CN213680677U - 一种工业废气净化专用菌种的发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发酵装置技术领域，特别是涉及一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，包括：罐体上连接有气体流通管路和液体真空抽滤管路；真空抽滤机构包括抽滤动力装置、活动接口、真空抽滤管、第二保护罩、抽滤接口、进液管和液体除菌过滤器。所述真空抽滤管的第一端与经由第二保护罩所述罐体连接；搅拌机构包括搅拌器、搅拌电机，所述搅拌器与所述罐体连接，所述搅拌器与电机连接；加热机构与所述罐体连接。本实用新型解决现有技术中发酵装置容易出现杂菌污染影响工业废气净化专用菌种的培养的问题，通过在气体流通管路和液体真空抽滤管路上安装有除菌过滤器从而形成过滤除菌***，可以对加入发酵装置的气体和液体预先除菌，避免引入杂菌。

Description

一种工业废气净化专用菌种的发酵装置

技术领域

本实用新型涉及发酵装置技术领域，特别是涉及一种工业废气净化专用菌种的发酵装置。

背景技术

生物法净化低浓度工业废气是一种工业废气净化的新方法，广泛的研究与应用仅有约20～30年的历史。由于生物净化反应涉及到气、液、固相传质、菌种性能、生物膜内扩散以及生物化学降解等过程，影响因素多而复杂。

随着生物法废气净化技术大范围工业应用的展开，为了能够满足工业应用要求，设计出工业废气净化专用微生物菌种的生产装置。中国专利CN200420104580.0提供了一种工业废气净化专用菌种的批量生产线装置，由基础菌种保存箱，微生物菌种原种接种装置，恒温摇床原种繁育器，微生物菌种批量培育器，运送菌种液产品的容器组成。微生物菌种批量培育器由罐体、进液管、由电机带动的搅拌浆、排气管与加气管、带自动控制***的加热器及排液管组成。在上述批量生产线装置中仅提供了气体流通管路、液体的进出管路、加热机构和搅拌机构，在生产过程中容易出现杂菌污染从而影响工业废气净化专用菌种的培养。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，用于解决现有技术中发酵装置容易出现杂菌污染影响工业废气净化专用菌种的培养的问题。本实用新型通过在气体流通管路和液体真空抽滤管路上均安装有除菌过滤器，通过除菌过滤器形成过滤除菌***，可以对加入发酵装置的气体和液体预先除菌，避免引入杂菌。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，所述发酵装置包括：

罐体，所述罐体上安装有出液管；

气体流通管路，所述气体流通管路包括进气管、排气管、气体除菌过滤器、第一保护罩，所述进气管和排气管均与所述罐体连通，所述进气管进气端安装有气体除菌过滤器，所述排气管上安装有第一保护罩；

液体真空抽滤管路，所述液体真空抽滤管路包括抽滤动力装置、活动接口、真空抽滤管、第二保护罩、抽滤接口、进液管、液体除菌过滤器，所述进液管与所述罐体连通，所述进液管的进液端安装有所述液体除菌过滤器；所述罐体上安装有抽滤接口，所述抽滤接口与所述真空抽滤管的连接处安装有第二保护罩，所述真空抽滤管上安装有抽滤动力装置和活动接口；

搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌电机和搅拌器，所述搅拌电机与所述搅拌器连接，所述搅拌器的一端贯穿所述罐体；

加热机构，所述加热机构与所述罐体连接。

罐体上设置有气体流通管路和液体真空抽滤管路，其中气体流通管路是用于驯化培养气体流通，液体真空抽滤管路是用于向罐体添加无菌培养液，气体流通管路和液体真空抽滤管路共用罐体内部空间，从而实现工业废气净化菌种的批量培养的功能。此外，通过除菌过滤器形成过滤除菌***，可以对加入发酵装置的气体和液体预先除菌，避免引入杂菌。真空抽滤***是用于给罐体形成一定的负压，从而向罐体添加无菌于培养基。加热机构是使罐体保持一定温度的恒温状态，从而更适宜废气处理菌种的培养。整体而言，上述发酵装置内部除菌可采用化学除菌法，具有高效率且费用低的优点；此外，气体流通管路用于在菌体培养时向发酵液中通入驯化培养气体，采用这一种方式，同时实现了菌种的驯化和培养。

一般情况下，加热机构都是与自动控制***连接。

进气管上安装有气体除菌过滤器，进液管上安装有液体除菌过滤器，可以对加入发酵装置的气体和液体预先除菌，避免引入杂菌，有效避免杂菌污染。通过在排气管上安装有第一保护罩，可以避免外部物质污染罐体中培养的菌体。

通过设计活动接头便于连接和拆卸抽滤动力装置(真空泵加电机)。抽滤动力装置包括真空泵和电机。

于本实用新型的一实施例中，所述发酵装置还包括支架，所述支架与支架框连接，所述罐体安装在所述支架框中。通过设计支架支撑，使得罐体远离底面，再通过支架框固定罐体，避免罐体移位，稳定性更好。

于本实用新型的一实施例中，所述罐体上安装有取样管。在罐体上设计取样管，便于检测罐体内微生物菌种生长状况。

于本实用新型的一实施例中，所述罐体上安装有检修孔。在罐体上设计了检修孔，方便维修。此外，检修孔的透明密封盖为可作为观察口，便于及时观察菌体生长状况。

于本实用新型的一实施例中，所述进液管安装在所述罐体的顶部；所述出液管安装在所述罐体的底部；所述进气管的进气端安装在所述罐体侧面上部并与罐体连通，所述进气管弯折部位设计为弧形弯，弧形弯降低了气体流通阻力，所述进气管在罐体内的出气端部分延伸到靠近罐体底部的位置，使得驯化培养气体与菌液的接触时间更长，驯化以及培养效果更好。进液管安装在罐体的顶部，出液管安装在罐体的底部，通过重力的作用可以将菌液排出，整体设计更为合理。

于本实用新型的一实施例中，所述排气管安装在所述罐体侧面上部并与罐体连通，所述进气管上安装有气体除菌过滤器(内有气相过滤除菌滤膜)，所述排气管上安装有第一保护罩。

于本实用新型的一实施例中，所述气体除菌过滤器内装有适用于气体除菌的气相过滤除菌滤膜，液体除菌过滤器内装有适用于液体除菌的液相过滤除菌滤膜。

如上所述，本实用新型的一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，具有以下有益效果：罐体上设置有气体流通管路和液体真空抽滤管路。其中气体流通管路是用于驯化培养气体流通。液体真空抽滤管路是用于培养液添加。气体流通管路和液体真空抽滤管路共用罐体内部空间，从而实现驯化和培养废气净化菌种的功能。此外，通过除菌过滤器形成过滤除菌***，可以对加入发酵装置的气体和液体预先除菌，避免引入杂菌。真空抽滤***是用于给罐体添加无菌液体培养基。加热机构是给罐体及罐体内培养液提供适宜菌种生长温度的恒温环境，从而更适宜菌种生长，从而提高发酵罐的废气处理菌种产率。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例中一种工业废气净化专用菌种的发酵装置的示意图。

图2显示为本实用新型实施例中工业废气净化专用菌种的生产流程图。

元件标号说明

1-罐体；2-检修孔；3-进气管；4-支架框；5-支架；6-出液管；7-加热机构；8-搅拌器；9-活动接头；10-抽滤动力装置；11-取样管；12-排气管；13-真空抽滤管；14-抽滤接口；15-第二保护罩；16-气体除菌过滤器；17-第一保护罩；18-液体除菌过滤器；19-进液管；20-搅拌电机。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1，本实用新型提供一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，所述发酵装置包括：

罐体，所述罐体上安装有出液管；所述罐体上安装有取样管；所述罐体上安装有检修孔；

气体流通管路，所述气体流通管路包括进气管、排气管、气体除菌过滤器、第一保护罩，所述进气管和排气管均与所述罐体连通，所述进气管进气端安装有气体除菌过滤器，所述排气管上安装有第一保护罩；

液体真空抽滤管路，所述液体真空抽滤管路包括抽滤动力装置、活动接口、真空抽滤管、第二保护罩、抽滤接口、进液管、液体除菌过滤器，所述进液管与所述罐体连通，所述进液管的进液端安装有所述液体除菌过滤器；所述罐体上安装有抽滤接口，所述抽滤接口与所述真空抽滤管的连接处安装有第二保护罩，所述真空抽滤管上安装有抽滤动力装置和活动接口；

搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌电机和搅拌器，所述搅拌电机与所述搅拌器连接，所述搅拌器的一端贯穿所述罐体；

加热机构，所述加热机构与所述罐体连接；

支架，所述支架与支架框连接，所述罐体安装在所述支架框中；

其中，所述进液管安装在所述罐体的顶部；所述出液管安装在所述罐体的底部；所述进气管的进气端安装在所述罐体侧面上部并与罐体连通，所述进气管弯折部位设计为弧形弯，弧形弯降低了气体流通阻力，所述进气管在罐体内的出气端部分延伸到靠近罐体底部的位置；所述排气管安装在所述罐体另一侧的上部(排气管与进气管的进气端处于相同高度)；

所述气体除菌过滤器内装有气相过滤除菌滤膜，所述液体除菌过滤器内装有液相过滤除菌滤膜。

工作过程：

1、抽滤加培养液过程：关闭除进液管、液体除菌过滤器和抽滤接口外的所有进出口，启动抽滤动力装置(真空泵及电机)，使真空抽滤***抽真空，向罐体顶部的液体除菌过滤器加培养液，培养液依次通过罐体顶部的液体除菌过滤器和进液管加入罐体中。达到指定的体积后关闭抽滤动力装置(真空泵及电机)，在同一时间完成添加培养液、培养液除菌过程。

2、菌种原液添加过程：移开或打开罐体顶部的液体除菌过滤器，直接从进液管加入菌种原液，复位或关闭液体除菌过滤器完成加菌种原液过程。

3、废气处理菌液批量培养过程：用于驯化培养废气处理菌种的驯化培养和气体依次通过气体除菌过滤器、进气管通入罐体中培养液，之后气体经过培养液达到罐体顶部，通过罐体的顶部的排气管、)第一保护罩排出罐体，驯化培养气体一般是可作为废气处理菌种养分的调制气体，也可以是含有想象的成分、可作为废气处理菌种养分的工业废气。在菌种发酵的过程中需要采用搅拌机构进行搅拌，以促进液体和气体混合均匀、并保持罐体中培养液中溶解氧含量。搅拌电机带动搅拌器转动即可实现搅拌功能。在菌种发酵的过程中，罐体内需要保持所接种菌种的最是生长温度，由自动的恒温控制装置来启动和停止加热机构。在菌种发酵的过程中需要取样检测通过取样管取样即可。菌种发酵培养达到要求以后，结束通气过程。从出液管收获批量的废气处理菌体。

实施例1

采用上述工业废气净化专用菌种的发酵装置，生产专用于净化-主要污染物成分为二氧化硫的废气的净化废气的专用菌种。

请参阅图2，二氧化硫废气净化专用菌种的生产过程具体如下：

准备培养基溶液：针对目标污染物二氧化硫配制选择性培养基，即配制不含硫源，但含有微生物菌种生长所需要的其它基质成分(如碳、氮、磷等)的选择性培养基。并按常规微生物学实验方法及工业应用的菌种液数量要求，配制成300L选择性培养基溶液，分别装入10只容积为45L的已消毒的塑料桶内，每只桶内装入30L培养基溶液。对发酵装置进行化学除菌。之后，为液体除菌过滤器安装好液相除菌滤膜，打开进液管阀门，启动真空抽滤动力装置，将液体培养基倒入液体除菌过滤器的进液槽，液体培养基在真空抽吸力量作用下，经发酵装置顶部的液体除菌过滤器、进液管进入发酵装置。

准备微生物菌种：按常规微生物学实验方法，将保存在基础菌种保存箱中的二氧化硫废气净化专用基础菌种，分别接种到15个装有上述选择性培养基溶液的容积为500mL的锥形瓶中，每瓶内装200mL的上述选择性培养液，共计3000mL上述选择性培养液。同时在各瓶中分别加入2mL的75％的亚硫酸钠溶液(配比为75％的亚硫酸钠溶液∶培养基溶液＝2mL∶200mL)，然后将这些锥形瓶放入恒温摇床培养器中，恒温摇床培养器的温度设定为所接种菌种的最适生长温度，培养时间约24小时，完成时培养基溶液中的菌种浓度经检测达到约2.0×10⁸个活菌体/mL。由此就得到了二氧化硫废气净化专用基础菌种的原种繁育菌种液3000mL。

微生物菌种的批量生产：将上述的原种繁育菌种液3000mL从进液管按1∶100的体积配比加入到预先装有选择性培养基溶液的发酵装置中，同时为每台发酵装置以抽滤除菌的方式加入3L的75％的亚硫酸钠溶液(即亚硫酸钠液∶培养基溶液＝1L∶100L)，而后即进行菌种的批量生产培育操作。菌种在发酵装置中的批量生产培养的温度设定为所接种菌种的最适生长温度，培养时间约48小时，每天分早、中、晚三次分别向两台发酵装置通入含2％二氧化硫的空气，每次30分钟，通气量10L/min，完成时发酵装置中产品菌种液的菌种浓度经检测均已达到约3.7×10⁹个活菌体/mL，没有杂菌污染。

综上所述，本实用新型的罐体上设置有气体流通管路和液体真空抽滤管路，其中气体流通管路是用于引入驯化培养气体并去除气体中的杂菌，液体真空抽滤管路是用于在添加液体培养基的同时对液体培养基进行除菌，气体流通管路和液体真空抽滤管路共用罐体内部空间，以实现工业废气净化菌种的驯化培养。此外，通过除菌过滤器形成过滤除菌***，可以对加入发酵装置的气体和液体预先除菌，避免引入杂菌。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，其特征在于，所述发酵装置包括：

罐体，所述罐体上安装有出液管；

气体流通管路，所述气体流通管路包括进气管、排气管、气体除菌过滤器、第一保护罩，所述进气管和排气管均与所述罐体连通，所述进气管进气端安装有气体除菌过滤器，所述排气管上安装有第一保护罩；

液体真空抽滤管路，所述液体真空抽滤管路包括抽滤动力装置、活动接口、真空抽滤管、第二保护罩、抽滤接口、进液管、液体除菌过滤器，所述进液管与所述罐体连通，所述进液管的进液端安装有所述液体除菌过滤器；所述罐体上安装有抽滤接口，所述抽滤接口与所述真空抽滤管的连接处安装有第二保护罩，所述真空抽滤管上安装有抽滤动力装置和活动接口；

搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌电机和搅拌器，所述搅拌电机与所述搅拌器连接，所述搅拌器的一端贯穿所述罐体；

加热机构，所述加热机构与所述罐体连接。

2.根据权利要求1所述的一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，其特征在于：所述发酵装置还包括支架，所述支架与支架框连接，所述罐体安装在所述支架框中。

3.根据权利要求1或2所述的一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，其特征在于：所述罐体上安装有取样管。

4.根据权利要求1或2所述的一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，其特征在于：所述罐体上安装有检修孔。

5.根据权利要求1所述的一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，其特征在于：所述进液管安装在所述罐体的顶部，所述出液管安装在所述罐体的底部；所述进气管的进气端位于所述罐体的外侧上部，所述进气管的出气端位于所述罐体的内侧底部；所述排气管安装在所述罐体的上部，进气管的出气端部分安装到靠近罐体底部的高度，所述排气管安装在所述罐体另一侧的上部。

6.根据权利要求1所述的一种工业废气净化专用菌种的发酵装置，其特征在于：所述气体除菌过滤器内装有气相过滤除菌滤膜，所述液体除菌过滤器内装有液相过滤除菌滤膜。

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