本实用新型涉及微生物发酵设备领域，具体的涉及一种微生物发酵罐。
背景技术：
微生物发酵罐适用于微生物培养的罐体，溶氧值是微生物培养中的关键参数，溶氧水平会影响微生物生长、胞内化学反应速率、以及胞内化合物的合成等。溶氧水平过低，会导致大量副产物积累，影响正常发酵，溶氧水平过高，会生成活性氧，而活性氧会对微生物生长及胞内化合物合成造成不可逆的损害。不同微生物对溶氧的需求不同，根据微生物对氧的需求，控制合适的溶氧水平，可实现微生物的高密度发酵，因此，亟需设计一种可满足不同微生物的氧需求且溶氧值可调的发酵罐装置。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种微生物发酵罐，该发酵罐能够对罐内溶氧值进行精准调节，既能进行好氧微生物的培养，又能进行厌氧微生物的培养，可实现微生物的高密度发酵。
为解决上述问题，本实用新型提供了如下技术方案：
一种微生物发酵罐，包括罐体，罐体底端设有进气孔，进气孔连接有进气管道，进气管道的前端设有过滤器；进气管道设有支路管道一和支路管道二，支路管道一连通有氧气储罐，氧气储罐与支路管道一的连接处依次设有减压阀一和阀门一，支路管道二连通有氮气储罐，氮气储罐与支路管道二的连接处依次设有减压阀二和阀门二；进气管道尾端设有空气压缩机，空气压缩机与进气管道的连接处设有阀门三。
本发明的技术方案还包括：所述罐体顶端设有电机，罐体内部设有竖向安装的搅拌轴，电机输出端通过联轴器与搅拌轴连接；搅拌轴上端设有横杆，横杆外壁间隔设有圆锥凸起，搅拌轴带动横杆转动时，圆锥凸起能有将浮起的气泡打碎；搅拌轴上设有搅拌桨叶，搅拌桨叶置于横杆下方；罐体内部底端设有气体分散管，气体分散管一端设有开口，气体分散管另一端封闭，开口与进气孔连通。
本发明的技术方案还包括：所述气体分散管管壁上间隔设有出气孔，能使气体均匀且分散的进入罐体内。
本发明的技术方案还包括：所述罐体侧壁的下方设有溶氧值测定仪，可对罐内溶氧值进行实施测定，满足不同微生物对氧气的需求。
本发明的技术方案还包括：所述罐体顶端设有进料口、排气孔，罐体底端设有出料口。
本发明的技术方案还包括：所述阀门一、阀门二和阀门三均为自控式气动阀门。
本发明的技术方案还包括：所述搅拌桨叶为片状螺旋桨叶。
一种微生物发酵罐的操作方法如下：
在发酵罐灭菌结束后，打开进气管道阀门三，利用空气维持发酵罐正压。
在厌氧微生物培养时，关闭阀门三，打开减压阀二和阀门二，向发酵罐中通入氮气，直至溶氧值降为0；在接种时，向发酵罐中通入氮气，维持发酵罐正压，在培养过程中，不断向发酵罐中通入氮气，维持溶氧值为0。
在好氧微生物培养时，在接种过程中，打开阀门三，向发酵罐中通入空气，维持发酵罐正压，在培养过程中，根据好养微生物的需氧量，通过增加空气通量和搅拌转速来维持一定的溶氧水平；当空气通量和搅拌转速达到最大值仍不能满足好氧微生物对氧需求时，打开减压阀一和阀门一，向发酵罐中通入氧气，选择适当的减压阀气压值来满足好氧微生物对氧的需求。
本实用新型的有益效果是：本方案发酵罐罐体分别连接有空气压缩机、氧气储罐和氮气储罐，通过对各自相应阀门的调节，使发酵罐既能进行好氧微生物的培养，又能进行厌氧微生物的培养；在进行好样微生物培养时，首先向发酵管通入空气，当空气通量和搅拌转速达到最大值仍不能满足好氧微生物对氧需求时，向发酵罐中通入氧气，选择适当的减压阀气压值来满足好氧微生物对氧的需求。在厌氧微生物培养时，不断向发酵罐中通入氮气，维持溶氧值为0；本方案根据微生物对氧的需求，可以对罐内溶氧量进行精准控制，使溶氧水平处于合适范围，实现微生物的高密度发酵。
附图说明
图1为本实用新型具体实施方式中一种微生物发酵罐的结构示意图。
其中，1为罐体，2为进气孔，3为进气管道，4为过滤器，5为支路管道一，6为氧气储罐，7为减压阀一，8为阀门一，9为支路管道二，10为氮气储罐，11为减压阀二，12为阀门二，13为空气压缩机，14为阀门三，15为溶氧值测定仪，16为电机，17为搅拌轴，18为横杆，19为片状螺旋桨叶，20为气体分散管，21为进料口，22为排气孔，23为出料口。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的说明。
从图1中可以看出，本实用新型的一种微生物发酵罐，包括罐体1，罐体1底端设有进气孔2，进气孔2连接有进气管道3，进气管道3的前端设有过滤器4；进气管道3设有支路管道一5和支路管道二9，支路管道一5连通有氧气储罐6，氧气储罐6与支路管道一5的连接处依次设有减压阀一7和阀门一8，支路管道二9连通有氮气储罐10，氮气储罐10与支路管道二9的连接处依次设有减压阀二11和阀门二12；进气管道3尾端设有空气压缩机13，空气压缩机13与进气管道3的连接处设有阀门三14；罐体1侧壁的下方设有溶氧值测定仪15。
罐体1顶端设有电机16，罐体1内部设有竖向安装的搅拌轴17，电机16输出端通过联轴器与搅拌轴17连接；搅拌轴17上端设有横杆18，横杆18外壁间隔设有圆锥凸起；搅拌轴17上设有片状螺旋桨叶19，片状螺旋桨叶19置于横杆18下方；罐体1内部底端设有气体分散管20，气体分散管20管壁上间隔设有出气孔，气体分散管20一端设有开口，气体分散管20另一端封闭，开口与进气孔2连通；罐体1顶端设有进料口21、排气孔22，罐体底端设有出料口23。
一种微生物发酵罐，在好氧微生物培养时，在接种过程中，打开阀门三，向发酵罐中通入空气，维持发酵罐正压，在培养过程中，根据好养微生物的需氧量，通过增加空气通量和搅拌转速来维持一定的溶氧水平；当空气通量和搅拌转速达到最大值仍不能满足好氧微生物对氧需求时，打开减压阀一和阀门一，向发酵罐中通入氧气，选择适当的减压阀气压值来满足好氧微生物对氧的需求。
在厌氧微生物培养时，关闭阀门三，打开减压阀二和阀门二，向发酵罐中通入氮气，直至溶氧值降为0；在接种时，向发酵罐中通入氮气，维持发酵罐正压，在培养过程中，不断向发酵罐中通入氮气，维持溶氧值为0。
本实用新型的保护范围不仅限于上述实例，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种同原理的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。