(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211018631.7 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 北京喜藻环能科技有限公司 地址 101399 北京市顺 义区军营街16号院8 号楼1层128 (72)发明人 朱嘉铭　何海蔚　张书豪　李姜伊　 李安　郭恩棉　张毅　杨鹏程　 赵嘉珩　朱敏　赵大权　杨凤仙　 (74)专利代理 机构 浙江得恒知识产权代理有限 公司 33504 专利代理师 赵芳 (51)Int.Cl. C12M 1/34(2006.01) C12M 1/12(2006.01) C12M 1/04(2006.01)C12M 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种微生物连续 生产的设备及其方法 (57)摘要 本发明公开了一种微生物连续生产的设备 及其方法。 该设备包括： 微生物反应器， 包括流体 分散设备和气体分布管； 循环系统， 包括循环泵、 循环液流量计、 循环液流量控制阀； 微生物浓度 在线检测仪设置于过滤器前端； 过滤器， 包括进 料器、 过滤管和滤饼出料器； 营养液供给系统， 包 括营养液配置罐、 营养液流量计、 以及营养液流 量控制阀。 本发 明实现了微生物 生产工艺过程的 可量化控制、 稳定控制、 精确控制和连续控制， 实 现了微生物生产从间歇养殖到连续化工业生产 的转变。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115466669 A 2022.12.13 CN 115466669 A 1.一种微 生物连续 生产的设备， 其特 征在于， 包括： 微生物反应器， 所述微生物反应器包括流体分散设备和气体分布管， 用于微生物的培 养和繁殖； 循环系统， 所述循环系统包括循环泵、 循环液流量计、 循环液流量控制阀， 通过所述循 环系统将微 生物反应后培 养液输送至所述过 滤器中， 能够调节培 养液的过 滤量； 微生物浓度在线检测仪， 所述微生物浓度在线检测仪设置于过滤器前端， 能够实时监 测培养液中微 生物的浓度； 过滤器， 所述过滤器包括进料器、 过滤管和滤饼出料器， 用于微生物反应后培养液的过 滤， 微生物产品从所述滤饼出 料器采出； 营养液供给系统， 所述营养液供给系统包括营养液配置罐、 营养液流量计、 以及营养液 流量控制阀， 所述营养液 供给系统能够实时调节营养液加入微 生物反应的进料量。 2.根据权利要求1或2所述的一种微生物连续生产的设备， 其特征在于， 所述循环量控 制阀和营养液流 量控制阀为薄膜衬氟气动调节阀， 形式为 直通球形阀。 3.根据权利要求1或2所述的一种微生物连续生产的设备， 其特征在于， 所述循环液流 量计为管道式电磁流 量计， 所述营养液流 量计为管道式涡街 流量计。 4.根据权利要求1或2所述的一种微生物连续生产的设备， 其特征在于， 所述过滤管采 用膜过滤、 精密过 滤或砂滤中的一种或多种。 5.根据权利要求1或2所述的一种微生物连续生产的设备， 其特征在于， 所述微生物浓 度在线检测仪包括激光浊度仪、 在线比色仪、 分光 光度计或电子 视镜中的一种或多种。 6.根据权利要求1或2所述的一种微生物连续生产的设备， 其特征在于， 所述微生物反 应器的底部为弧形设计， 反应 器内壁的表面 粗糙度Ra≤ 0.2。 7.根据权利要求1或2所述的一种微生物连续生产的设备， 其特征在于， 所述流体分散 设备包括一个或多个流体分散管， 所述流体分散管垂直安装于所述微生物反应器中， 所述 流体分散管上端为进 料端， 下端封闭； 所述流体分散管上分布有多个开口， 所述开口沿着所 述流体分散管的管周方向上 下错位等间距分布。 8.根据权利要求1或2所述的一种微生物连续生产的设备， 其特征在于， 所述过滤器为 涡旋式连续管式过 滤器， 进料器的进料 管外壁与进料器的筒体相切。 9.利用权利要求1或2所述的设备进行微生物连续生产的方法， 包括如下步骤： 营养液 从营养液配置罐输送至微生物反应器内， 微生物在微生物反应器内培养繁殖， 得到微生物 培养液； 所述微生物培养液通过循环系统送至过滤器进 行过滤， 微生物产品随滤饼采出， 滤 液返回所述微生物反应器； 其中， 营养液 的进料量通过营养液流量计和营养液流量控制阀 控制调节； 微生物培养液中的微生物浓度通过微生物浓度在线监测仪进行实时监测， 培养 液过滤量通过循环液流 量计和循环量控制阀控制调节。 10.根据权利要求9所述的方法， 其特征在于， 所述营养液配置罐输送至微生物反应器 内的营养液与过滤后循环至微生物反应器内滤液中的营养液的量与微生物反应器中的实 时的微生物数量相匹配。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115466669 A 2一种微生物连续生产的设 备及其方 法 技术领域 [0001]本发明属于微生物生产技术领域， 具体涉及一种微生物连续生产的设备及其方 法。 背景技术 [0002]微生物产品如微藻、 益生菌、 酵母菌等广 泛应用于生物、 环保、 医药、 食品及化工等 各个领域， 其市场需求不断增长。 目前 的微生物产品通常采用生物反应釜对幼株进行繁殖 培养， 待培养液中的微生物达到一定浓度后再通过固液分离技术获得所需的微生物产品。 这种生产方法建立在人们对于生物养殖 的经验基础之上， 符合微生物生长的周期特点， 所 以常见的益 生菌、 医用菌和微藻等 微生物产品基本都采用这种方式进行生产。 [0003]面对快速增长 的市场需要， 现有的这种微生物生产方式显然已经不能满足要求。 首先， 这种生产方式属于间歇式的批量生产， 受制于微生物养殖条件的限制， 其产品产量 低、 生产周期 长、 制造成本高； 其次， 在这种方式下， 生物反应器或培养罐内的微生物数量始 终处于不断变化的状态， 在微生物累积繁殖过程中， 其对营养物和养殖环境的要求不断变 化， 养殖条件难于实现最优控制， 稍有不慎就会发生营养缺失、 竞争加剧、 生存环境恶化等 问题， 极易导致微生物大量死亡； 其三， 这种方式下， 釜内微生物的代谢产 物、 微生物死亡分 解产物和 其它养殖过程中副产的有害物质同样处于累积状态， 对微生物成长极为不利， 同 时也会给后续的产品分离纯化带来麻烦； 其四， 现有的生物反应器尤其是生物反应器仍存 在技术空 白， 低剪切力条件下 的流体分散 问题、 微生物的器内附着等问题仍未得到有效解 决。 因此， 以微 生物连续 化和大规模生产为目标的新 技术的开发已变得越来越迫切。 [0004]因此， 针对现有技术中存在的问题， 亟需开发一种微生物连续生产方法以及配套 的生物反应器设备， 以满足微生物产品的市场需要， 同时使微生物资源得到进一步的有效 开发和利用。 发明内容 [0005]本发明的目的是弥补现有技术的不足， 提供一种微生物连续生产的设备及其方 法。 [0006]为了达到上述的目的， 本发明采取以下技 术方案： [0007]一种微生物连续 生产的设备， 包括 [0008]微生物反应器， 所述微生物反应器包括流体分散设备和气体分布管， 用于微生物 的培养和繁殖； [0009]循环系统， 所述循环系统包括循环泵、 循环液流量计、 循环液流量控制阀， 通过所 述循环系统将微 生物反应后培 养液输送至所述过 滤器中， 能够调节培 养液的过 滤量； [0010]微生物浓度在线检测仪， 所述微生物浓度在线检测仪设置于过滤器前端， 能够实 时监测培 养液中微 生物的浓度； [0011]过滤器， 所述过滤器包括进料器、 过滤管和滤饼出料器， 用于微生物反应后培养液说　明　书 1/4 页 3 CN 115466669 A 3