生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，从发酵罐、超滤罐、超滤器到消毒罐，采用全封闭管道连接运送、超滤；一方面防止外部微生物污染，另一方面防止发酵菌液外泄；可根据需要，通过打开或关闭（控制）各个阀门，对每个装置分别清洗消毒，也可以对整个超滤系统一次性清洗消毒。结构简单实用、操作简便快速、制造成本低；泵[5]采用卫生级离心泵，并设有流速传感器；超滤罐内还设有压力传感器、液位或液体体积传感器，超滤计量准确；超滤罐进液管和超滤罐回流管的下口在超滤罐下1\3-1\5处，防止产生泡沫；本超滤系统充分利用了发酵罐的消毒装置，可适用于无菌条件下发酵罐菌液样品的超滤、浓缩、缓冲液置换；也可以用于分泌型发酵菌液的除菌和上清收集。
【专利说明】生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属生物【技术领域】，具体涉及生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统。【背景技术】
[0002]在细菌的培养过程中，经过发酵罐发酵后需要去除培养液，洗涤细菌，浓缩收集菌体，常规是将发酵罐中的发酵液移至收集罐中，收集罐中发酵液再离心去上清，收集菌体，收集的菌体再用缓冲液洗涤、过滤，离心，反复进行；完成后，对所有的用具再进行消毒处理，废液也要进行消毒后排放。整个过程操作繁琐，费时、费力。易污染发酵间，对操作者也存在感染的风险。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服发酵菌液菌体离心收集、菌体洗涤等繁琐的步骤，保证菌体不外泄污染环境、操作间和威胁操作者，而提供一种全封闭管道连接运送、超滤，集管道式传输菌液，密闭性超滤菌液、洗涤菌体、置换缓冲液于一体的超滤系统，生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统。
[0004]生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，它包括:发酵罐1、超滤罐2、超滤器3、消毒罐4和泵5;所述的发酵罐I设有压缩压气进口 14、发酵罐放料口 13;所述的超滤罐2的罐盖上有超滤罐进液管21，超滤罐回流管22，所述的超滤罐进液管21上设有超滤罐进料口212，超滤罐回流管22上设有超滤罐回流管总阀221，超滤罐回流管22设有超滤罐回流口223和清洗消毒液排放管222，以及带过滤装置的进排气管24，超滤罐2底部设有互通的超滤罐放料口 26和超滤罐排流口 25 ;所述的超滤器3，为柱式中空纤维超滤膜过滤装置，它包括:本体和本体内的中空纤维超滤膜31，中空纤维超滤膜31上、下两端分别设超滤器集液排液口 311和超滤器集液进液口 312 ;本体上、下两端分别设有滤液排出口 321和超滤器洗涤口 322 ;发酵罐放料口 13与超滤罐进液管21，超滤罐回流口 223和超滤器集液排液口311，超滤罐排流口 25与泵5，泵5与超滤器集液进液口 312，均通过管道相连，滤液排出口321和超滤器洗涤口 322通过管道接入消毒罐4中；
[0005]所述的超滤罐2的罐盖上还设有温度计23 ；
[0006]所述的超滤罐进液管21上还设有超滤罐清洗液进口 211 ；
[0007]所述的发酵罐I发酵罐放料口 13上设有高压蒸气入口 12 ；
[0008]所述的泵5为卫生级离心泵，并设有流速传感器；
[0009]所述的超滤罐2内还设有压力传感器、液位或液体体积传感器，
[0010]所述的超滤罐进液管21和超滤罐回流管22的下口在超滤罐下1\3_1\5处；
[0011 ] 所述的各接口连接管道为硅胶管。
[0012]本实用新型提供了生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，从发酵罐、超滤罐、超滤器到消毒罐，采用全封闭管道连接运送、超滤；一方面防止外部微生物污染，另一方面防止发酵菌液外泄；可根据需要，通过打开或关闭(控制)各个阀门，对每个装置分别清洗消毒，也可以对整个超滤系统一次性清洗消毒。结构简单实用、操作简便快速、制造成本低；泵5采用卫生级离心泵，并设有流速传感器；超滤罐内还设有压力传感器、液位或液体体积传感器，超滤计量准确；超滤罐进液管和超滤罐回流管的下口在超滤罐下1\3-1\5处，防止产生泡沫；本超滤系统充分利用了发酵罐的消毒装置，可适用于无菌条件下发酵罐菌液样品的超滤、浓缩、缓冲液置换；也可以用于分泌型发酵菌液的除菌和上清收集。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统的示意图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统
[0015]参见附图1，生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，它包括:发酵罐1、超滤罐2、超滤器3、消毒罐4和泵5;
[0016]所述的发酵罐I设有压缩压气进口 14、发酵罐放料口 13 ；
[0017]所述的超滤罐2的罐盖上有超滤罐进液管21，超滤罐回流管22，所述的超滤罐进液管21上设有超滤罐进料口 212,超滤罐回流管22上设有超滤罐回流管总阀221,超滤罐回流管22设有超滤罐回流口 223和清洗消毒液排放管222，以及带过滤装置的进排气管24，超滤罐2底部设有互通的超滤罐放料口 26和超滤罐排流口 25 ；
[0018]所述的超滤器3，为柱式中空纤维超滤膜过滤装置，它包括:本体和本体内的中空纤维超滤膜31，中空纤维超滤膜31上、下两端分别设超滤器集液排液口 311和超滤器集液进液口 312 ;本体上、下两端分别设有滤液排出口 321和超滤器洗涤口 322 ；
[0019]发酵罐放料口 13与超滤罐进液管21，超滤罐回流口 223和超滤器集液排液口311，超滤罐排流口 25与泵5，泵5与超滤器集液进液口 312，均通过管道相连，滤液排出口321和超滤器洗涤口 322通过管道接入消毒罐4中；
[0020]所述的超滤罐2的罐盖上还设有温度计23 ；
[0021]所述的超滤罐进液管21上还设有超滤罐清洗液进口 211 ；
[0022]所述的发酵罐I发酵罐放料口 13上设有高压蒸气入口 12 ；
[0023]所述的泵5为卫生级离心泵，并设有流速传感器；
[0024]所述的超滤罐2内还设有压力传感器、液位或液体体积传感器，
[0025]所述的超滤罐进液管21和超滤罐回流管22的下口在超滤罐下1\3_1\5处；
[0026]所述的各接口连接管道为硅胶管。
[0027]使用时:
[0028]一、超滤
[0029]1、在发酵罐I发酵到需要的程度，关闭超滤罐清洗液进口 211、超滤器洗涤口 322、清洗消毒液排放管222、超滤罐放料口 26的阀门及发酵罐I尾气阀门，打开发酵罐放料口13 ;罐内空气压力将发酵菌液移入超滤罐1，如有剩余，经压缩压气进口 14加压，发酵液全部移入超滤罐I，关闭超滤罐进料口 212 ;向发酵罐I内注满消洗消毒液，对发酵罐I进行消毒；
[0030]2、启动泵5，超滤罐中发酵液经超滤罐排流口 25、超滤器集液排液口 311、超滤器集液进液口 312、中空纤维超滤膜31、超滤器集液排液口 311、超滤罐回流口 223、超滤罐回流管22进入超滤罐2，循环；中空纤维超滤膜31滤出的滤液经滤液排出口 321，进入消毒罐消毒；在发酵罐I中加入洗涤缓冲液，打开超滤罐进料口 212，发酵罐I加压缩空气，超滤罐2内补充洗涤缓冲液，或利用蠕动泵经超滤罐清洗液进口 211，向超滤罐2内泵入洗涤缓冲液，继续循环超滤；超滤结束后，打开超滤器洗涤口 322，放超滤器中的滤液全部放入消毒罐中，打开超滤罐放料口 26放入收集罐中，关闭超滤罐放料口 26 ；
[0031]二、清洗消毒
[0032]1、各装置分别清洗消毒
[0033]I)关闭超滤器洗涤口 322阀门，打开发酵罐放料口 13阀门；经发酵罐压缩空气进口 14加压，清洗消毒液移入超滤罐2中；
[0034]或关闭超滤罐进料口 212，利用蠕动泵经超滤罐清洗液进口 211，向超滤罐2内泵入清洗消毒液；
[0035]2)启动泵5，超滤罐中清洗消毒液经超滤罐排流口 25、超滤器集液排液口 311、超滤器集液进液口 312、中空纤维超滤膜31、超滤器集液排液口 311、超滤罐回流口 223、超滤罐回流管22进入超滤罐2，循环，清洗消毒；中空纤维超滤膜31滤出的部分清洗消毒液经滤液排出口 321，进入消毒罐4 ;清洗消毒达到预定的时间后，关闭超滤罐回流管总阀221，打开清洗消毒液排放管222 ;清洗消毒液从清洗消毒液排放管222排入消毒罐或直接排出。
[0036]在发酵罐I中加入清洗消毒液(提前更换)，或关闭超滤罐进料口 212，利用蠕动泵经超滤罐清洗液进口 211，向超滤罐2内泵入清洗消毒液；重复步骤2)。依次以纯水、0.5N氢氧化钠、纯水清洗超滤系统，最后以0.5%甲醒封存系统。
[0037]、连续清洗消毒
[0038]I)关闭超滤罐回流管总阀221，打开清洗消毒液排放管222 ;同时打开发酵罐放料口 13阀门；
[0039]2)经发酵罐加压注入清洗消毒液，启动泵5，超滤罐中清洗消毒液经超滤罐排流口 25、超滤器集液排液口 311、超滤器集液进液口 312、中空纤维超滤膜31、超滤器集液排液口 311、超滤罐回流口 223、超滤罐回流管22、清洗消毒液排放管222，清洗消毒液从清洗消毒液排放管222排入消毒罐或直接排出。中空纤维超滤膜31滤出的部分清洗消毒液经滤液排出口 321，进入消毒罐4或直接排出；清洗消毒达到预定的时间，并排空清洗消毒液后，再更换清洗消毒液重复上述操作。依次以纯水、0.5N氢氧化钠、纯水清洗超滤系统,最后以
0.5%甲醛封存系统。也可用通过发酵罐的高压蒸气入口 12通高压蒸气进行消毒。
[0040]本实用新型生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，从发酵罐1、超滤罐2、超滤器3到消毒罐4，采用全封闭管道连接运送、超滤；一方面防止外部微生物污染，另一方面防止发酵菌液外泄；可根据需要，通过打开或关闭(控制)各个阀门，对每个装置分别清洗消毒，也可以对整个超滤系统一次性清洗消毒。结构简单实用、操作简便快速、制造成本低；泵5采用卫生级离心泵，并设有流速传感器；超滤罐2内还设有压力传感器、液位或液体体积传感器，超滤计量准确；超滤罐进液管21和超滤罐回流管22的下口在超滤罐下1\3-1\5处，防止产生泡沫；本超滤系统充分利用了发酵罐的消毒装置，可适用于无菌条件下发酵罐菌液样品的超滤、浓缩、缓冲液置换。
【权利要求】
1.生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，其特征以于，它包括:发酵罐[I]、超滤罐[2]、超滤器[3]、消毒罐[4]和泵[5];所述的发酵罐[I]设有压缩压气进口 [14]、发酵罐放料口 [13];所述的超滤罐[2]的罐盖上有超滤罐进液管[21]，超滤罐回流管[22]，所述的超滤罐进液管[21]上设有超滤罐进料口 [212]，超滤罐回流管[22]上设有超滤罐回流管总阀[221]，超滤罐回流管[22]设有超滤罐回流口 [223]和清洗消毒液排放管[222]，以及带过滤装置的进排气管[24]，超滤罐[2]底部设有互通的超滤罐放料口 [26]和超滤罐排流口 [25];所述的超滤器[3]，为柱式中空纤维超滤膜过滤装置，它包括:本体和本体内的中空纤维超滤膜[31]，中空纤维超滤膜[31]上、下两端分别设超滤器集液排液口 [311]和超滤器集液进液口 [312];本体上、下两端分别设有滤液排出口 [321]和超滤器洗涤口[322];发酵罐放料口 [13]与超滤罐进液管[21]，超滤罐回流口 [223]和超滤器集液排液口 [311]，超滤罐排流口 [25]与泵[5]，泵[5]与超滤器集液进液口 [312]，均通过管道相连，滤液排出口 [321]和超滤器洗涤口 [322]通过管道接入消毒罐[4]中。
2.根椐权利要求1所述的生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，其特征在于:所述的超滤罐[2]的罐盖上还设有温度计[23]。
3.根椐权利要求1所述的生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，其特征在于:所述的超滤罐进液管[21]上还设有超滤罐清洗液进口 [211]。
4.根椐权利要求3所述的生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，其特征在于:所述的发酵罐[I]发酵罐放料口 [13]上设有高压蒸气入口 [12]。
5.根椐权利要求4所述的生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，其特征在于:所述的泵[5]为卫生级离心泵，并设有流速传感器。
6.根椐权利要求5所述的生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，其特征在于:所述的超滤罐[2]内还设有压力传感器、液位或液体体积传感器。
7.根椐权利要求6所述的生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，其特征在于:所述的超滤罐进液管[21]和超滤罐回流管[22]的下口在超滤罐下1\3-1\5处。
8.根椐权利要求7所述的生物安全型发酵菌液中空纤维超滤系统，其特征在于:所述的各接口连接管道为硅胶管。
【文档编号】C12M1/12GK203741336SQ201420141206
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】张国利, 姜柏涛, 钱军, 万忠海, 岳玉环, 吴广谋, 田园, 史飞, 于新海, 冯书章 申请人:中国人民解放军军事医学科学院军事兽医研究所