專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多功能間歇膨脹固態(tài)發(fā)酵罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物工程領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)酵罐，尤其是一種多功能間歇膨脹固態(tài)發(fā)酵罐。
背景技術(shù)：
目前生物工程領(lǐng)域應(yīng)用最廣的是液體深層發(fā)酵，但其產(chǎn)生大量的廢水、通氣與機(jī)械攪拌的高動(dòng)力能耗，已經(jīng)成為其進(jìn)一步發(fā)展的障礙。固態(tài)發(fā)酵在真菌與放線菌培養(yǎng)、現(xiàn)代生物制品的產(chǎn)率以及節(jié)能節(jié)水方面，表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)，使其在現(xiàn)代生物工程領(lǐng)域得到越來(lái)越多的重視?，F(xiàn)有的固態(tài)發(fā)酵罐有淺盤(pán)式發(fā)酵罐、轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵罐、填充床式發(fā)酵罐、搖擺式發(fā)酵罐、攪拌式發(fā)酵罐、流化床式發(fā)酵罐。淺盤(pán)式發(fā)酵罐傳質(zhì)傳熱方便，發(fā)酵均勻，但裝料率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大；轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵罐、填充床式發(fā)酵罐、搖擺式發(fā)酵罐裝料率高，但發(fā)酵不均、傳質(zhì)傳熱差，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模培養(yǎng)；攪拌式發(fā)酵罐、流化床式發(fā)酵罐剪切力太大，菌絲體難以生長(zhǎng)。CN200720017477.6公開(kāi)了一種固態(tài)發(fā)酵罐，包括安裝在支座上的臥式單體發(fā)酵罐、罐內(nèi)有軸向軌道、快開(kāi)門(mén)裝置，罐體頂部裝有溫度、濕度、壓力指示儀表和傳感器，底部設(shè)有排放口，其特征是軸向軌道上放置著車(chē)架，安裝在車(chē)架上的料車(chē)軸周邊裝有4-20 組放射狀排列的料倉(cāng)架，料車(chē)軸與動(dòng)力軸由花鍵連接，罐體外部?jī)蓚?cè)裝有與罐體平行的進(jìn)、 出氣總管，進(jìn)氣總管上均勻安裝著帶閥門(mén)的進(jìn)氣管，出氣總管上均勻安裝著出氣管，各進(jìn)、 出氣管分別連接到固定在罐體外壁的弧形布?xì)馐疑?，布?xì)馐覂?nèi)罐壁上有進(jìn)、出氣孔。但存在裝料率低，已經(jīng)完成物料干燥慢的缺點(diǎn)。CN200920095667. 9公開(kāi)了實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)型恒溫、恒濕固態(tài)發(fā)酵罐。由立式罐體及上、 下封頭構(gòu)成，罐體外周壁設(shè)置有保溫套，罐體內(nèi)設(shè)置有物料托放裝置、攪拌裝置、送風(fēng)裝置、霧化噴嘴，上封頭制有接菌口，其特征在于物料托放裝置為一同軸托置于罐體內(nèi)的筒狀物料圓屜，在物料圓屜內(nèi)豎直設(shè)置有一組電熱管，在罐體內(nèi)物料圓屜下方設(shè)置有水平環(huán)狀送風(fēng)管，該送風(fēng)管與設(shè)置于物料圓屜下部的霧化噴嘴的供氣管路共同連接于一立管，該立管連接于一外供氣源，在立管與外供氣源之間連接有一加溫水罐，霧化噴嘴的供液管路連接于該加溫水罐的一出水口。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于維修，裝料率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有發(fā)酵罐的上述缺點(diǎn)，提供一種多功能間歇式固態(tài)發(fā)酵罐，使其同時(shí)具有裝料率高、傳質(zhì)傳熱方便，發(fā)酵均勻、干燥快速、勞動(dòng)強(qiáng)度小、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模培養(yǎng)發(fā)酵。本發(fā)明的技術(shù)方案是其包括發(fā)酵罐體、在罐體上裝有放空安全閥、帶空氣過(guò)濾器的排氣管、溫度、水分、PH值、溶解氧探針、罐體底部設(shè)有排液總閥；在罐體外設(shè)有由液體管路、蒸汽管路、氣體管路構(gòu)成的布?xì)獠家嚎偣?，其特征在于，設(shè)有可以通過(guò)罐體壁上的密封門(mén)推入罐體內(nèi)的多層裝料載車(chē)；在每一層上放有裝固態(tài)培養(yǎng)基的基盤(pán)，在頂部基盤(pán)上設(shè)有
3作為接種液體和傳熱供氧氣體的出口；在底部基盤(pán)上設(shè)有收集液體的導(dǎo)液槽，導(dǎo)液槽內(nèi)設(shè)有送氣送液管，送氣送液管兩側(cè)設(shè)有均勻布?xì)獠家旱拈_(kāi)孔，所述布?xì)獠家嚎偣艿囊欢送ㄟ^(guò)罐體內(nèi)的接口軟管和導(dǎo)液槽內(nèi)的送氣送液管連通，各個(gè)基盤(pán)上的排液管與發(fā)酵罐體的排液總管連通。所述裝料載車(chē)的直徑為1 2米；高度為2 3米，裝料載車(chē)共分成6-30層，每層高為10 35cm。主要根據(jù)裝料的便利和確保為微生物的成長(zhǎng)提供最佳條件。所述基盤(pán)是由上下兩個(gè)平行的金屬板構(gòu)成圓形或方形基盤(pán)，基盤(pán)外壁高7 30cm,圓形或方形基盤(pán)的形狀與發(fā)酵罐一致。所述導(dǎo)液槽深10 20mm，所述排液槽深11 23mm，排液槽比導(dǎo)液槽深1 3mm。所述布?xì)獠家汗苈分械臍怏w管路上設(shè)有加熱器、加濕器、無(wú)菌空氣過(guò)濾器，冷凝器，其外接口與送風(fēng)機(jī)連接。所述布?xì)獠家汗苈分械囊后w管路由液體接口和電磁閥構(gòu)成。所述布?xì)獠家汗苈分械恼羝苈酚蛇B接蒸汽發(fā)生器的外接口和電磁閥構(gòu)成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)這種多層裝料載車(chē)的裝料率高，固態(tài)培養(yǎng)基放在每一層基盤(pán)上，這種特殊的基盤(pán)設(shè)計(jì)使罐體具有收集發(fā)酵液態(tài)產(chǎn)物的功能，傳質(zhì)傳熱方便，發(fā)酵均勻、干燥快速、勞動(dòng)強(qiáng)度小、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模培養(yǎng)發(fā)酵。


圖1本發(fā)明的多功能間歇膨脹發(fā)酵罐縱剖面圖； 圖2為矩形頂部基盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖3為圓形頂部基盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為矩形底部基盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圓形底部基盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為布?xì)獠家汗苈穲D。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
參照附圖在發(fā)酵罐體1上裝有放空安全閥7、帶空氣過(guò)濾器的排氣管8、溫度計(jì)9、PH 探針10、水分探針11、溶解氧探針12;在發(fā)酵罐體外設(shè)有由液體管路、蒸汽管路、氣體管路構(gòu)成的布?xì)獠家嚎偣?及排液總管14，罐體底部設(shè)有排液總閥15。另設(shè)有可以通過(guò)罐體壁上的.密封門(mén)推進(jìn)罐體內(nèi)的裝料載車(chē)；裝料載車(chē)共有6-30層；每層高10 35cm ；在每一層裝料載車(chē)上放有裝固態(tài)培養(yǎng)基的基盤(pán)3，基盤(pán)3是由兩個(gè)平行的金屬板構(gòu)成，基盤(pán)外壁高7 30cm。在頂部基盤(pán)16上設(shè)有作為接種液體和傳熱供氧氣體出口的孔17 ；在底部基盤(pán)23上設(shè)有收集液體的導(dǎo)流槽20 ；導(dǎo)流槽20內(nèi)設(shè)有送氣送液導(dǎo)流管19，送氣送液導(dǎo)流管 19兩側(cè)設(shè)有均勻布?xì)獠家旱拈_(kāi)孔，所述布?xì)獠家嚎偣?的一端通過(guò)罐體內(nèi)的接口軟管6和送氣送液管18連通，各個(gè)基盤(pán)上的排液管22通過(guò)接口軟管6與發(fā)酵罐體的排液總管14連
ο罐體正面設(shè)有密封門(mén)35，門(mén)內(nèi)側(cè)為密封墊圈34。所述導(dǎo)液槽20深10 20mm，排液槽21深11 23mm，排液槽21比導(dǎo)液槽20深1 3mm。布?xì)獠家汗苈分械囊后w管路由液體接口 25和電磁閥M構(gòu)成。所述布?xì)獠家汗苈分械恼羝苈酚蛇B接蒸汽發(fā)生器的外接口 27和電磁閥沈構(gòu)成。所述布?xì)獠家汗苈分械臍怏w管路上設(shè)有電磁閥沈、加濕器四、冷凝器30、加熱器 31、無(wú)菌空氣過(guò)濾器32，其外接口 33與送風(fēng)機(jī)連接。并在管路上配以濕度探針、溫度探針， 調(diào)控氣體濕度和溫度。工作時(shí)發(fā)酵原料的滅菌由蒸汽電磁閥17控制，蒸汽接口 19連接蒸汽發(fā)生器，通入 121°C的蒸汽30min。其間關(guān)閉排氣管閥及集(排)液總閥14，排氣由安全閥7控制，實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)蒸汽壓力滅菌。為防止蒸汽滅菌引起的物料粘連，可以通入熱空氣對(duì)物料進(jìn)行預(yù)加熱。滅菌后，通入無(wú)菌空氣帶走熱量，實(shí)現(xiàn)快速冷卻。接種通過(guò)布液電磁閥15控制，布液接口 16連接液體發(fā)酵罐，由接種小泵將接種液泵入布液布?xì)饪偣?，通過(guò)基盤(pán)的布液裝置使液體慢慢浸透基盤(pán)上固態(tài)培養(yǎng)基4，基盤(pán)內(nèi)殘液由吹入的無(wú)菌空氣從集(排)液管31帶出，之后關(guān)閉集(排)液總閥14，使氣體緩緩?fù)ㄟ^(guò)固態(tài)培養(yǎng)基4，經(jīng)帶空氣過(guò)濾器的排氣管8排出。發(fā)酵過(guò)程的溫度、濕度、溶氧、攪拌方面的控制由傳感器以及通入的無(wú)菌空氣來(lái)完成。物料溫度高，打開(kāi)布?xì)夤苈飞系睦淠?0，降低空氣溫度或加大空氣量使物料降溫。同理，物料溫度低，打開(kāi)加熱器21，減小空氣量。物料干燥通過(guò)打開(kāi)管路上的加濕器22或打開(kāi)電磁閥15及純水小泵增加物料濕度。溶氧通過(guò)空氣量和空氣濕度調(diào)節(jié)。攪拌通過(guò)加大空氣量，使物料處于膨脹狀態(tài)，減小空氣量，是物料回復(fù)正常，在這“一加大一減小”的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)物料的輕微攪拌。物料干燥由通入連續(xù)的無(wú)菌空氣來(lái)完成。
權(quán)利要求
1.一種多功能間歇膨脹固態(tài)發(fā)酵罐，其包括發(fā)酵罐體、在罐體上裝有放空安全閥、帶空氣過(guò)濾器的排氣管、溫度、水分、PH值、溶解氧探針、罐體底部設(shè)有排液總閥；在罐體外設(shè)有由液體管路、蒸汽管路、氣體管路構(gòu)成的布?xì)獠家嚎偣埽涮卣髟谟冢O(shè)有可以通過(guò)罐體壁上的密封門(mén)推入罐體內(nèi)的多層裝料載車(chē)；在每一層上放有裝固態(tài)培養(yǎng)基的基盤(pán)，在頂部基盤(pán)上設(shè)有作為接種液體和傳熱供氧氣體的出口 ；在底部基盤(pán)上設(shè)有收集液體的導(dǎo)液槽，導(dǎo)液槽內(nèi)設(shè)有送氣送液管，送氣送液管兩側(cè)設(shè)有均勻布?xì)獠家旱拈_(kāi)孔，所述布?xì)獠家嚎偣艿囊欢送ㄟ^(guò)罐體內(nèi)的接口軟管和導(dǎo)液槽內(nèi)的送氣送液管連通，各個(gè)基盤(pán)上的排液管與發(fā)酵罐體的排液總管連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能間歇膨脹固態(tài)發(fā)酵罐，其特征在于，所述裝料載車(chē)的直徑為1 2米；高度為2 3米，裝料載車(chē)共分成6-30層，每層高為10 35cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能間歇膨脹固態(tài)發(fā)酵罐，其特征在于，所述基盤(pán)是由上下兩個(gè)平行的金屬板構(gòu)成圓形或方形基盤(pán)，基盤(pán)外壁高7 30cm，圓形或方形基盤(pán)的形狀與發(fā)酵罐一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能間歇膨脹固態(tài)發(fā)酵罐，其特征在于，所述導(dǎo)液槽深10 20mm，所述排液槽深11 23mm，排液槽比導(dǎo)液槽深1 3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能間歇膨脹固態(tài)發(fā)酵罐，其特征在于，所述布?xì)獠家汗苈分械臍怏w管路上設(shè)有加熱器、加濕器、無(wú)菌空氣過(guò)濾器，冷凝器，其外接口與送風(fēng)機(jī)連接。
全文摘要
一種多功能間歇膨脹固態(tài)發(fā)酵罐，其包括發(fā)酵罐體、在罐體上裝有放空安全閥、帶空氣過(guò)濾器的排氣管、溫度、水分、PH值、溶解氧探針、罐體底部設(shè)有排液總閥；在罐體外設(shè)有由液體管路、蒸汽管路、氣體管路構(gòu)成的布?xì)獠家嚎偣埽涮卣髟谟?，設(shè)有可以通過(guò)罐體壁上的密封門(mén)推入罐體內(nèi)的多層裝料載車(chē)；在每一層上放有裝固態(tài)培養(yǎng)基的基盤(pán)，在頂部基盤(pán)上設(shè)有作為接種液體和傳熱供氧氣體的出口；在底部基盤(pán)上設(shè)有收集液體的導(dǎo)液槽，導(dǎo)液槽內(nèi)設(shè)有送氣送液管，送氣送液管兩側(cè)設(shè)有均勻布?xì)獠家旱拈_(kāi)孔，所述布?xì)獠家嚎偣艿囊欢送ㄟ^(guò)罐體內(nèi)的接口軟管和導(dǎo)液槽內(nèi)的送氣送液管連通，各個(gè)基盤(pán)上的排液管與發(fā)酵罐體的排液總管連通。
文檔編號(hào)C12M1/36GK102250755SQ20111016535
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者孫俊榮, 牛福來(lái), 言海燕 申請(qǐng)人:婁底市裕德科技有限公司