[发明专利]具有无纺布填料系统的液态淋浇发酵塔

说明书

技术领域

本发明涉及微生物、发酵、纺织、食品及饮料行业和领域，具体涉及一种具有无纺布填料系统的液态淋浇发酵塔。

背景技术

液态淋浇发酵生产的实质为固态发酵的变种-载体吸附发酵，传统的载体一般为活性载体，如果选用惰性载体吸附固态发酵，则可以克服传统固态发酵过程中底物结块、传质和传热差以及底物的不均匀性等难题。同时，固态载体的高孔隙率为微生物生长提供了巨大的界面，使得微生物可以在通入少量或不需要通入空气或氧气的条件下，从外界获得自身生长所需的氧气，从而提供了更有利于微生物生长代谢的环境，解决了液态搅拌通气发酵能耗高以及剪切力破坏作用等问题。惰性吸附载体发酵的出现为固态发酵提供了新的思路，拓宽了应用前景，近年来被应用于有机酸、蛋白酶制剂、抗生素等的发酵生产中。

但是，淋浇发酵生产中普遍存在的严重问题是经过一到三个月左右淋浇回流后, 塔内易形成皮革状的类似纤维的透明菌膜，该膜堵塞了填充料间的空隙，空气和发酵液不能正常流动而必须终止发酵。传统的液态淋浇发酵塔在使用一段时间后，生产速度回明显减慢，最后无法使用，必须进行更换。谢恺熙等把填充料进行有序的排列，进行悬空无底处理，把原来支撑填充料的假底置于塔下的发酵液液面以下，形成一个较为完善的醋酸发酵设备，其工作原理跟原来一样，只是填充料比以前更充分被发酵液“喷淋”使菌膜刚生长就被冲下而不能积聚，一些死角生长的菌膜也因自重或可人为地将其冲到假底上，由于假底设于发酵液液面下，菌膜不能在其以下生长，通过降低液面即可把菌膜从入孔处清理到塔外， 而无需进行大面积对填充料进行更换清洗， 保证产酸速度的稳定，延长填充料的使用寿命，大大节约成本。另外由于进行了有序排列，使填充料的单位利用率比传统堆放法提高约一倍。由于填充料需进行编排，第一次装塔或更换一次填充料都比较麻烦，例如填装一个直径的发酵塔约需要200个工时。即使如此，填充料必须进行更换，而填充料更换不仅费时、费工，增加生产成本，还污染环境。目前国内外液态淋浇发酵生产中普遍存在这种有害现象，是影响液态淋浇食醋发酵生产不能长期进行循环生产的主要因素。

无纺布生产技术的发展和产品应用领域的拓展促进高性能无机物、聚合物纤维的使用，满足产业用纺织品的特别需求，如纤维细度小，耐高温、耐化学性、良好的强度和弹性、医疗用产品舒适性、与食品接触的安全性等要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用无纺布型填料系统的液态淋浇发酵塔，以满足微生物、发酵、纺织、食品及饮料等相关行业和领域的需求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的使用无纺布型填料系统的液态淋浇发酵塔，包括塔体，塔体内顶部设有回淋盘，塔体内上部为填料系统，下部为发酵液，填料系统和发酵液之间设有假底；所述的填料系统为无纺布型填料系统。所述的无纺布型填料系统包括设置在塔内的滚轴和缠绕在滚轴上的无纺布，无纺布一端连接放卷装置，另一端连接收卷装置。所述的无纺布在塔内竖直设置（也可以采用其它设置形式），所述的滚轴直径为0.004-0.05米，两滚轴之间的距离为0.1-10米，根据塔的具体尺寸确定。

所述的无纺布为有机机织物或无机机织物，其克重范围为0.1-7000g/m²;密度范围为0.001-10g/cm³、无纺布填充体积为塔内体积的1/20-9/10。

所述无纺布型填料的无纺布可以选择：静电无纺布、离心无纺布、熔喷无纺布、纺粘无纺布、中空菊瓣无纺布、水刺、针刺无纺布及其加工后的复合材料等，而且可选无纺布名称不局限于此。

所述的无纺布填料的材质为聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、玻璃、氧化铝或氧化钛中的任意一种。

所述的收放卷设备的运转速度为1mm/h-10m/h。

本发明的液态淋浇发酵塔除了填料系统采用机织布填料以外，其余未提及之处均采用现有技术。

本发明的液态淋浇发酵塔应用范围广，可以适用于食醋、红茶菌饮料、细菌纤维素的液态发酵生产。

采用本发明的无纺布型填料系统，利用无纺布的定向运动，带走液态淋浇食醋发酵生产产生的细菌纤维素及其聚集成的细菌纤维素膜体系。彻底解决该膜堵塞填充料间的空隙，空气和发酵液不能正常流动而终止发酵生产食醋的问题。由于细菌纤维素的功能性决定料其价值高，长满细菌纤维素的无纺布填料可以按特定的商品出售或进行二次开发和精细加工，弥补因购买无纺布填料而花费的费用。不但太大节约了成本，而且可以带来新的利润。另外由于进行了有序排列，填充料的单位利用率比传统堆放法提高。

附图说明