[发明专利]一种微生物发酵用水的消毒灭菌设备及方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种微生物发酵用水的消毒灭菌设备及方法。

背景技术

传统的微生物发酵培养基定容用水消毒是利用饱和蒸汽的热能来杀灭微生物，从而获得无菌培养基，其最大缺点是对蒸汽的质和量的要求苛刻，耗能高、污染高。而臭氧所具有的良好杀菌功能能够杀灭自来水中存活的微生物，传统的臭氧制备效率低、缺点明显，主要表现为产生臭氧纯度低、气水混合效率低、灭菌不彻底及布气不匀等，而且占地面积大、投资昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种微生物发酵用水的消毒灭菌设备。该设备投入较小、耗能低、无污染、节省空间，解决了蒸汽灭菌带来的耗能高、灭菌时间过长等缺点，同时克服了传统臭氧水灭菌不彻底、不能用于微生物发酵生产的缺点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种微生物发酵用水的消毒灭菌设备，其特征在于，该设备包括水处理系统和臭氧机组；所述水处理系统包括储水罐，所述储水罐的下方设置有与气液混合泵相连通且用于将储水罐中的水送入气液混合泵中的第一出液管，和与发酵罐相连通的无菌管路；所述气液混合泵的出液口设置有与气液分离罐相连通的第二出液管，所述气液分离罐的顶部设置有与尾气处理器相连通且用于将气液分离罐内分离的气体送入尾气处理器中的第一出气管，所述气液分离罐的一侧设置有与储水罐相连通且用于将气液分离罐内分离的液体送入储水罐的第三出液管，所述第一出液管内设置有臭氧消除器，所述第三出液管上设置有臭氧浓度检测仪，所述第一出液管上从臭氧消除器至气液混合泵的方向依次设置有第一阀门和真空表，所述第三出液管上从臭氧浓度检测仪至储水罐的方向依次设置有第一压力表和第二阀门；

所述臭氧机组包括制氧机，和通过管路与制氧机相连通的臭氧机，所述制氧机与臭氧机之间的管路上依次设置有氧气流量计和第二压力表，所述臭氧机的出气口设置有与气液混合泵相连通且用于将臭氧送入气液混合泵中的第二出气管，所述第二出气管上设置有截止阀。

上述的一种微生物发酵用水的消毒灭菌设备，所述臭氧消除器由安装于第一出液管内的紫外灯，和安装于第一出液管内且位于紫外灯右侧的过滤器组成。

上述的一种微生物发酵用水的消毒灭菌设备，所述紫外灯的发射光线的波长为240nm～260nm。

上述的一种微生物发酵用水的消毒灭菌设备，所述制氧机为PSA氧气发生器。

上述的一种微生物发酵用水的消毒灭菌设备，所述气液混合泵为尼可尼泵。

上述的一种微生物发酵用水的消毒灭菌设备，所述臭氧机为电晕式臭氧机。

另外，本发明还提供了一种采用上述设备对微生物发酵用水进行消毒灭菌的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、关闭储水罐的无菌管路，关闭臭氧消除器，向储水罐中注入水，开启气液混合泵，水通过第一出液管从储水罐中流入气液混合泵中，并控制第一阀门的开启程度从而调节第一出液管中水的流动速度使真空表的真空度为0.005MPa～0.015MPa；

步骤二、启动制氧机制氧，调节氧气流量，待第二压力表的压力达到0.015MPa～0.030MPa，保持3min～5min后启动臭氧机制备臭氧，同时打开截止阀使制备的臭氧通过第二出气管进入气液混合泵中；

步骤三、步骤一中流入气液混合泵的水与步骤二中进入气液混合泵的臭氧在气液混合泵中混合，利用臭氧对水进行消毒，混合后的气液混合物进入气液分离罐中进行气液分离，打开第二阀门，分离后的气体经尾气处理器处理后排出，分离后的水经臭氧浓度检测仪检测后进入储水罐中完成一次循环，通过截止阀控制进入气液混合泵中的臭氧的流量使得分离后的水中臭氧的浓度维持在2.5mg/L～3.0mg/L，并在保持该浓度不变的情况下对水进行循环处理；所述循环处理的时间T=V/Q，其中V为注入储水罐的水的体积，Q为水的体积流量；

步骤四、待步骤三中所述循环处理结束后，关闭截止阀，然后关闭臭氧机，接着关闭制氧机，开启臭氧消除器，保持水在管路中循环至臭氧浓度检测仪检测到的水中臭氧浓度为0mg/L时，打开无菌管路，同时关闭第一出液管，使循环处理后的水通过无菌管路注入发酵罐中作为发酵培养基定容用水。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的设备投入较小、耗能低、无污染、占地面积小、节省空间、操作方便，解决了蒸汽灭菌带来的耗能高、灭菌时间过长等缺点，同时克服了传统臭氧水灭菌不彻底、不能用于微生物发酵生产的缺点。