CN113101402A - 微生物发酵过程空气灭菌的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微生物发酵过程空气灭菌的方法及其装置，气体经灭菌塔灭菌处理进入气液分离器，经气液分离后进入发酵系统，发酵系统产生的尾气经尾气处理罐处理排出至环境；装置整体在进入发酵系统前除菌消毒净化和后期尾气排出过程中设置液封，控制装置整体的气密性。本发明提供的方法及装置，通过低浓度次氯酸水溶液对空气进行灭菌消毒，保证进入发酵系统的空气整体无菌，同时对尾气做灭菌处理，保证排出的尾气不对环境造成污染。本发明方法及装置简单易操作、灭菌消毒效果好，可有效避免发酵过程菌群“坏罐”或“烂罐”现象发生，易于实现规模化推广。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域，具体涉及一种微生物发酵过程空气灭菌的方法及其装置。
背景技术
在工业生物发酵生产中，需要向发酵罐中连续通入大量无菌空气从而提供发酵液微生物繁殖所需的溶氧。目前多采用气泡分散技术，即从发酵设备底部鼓入分散的空气，从而提供发酵液微生物繁殖所需的溶氧。但工业生产中遇到的问题是鼓入的空气中会携带灰尘或细菌，从而致使发酵过程中出现坏罐、烂罐，使生产企业蒙受较大经济损失。因此如何保证进入发酵系统中的空气无菌、无尘，是发酵罐内菌体成长的关键。
针对上述问题，已有相关技术被公开，如中国专利CN 212713507 U、CN 208193315U、CN 204890705 U、CN 201814899 U等，均公开了用于发酵系统的气体灭菌处理装置，但上述装置处理效率不能满足工业化生产需要，而且装置并未针对外部细菌侵入进行防护，因此并不能很好地应用于工业化发酵系统，仍需对技术进行革新来满足实际生产的需要。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种微生物发酵过程空气灭菌的方法及其装置，对进入发酵系统的空气进行有效除菌除尘，并对离开发酵系统的尾气进行灭菌处理，方法简单、装置易操作，设备成本低且灭菌效果好，能有效避免发酵过程中坏罐或烂罐现象。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种微生物发酵过程空气灭菌的方法，包括如下步骤：
S1.将经多级除尘的空气按照一定的流速打入灭菌塔底部进气口，使空气与从灭菌塔顶部喷淋而下的灭菌消毒液在灭菌塔内充分逆流接触消毒；
S2.逆流灭菌处理后的空气通过灭菌塔顶部气体出口进入气液分离器，经气液分离处理后的无菌无尘空气进入生物发酵系统，被分理处的液体进入液体接收罐；
S3.将生物发酵系统排出的尾气打入盛有灭菌消毒液的尾气处理罐中，经洗涤后排出。
所述步骤S1中，进入灭菌塔的空气和灭菌塔中灭菌消毒液的流速比为V气：V液=0.5:1~0.8：1，其中V气为空气的流速、V液为灭菌消毒液的流速，保证气液充分接触实现对空气的全面灭菌消毒。
所述步骤S1至步骤S3中，灭菌消毒液为浓度200ppm~1000ppm的次氯酸水溶液，利用次氯酸钠水溶液对空气消毒，一方面带有次氯酸水溶液的空气可以对流经的管路和装置起到消毒作用，以保证进入发酵系统的空气完全无菌，另一方面，由于使用的灭菌消毒液是浓度为ppm级的次氯酸水溶液，当其微量岁空气进入发酵系统后，由于pH值变化会迅速分解失效，对发酵系统中的菌群不会产生明显副作用。
优选的，灭菌消毒液为浓度500ppm~800ppm的次氯酸水溶液。
所述步骤S2中，通过气液分离装置控制进入发酵系统的空气湿度范围为0.5%RH~2%RH，空气湿度越小越好，因为次氯酸是溶解在水里的，空气湿度越小，被携带进入发酵系统的次氯酸的含量就会越低，但是当次氯酸含量低于一定值时（比如＜15ppm）时可以认为其基本丧失灭菌活性，尽可能避免进入发酵系统的空气对菌种/丝的“误杀”现象发生。
一种微生物发酵过程空气灭菌装置，包括发酵系统前部分和发酵系统后部分，所述发酵系统前部分包括灭菌塔、气液分离器和液体接收罐，灭菌塔底端开有第一进气口、顶部开有第一出气口，第一出气口通过管线连接至气液分离器顶端开设的第二进气口，气液分离器侧壁开有第二出气口，第二出气口通过管线连接至发酵系统的进气口，气液分离器的底端开有出液口，出液口连接至液体接收罐顶端开设的进液口；发酵系统后部分包括空气过滤器和尾气处理罐，空气过滤器的前后端分别开有第三进气口和第三出气口，尾气处理罐的顶端开有第四进气口和第四出气口，第三进气口连接至发酵系统的出气口，第三出气口与第四进气口通过管线连接，尾气在尾气处理罐中处理后经第四出气口排出至环境。
所述灭菌塔自上至下分为喷淋段、逆流灭菌段和灭菌液储存段，喷淋段顶端开有灭菌液注入口和第一出气口，喷淋段侧面开有喷淋入口，喷淋入口内侧连接有雾化喷淋头。
所述逆流灭菌段为散堆填料塔，且为鼓泡塔或吸收塔，逆流灭菌段的竖向长度为灭菌塔竖向长度的1/3~2/3，逆流灭菌段的填料为玻璃或聚四氟乙烯，保证自底部进入灭菌塔的空气与顶部喷淋下的灭菌消毒液充分逆流接触，保障灭菌效果。
所述灭菌液储存段底部开有灭菌液出口，灭菌液出口与喷淋入口通过管线连接且管线上设有循环泵和阀门。
所述空气过滤器逆向设置，防止尾气处理过程中因气体压力差造成逆流从而污染发酵系统，液体接收罐和尾气处理罐内均装有占其内部腔体1/4~1/3的灭菌消毒液。
所述尾气处理罐的第四进气口连接的管线插入液面以下，保证尾气经灭菌消毒液处理后排出至环境；第四出气口处固定有用于分离尾气和灭菌消毒液的滤网，滤网呈半球形且将第四出气口完全包覆，利用滤网将灭菌消毒液留在尾气处理罐中，防止因尾气排出至环境中时因携带灭菌消毒液而造成二次污染。
本发明的有益效果是：
本发明在进入发酵系统前及发酵系统尾气排放过程均设置具有良好气密性的灭菌消毒装置，同时利用次氯酸消毒液对空气进行灭菌消毒，保证了发酵系统中空气的无菌效果，本方法简单易操作，装置成本低，灭菌效果好，能够有效避免发酵过程中菌群坏罐或烂罐现象发生，易于实现规模化推广。
附图说明
图1是装置的结构示意图；
其中，1.灭菌塔；2.气液分离器；3.液体接收罐；4.发酵系统；5.空气过滤器；6.尾气处理罐。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
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，并非用以限定本发明可实施的限定条件，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，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。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，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，一种微生物发酵过程空气灭菌装置，包括发酵系统4前部分和发酵系统4后部分，发酵系统4前部分包括灭菌塔1、气液分离器2和液体接收罐3，灭菌塔1底端开有第一进气口、顶部开有第一出气口，第一出气口通过管线连接至气液分离器2顶端开设的第二进气口，气液分离器2侧壁开有第二出气口，第二出气口通过管线连接至发酵系统4的进气口，气液分离器2的底端开有出液口，出液口连接至液体接收罐3顶端开设的进液口；发酵系统4后部分包括空气过滤器5和尾气处理罐6，空气过滤器5的前后端分别开有第三进气口和第三出气口，尾气处理罐6的顶端开有第四进气口和第四出气口，第三进气口连接至发酵系统4的出气口，第三出气口与第四进气口通过管线连接，尾气在尾气处理罐6中处理后经第四出气口排出至环境。
灭菌塔1自上至下分为喷淋段、逆流灭菌段和灭菌液储存段，喷淋段顶端开有灭菌液注入口和第一出气口，喷淋段侧面开有喷淋入口，喷淋入口内侧连接有雾化喷淋头；逆流灭菌段为散堆填料塔，且为鼓泡塔或吸收塔，逆流灭菌段的竖向长度为灭菌塔1竖向长度的1/3~2/3，逆流灭菌段的填料为玻璃或聚四氟乙烯，保证自底部进入灭菌塔1的空气与顶部喷淋下的灭菌消毒液充分逆流接触，保障灭菌效果；灭菌液储存段底部开有灭菌液出口，灭菌液出口与喷淋入口通过管线连接且管线上设有循环泵和阀门。
空气过滤器5逆向设置，防止尾气处理过程中因气体压力差造成逆流从而污染发酵系统4，液体接收罐3和尾气处理罐6内均装有占其内部腔体1/4~1/3的灭菌消毒液。
尾气处理罐6的第四进气口连接的管线插入液面以下，保证尾气经灭菌消毒液处理后排出至环境；第四出气口处固定有用于分离尾气和灭菌消毒液的滤网，滤网呈半球形且将第四出气口完全包覆，利用滤网将灭菌消毒液留在尾气处理罐6中，防止因尾气排出至环境中时因携带灭菌消毒液而造成二次污染。
利用上述灭菌装置的灭菌方法，包括如下步骤：
S1.将经多级除尘的空气按照一定的流速打入灭菌塔1底部进气口，使空气与从灭菌塔1顶部喷淋而下的灭菌消毒液在灭菌塔1内充分逆流接触消毒；进入灭菌塔1的空气和灭菌塔1中灭菌消毒液的流速比为V气：V液=0.5:1~0.8：1，其中V气为空气的流速、V液为灭菌消毒液的流速，保证气液充分接触实现对空气的全面灭菌消毒；
S2.逆流灭菌处理后的空气通过灭菌塔1顶部气体出口进入气液分离器2，经气液分离处理后的无菌无尘空气进入生物发酵系统4，被分理处的液体进入液体接收罐3；利用气液分离器2控制进入发酵系统4的空气湿度范围为0.5%RH~2%RH；进入发酵系统4中的空气湿度越小越好，因为次氯酸是溶解在水里的，空气湿度越小，被携带进入发酵系统的次氯酸的含量就会越低，但是当次氯酸含量低于一定值时（比如＜15ppm）时可以认为其基本丧失灭菌活性，尽可能避免进入发酵系统的空气对菌种/丝的“误杀”现象发生；
S3.将生物发酵系统4排出的尾气打入盛有灭菌消毒液的尾气处理罐6中，经洗涤后排出。
步骤S1至步骤S3中，灭菌消毒液为浓度200ppm~1000ppm的次氯酸水溶液，优选的，灭菌消毒液为浓度500ppm~800ppm的次氯酸水溶液。利用次氯酸钠水溶液对空气消毒，一方面带有次氯酸水溶液的空气可以对流经的管路和装置起到消毒作用，以保证进入发酵系统4的空气完全无菌，另一方面，由于使用的灭菌消毒液是浓度为ppm级的次氯酸水溶液，当其微量岁空气进入发酵系统4后，由于pH值变化会迅速分解失效，对发酵系统4中的菌群不会产生明显副作用。
实施例1：
微生物发酵过程灭菌的方法，包括如下步骤：
S1. 将经多级除尘的空气按照V气：V液=0.5:1（其中V气为空气的流速、V液为灭菌消毒液的流速）打入灭菌塔1底部进气口，使空气与从灭菌塔1顶部喷淋而下的灭菌消毒液在灭菌塔1内充分逆流接触消毒；
S2. 逆流灭菌处理后的空气通过灭菌塔1顶部气体出口进入气液分离器2，经气液分离处理后的无菌无尘空气进入生物发酵系统4，被分理处的液体进入液体接收罐3；进入发酵系统4的空气湿度为2%RH；
S3.将生物发酵系统4排出的尾气打入盛有灭菌消毒液的尾气处理罐6中，经洗涤后排出。
上述步骤中，灭菌消毒液为浓度800ppm的次氯酸水溶液。
按照上述方法对鼓入发酵系统的空气进行杀菌净化处理，发酵周期为125小时，分别对相同条件下8只罐的发酵过程，发生“烂罐”次数为0，生产合格率为100%。
实施例2：
微生物发酵过程灭菌的方法，包括如下步骤：
S1. 将经多级除尘的空气按照V气：V液=0.8:1（其中V气为空气的流速、V液为灭菌消毒液的流速）打入灭菌塔1底部进气口，使空气与从灭菌塔1顶部喷淋而下的灭菌消毒液在灭菌塔1内充分逆流接触消毒；
S2. 逆流灭菌处理后的空气通过灭菌塔1顶部气体出口进入气液分离器2，经气液分离处理后的无菌无尘空气进入生物发酵系统4，被分理处的液体进入液体接收罐3；进入发酵系统4的空气湿度为1.0%RH；
S3.将生物发酵系统4排出的尾气打入盛有灭菌消毒液的尾气处理罐6中，经洗涤后排出。
上述步骤中，灭菌消毒液为浓度500ppm的次氯酸水溶液。
按照上述方法对鼓入发酵系统的空气进行杀菌净化处理，发酵周期设定为125小时，分别考察了8只罐的发酵过程，其中1只发酵罐内发生小面积“烂罐”现象，生产合格率为87.5%。
实施例3：
微生物发酵过程灭菌的方法，包括如下步骤：
S1. 将经多级除尘的空气按照V气：V液=0.65:1（其中V气为空气的流速、V液为灭菌消毒液的流速）打入灭菌塔1底部进气口，使空气与从灭菌塔1顶部喷淋而下的灭菌消毒液在灭菌塔1内充分逆流接触消毒；
S2. 逆流灭菌处理后的空气通过灭菌塔1顶部气体出口进入气液分离器2，经气液分离处理后的无菌无尘空气进入生物发酵系统4，被分理处的液体进入液体接收罐3；进入发酵系统4的空气湿度为1.5%RH；
S3.将生物发酵系统4排出的尾气打入盛有灭菌消毒液的尾气处理罐6中，经洗涤后排出。
上述步骤中，灭菌消毒液为浓度700ppm的次氯酸水溶液。
按照上述方法对鼓入发酵系统的空气进行杀菌净化处理，发酵周期设定为125小时，考察了相同条件下8只罐的发酵过程，发生“烂罐”次数为0，生产合格率为100%。
对比例（仅对鼓入发酵系统的空气按常规操作进行过滤除尘处理）：
微生物发酵过程灭菌的方法：
按常规发酵过程，将经多级过滤除尘的空气，而未经灭菌塔灭菌消毒处理直接鼓入生物发酵系统4。每批次发酵周期为125小时，分别考察了相同条件下8只罐的发酵过程，其中2只发酵罐中有小面积“烂罐”现象发生，2只罐中有较大面积的“烂罐”现象，发酵合格率为50%。
经上述实施例和对比例最终发酵合格率比较，利用本申请的方法及其配套装置提供的无菌空气能显著提高发酵系统中的发酵合格率，因此本方法行之有效。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种微生物发酵过程空气灭菌的方法，其特征是，包括如下步骤：
S1.将经多级除尘的空气按照一定的流速打入灭菌塔底部进气口，使空气与从灭菌塔顶部喷淋而下的灭菌消毒液在灭菌塔内充分逆流接触消毒；
S2.逆流灭菌处理后的空气通过灭菌塔顶部气体出口进入气液分离器，经气液分离处理后的无菌无尘空气进入生物发酵系统，被分理处的液体进入液体接收罐；
S3.将生物发酵系统排出的尾气打入盛有灭菌消毒液的尾气处理罐中，经洗涤后排出。
2.如权利要求1所述的微生物发酵过程空气灭菌的方法，其特征是，所述步骤S1中，进入灭菌塔的空气和灭菌塔中灭菌消毒液的流速比为V气：V液=0.5:1~0.8：1，其中V气为空气的流速、V液为灭菌消毒液的流速。
3.如权利要求1所述的微生物发酵过程空气灭菌的方法，其特征是，所述步骤S1至步骤S3中，灭菌消毒液为浓度200ppm~1000ppm的次氯酸水溶液。
4.如权利要求1所述的微生物发酵过程空气灭菌的方法，其特征是，所述步骤S2中，通过气液分离装置控制进入发酵系统的空气湿度范围为0.5%RH~2%RH。
5.一种微生物发酵过程空气灭菌装置，包括发酵系统前部分和发酵系统后部分，其特征是，所述发酵系统前部分包括灭菌塔、气液分离器和液体接收罐，灭菌塔底端开有第一进气口、顶部开有第一出气口，第一出气口通过管线连接至气液分离器顶端开设的第二进气口，气液分离器侧壁开有第二出气口，第二出气口通过管线连接至发酵系统的进气口，气液分离器的底端开有出液口，出液口连接至液体接收罐顶端开设的进液口；发酵系统后部分包括空气过滤器和尾气处理罐，空气过滤器的前后端分别开有第三进气口和第三出气口，尾气处理罐的顶端开有第四进气口和第四出气口，第三进气口连接至发酵系统的出气口，第三出气口与第四进气口通过管线连接，尾气在尾气处理罐中处理后经第四出气口排出至环境。
6.如权利要求5所述的微生物发酵过程空气灭菌装置，其特征是，所述灭菌塔自上至下分为喷淋段、逆流灭菌段和灭菌液储存段，喷淋段顶端开有灭菌液注入口和第一出气口，喷淋段侧面开有喷淋入口，喷淋入口内侧连接有雾化喷淋头。
7.如权利要求6所述的微生物发酵过程空气灭菌装置，其特征是，所述逆流灭菌段为散堆填料塔，且为鼓泡塔或吸收塔，逆流灭菌段的竖向长度为灭菌塔竖向长度的1/3~2/3，逆流灭菌段的填料为玻璃或聚四氟乙烯。
8.如权利要求6所述的微生物发酵过程空气灭菌装置，其特征是，所述灭菌液储存段底部开有灭菌液出口，灭菌液出口与喷淋入口通过管线连接且管线上设有循环泵和阀门。
9.如权利要求5所述的微生物发酵过程空气灭菌装置，其特征是，所述空气过滤器逆向设置，液体接收罐和尾气处理罐内均装有占其内部腔体1/4~1/3的灭菌消毒液。
10.如权利要求5所述的微生物发酵过程空气灭菌装置，其特征是，所述尾气处理罐的第四进气口连接的管线插入液面以下；第四出气口处固定有用于分离尾气和灭菌消毒液的滤网，滤网呈半球形且将第四出气口完全包覆。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10263356A (ja) * | 1997-03-25 | 1998-10-06 | Ngk Insulators Ltd | 排ガスの処理方法 |
| CN101947328A (zh) * | 2010-09-03 | 2011-01-19 | 方民 | 一种生物发酵供气和排气强化灭菌的方法及强化灭菌器 |
| CN205275567U (zh) * | 2015-12-10 | 2016-06-01 | 河南巨龙生物工程股份有限公司 | 一种蒸汽预处理发酵尾气灭菌装置 |
| CN205268677U (zh) * | 2015-12-10 | 2016-06-01 | 河南巨龙生物工程股份有限公司 | 一种发酵尾气灭菌装置 |
| CN209131066U (zh) * | 2018-11-29 | 2019-07-19 | 得一（杭州）环境科技有限公司 | 空气消毒净化装置 |
| CN212236681U (zh) * | 2020-03-02 | 2020-12-29 | 广东本科生物工程股份有限公司 | 一种微生物发酵尾气处理系统 |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10263356A (ja) * | 1997-03-25 | 1998-10-06 | Ngk Insulators Ltd | 排ガスの処理方法 |
| CN101947328A (zh) * | 2010-09-03 | 2011-01-19 | 方民 | 一种生物发酵供气和排气强化灭菌的方法及强化灭菌器 |
| CN205275567U (zh) * | 2015-12-10 | 2016-06-01 | 河南巨龙生物工程股份有限公司 | 一种蒸汽预处理发酵尾气灭菌装置 |
| CN205268677U (zh) * | 2015-12-10 | 2016-06-01 | 河南巨龙生物工程股份有限公司 | 一种发酵尾气灭菌装置 |
| CN209131066U (zh) * | 2018-11-29 | 2019-07-19 | 得一（杭州）环境科技有限公司 | 空气消毒净化装置 |
| CN212236681U (zh) * | 2020-03-02 | 2020-12-29 | 广东本科生物工程股份有限公司 | 一种微生物发酵尾气处理系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 姚玉英等: "《化学工程手册 液-气系统》", 31 August 1993, 化学工业出版社 * |
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