CN211420125U - 一种工业煤气发酵菌体扩培系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业煤气发酵菌体扩培系统，包括灭菌锅、蒸汽发生器、第一气瓶和第二气瓶，所述蒸汽发生器的蒸汽输出端连通有气体管，所述气体管远离蒸汽发生器的一端连通有第一横管，所述第一横管的一端连通有接种罐，所述接种罐的顶部安装有第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接有第一转轴，所述第一转轴的外侧壁安装有第一扇叶，所述气体管的底部外侧壁连通有第二横管，所述第一横管靠近接种罐的一端安装有第一阀门，所述第一横管靠近第一阀门的一端安装有滤网；通过利用废气中的碳元素作为发酵菌种所需碳源进行发酵，实现降低初始菌体扩培的消耗，并可根据需求选择扩培罐体积，达到提升产率的目的。

Description

一种工业煤气发酵菌体扩培系统

技术领域

本实用新型涉及厌氧微生物气体发酵工艺技术领域，具体为一种工业煤气发酵菌体扩培系统。

背景技术

菌体培养是一种用人工方法使细菌生长繁殖的技术。菌体在自然界中分布极广，数量大，种类多，它可以造福人类，也可以成为致病的原因。大多数菌体可用人工方法培养，即将其接种于培养基上，使其生长繁殖。培养出来的菌体用于研究、鉴定和应用。菌体培养是一个复杂的技术。为了在工程建设中能够利用废气，将无机碳转化为有机碳，将放置错误的废气资源再次利用、变废为宝，进行大规模的生产，从而降低大气污染物排放量，如何获取大量的初始菌种是关键。大规模生产的前提是菌种的制备，扩培是其中基础且重要的一环。在使用气体厌氧扩培中，使用两级培养，即对小型接种罐进行扩培保证生物量增长后再接种到扩增罐进行培养，降低初始接种干粉消耗量和接种后的菌种复苏不成功造成的风险，从而达到节约能耗，提升整体接种后系统及干粉种子的利用状况。现有的，因现阶段废气厌氧发酵仍处于起步阶段，而所使用干粉菌种价格昂贵，且获取渠道单一，为此，提出一种工业煤气发酵菌体扩培系统。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述背景技术的问题。

本实用新型实施例提供一种工业煤气发酵菌体扩培系统，包括灭菌锅、蒸汽发生器、第一气瓶和第二气瓶，所述蒸汽发生器的蒸汽输出端连通有气体管，所述气体管远离蒸汽发生器的一端连通有第一横管，所述第一横管的一端连通有接种罐，所述接种罐的顶部安装有第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接有第一转轴，所述第一转轴的外侧壁安装有第一扇叶，所述气体管的底部外侧壁连通有第二横管，所述第一横管靠近接种罐的一端安装有第一阀门，所述第一横管靠近第一阀门的一端安装有滤网，所述第二横管靠近气体管的一端安装有第二阀门，所述第二横管远离气体管的一端连通有扩培罐，所述第二横管靠近扩培罐的一端安装有滤网，所述扩培罐的顶部安装有第二电机，所述第二电机的输出轴焊接有第二转轴，所述第二转轴的外侧壁安装有第二扇叶，所述扩培罐的一侧固定连接有第二开关，所述扩培罐靠近第二开关的一侧固定连接有第一开关。

作为本技术方案的进一步优选的：所述第一气瓶的气体输出端连通有四通阀，所述第二气瓶的气体输出端连通有四通阀，所述四通阀的两端连通有第四横管，所述第四横管的一端与接种罐相连通，所述第四横管远离接种罐的一端与扩培罐相连通，所述第四横管的两端均安装有滤网。

作为本技术方案的进一步优选的：所述接种罐的顶部连通有第一出气管，所述第一出气管的一端安装有第三阀门，所述扩培罐的顶部连通有第二出气管，所述第二出气管与第一出气管相连通。

作为本技术方案的进一步优选的：所述第一出气管的外侧壁连通有第三横管，所述第三横管的一端安装有第四阀门，所述第一出气管的外侧壁固定连接有支撑架，所述支撑架的顶部固定连接有瓶体。

作为本技术方案的进一步优选的：所述接种罐和扩培罐的一侧均连通有第二接种管，所述接种罐的一侧连通有第一接种管，所述接种罐通过第一接种管和扩培罐连通，所述第一接种管和第二接种管的一端均安装有第五阀门，所述第一接种管的一端安装有过滤膜。

作为本技术方案的进一步优选的：所述第一开关的电性输出端与第一电机的电性输入端电性相连，所述第二开关的电性输出端与第二电机的电性输入端电性相连。

本实用新型实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例提供的一种工业煤气发酵菌体扩培系统，通过利用废气中的碳元素作为发酵菌种所需碳源进行发酵，实现降低初始菌体扩培的消耗，并可根据需求选择扩培罐体积，达到提升产率的目的。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型瓶体的结构示意图；

图3是本实用新型的滤网的结构示意图。

图中：1、灭菌锅；2、蒸汽发生器；3、气体管；4、第一阀门；5、第二阀门；6、第一横管；7、滤网；8、第二横管；9、第一气瓶；10、第二气瓶；11、过滤膜；12、第一扇叶；13、第一转轴；14、接种罐；15、第一电机；16、第一出气管；17、第三阀门；18、扩培罐；19、第一开关；20、第二开关；21、第二扇叶；22、第二转轴；23、第二电机；24、第二出气管；25、第四阀门；26、第三横管；27、瓶体；28、支撑架；29、第四横管；30、四通阀；31、第一接种管；32、第五阀门；33、第二接种管。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本实用新型，本实用新型的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

实施例

请参阅图1-3，本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请提供一种工业煤气发酵菌体扩培系统，包括灭菌锅1、蒸汽发生器2、第一气瓶9和第二气瓶10，所述蒸汽发生器2的蒸汽输出端连通有气体管3，所述气体管3远离蒸汽发生器2的一端连通有第一横管6，所述第一横管6的一端连通有接种罐14，所述接种罐14的顶部安装有第一电机15，所述第一电机15的输出轴固定连接有第一转轴13，所述第一转轴13的外侧壁安装有第一扇叶12，所述气体管3的底部外侧壁连通有第二横管8，所述第一横管6靠近接种罐14的一端安装有第一阀门4，所述第一横管6靠近第一阀门4的一端安装有滤网7，所述第二横管8靠近气体管3的一端安装有第二阀门5，所述第二横管8远离气体管3的一端连通有扩培罐18，所述第二横管8靠近扩培罐18的一端安装有滤网7，所述扩培罐18的顶部安装有第二电机23，所述第二电机23的输出轴焊接有第二转轴22，所述第二转轴22的外侧壁安装有第二扇叶21，所述扩培罐18的一侧固定连接有第二开关20，所述扩培罐18靠近第二开关20的一侧固定连接有第一开关19。

本实施例中，具体的：所述第一气瓶9的气体输出端连通有四通阀30，所述第二气瓶10的气体输出端连通有四通阀30，所述四通阀30的两端连通有第四横管29，所述第四横管29的一端与接种罐14相连通，所述第四横管29远离接种罐14的一端与扩培罐18相连通，所述第四横管29的两端均安装有滤网7，滤网7用于过滤气体中的杂质。

本实施例中，具体的：所述接种罐14的顶部连通有第一出气管16，所述第一出气管16的一端安装有第三阀门17，所述扩培罐18的顶部连通有第二出气管24，所述第二出气管24与第一出气管16相连通，第一出气管16和第二出气管24可以将废气排出接种罐14和扩培罐18。

本实施例中，具体的：所述第一出气管16的外侧壁连通有第三横管26，所述第三横管26的一端安装有第四阀门25，所述第一出气管16的外侧壁固定连接有支撑架28，所述支撑架28的顶部固定连接有瓶体27，通过以上设置，当蒸汽发生器2将热蒸汽通入接种罐14后，关闭第一阀门4、第三阀门17和四通阀30，蒸汽降温后缩小体积，使液体吸入第三横管26中，进而判断接种罐14的气密性是否良好。

本实施例中，具体的：所述接种罐14和扩培罐18的一侧均连通有第二接种管33，所述接种罐14的一侧连通有第一接种管31，所述接种罐14通过第一接种管31和扩培罐18连通，所述第一接种管31和第二接种管33的一端均安装有第五阀门32，所述第一接种管31的一端安装有过滤膜11，第一接种管31和第二接种管33用于传输菌体，过滤膜11可以提升菌浓。

本实施例中，具体的：所述第一开关19的电性输出端与第一电机15的电性输入端电性相连，所述第二开关20的电性输出端与第二电机23的电性输入端电性相连，第一开关19控制第一电机15的开启与关闭，第二开关20控制第二电机23的开启与关闭。

本实施例中，第一电机15的型号为SG60AF-775电机。

本实施例中，第二电机23的型号为Y112M电机。

工作原理或者结构原理，使用时，首先使用灭菌锅1对接种罐14和扩培罐18进行灭菌，开启蒸汽发生器2，使用高温蒸汽通过气体管3和第一横管6对扩培罐18进行高温灭菌，灭菌后关闭第一阀门4、第三阀门17、四通阀30和第五阀门32，观察液体是否被吸入第三横管26中，若被吸入，则接种罐14的气密性良好，若没有被吸入，则接种罐14的气密性不好，需要进行调校，调校完成后向接种罐14内添加营养品及化学品，调整好接种前所需的最适pH及各项营养物质(N、P、S)添加量，通过第一气瓶9通入氮气进行气体置换，置换完全后，通过第二气瓶10通入合成气，合成气为各气瓶提供不同组分的气体，其主要成分为CO、H₂，尾气检测装置检测到合成气组分正确后置换一定时间，即可进行接种，将干粉菌种添加至接种罐14内，等待菌种在接种罐14内复苏、生长，在生长初期，等待菌种复苏及菌浓低的情况下，系统需要消耗的营养物质少，只需通入第二气瓶10提供的混合气体，无需再添加相应的营养液、微量金属元素等。待菌种处于快速增长阶段，再进行营养液、化学品的连续添加，保证系统连续运行，待接种罐14内生物量生长至可扩培浓度，代谢产物比例按照实际生产所需进行调整，运行过程中整体处于连续运行状态，扩培罐18内最终获得所需扩培菌种。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种工业煤气发酵菌体扩培系统，包括灭菌锅(1)、蒸汽发生器(2)、第一气瓶(9)和第二气瓶(10)，其特征在于：所述蒸汽发生器(2)的蒸汽输出端连通有气体管(3)，所述气体管(3)远离蒸汽发生器(2)的一端连通有第一横管(6)，所述第一横管(6)的一端连通有接种罐(14)，所述接种罐(14)的顶部安装有第一电机(15)，所述第一电机(15)的输出轴固定连接有第一转轴(13)，所述第一转轴(13)的外侧壁安装有第一扇叶(12)，所述气体管(3)的底部外侧壁连通有第二横管(8)，所述第一横管(6)靠近接种罐(14)的一端安装有第一阀门(4)，所述第一横管(6)靠近第一阀门(4)的一端安装有滤网(7)，所述第二横管(8)靠近气体管(3)的一端安装有第二阀门(5)，所述第二横管(8)远离气体管(3)的一端连通有扩培罐(18)，所述第二横管(8)靠近扩培罐(18)的一端安装有滤网(7)，所述扩培罐(18)的顶部安装有第二电机(23)，所述第二电机(23)的输出轴焊接有第二转轴(22)，所述第二转轴(22)的外侧壁安装有第二扇叶(21)，所述扩培罐(18)的一侧固定连接有第二开关(20)，所述扩培罐(18)靠近第二开关(20)的一侧固定连接有第一开关(19)。

2.根据权利要求1所述的一种工业煤气发酵菌体扩培系统，其特征在于：所述第一气瓶(9)的气体输出端连通有四通阀(30)，所述第二气瓶(10)的气体输出端连通有四通阀(30)，所述四通阀(30)的两端连通有第四横管(29)，所述第四横管(29)的一端与接种罐(14)相连通，所述第四横管(29)远离接种罐(14)的一端与扩培罐(18)相连通，所述第四横管(29)的两端均安装有滤网(7)。

3.根据权利要求1所述的一种工业煤气发酵菌体扩培系统，其特征在于：所述接种罐(14)的顶部连通有第一出气管(16)，所述第一出气管(16)的一端安装有第三阀门(17)，所述扩培罐(18)的顶部连通有第二出气管(24)，所述第二出气管(24)与第一出气管(16)相连通。

4.根据权利要求3所述的一种工业煤气发酵菌体扩培系统，其特征在于：所述第一出气管(16)的外侧壁连通有第三横管(26)，所述第三横管(26)的一端安装有第四阀门(25)，所述第一出气管(16)的外侧壁固定连接有支撑架(28)，所述支撑架(28)的顶部固定连接有瓶体(27)。

5.根据权利要求1所述的一种工业煤气发酵菌体扩培系统，其特征在于：所述接种罐(14)和扩培罐(18)的一侧均连通有第二接种管(33)，所述接种罐(14)的一侧连通有第一接种管(31)，所述接种罐(14)通过第一接种管(31)和扩培罐(18)连通，所述第一接种管(31)和第二接种管(33)的一端均安装有第五阀门(32)，所述第一接种管(31)的一端安装有过滤膜(11)。

6.根据权利要求1所述的一种工业煤气发酵菌体扩培系统，其特征在于：所述第一开关(19)的电性输出端与第一电机(15)的电性输入端电性相连，所述第二开关(20)的电性输出端与第二电机(23)的电性输入端电性相。

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