[实用新型]高效生物发酵装置

说明书

本实用新型涉及一种生物发酵装置，特别是一种工业连续生物发酵装置。

目前，在工业连续生物发酵中通常大多是采用发酵罐作为连续生物发酵装置，该发酵罐主要由外壳体、内壳体、顶盖构成，它是将工程菌直接添入发酵罐中，靠发酵罐的底部连续输入培养基，经搅拌或曝气，由两壳体间形成的空腔通入循环水使工程菌在恒定温度下工作，生产出所需产物，并从发酵罐上部设置的出口流出，由于该装置工程菌易流失，使得效率较低，加之培养基中的营养成分不能被充分利用，流失过多，也造成严重浪费。曾有一种将工程菌及包埋剂混合制成的小球载体，放置在发酵罐中，靠发酵罐的底部连续进入培养基，经搅拌或曝气，使工程菌在小球内工作，生产出所需产物，并从发酵罐上部设置的出口流出，而小球载体继续留在发酵罐中，由此来实现连续发酵的目的，它虽可克服效率低，培养基中的营养成分不能被充分利用及流失过多的缺点，但由于小球载体在发酵罐中为游离状态，在长期搅拌或曝气的过程中，小球载体必然会相互碰撞造成破裂使其损失严重，若需维持连续生产，必须不断的加入新的小球载体，加之小球载体中包埋工程菌的包埋剂价格非常昂贵，至使发酵成本较高，并且也使该连续生物发酵装置难以在工业发酵领域推广应用。

本实用新型的目的在于提供一种高效生物发酵装置，它不仅可使工程菌不易流失，培养基中的营养成分可充分利用，发酵效率较高，而且装置使用寿命长、造价低以及发酵成本较低。

本实用新型是这样实现的，采用几何单位载体，其几何单位载体的外壁为网状包裹层，包裹层内设置有载体填充物，载体填充物采用的为一种价格低廉、表面粗糙、不溶于水、在水中呈膨松网状结构，表面积大，对水、气有良好通透性、耐酸、碱、耐高温，不为生物降解等特性的无机纤维材料——岩棉。该装置发酵罐下部设置有支撑架，支撑架上设置有用于固定几何单位载体的框架，为克服软性载体易阻塞的不足，该装置中几何单位载体相互串接构成几何单位载体串，每串几何单位载体均有序的连接在框架上，其排列方法可采用横向、纵向、上、下等多种排列方式。但相邻几何单位载体串的几何单位载体与几何单位载体间应交错排列，从而构成由多个发酵小单位——几何单位载体形成的一立体网络，使大量的工程菌能附着在岩棉表面，不易流失掉，使其既通连性好，效率高，又大大降低了生产成本。

工作时，加入的工程菌在恒定温度环境下充分利用培养基中的营养成分而大量增殖，并附着在几何单位载体的岩棉上，当由壳体下部连续加入的培养基在自下向上流升的过程中，工程菌将充分利用培养基中的营养成分并将生产出大量的目标产物，实现连续生物发酵的目的。

本实用新型采用有序排列的几何单位载体串与框架连接构成整个立体网络载体的硬性结构以及由岩棉作为载体材料，使得该装置不仅菌体附着量大，不易脱落、流失、通透性好，能充分利用培养基中的营养成分，减少浪费，降低了发酵成本，而且运行稳定，使用寿命长，效率高，具有较为宽松的运行条件，对运行温度及PH值的变化有较强的抵抗能力，与通常采用的发酵罐装置同吨位型号相比，效率提高2-4倍，而装置结构缩小一倍以上，与之配套的管道设备可节省30％左右，大大降低了工程造价。

下面通过实施例结合附图对本实用新型进行详细描述：

图1为本实用新型结构示意主视图。

图2为本实用新型结构示意俯视图。

图3为图1A-A剖视图。

图4为本实用新型框架结构主视图。

图5为本实用新型框架结构俯视图。

图6为本实用新型几何单位载体结构示意图。