[发明专利]用于环境修复可移动式微生物发酵系统及方法

说明书

本发明属于环境生物工程领域，具体涉及用于环境修复可移动式微生物发酵系统及方法。本发明发酵箱设有独特的两腔室设计，可根据工艺的实际情况对菌剂的发酵量进行有效控制，当每次菌剂使用量不大，且现场不具备保存条件的情况下，避免了不必要的浪费，符合当前双碳目标的要求。此外，造成本低，发酵过程便于操作，发酵物料灭菌、冷却、培养一体化操作不经外部程序，将染菌风险控制到最低。同时，系统为整体可移动式设计，便于运输和现场使用，特别是针对偏远地区及现场条件有局限的环境微生物修复项目，极大降低了微生物制剂的生产及运输成本，并且可以随时根据项目的需求提供高活性的微生物制剂，保证了项目的成功率。

技术领域

本发明属于环境生物工程领域，具体涉及用于环境修复可移动式微生物发酵系统及方法。

背景技术

在双碳总体目标的要求下，微生物修复技术因为修复成本低、安全性好、无二次污染等特点，在环境修复领域受到越来越多的关注和应用，工程上的微生物修复一般需要不断地向污染环境投入大量的外源微生物菌液、酶、氮、磷、无机盐等，尤其是微生物菌液的使用量巨大，需进行不断补充。现阶段使用的菌液多采用异地加工，存在生产周期长、生产发酵及运输保存成本高，且不能根据现场工艺状况及时进行调整等问题，另部分可现场生产菌种的设备两极分化严重，一种是设备价格过高，现场发酵设备损耗大；一种是装备简陋，发酵过程不受控制，菌剂成品得率低。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了用于环境修复可移动式微生物发酵系统及方法，目的是为了解决现有技术中，菌液多采用异地加工，存在生产周期长、生产发酵及运输保存成本高，且不能根据现场工艺状况及时进行调整；以及现场生产菌种的设备价格过高，现场发酵设备损耗大，或者装备简陋，发酵过程不受控制，菌剂成品得率低的技术问题。

本发明提供的用于环境修复可移动式微生物发酵系统，具体技术方案如下：

用于环境修复可移动式微生物发酵系统，包括发酵箱，供水系统、加热灭菌系统、冷凝系统、发酵供气系统和控制系统；所述发酵箱设有两个发酵腔室，每个所述发酵腔室均设有盘管和搅拌机构；所述供水系统向发酵腔室内进行供水操作；所述加热灭菌系统通过所述盘管通入高温蒸汽对所述发酵腔室进行灭菌操作；所述冷凝系统通过所述盘管通入冷凝水对所述发酵腔室进行冷却操作；所述发酵供气系统用于向所述发酵腔室进行供氧操作，所述控制系统根据发酵量对一个或两个所述发酵腔室控制进行所述供水操作、所述灭菌操作、所述冷却操作和所述供氧操作，以及控制所述搅拌机构的启停。

在某些实施方式中，所述发酵箱内设有隔板，所述隔板将所述发酵箱分隔为两个所述发酵腔室，所述发酵箱顶部开设排气口，两个所述发酵腔室顶部相互连通且均与所述排气口连通。

在某些实施方式中，所述发酵箱顶部开设有两个投料口，两个所述投料口分别对准两个所述发酵腔室的顶部；所述发酵箱的底部开设有两个排料口，两个所述排料口分别对准两个所述发酵腔室的底部，所述排料口配置为从所述发酵腔室中排出产物或者取出样品；所述发酵箱顶部还开设有两个接种口，两个所述接种口分别对准两个所述发酵腔室的顶部。

在某些实施方式中，所述加热灭菌系统包括蒸汽发生器、蒸汽进口管路和蒸汽出口管路，所述蒸汽发生器通过所述蒸汽进口管路分别与每个所述盘管的顶端口连通，每个所述盘管的底端口与所述蒸汽出口管路连通。

在某些实施方式中，所述冷凝系统包括与自来水源连接的冷凝水进口管路和冷凝水出口管路，所述冷凝水进口管路分别与每个所述盘管的底端口连通，所述冷凝水出口管路分别与每个所述盘管的顶端口连通。

在某些实施方式中，所述供水系统包括与自来水源连接的进水管路，所述进水管路与每个所述发酵腔室的底部连通。

在某些实施方式中，所述发酵供气系统包括风机、无菌空气进气口管路和设于每个所述发酵腔室底部均的进气管，所述进气管通过所述无菌空气进气口管路连接，所述无菌空气进气口管路上设有空气过滤器和流量计；所述流量计设于所述空气过滤器与所述风机之间。