一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统及方法，该制备系统主要包含压滤子系统、发酵子系统、烘干子系统；压滤子系统用于对中药药渣底物进行压滤，获得所需含水量的底物；发酵子系统将压滤后的中药药渣底物与微生物菌剂以及蔗糖水混合搅拌，并且进行发酵；烘干子系统将发酵后的发酵物进行烘烤，获得固状的复合发酵物，该复合发酵物粉碎后可用于改良盐碱地土壤；本发明专利技术在压滤过程中可实现含水量可控，并且在发酵过程中能提供长周期、稳定的发酵环境。

【技术实现步骤摘要】
一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统及方法
本专利技术涉及盐碱地改良
，特别是涉及一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统及方法。
技术介绍
目前，中药制品使用广泛，中药厂制备药液后，残余的中药药渣直接掩埋或者焚烧，造成了不小的浪费。而我国西北地区以及沿海地区，有着大量的盐碱地，由于土壤中缺乏有机物，农作物不宜种植，造成了大量土地荒废。现在科学界探索将中药药渣进行回收利用，通过微生物发酵制成盐碱地土壤改良剂，用于改良盐碱地土壤。可以说，利用微生物对中药药渣发酵制得的盐碱地土壤微生物改良剂在治理盐碱地时有着广阔的应用前景，现在缺乏专门用于盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统，由于改良剂的制备过程中，对中药药渣含水量有着严苛的要求，通常在15-25％区间内，现有设备难以通过压滤，定量获取该含水量的中药药渣；同时发酵过程中由于发酵周期长，发酵中外界环境温度的变化也会对发酵罐内发酵物产生不良影响，难以保证发酵温度恒定在一个可控区间内；另外，在制备方法上也多停留在理论探索中。
技术实现思路
为此，有必要提供一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统及方法，来实现压滤过程中含水量可控，以及在发酵过程中提供长周期、稳定的发酵环境，本专利技术提供如下技术方案：一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统，包括压滤子系统、发酵子系统以及烘干子系统，所述压滤子系统包含压滤装置主体、压力支撑台、液压泵、伸缩轴、压力柄、集液箱、第一电磁阀、收集计量筒；所述压滤装置主体的上方可拆卸安装有液压泵，液压泵的输出轴通过伸缩轴固定连接压力柄，启动液压泵使得伸缩轴以及压力柄向下方运动，将放置于压力支撑台上的中药药渣底物进行挤压；所述压滤装置主体内底部固定设置有压力支撑台以及集液箱；其中压力支撑台从上至下依次设置有金属过滤网、支撑柄、弹性细纱网以及回转平台，支撑柄上开设有贯穿的过滤孔，将压榨后的中药药渣残液导入汇聚至压力支撑台下方的集液箱中；集液箱的底部开设有出液口，出液口贯穿压滤装置主体的底部，并通过管道连接第一电磁阀，第一电磁阀的另一端通过管道连接收集计量筒，第一电磁阀用于控制管道内中药药渣残液流速；所述压滤装置主体包含有第一罐体、第一盖体、第一支撑座、第一销轴、观察窗；其中，第一罐体与第一盖体通过第一销轴铰接，通过第一盖体开合，方便对中药药渣底物进行投取；第一支撑座固定在第一罐体的下方，用以支撑整个压滤装置主体；观察窗设置在第一罐体上，用以观察中药药渣底物的压榨情况；所述支撑柄以及回转平台均采用铸铁材质，可抵抗压力变形；所述液压泵采用伺服液压泵，可调节输出不同载荷；所述收集计量筒放置在电子称重台上，电子称重台用以读取收集计量筒内的中药药渣残液；所述中药药渣底物外包覆有一层纱网，便于投放以及取出；所述观察窗贴合有玻璃镜片，防止压榨过程中药渣残液飞溅出第一罐体外。进一步的，所述发酵子系统包含发酵装置主体、电机、搅拌轴、搅拌辊、第一控制单元、第一显示器、第一外接电源、冷水站、热水站、第二电磁阀、第三电磁阀、接通管、回收站、轴承以及温度传感器；发酵装置主体上端可拆卸连接有电机，电机输出轴固定连接搅拌轴，搅拌轴贯穿发酵装置主体的第二盖体，并通过轴承与第二盖体连接，搅拌轴与搅拌辊固定连接，启动电机使得搅拌轴以及搅拌辊旋转，用于对混合了中药药渣底物、微生物菌剂以及蔗糖水的复合发酵物进行搅拌；搅拌辊上固定安装有温度传感器，用于测量复合发酵物发酵时内部温度；温度传感器的线束电性连接在第一控制单元上，将采集的温度信息传至第一控制单元内；第一外接电源连接第一控制单元以及第一显示器，用于给第一控制单元以及第一显示器供电；第一控制单元分别电性连接第二电磁阀、第三电磁阀，第二电磁阀两端通过管道分别连接热水站以及接通管输入端，第三电磁阀两端通过管道分别连接冷水站以及接通管输入端，接通管的输出端通过管道连接发酵装置主体上的进水口；发酵装置主体内壁上设有水管槽，水管嵌设固定于水管槽内，水管在水管槽上盘绕后，两端分别连接进水口以及出水口；发酵装置主体上的出水口通过管道连接回收站；第一控制单元还电性连接于第一显示器，用于将温度传感器采集到的复合发酵物内部温度显示于第一显示器。进一步的，第一控制单元为PLC控制器，用于控制第二电磁阀、第三电磁阀的开启和关闭，通过对温度传感器采集的温度以及发酵温度阈值比较，实现第二电磁阀、第三电磁阀的开启和关闭；具体的，当温度传感器采集到复合发酵物内部温度低于预设发酵温度阈值时，则开启第二电磁阀，热水站的热水通过接通管流入进水口，热水在水管内循环加热，提高第二罐体内温度，热水经循环后从出水口流入回收站，经环境加热后，复合发酵物内部温度恢复到预设发酵温度区间后，第一控制单元控制第二电磁阀关闭；当温度传感器采集到复合发酵物内部温度高于预设发酵温度阈值时，开启第三电磁阀，冷水站的冷水通过接通管流入进水口，冷水在水管内循环吸热，降低第二罐体内温度，冷水经循环后从出水口流入回收站，经环境吸热后，复合发酵物内部温度恢复到预设发酵温度区间后，第一控制单元控制第三电磁阀关闭；所述预设发酵温度区间为30-35℃。进一步的，发酵装置主体包含有第二罐体、第二盖体、第二支撑座、第二销轴、投料口、进水口、出水口、水管、水管槽；其中第二罐体与第二盖体通过第二销轴铰接，通过第二盖体开合，方便对中药药渣底物进行投放；第二支撑座固定在第二罐体的下方，用以支撑整个发酵装置主体；投料口设置在第二罐体上，用于投放微生物菌剂以及蔗糖水；所述投料口可封堵，在投料口投放微生物菌剂以及蔗糖水后，利用封堵塞封堵投料口，保证发酵装置主体封闭。进一步的，烘干子系统包含有烘干装置主体、热风机、第二控制单元、第二外接电源、第二显示器、温度计；烘干装置主体的热风管接口通过通气管道连接热风机输出口；温度计贯穿并固定在第三盖体上；第二控制单元电性连接热风机、温度计以及第二显示器，热风机提供热气流用于对复合发酵物进行烘烤，温度计采集到烘干装置主体烘干温度并传递给第二控制单元，所述第二控制单元为PLC控制器，第二控制单元对比温度计采集的温度以及预设烘干温度阈值来调整热风机输出功率；具体的，若采集温度高于预设烘干温度阈值，下调热风机档位降低其输出功率，若采集温度低于预设烘干温度阈值，调高热风机档位提高其输出功率，当复合发酵物烘干温度恢复到预设烘干温度区间内，保持热风机输出功率不变；第二控制单元还电性连接第二显示器，将烘干装置主体内温度实时显示在第二显示器上；第二外接电源分别连接热风机以及第二控制单元，用于给热风机以及第二控制单元供电。进一步的，烘干装置主体包含有第三罐体、第三盖体、第三支撑座、第三销轴、排气口、热风管接口；第三罐体与第三盖体通过第三销轴铰接，通过第三盖体开合，方便对复合发酵物进行投放和取出；第三支撑座固定在第三罐体的下方，用以支撑整个发酵装置主体。一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备方法，利用上述制备系统，其步骤如下：S100，将中药药渣底物投入至所述压滤子系统进行压滤，最终获取含水量为25％的中药药渣底物，并取出备用；S200，将压滤后的中药药渣底物投入至发酵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统，包括压滤子系统、发酵子系统以及烘干子系统，其特征在于，所述压滤子系统包含压滤装置主体、压力支撑台、液压泵、伸缩轴、压力柄、集液箱、第一电磁阀、收集计量筒；所述压滤装置主体的上方可拆卸安装有液压泵，液压泵的输出轴通过伸缩轴固定连接压力柄，启动液压泵使得伸缩轴以及压力柄向下方运动，将放置于压力支撑台上的中药药渣底物进行挤压；所述压滤装置主体内底部固定设置有压力支撑台以及集液箱；其中压力支撑台从上至下依次设置有金属过滤网、支撑柄、弹性细纱网以及回转平台，支撑柄上开设有贯穿的过滤孔，将压榨后的中药药渣残液导入汇聚至压力支撑台下方的集液箱中；集液箱的底部开设有出液口，出液口贯穿压滤装置主体的底部，并通过管道连接第一电磁阀，第一电磁阀的另一端通过管道连接收集计量筒，第一电磁阀用于控制管道内中药药渣残液流速；/n所述压滤装置主体包含有第一罐体、第一盖体、第一支撑座、第一销轴、观察窗；其中，第一罐体与第一盖体通过第一销轴铰接，通过第一盖体开合，方便对中药药渣底物进行投取；第一支撑座固定在第一罐体的下方，用以支撑整个压滤装置主体；观察窗设置在第一罐体上，用以观察中药药渣底物的压榨情况；/n所述支撑柄以及回转平台均采用铸铁材质，可抵抗压力变形；所述液压泵采用伺服液压泵，可调节输出不同载荷；所述收集计量筒放置在电子称重台上，电子称重台用以读取收集计量筒内的中药药渣残液；所述中药药渣底物外包覆有一层纱网，便于投放以及取出；所述观察窗贴合有玻璃镜片，防止压榨过程中药渣残液飞溅出第一罐体外。/n...

【技术特征摘要】
1.一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统，包括压滤子系统、发酵子系统以及烘干子系统，其特征在于，所述压滤子系统包含压滤装置主体、压力支撑台、液压泵、伸缩轴、压力柄、集液箱、第一电磁阀、收集计量筒；所述压滤装置主体的上方可拆卸安装有液压泵，液压泵的输出轴通过伸缩轴固定连接压力柄，启动液压泵使得伸缩轴以及压力柄向下方运动，将放置于压力支撑台上的中药药渣底物进行挤压；所述压滤装置主体内底部固定设置有压力支撑台以及集液箱；其中压力支撑台从上至下依次设置有金属过滤网、支撑柄、弹性细纱网以及回转平台，支撑柄上开设有贯穿的过滤孔，将压榨后的中药药渣残液导入汇聚至压力支撑台下方的集液箱中；集液箱的底部开设有出液口，出液口贯穿压滤装置主体的底部，并通过管道连接第一电磁阀，第一电磁阀的另一端通过管道连接收集计量筒，第一电磁阀用于控制管道内中药药渣残液流速；
所述压滤装置主体包含有第一罐体、第一盖体、第一支撑座、第一销轴、观察窗；其中，第一罐体与第一盖体通过第一销轴铰接，通过第一盖体开合，方便对中药药渣底物进行投取；第一支撑座固定在第一罐体的下方，用以支撑整个压滤装置主体；观察窗设置在第一罐体上，用以观察中药药渣底物的压榨情况；
所述支撑柄以及回转平台均采用铸铁材质，可抵抗压力变形；所述液压泵采用伺服液压泵，可调节输出不同载荷；所述收集计量筒放置在电子称重台上，电子称重台用以读取收集计量筒内的中药药渣残液；所述中药药渣底物外包覆有一层纱网，便于投放以及取出；所述观察窗贴合有玻璃镜片，防止压榨过程中药渣残液飞溅出第一罐体外。


2.根据权利要求1所述的一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统，其特征在于，所述发酵子系统包含发酵装置主体、电机、搅拌轴、搅拌辊、第一控制单元、第一显示器、第一外接电源、冷水站、热水站、第二电磁阀、第三电磁阀、接通管、回收站、轴承以及温度传感器；发酵装置主体上端可拆卸连接有电机，电机输出轴固定连接搅拌轴，搅拌轴贯穿发酵装置主体的第二盖体，并通过轴承与第二盖体连接，搅拌轴与搅拌辊固定连接，启动电机使得搅拌轴以及搅拌辊旋转，用于对混合了中药药渣底物、微生物菌剂以及蔗糖水的复合发酵物进行搅拌；搅拌辊上固定安装有温度传感器，用于测量复合发酵物发酵时内部温度；温度传感器的线束电性连接在第一控制单元上，将采集的温度信息传至第一控制单元内；第一外接电源连接第一控制单元以及第一显示器，用于给第一控制单元以及第一显示器供电；第一控制单元分别电性连接第二电磁阀、第三电磁阀，第二电磁阀两端通过管道分别连接热水站以及接通管输入端，第三电磁阀两端通过管道分别连接冷水站以及接通管输入端，接通管的输出端通过管道连接发酵装置主体上的进水口；发酵装置主体内壁上设有水管槽，水管嵌设固定于水管槽内，水管在水管槽上盘绕后，两端分别连接进水口以及出水口；发酵装置主体上的出水口通过管道连接回收站；第一控制单元还电性连接于第一显示器，用于将温度传感器采集到的复合发酵物内部温度显示于第一显示器。


3.根据权利要求2所述的一种盐碱地土壤微生物改良剂的制备系统，其特征在于，第一控制单元为PLC控制器，用于控制第二电磁阀、第三电磁阀的开启和关闭，通过对温度传感器采集的温度以及发酵温度阈值比较，实现第二电磁阀、第三电磁阀的开启和关闭；具体的，当温度传感器采集到复合发酵物内部温度低于预设发酵温度阈值时，则开启第二电磁阀，热水站的热水通过接通管流入进水口，热水在水管内循环加热，提高第二罐体内温度，热水经循环后从出水口流入回收站，经环境加热后，复合发酵物内部温度恢复到预设发酵温度区间后，第一控制单元控制第二电磁阀关闭；当温度传感器采集到复合发酵物内部温度高于预设发酵温度阈值时，开启第三电磁阀，冷水站的冷水通过接通管流入进水口，冷水在水管内循环吸热，降低第二罐体内温度，冷水经循环后从出水口流入回收站，经环境吸热后，复合发酵物内部温度恢复到预设发酵温度区间后，第一控制单元控制第三电磁阀关闭；所述预设发酵温度区间为30-35℃。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李凤霞，郭永忠，王长军，柯英，周丽娜，
申请(专利权)人：宁夏农林科学院农业资源与环境研究所宁夏土壤与植物营养重点实验室，
类型：发明
国别省市：宁夏;64