一种微生物发酵废液的菌体富集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微生物菌体分离技术领域，具体涉及一种微生物发酵废液的菌体富集装置。
【背景技术】
[0002]传统微生物发酵法已经非常成熟地用来生产乙醇、抗生素药物、食品添加剂等。发酵后得到含有发酵产物、水、微生物菌体的发酵液。发酵液经过不同的分离方法提取发酵产品后得到发酵废液。发酵菌体的分离可在分离提取发酵产品前进行，也可从发酵废液中分离。
[0003]近年来新兴的含碳气体微生物发酵法生产乙醇等化工品的技术，其发酵工艺特点是发酵液中乙醇浓度低。传统粮食发酵法的发酵液中乙醇浓度约12?13%，发酵后的发酵液中不溶性颗粒有菌体、发酵未利用完的蛋白渣和淀粉颗粒、泥沙杂质等，不溶性颗粒总计约40g/升发酵液。含碳气体微生物发酵法的发酵液中乙醇浓度仅4?5%，其发酵液特点是发酵液中的不溶性颗粒仅为菌体，而且菌体尺寸小、浓度低(发酵液中菌体浓度约5?15g/升发酵液)。
[0004]含碳气体微生物发酵法的发酵液一般首先经过精馏分离乙醇，分离出乙醇等化工品后的发酵废液中还含有菌体，菌体可以作为一种富含蛋白的副产品分离出来，可以用于蛋白饲料或者生物有机肥料。因此，发酵废液中菌体的液固分离非常关键。但是，目前的工艺设计中还未涉及对这种发酵废液中的菌体进行分离利用。
[0005]常用来分离微生物发酵废液中菌体的方法有板框压滤分离、膜分离和高速离心分离。为了获得较高的过滤速率和较快形成滤饼，板框压滤分离方法往往需要加入絮凝剂等化学药品，对于需要将菌体作为产品的发酵技术而言，絮凝剂的加入会影响产品质量甚至得不到预期的产品；对于微生物菌体而言，板框压滤分离的缺陷是随着过滤进行，很快就出现堵塞现象，而且由于微生物菌体蛋白的弹性特点，且没有刚性颗粒等助滤剂来增加滤饼刚性，如果增大过滤推动力反而使得原本极细微的过滤通道被菌体蛋白挤压得更小，因此出现越压越堵塞的情况。
[0006]菌体分离也可采用膜过滤技术，但是膜过滤存在一次投资大的缺点，而且需要定期清洗膜来维持较高的过滤通量。
[0007]高速离心分离的缺陷是投资不低，能耗却很高，尤其是对于菌体浓度较低的大批量发酵废液，将约占发酵废液重量95%的水在离心机中高速旋转，需要消耗大量电能。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是提供一种微生物发酵废液的菌体富集装置，该装置从菌体含量低的微生物发酵废液中分离出微生物菌体，实现从菌体浓度低的微生物发酵废液中浓缩富集菌体。
[0009]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0010]—种微生物发酵废液的菌体富集装置，其包括，加热器，其上设置废液进口、废液出口，所述加热器的废液进口通过管道连接发酵废液源;静置罐，其上部分别开设物料进口、清液出口及位于底部的悬浊液出口；所述静置罐的物料进口通过管道连接所述加热器的废液出口，该物料进口管道中设有第一流量调节阀；所述静置罐的清液出口通过管道连接清液处理系统，该清液出口管道中设有第一在线浊度分析仪和第二流量调节阀；旋液分离器，为一倒锥形筒体结构，其筒体内壁上设有螺旋通道;所述旋液分离器侧壁上设有悬浊液进口，该悬浊液进口与螺旋通道的上端口连通;所述旋液分离器的悬浊液进口通过管道与静置罐的悬浊液出口连接，该悬浊液进口管道中设有第三流量调节阀；所述旋液分离器的底部设有悬浊液出口，该悬浊液出口通过管道连通悬浊液处理系统；所述旋液分离器上部的侧壁上设有清液出口，所述旋液分离器的清液出口通过管道连接清液处理系统，该清液出口管道中设有第二在线浊度分析仪和第四流量调节阀；控制器，所述第一?第四流量调节阀，第一、第二在线浊度分析仪分别电性连接该控制器。
[0011]进一步，还包括第一抽出栗，其设置于静置罐的清液出口管道中、且位于第二流量调节阀出口侦U。
[0012]还包括第二抽出栗，其设置于旋液分离器的清液出口管道中、且位于第四流量调节阀出口侦U。
[0013]又，还包括第三抽出栗，其设置于旋液分离器的悬浊液进口管道中，且位于第三流量调节阀进口侧。
[0014]还包括第四抽出栗，其设置于旋液分离器的悬浊液出口管道中。
[0015]再，所述控制器包括第一、第二控制器，所述第一、第二流量调节阀、第一在线浊度分析仪分别电性连接所述第一控制器;所述第三、第四流量调节阀、第二在线浊度分析仪分别电性连接所述第二控制器。
[0016]所述静置罐内设置一搅拌机。
[0017]本实用新型使用时，微生物菌体浓度低的发酵废液通过加热器加热后，进入静置罐内进行自然沉降分离，得到清液和悬浊液，清液由静置罐的清液出口输送到清液处理系统，悬浊液再进入旋液分离器进行旋液离心分离，得到清液和菌体浓度较高的菌体淤浆，清液由旋液分离器的清液出口输送到清液处理系统，菌体淤浆进入悬浊液处理系统进一步处理。
[0018]本实用新型利用菌体蛋白能快速沉降的特点，经过静置罐的沉降分离后除掉大部分水，减轻后序脱水负荷;旋液分离装置能有效地将静置罐底部流出的菌体悬浊液再次浓缩，得到菌体淤浆。本实用新型非常适合处理菌体浓度低的微生物发酵废液中的菌体初步浓缩富集，且装置简单，一次投资小，能耗低。
[0019]本实用新型将第一、第二在线浊度分析仪检测到的清液的浊度参数反馈到控制器，控制器根据这些浊度参数信号控制第一?第四流量控制阀，进而控制进入静置罐的发酵废液流量、流出静置罐的清液流量，及输送到旋液分离器的悬浊液流量、流出旋液分离器的清液流量，实现稳定连续精确控制，能有效解决发酵废液中菌体的初步浓缩富集问题。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型实施例的结构示意图。
[0021]图2为本实用新型实施例中旋液分离器的剖面图示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步说明。
[0023]参见图1、图2，本实用新型的微生物发酵废液的菌体富集装置，其包括，加热器I，其上设置废液进口 101、废液出口 102，所述加热器I的废液进口 101通过管道连接发酵废液源100 ；静置罐2，其上部分别开设物料进口 201、清液出口 202及位于底部的悬浊液出口 203 ；所述静置罐2的物料进口 201通过管道连接所述加热器I的废液出口 102，该物料出口管道中设有第一流量调节阀3;所述静置罐2的清液出口 202通过管道连接清液处理系统200，所述静置罐2的清液出口管道中设有第一在线浊度分析仪4和第二流量调节阀5;旋液分离器6，为一倒锥形筒体结构，其筒体内壁上设有螺旋通道61;所述旋液分离器6侧壁上设有悬浊液进口 601，该悬浊液进口 601与螺旋通道61的上端口连通;所述旋液分离器6的悬浊液进口601通过管道与静置罐2的悬浊液出口 203连接，该悬浊液进口管道中设有第三流量调节阀7;所述旋液分离器6