一种微生物菌剂连续生产装置的制作方法

1.本实用新型属于微生物菌剂生产设备领域，特别涉及一种微生物菌剂连续生产装置。


背景技术：

2.微生物菌剂是指将目标微生物经过一定工艺扩大培养后，制成的含有某种功能化菌种的液体制剂，其用于污染水体的生物修复、土壤改良等,具有经济高效、低能耗、不产生二次污染等特点。
3.常见的微生物菌剂生产一般采用分批培养和连续培养方式。分批培养是指在一个密闭反应器内投入一定数量的培养基后，微生物经历接种、生长繁殖、菌体衰老进而结束培养，最终提取出产物的培养方式。每批次的接种工作都需要经过一系列菌种的分级扩大培养过程，工艺流程长、操作复杂、不能保证生产的连续性。且上述重复接种容易引入杂菌，造成菌剂污染，影响菌剂质量。
4.而微生物菌剂的连续生产方式可以免于微生物多次接种的复杂操作，可有效避免上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种微生物菌剂连续生产装置，通过光电控制单元实时监控发酵罐体内的菌液浓度及所处生长阶段，并通过电磁阀控制进、出料，以自动控制菌液在对数生长期时排出，实现连续生产。
6.本实用新型提供了一种微生物菌剂连续生产装置，包括：
7.发酵罐体，固定在支撑组件上；所述发酵罐体的外表面设置保温层，发酵罐体内部固定有搅拌机构；所述发酵罐体的底部开设有菌液出料口，菌液出料口处固定有第一电磁阀；所述发酵罐体的顶部开设有培养基进料口和微生物接种口，培养基进料口处固定有第二电磁阀；
8.曝气单元，其曝气出口与所述发酵罐体内部相通；
9.培养基投料单元，与所述培养基进料口连接；
10.光电控制单元，包括：温度传感器，固定在所述发酵罐体内侧；氧气浓度传感器，固定在所述发酵罐体内侧；菌液浓度检测探头，固定在所述发酵罐体内侧并与菌液接触；光电控制器，与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述温度传感器、所述氧气浓度传感器以及所述菌液浓度检测探头连接。
11.上述曝气单元包括：
12.微孔盘式曝气器，固定在所述发酵罐体内侧底部；所述微孔盘式曝气器上开设有曝气孔；
13.气管，一端贯穿所述发酵罐体上开设的通孔与所述微孔盘式曝气器的进气口连接；
14.空气过滤器，空气过滤器的出气口与所述气管的另一端连接；
15.空气压缩机，空气压缩机的出气口与所述空气过滤器的进气口连接；所述空气压缩机与所述光电控制器电连接。
16.上述曝气器上阵列开设有多个曝气孔。
17.上述菌液浓度检测探头由氙灯、单色器、玻璃板及感应器组成。
18.上述培养基投料单元包括：
19.高温蒸汽灭菌装置，高温蒸汽灭菌装置的出料口通过管路与所述培养基进料口连接；
20.培养基投料罐，培养基投料罐的底部出料口通过管路与所述高温蒸汽灭菌装置的进料口连接。
21.上述保温层顶部设置有循环水进水口，保温层底部设置有循环水出水口。
22.上述搅拌机构包括驱动电机，驱动电机固定在所述发酵罐体的顶面上，驱动电机的驱动轴底端贯穿所述发酵罐体顶面，并且驱动轴的底端固定有底部搅拌桨。
23.上述支撑组件包括底板，底板上表面固定有支撑架，支撑架上固定有所述发酵罐体。
24.上述光电控制器固定在所述底板上。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
26.1、本实用新型通过光电控制单元实时监控发酵罐体内的菌液浓度及所处生长阶段，并通过电磁阀控制进、出料，以自动控制菌液在对数生长期时排出，实现连续生产。
27.2、本实用新型由于不断保留对数生长期的菌液在罐体内，后续无需再进行微生物接种，只需进行无菌培养基的进料及菌液出料，简化了生产程序，从而有效地减少了污染的机会。
28.3、本实用新型提供一种新型紫外分光探头作为菌液浓度检测探头，直接测量细菌细胞浓度，比现有技术中使用的浊度探头或电位检测探头更精确，提高生产菌液的质量。
附图说明
29.图1为本实用新型的整体结构正视示意图。
30.附图标记说明：
31.1、发酵罐体；2、支撑架；3、底板；4、曝气单元；5、培养基投料单元； 6、光电控制单元；7、驱动电机；8、空气压缩机；9、空气过滤器；10、微生物接种口；11、培养基投料罐；12、高温蒸汽灭菌装置；13、第一电磁阀； 14、培养基进料口；15、第二电磁阀；16、驱动轴；17、菌液浓度检测探头； 18、保温层；19、微孔盘式曝气器；20、搅拌桨；21、菌液出料口；22、光电控制器；23、气管；24、温度传感器；25、氧气浓度传感器；26、循环水进水口；27、循环水出水口。
具体实施方式
32.下面结合图1，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.实施例1：
35.如图1所示，本实用新型实施例提供的一种微生物菌剂连续生产装置，整体组成包括发酵罐体1、支撑架2、底板3、曝气单元4、培养基投料单元5、光电控制单元6；底板3上表面的中部通过支撑架2连接发酵罐体1的底端，所述底板3上表面的右侧设有光电控制单元6。发酵罐体1外表面设置保温层 18，以维持微生物生长所需的温度条件。发酵罐体1的顶面上焊接有驱动电机 7，驱动电机7的驱动轴16贯穿发酵罐体的项面设置，驱动电机7的驱动轴16 的底端焊接有底部搅拌桨20，通过驱动电机7驱动搅拌桨20以一定速度转动，将罐体1内的微生物菌剂及培养基充分搅拌，从而使菌剂产品质量均匀、稳定；发酵罐体1的底面焊接有菌液出料口21，出料口21处固定有第一电磁阀13，出料口21的开关由第一电磁阀13控制，第一电磁阀13电连接光电控制器5，微生物出料后通过管道进入生产上后续的菌剂干燥等步骤。发酵罐体1的顶部开设有培养基进料口14和微生物接种口10，培养基进料口14由第二电磁阀 15控制，出料口21由第一电磁阀13控制，第一电磁阀13和第二电磁阀15 通过控制电路与光电控制器22连接。
36.发酵罐体1外表面设置保温层18顶部设置有循环水进水口26，保温层18 底部设置有循环水出水口27。进水温度根据菌种发酵条件及罐体内实际温度不断调整。
37.曝气单元4由空气压缩机8、空气过滤器9及安装在发酵罐体1底部的微孔盘式曝气器19组成，微孔盘式曝气器19上阵列有多个曝气孔。空气压缩机 8的出气口与空气过滤器9的进气口连接，空气过滤器9的出气口与气管23 的一端连接，气管23的另一端穿过罐体1左侧的通孔与曝气器19的进气口连接；空气压缩机8的输入端电连接光电控制器21的输出端，可以根据菌液溶氧量控制曝气量，将经过滤器9灭菌后的空气均匀的输送到罐体1内，使菌种的发酵效率提高，从而提高菌剂的效果。
38.培养基投料单元5由培养基投料罐11、高温蒸汽灭菌装置12及连接管路组成。培养基投料罐11的底部出料口通过管路连接高温蒸汽灭菌装置12的进料口，高温灭菌装置12的出料口通过管路连接发酵罐体1顶部的培养基进料口14，进料口14上方安装第二电磁阀15。技术人员根据不同菌剂所需配置不同培养基，将配置好的培养基置入培养基投料罐11中，再经高温蒸汽灭菌装置12灭菌，当第二电磁阀15打开时，无菌培养基自动流入发酵罐体1中对菌液进行养分补充。
39.光电控制单元6由光电控制器22、菌液浓度检测探头17、温度传感器24、氧气浓度传感器25、第一电磁阀13、第二电磁阀15及连接电路组成。温度传感器24和氧气浓度传感器25设在罐体1内部的右侧，温度传感器24和氧气浓度传感器25电连接光电控制器22，可以时刻监测菌液的温度和氧气浓度，使操作者都能及时的根据数据来进行调整。发酵罐体1内侧还设有与菌液接触的菌液浓度检测探头17，菌液浓度检测探头17与电线末端连接，电线穿过发酵罐体1上开设的通孔与固定在底板3上的光电控制器22连接。
40.本实用新型的工作原理：
41.在使用时：接通外部电源，各用电器正常工作，首先将经过培养基投料单元5处理后的培养基放到发酵罐体1内，然后将微生物种子液由微生物接种口 10接种。启动驱动电
机7，电机7带动驱动轴16底端焊接的搅拌桨20进行转动，使罐体1内的菌液和培养基充分搅拌。
42.罐体1内部的右侧还分别设有温度传感器24和氧气浓度传感器25，这样可以时刻监测罐体1内的温度和氧气浓度，使操作者都能及时的根据数据来进行调整。当需要调整菌液的温度时，改变保温层18的进水温度，直到光电控制器22显示温度达到要求。当需要调整菌液的氧气浓度时，启动空气压缩机8，压缩空气经空气过滤器9进行灭菌后由气管23输送至微孔盘式曝气器19，并由曝气器19上阵列的曝气孔喷向罐体1内部，均匀地给罐体1内部菌液进行曝气，以给予微生物生长所需的氧气，同时曝气过程也有助于菌液混匀，使菌种的发酵效率提高，从而提高菌剂的效果。
43.在菌液发酵过程中，由菌液浓度检测探头17实时检测菌种的生长状态，当检测到0d600到达所要求的一定范围后，光电控制器22控制第一电磁阀13 和第二电磁阀15开启，此时达到要求的菌液成品由菌液出料口21排出，同时培养基进料口14进行培养基补充。光电控制器22通过监测探头17检测到的 0d600值控制第一电磁阀13和第二电磁阀15的启闭，从而保持罐体1内菌液浓度保持稳定，以实现菌液的连续生产。
44.综上所述，本实用新型提供一种微生物菌剂连续生产装置，通过光电控制单元实时监控发酵罐体内的菌液浓度及所处生长阶段，并通过电磁阀控制进、出料，以自动控制菌液在对数生长期时排出，实现连续生产。
45.以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。