一种松树皮基质发酵器
技术领域
本实用新型属于生物发酵工程技术领域，具体涉及一种发酵器。
背景技术
发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵有时也写作酦酵，其定义由使用场合的不同而不同。通常所说的发酵，多是指微生物对有机物的某种分解过程。发酵是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在生物、生态和环保领域中均有广泛应用。
我国作为农林业大国，在生产过程中产生了多种诸如稻秆、锯末、树皮等农林废弃物，这些废弃物有机质和矿质养分含量丰富，若处理不妥，不但导致资源的流失与浪费，而且可能会严重污染环境。因松树皮具有缓冲能力和阳离子交换能力等特性，因此以松树皮基质作为泥炭代替物成为了趋势，尤其在树苗培育、花卉产业化栽培和园艺生产栽培中得到越来越广泛的应用。然而未腐熟的松树皮具有疏水性，C/N较高，含有单宁、酚类等有害物质，不利于植株生长，需经过自然腐熟或人工发酵后方可用作苗木栽培基质。由于松树皮本身具有结构坚固，抗菌性、不易被水浸透、松脂含量高以及特殊的木质纤维结构等特性都决定了松树皮要比其他有机物更难以发酵分解，现有的发酵设备难以快速高效地发酵松树皮基质，腐熟所需时间长，有机质分解有限，腐熟度表现一般。
实用新型内容
本实用新型的目的是要解决现有生物发酵器存在发酵效率低，腐熟质量差的问题，而提供一种松树皮基质发酵器。
一种松树皮基质发酵器，它包括发酵室、通风设备、搅拌设备、雾化设备、传感器显示器、pH传感器、温度传感器、湿度传感器、加热电阻丝和电池组；
松树皮基质发酵器的壳体由隔板分隔成上腔室和机器工作室，发酵室设置在上腔室内，在发酵室的外侧壁上设置加热电阻丝，在松树皮基质发酵器的壳体与加热电阻丝之间设置保温层；发酵室的顶部设置加料口，发酵室的底部设置出料口，在发酵室的侧壁上均布设置若干可视窗口；
所述通风设备包括通风电机和通风管，通风管的一端延伸至发酵室内，在通风管上设置出风口Ⅰ和出风口Ⅱ，通风电机设置在松树皮基质发酵器的壳体上；
所述搅拌设备包括搅拌桨、搅拌器电机和搅拌桨转轴，搅拌桨设置在搅拌桨转轴上，且设置在发酵室内，搅拌桨转轴的顶端设置在上腔室的内顶部，搅拌桨转轴的底端设置在机器工作室内底部，搅拌器电机设置在机器工作室内，搅拌桨转轴与搅拌器电机通过皮带连接；
雾化设备包括雾化器、水箱和导水管，雾化器设置在发酵室内顶部，水箱设置在上腔室外顶部，雾化器与水箱通过导水管连通；
在出料口下方、机器工作室内设置出料室，出料室的下方设置电池组；在出料口侧部的保温层内依次设置pH传感器、温度传感器和湿度传感器，传感器显示器设置在松树皮基质发酵器的壳体上；pH传感器的电信号输出端、温度传感器的电信号输出端和湿度传感器的电信号输出端分别与传感器显示器的pH电信号输入端、温度电信号输入端和湿度电信号输入端连接，传感器显示器用于实时显示其接收到的数据。
本实用新型原理及优点：一、本实用新型一种松树皮基质发酵器设置搅拌设备，在发酵室内设置搅拌桨，通过搅拌桨的搅拌作用使松树皮基质得到充分摩擦，减小松树皮基质粒径、破坏蜡质层及木质纤维，进而达到提高发酵效率和腐熟质量的目的；二、本实用新型一种松树皮基质发酵器设置传感器显示器、pH传感器、温度传感器和湿度传感器，利用pH传感器、温度传感器和湿度传感器实时对发酵室内的pH值、温度和湿度进行监测，并通过传感器显示器实时显示发酵室内pH值、温度和湿度的情况，根据监测得到的结果便于对发酵过程的控制。三、本实用新型一种松树皮基质发酵器设置电池组，在无外界电源的情况下(如在野外、交流电停电等)，利用电池组进行供电，保证发酵器正常工作。四、本实用新型一种松树皮基质发酵器设置保温层，能有效对发酵室进行保温和保湿处理。五、本实用新型一种松树皮基质发酵器设置若干可视窗口，便于快速通过观察白色菌丝判断发酵阶段。六、本实用新型一种松树皮基质发酵器设置加热电阻丝，根据传感器显示器显示的温度情况，利用加热电阻丝控制发酵室内的温度。七、本实用新型一种松树皮基质发酵器设置雾化设备，根据传感器显示器显示的湿度情况，利用雾化设备控制发酵室内容的湿度。八、本实用新型一种松树皮基质发酵器设置通风设备和加热电阻丝，利用通风设备和加热电阻丝对已发酵完成的松树皮基质进行烘干处理。
附图说明
图1是本实用新型一种松树皮基质发酵器的结构示意图，图中1表示发酵室，2表示搅拌桨，3表示机体把手，4表示出料室把手，5表示可视窗口，6表示加热电阻丝，7表示摩擦凸起，8表示通风电机，9表示雾化器，10表示电池组，11表示天平，12表示水箱，13表示加料口，14表示传感器显示器，15表示pH传感器，16表示温度传感器，17表示湿度传感器，18表示搅拌器电机，19表示机器工作室，20表示出料口，21表示滚轮，22表示保温层，23表示导水管，24表示出料室，8-1表示出风口Ⅰ，8-2表示出风口Ⅱ。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种松树皮基质发酵器，它包括发酵室1、通风设备、搅拌设备、雾化设备、传感器显示器14、pH传感器15、温度传感器16、湿度传感器17、加热电阻丝6和电池组10；
松树皮基质发酵器的壳体由隔板分隔成上腔室和机器工作室19，发酵室1设置在上腔室内，在发酵室1的外侧壁上设置加热电阻丝6，在松树皮基质发酵器的壳体与加热电阻丝6之间设置保温层22；发酵室1的顶部设置加料口13，发酵室1的底部设置出料口20，在发酵室1的侧壁上均布设置若干可视窗口5；
所述通风设备包括通风电机8和通风管，通风管的一端延伸至发酵室1内，在通风管上设置出风口Ⅰ8-1和出风口Ⅱ8-2，通风电机8设置在松树皮基质发酵器的壳体上；
所述搅拌设备包括搅拌桨2、搅拌器电机18和搅拌桨转轴，搅拌桨2设置在搅拌桨转轴上，且设置在发酵室1内，搅拌桨转轴的顶端设置在上腔室的内顶部，搅拌桨转轴的底端设置在机器工作室19内底部，搅拌器电机18设置在机器工作室19内，搅拌桨转轴与搅拌器电机18通过皮带连接；
雾化设备包括雾化器9、水箱12和导水管23，雾化器9设置在发酵室1内顶部，水箱12设置在上腔室外顶部，雾化器9与水箱12通过导水管23连通；
在出料口20下方、机器工作室19内设置出料室24，出料室24的下方设置电池组10；在出料口20侧部的保温层内依次设置pH传感器15、温度传感器16和湿度传感器17，传感器显示器14设置在松树皮基质发酵器的壳体上；pH传感器15的电信号输出端、温度传感器16的电信号输出端和湿度传感器17的电信号输出端分别与传感器显示器14的pH电信号输入端、温度电信号输入端和湿度电信号输入端连接，传感器显示器14用于实时显示其接收到的数据。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述松树皮基质发酵器还包括天平11，天平11设置在上腔室外顶部。其他与具体实施方式一相同。
本实施方式设置天平11，满足在发酵过程中定量添加氮源、微生物菌剂等外源添加剂的需求。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述松树皮基质发酵器还包括滚轮21，滚轮21设置在机器工作室19外底部。其他与具体实施方式一或二相同。
本实施方式设置滚轮21，便于搬运。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述松树皮基质发酵器还包括若干摩擦凸起7，若干摩擦凸起7均布设置在发酵室1内侧壁上。其他与具体实施方式一至三相同。
本实施方式在发酵室1内侧壁上设置若干摩擦凸起7，利用摩擦凸起7便于在搅拌过程中对松树皮基质进行碰撞摩擦，达到快速减小松树皮基质粒径、破坏蜡质层及木质纤维的目的。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述松树皮基质发酵器还包括两个机体把手3，两个机体把手3对称设置在上腔室外侧壁上，其他与具体实施方式一至四相同。
本实施方式设置机体把手3，便于搬运。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：所述松树皮基质发酵器还包括出料室把手4，出料室把手4设置在出料室24外侧壁上。其他与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：所述出风口Ⅰ8-1和出风口Ⅱ8-2设置在搅拌桨2的上方。其他与具体实施方式一至六相同。
本实用新型内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现实用新型的目的。
采用下述试验验证本实用新型效果
实施例1：一种松树皮基质发酵器，它包括发酵室1、通风设备、搅拌设备、雾化设备、传感器显示器14、pH传感器15、温度传感器16、湿度传感器17、加热电阻丝6和电池组10；
松树皮基质发酵器的壳体由隔板分隔成上腔室和机器工作室19，发酵室1设置在上腔室内，在发酵室1的外侧壁上设置加热电阻丝6，在松树皮基质发酵器的壳体与加热电阻丝6之间设置保温层22；发酵室1的顶部设置加料口13，发酵室1的底部设置出料口20，在发酵室1的侧壁上均布设置若干可视窗口5；
所述通风设备包括通风电机8和通风管，通风管的一端延伸至发酵室1内，在通风管上设置出风口Ⅰ8-1和出风口Ⅱ8-2，通风电机8设置在松树皮基质发酵器的壳体上；
所述搅拌设备包括搅拌桨2、搅拌器电机18和搅拌桨转轴，搅拌桨2设置在搅拌桨转轴上，且设置在发酵室1内，搅拌桨转轴的顶端设置在上腔室的内顶部，搅拌桨转轴的底端设置在机器工作室19内底部，搅拌器电机18设置在机器工作室19内，搅拌桨转轴与搅拌器电机18通过皮带连接；
雾化设备包括雾化器9、水箱12和导水管23，雾化器9设置在发酵室1内顶部，水箱12设置在上腔室外顶部，雾化器9与水箱12通过导水管23连通；
在出料口20下方、机器工作室19内设置出料室24，出料室24的下方设置电池组10；在出料口20侧部的保温层内依次设置pH传感器15、温度传感器16和湿度传感器17，传感器显示器14设置在松树皮基质发酵器的壳体上；pH传感器15的电信号输出端、温度传感器16的电信号输出端和湿度传感器17的电信号输出端分别与传感器显示器14的pH电信号输入端、温度电信号输入端和湿度电信号输入端连接，传感器显示器14用于实时显示其接收到的数据。
所述松树皮基质发酵器还包括天平11，天平11设置在设置在上腔室外顶部。
所述松树皮基质发酵器还包括滚轮21，滚轮21设置在机器工作室19外底部。
所述松树皮基质发酵器还包括若干摩擦凸起7，若干摩擦凸起7均布设置在发酵室1内侧壁上。
所述松树皮基质发酵器还包括两个机体把手3，两个机体把手3对称设置在上腔室外侧壁上。
所述松树皮基质发酵器还包括出料室把手4，出料室把手4设置在出料室24外侧壁上。
所述出风口Ⅰ8-1和出风口Ⅱ8-2设置在搅拌桨2的上方。
本实施例一种松树皮基质发酵器的使用方法，它是按以下步骤完成的：
第一阶段：
1、先将未完全腐熟的松树皮晾晒风干，然后破碎，得到粒径为≤10cm的松树皮；
2、将粒径为≤10cm的松树皮通过加料口13倒入发酵室1中，关闭加料口13，开启搅拌设备，搅拌至松树皮的粒径为≤3cm为止；
3、利用天平11量取干鸡粪、尿素、微生物菌剂和糠，开启搅拌设备，在搅拌条件下通过加料口13将干鸡粪、尿素、微生物菌剂和糠加入发酵室1，开启雾化设备，然后在搅拌条件下加入石灰，至传感器显示器14显示的pH为5～5.5为止；所述糠为稻糠、麦糠或谷糠；
所述干鸡粪与步骤2中粒径为≤10cm的松树皮的质量比为1:20；
所述尿素与步骤2中粒径为≤10cm的松树皮的质量比为1:50；
所述微生物菌剂与步骤2中粒径为≤10cm的松树皮的质量比为1:500；
所述糠与步骤2中粒径为≤10cm的松树皮的质量比为1:200；
4、关闭加料口13，开启雾化设备和搅拌设备，至传感器显示器14显示的湿度为100％，搅拌至充分混匀；
5、开启加热电阻丝6，并设置加热电阻丝6的加热温度为40～50℃，开始发酵，每隔1周开启搅拌设备进行翻倒，每隔1周开启1次通风设备，每隔1周开启1次雾化设备，以保证发酵室1内充分进行有氧发酵；
6、通过可视窗口5观测，当出现白色菌丝时，开启搅拌设备进行翻倒，完成第一阶段发酵；
第二阶段：
7、开启搅拌设备，在搅拌条件下通过加料口13将尿素倒入发酵室1内，至传感器显示器显示pH为5～5.5为止；
8、关闭加料口13，开启雾化设备和搅拌设备，至传感器显示器14显示的湿度为60％，搅拌至充分混匀；
9、开始发酵，发酵至传感器显示器14显示的温度达到90℃为止，每隔1周开启搅拌设备进行翻倒，每隔1周开启1次通风设备，每隔1周开启1次雾化设备，以保证发酵室1内充分进行有氧发酵；
10、开启通风设备、搅拌设备和加热电阻丝6，设置加热电阻丝6的加热温度为80℃，对发酵完成的松树皮基质进行烘干处理，至传感器显示器14显示的湿度为0％为止；
11、通过出料口20将已发酵完成的松树皮基质下放至出料室24，通过出料室把手4打开出料室24，收集已发酵完成的松树皮基质；
12、开启雾化设备洗净发酵室1，关闭电源，放置松树皮基质发酵器。
利用实施例1一种松树皮基质发酵器在2～3月内即可完成未完全腐熟的松树皮的发酵，且已发酵完成的松树皮基质中80％左右的有机质得到有效分解。
