[实用新型]一种静态发酵装置

说明书

本实用新型提供一种静态发酵装置，装置包括搅拌发酵罐和分层静置反应罐，所述搅拌发酵罐底部通过输料管连接分层静置反应罐顶部，输料管上设有泵；所述分层静置反应罐内设有托盘支架，托盘支架上放置两个以上的托盘，每个托盘底部设有下陷的贯穿孔，贯穿孔内设有高度可调节的引流管，上层托盘内的料液通过引流管导入到下一层的托盘内，其发酵工艺为将种子接入装有灭菌过的发酵培养基的搅拌发酵罐中，搅拌培养一段时间后，再通过气压或泵送入分层静置反应罐中，通过托盘的引流管溢流方式，装满每个托盘，然后通气保压发酵。本实用新型工艺简单，设备利用率高，不仅明显提高发酵效率，降低染菌风险，也可实现自动化生产。

技术领域

本实用新型涉及一种静态发酵装置，属于生物发酵工程技术领域。

背景技术

传统的好氧菌发酵设备有搅拌罐和气升罐，因其良好的传质环境有利于真菌及细菌快速生长，而备受选用。然而对于部分含有菌丝体霉菌及少数产物特殊的细菌来说，传质作用强引起的剪切力对菌体生长具有一定的抑制影响或者对发酵产物具有较强的破坏作用。

木醋杆菌是一种产细菌纤维素的好氧菌，有静态和搅拌发酵两种，静态发酵产量高，但周期长；搅拌发酵因其传质效果好，发酵周期短，但产量很低；鉴于其发酵特点，授权公告号为CN 100590193公开了一种深层与浅层偶联静态发酵高纤椰果的生产方法，该方法是在发酵培养基中接入木醋杆菌，进行深层静态发酵；当发酵液湿菌体浓度达到2.0-3.0g/L时，将发酵液分装到经过灭菌处理的浅层容器中，在浅层容器中继续进行浅层静态发酵，最终可使高纤椰果浅层发酵周期缩短20～40％，但设备利用率低，工作量大；授权公告号为CN 101979635B公开了一种基于转筒式发酵反应器的细菌纤维素生产工艺，该生产工艺的步骤为：(1)设备空消；(2)培养基实消；(3)接种；(4)旋转发酵；(5)细菌纤维素膜的收割；(6)设备清洗。该专利所用方法生产效率低下的局限，实现了细菌纤维素发酵生产和膜片收获的连续化和机械化作业，具有高效便捷、自动化程度高等诸多优点，但规模放大存在一些障碍。

虫草素是蛹虫草好氧发酵产物，有多种生物学活性，如抗肿瘤、抗增殖、抗转移、抗菌、抗病毒、免疫调节和抗炎等。其发酵方式也主要采用静置发酵，即将发酵液通过分装、装盘的方式静置培养。因没有很好的传质作用，发酵周期也较长；另外，装盘工作量大，发酵效率和发酵效果均较差，无法满足生产的要求。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种有利于对传质敏感的好氧菌发酵的装置，实现自动化运转的基于动静两态的好氧发酵工艺。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种静态发酵装置，该装置包括搅拌发酵罐和分层静置反应罐，所述搅拌发酵罐底部通过输料管连接分层静置反应罐顶部，输料管上设有泵；所述分层静置反应罐内设有托盘支架，托盘支架上放置两个以上的托盘，每个托盘底部设有下陷的贯穿孔，贯穿孔内设有高度可调节的引流管，上层托盘内的料液通过引流管导入到下一层的托盘内；所述托盘支架的下部设有气体分布器及与气体分布器连接的供气管和调节阀，便于使反应罐内的发酵液与气体混合均匀。

每层托盘上的引流管可以单独设置，引流管为空心管，上下相邻的两个托盘上的引流管的安装位置相互错开，水平间距为托盘直径的1/3～2/3，当上层托盘中液面高于特定液位时，将顺着引流管溢流至下一层托盘中，通过溢流方式，装满每个托盘。

另一种方式是引流管为两根竖管，水平间距为托盘直径的1/3～2/3，分别从上而下贯穿所有的托盘，引流管上设有空心段和实心段，空心段的上下端侧壁开有流通孔，引流管的顶部实心段通过螺纹连接驱动电机的输出轴套管，从而驱动引流管上下运动，发酵液经引流管上设有的空心段从上一托盘流入下一托盘中，所述驱动电机位于分层静置反应罐顶部，其输出轴穿过反应罐罐顶，输出轴外部套有空心的套管，输出轴套管设有内螺纹，引流管的顶部实心段外表面设有外螺纹，二者通过螺纹实现传动，从而调节引流管上下运动的高度。