置 包括搅拌发酵筒 发酵收集筒 导杆 搅拌电机 电动推杆 搅拌叶 曝 气泵 隔板 过滤网板 出料斗和抽取泵 搅拌发酵筒 顶部通过安装块安装有导杆 导杆上滑动安装有滑 座 滑座底部安装有搅拌电机 搅拌电机的驱动轴伸 入搅拌发酵筒 且连接设置有搅拌叶 安装块上安装 有与滑座一侧固接的电动推杆 搅拌发酵筒内壁上 安装有曝气内腔 曝气内腔上端通过连接管与安装 在搅拌发酵筒上端外壁上的曝气泵相连接 搅拌发 酵筒底部连接设置有发酵收集筒 发酵收集筒底部 设置有出料斗 隔板和过滤网板的两端上一体成型 有转轴 分别通过转轴和轴承与搅拌发酵筒和发酵 收集筒转动连接 转轴的外端通过螺杆连接有操作 手轮 搅拌发酵筒顶部还安装有抽取泵 此外 为配 合设备各环节运行正常 该设备的搅拌发酵筒上端 内壁上安装有温湿度传感器 搅拌发酵筒和发酵收 集筒外壁上安装有与螺杆螺纹旋接的螺纹支架 隔 板通过转轴安装在搅拌发酵筒的底部 过滤网板通 过转轴安装在发酵收集筒的中部 出料斗上安装有 出料阀 抽取泵一端通过进液管与搅拌发酵筒相连 接 抽取泵一端通过水管经三通管道与设置在发酵 收集筒底端的出液管及外部注水管相连接 3 工作原理及流程 如图1 本优化设计设备的工作原理及使用流 程可解释如下 设备经优化设计后 在使用时 工作 人员将菌菇废料导入搅拌发酵筒盖上筒盖 启动搅 拌电机驱动搅拌叶对搅拌发酵筒内部的物料进行搅 拌 同时通过曝气泵经曝气内腔网搅拌发酵筒内部 进行曝气 为了搅拌发酵筒内部物料得到充分搅拌 通过电动推杆推动滑座在导杆上水平方向移动 从 而可以移动搅拌电机和搅拌叶对搅拌发酵筒内部物 料进行充分搅拌操作 在发酵过程中 通过安装的温湿度传感器实时 显示温度和湿度 通过操作手轮经螺杆带动转轴在 轴承上转动 从而使得隔板在搅拌发酵筒底部进行 翻转 同理发酵液进入发酵收集筒 通过操作手轮经 螺杆带动转轴在轴承上转动 从而使得过滤网板在 发酵收集筒内部进行翻转 另外 抽取泵一端通过进 液管与搅拌发酵筒相连接 抽取泵一端通过水管经 三通管分别与设置在发酵收集筒底端的出液管及外 部注水管相连接 抽取泵将发酵液或外部水注入搅 拌发酵筒内 最后发酵物通过出料漏斗进行出料 对于本领域开展工作的技术人员来说 可以对 注 1 搅拌发酵筒 2 发酵收集筒 3 安装块 4 导杆 5 6 搅拌电机 7 电动推杆 8 搅拌叶 9 曝气泵 10 曝 气内腔 11 温湿度传感器 12 隔板 13 过滤网板 14 出料斗 15 出液管 16 三通管 17 水管 18 抽取泵 19 进液管 20 22 轴承 转轴等 23 操作手轮 24 出 料阀 图1 优化装置简图 农业装备 56 Agricultural Science technology and lnation 农业科技与信息 2021年第16期 总第621期 法 每次只能检测一个指标 3 2 从时间合理利用角度分析 离子色谱法只要采集信号稳定后 每进一次样 接下来30 min仪器就自动分析 到检测完毕 仪器 自动报警 检测员只要将工作曲线稍微处理后保存 以待最后分析 在仪器自动分析这段时间内 检测人 员可以到其他检测室内进行工作 能做到充分合理 利用时间 提高工作效率 而其他检测方法 紫外分 光光度法 滴定法 氟试剂比色法 检测人员不能离 开工作台 如滴定法操作中 检测人员要眼睛注视瓶 子 手握瓶颈 时刻关注瓶内颜色变化情况 3 3 从环境安全角度分析 离子色谱法操作简单 安全环保 离子色谱法多 用淋洗液为碳酸氢钠溶液 碳酸钠溶液 建立工作曲 线时所用药品为氯化物标准液 氟化物标准液 硫酸 盐标准液 硝酸盐标准液 这些无机非金属盐类之间 相互不发生反应 在剂量很小情况下对操作人员和 环境不会产生伤害 而其他操作法 紫外分光光度 法 滴定法 氟试剂比色法 所用药品试剂繁多 相互 之间能发生反应 副反应也较多 例如紫外分光光度 法操作过程中滴加的氨水易挥发 对人体和环境危 害较大 废液处理比较麻烦 无形中增加了检测人员 的工作量 4 结束语 离子色谱法是新形势下检测人员必须掌握的检 测技术 在科技飞速发展的新时代 检测人员要抢抓 国家机遇 紧跟形势 不断学习探索新的检测方法 确保供水水质 保障人民群众喝上 放心水 编辑张顺全 优化思路 方案和工作流程在具体实施案例中进行 技术方案修改 或者对其中部分技术特征进行等同 替换 使设备更加优化 更有针对性地开展菇渣发酵 和基质输送 4 优化效果 结合种植蔬菜特点 对现有设备进行技术优化 后 本案例具有如下有益效果 搅拌电机驱动搅拌叶 对搅拌发酵筒内部的物料进行搅拌 同时通过曝气 泵经曝气内腔网搅拌发酵筒内部进行曝气 使得基 质内供氧效果更好 利于基质的有效发酵 通过电动 推杆推动滑座在导杆上水平方向移动 从而增大了 搅拌范围 使得发酵搅拌效果更好 通过操作手轮经 螺杆和转轴带动隔板在搅拌发酵筒底部进行翻转 发酵产物慢慢倾斜进入发酵收集筒 使得发酵收集 筒底部不会发生堆积阻塞现象 抽取泵将发酵液或 外部水注入搅拌发酵筒内 使得发酵堆的湿度保持 基本平衡 为发酵堆的全面发酵提供保障 5 结语 以制作工艺简单 个性化定制为思路 通过对菌 渣发酵装置曝气 搅拌 加料3个环节的改进 可提 升菌渣发酵的质量 进而对以菇渣为主的混配基质 育苗效果产生积极影响 结合现阶段农业科技服务 体系的规划发展 在与日光温室 特色农业 生态农 业生产有关的农业专业大户培育 家庭农场推广 果 蔬专业合作社建立的新型农业经营体系形成中积极 开发规模化 专业化 社会化技术研发和改进 有效 促进家庭农场 农民专业合作社 农业产业化联合体 三类新型经营主体有关生产效益 也为农业生态多 样化 无害化 自然资源的可循环利用提供路径 3 参考文献 1 郜永博 茄子无土栽培基质配比优化及氮磷钾用量研究 D 泰安 山东农业大学 2019 2 余桂平 费焱 姚爱萍 等 畜禽废弃物堆肥发酵环节翻抛机械优化与改进 J 农业开发与装备 2019 4 96 98 3 李娟 农业产业化联合体促进江西乡村振兴对策思考 J 新余学院学报 2019 3 11 16 编辑张顺全 上接第51页 农业装备 57