生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，從發(fā)酵罐、超濾罐、超濾器到消毒罐，采用全封閉管道連接運(yùn)送、超濾；一方面防止外部微生物污染，另一方面防止發(fā)酵菌液外泄；可根據(jù)需要，通過打開或關(guān)閉（控制）各個閥門，對每個裝置分別清洗消毒，也可以對整個超濾系統(tǒng)一次性清洗消毒。結(jié)構(gòu)簡單實用、操作簡便快速、制造成本低；泵[5]采用衛(wèi)生級離心泵，并設(shè)有流速傳感器；超濾罐內(nèi)還設(shè)有壓力傳感器、液位或液體體積傳感器，超濾計量準(zhǔn)確；超濾罐進(jìn)液管和超濾罐回流管的下口在超濾罐下1\3-1\5處，防止產(chǎn)生泡沫；本超濾系統(tǒng)充分利用了發(fā)酵罐的消毒裝置，可適用于無菌條件下發(fā)酵罐菌液樣品的超濾、濃縮、緩沖液置換；也可以用于分泌型發(fā)酵菌液的除菌和上清收集。
【專利說明】生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬生物【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在細(xì)菌的培養(yǎng)過程中，經(jīng)過發(fā)酵罐發(fā)酵后需要去除培養(yǎng)液，洗滌細(xì)菌，濃縮收集菌體，常規(guī)是將發(fā)酵罐中的發(fā)酵液移至收集罐中，收集罐中發(fā)酵液再離心去上清，收集菌體，收集的菌體再用緩沖液洗滌、過濾，離心，反復(fù)進(jìn)行；完成后，對所有的用具再進(jìn)行消毒處理，廢液也要進(jìn)行消毒后排放。整個過程操作繁瑣，費(fèi)時、費(fèi)力。易污染發(fā)酵間，對操作者也存在感染的風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是為了克服發(fā)酵菌液菌體離心收集、菌體洗滌等繁瑣的步驟，保證菌體不外泄污染環(huán)境、操作間和威脅操作者，而提供一種全封閉管道連接運(yùn)送、超濾，集管道式傳輸菌液，密閉性超濾菌液、洗滌菌體、置換緩沖液于一體的超濾系統(tǒng)，生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)。
[0004]生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，它包括:發(fā)酵罐1、超濾罐2、超濾器3、消毒罐4和泵5;所述的發(fā)酵罐I設(shè)有壓縮壓氣進(jìn)口 14、發(fā)酵罐放料口 13;所述的超濾罐2的罐蓋上有超濾罐進(jìn)液管21，超濾罐回流管22，所述的超濾罐進(jìn)液管21上設(shè)有超濾罐進(jìn)料口212，超濾罐回流管22上設(shè)有超濾罐回流管總閥221，超濾罐回流管22設(shè)有超濾罐回流口223和清洗消毒液排放管222，以及帶過濾裝置的進(jìn)排氣管24，超濾罐2底部設(shè)有互通的超濾罐放料口 26和超濾罐排流口 25 ;所述的超濾器3，為柱式中空纖維超濾膜過濾裝置，它包括:本體和本體內(nèi)的中空纖維超濾膜31，中空纖維超濾膜31上、下兩端分別設(shè)超濾器集液排液口 311和超濾器集液進(jìn)液口 312 ;本體上、下兩端分別設(shè)有濾液排出口 321和超濾器洗滌口 322 ;發(fā)酵罐放料口 13與超濾罐進(jìn)液管21，超濾罐回流口 223和超濾器集液排液口311，超濾罐排流口 25與泵5，泵5與超濾器集液進(jìn)液口 312，均通過管道相連，濾液排出口321和超濾器洗滌口 322通過管道接入消毒罐4中；
[0005]所述的超濾罐2的罐蓋上還設(shè)有溫度計23 ；
[0006]所述的超濾罐進(jìn)液管21上還設(shè)有超濾罐清洗液進(jìn)口 211 ；
[0007]所述的發(fā)酵罐I發(fā)酵罐放料口 13上設(shè)有高壓蒸氣入口 12 ；
[0008]所述的泵5為衛(wèi)生級離心泵，并設(shè)有流速傳感器；
[0009]所述的超濾罐2內(nèi)還設(shè)有壓力傳感器、液位或液體體積傳感器，
[0010]所述的超濾罐進(jìn)液管21和超濾罐回流管22的下口在超濾罐下1\3_1\5處；
[0011 ] 所述的各接口連接管道為硅膠管。
[0012]本實用新型提供了生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，從發(fā)酵罐、超濾罐、超濾器到消毒罐，采用全封閉管道連接運(yùn)送、超濾；一方面防止外部微生物污染，另一方面防止發(fā)酵菌液外泄；可根據(jù)需要，通過打開或關(guān)閉(控制)各個閥門，對每個裝置分別清洗消毒，也可以對整個超濾系統(tǒng)一次性清洗消毒。結(jié)構(gòu)簡單實用、操作簡便快速、制造成本低；泵5采用衛(wèi)生級離心泵，并設(shè)有流速傳感器；超濾罐內(nèi)還設(shè)有壓力傳感器、液位或液體體積傳感器，超濾計量準(zhǔn)確；超濾罐進(jìn)液管和超濾罐回流管的下口在超濾罐下1\3-1\5處，防止產(chǎn)生泡沫；本超濾系統(tǒng)充分利用了發(fā)酵罐的消毒裝置，可適用于無菌條件下發(fā)酵罐菌液樣品的超濾、濃縮、緩沖液置換；也可以用于分泌型發(fā)酵菌液的除菌和上清收集。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]實施例1生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)
[0015]參見附圖1，生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，它包括:發(fā)酵罐1、超濾罐2、超濾器3、消毒罐4和泵5;
[0016]所述的發(fā)酵罐I設(shè)有壓縮壓氣進(jìn)口 14、發(fā)酵罐放料口 13 ；
[0017]所述的超濾罐2的罐蓋上有超濾罐進(jìn)液管21，超濾罐回流管22，所述的超濾罐進(jìn)液管21上設(shè)有超濾罐進(jìn)料口 212,超濾罐回流管22上設(shè)有超濾罐回流管總閥221,超濾罐回流管22設(shè)有超濾罐回流口 223和清洗消毒液排放管222，以及帶過濾裝置的進(jìn)排氣管24，超濾罐2底部設(shè)有互通的超濾罐放料口 26和超濾罐排流口 25 ；
[0018]所述的超濾器3，為柱式中空纖維超濾膜過濾裝置，它包括:本體和本體內(nèi)的中空纖維超濾膜31，中空纖維超濾膜31上、下兩端分別設(shè)超濾器集液排液口 311和超濾器集液進(jìn)液口 312 ;本體上、下兩端分別設(shè)有濾液排出口 321和超濾器洗滌口 322 ；
[0019]發(fā)酵罐放料口 13與超濾罐進(jìn)液管21，超濾罐回流口 223和超濾器集液排液口311，超濾罐排流口 25與泵5，泵5與超濾器集液進(jìn)液口 312，均通過管道相連，濾液排出口321和超濾器洗滌口 322通過管道接入消毒罐4中；
[0020]所述的超濾罐2的罐蓋上還設(shè)有溫度計23 ；
[0021]所述的超濾罐進(jìn)液管21上還設(shè)有超濾罐清洗液進(jìn)口 211 ；
[0022]所述的發(fā)酵罐I發(fā)酵罐放料口 13上設(shè)有高壓蒸氣入口 12 ；
[0023]所述的泵5為衛(wèi)生級離心泵，并設(shè)有流速傳感器；
[0024]所述的超濾罐2內(nèi)還設(shè)有壓力傳感器、液位或液體體積傳感器，
[0025]所述的超濾罐進(jìn)液管21和超濾罐回流管22的下口在超濾罐下1\3_1\5處；
[0026]所述的各接口連接管道為硅膠管。
[0027]使用時:
[0028]一、超濾
[0029]1、在發(fā)酵罐I發(fā)酵到需要的程度，關(guān)閉超濾罐清洗液進(jìn)口 211、超濾器洗滌口 322、清洗消毒液排放管222、超濾罐放料口 26的閥門及發(fā)酵罐I尾氣閥門，打開發(fā)酵罐放料口13 ;罐內(nèi)空氣壓力將發(fā)酵菌液移入超濾罐1，如有剩余，經(jīng)壓縮壓氣進(jìn)口 14加壓，發(fā)酵液全部移入超濾罐I，關(guān)閉超濾罐進(jìn)料口 212 ;向發(fā)酵罐I內(nèi)注滿消洗消毒液，對發(fā)酵罐I進(jìn)行消毒；
[0030]2、啟動泵5，超濾罐中發(fā)酵液經(jīng)超濾罐排流口 25、超濾器集液排液口 311、超濾器集液進(jìn)液口 312、中空纖維超濾膜31、超濾器集液排液口 311、超濾罐回流口 223、超濾罐回流管22進(jìn)入超濾罐2，循環(huán)；中空纖維超濾膜31濾出的濾液經(jīng)濾液排出口 321，進(jìn)入消毒罐消毒；在發(fā)酵罐I中加入洗滌緩沖液，打開超濾罐進(jìn)料口 212，發(fā)酵罐I加壓縮空氣，超濾罐2內(nèi)補(bǔ)充洗滌緩沖液，或利用蠕動泵經(jīng)超濾罐清洗液進(jìn)口 211，向超濾罐2內(nèi)泵入洗滌緩沖液，繼續(xù)循環(huán)超濾；超濾結(jié)束后，打開超濾器洗滌口 322，放超濾器中的濾液全部放入消毒罐中，打開超濾罐放料口 26放入收集罐中，關(guān)閉超濾罐放料口 26 ；
[0031]二、清洗消毒
[0032]1、各裝置分別清洗消毒
[0033]I)關(guān)閉超濾器洗滌口 322閥門，打開發(fā)酵罐放料口 13閥門；經(jīng)發(fā)酵罐壓縮空氣進(jìn)口 14加壓，清洗消毒液移入超濾罐2中；
[0034]或關(guān)閉超濾罐進(jìn)料口 212，利用蠕動泵經(jīng)超濾罐清洗液進(jìn)口 211，向超濾罐2內(nèi)泵入清洗消毒液；
[0035]2)啟動泵5，超濾罐中清洗消毒液經(jīng)超濾罐排流口 25、超濾器集液排液口 311、超濾器集液進(jìn)液口 312、中空纖維超濾膜31、超濾器集液排液口 311、超濾罐回流口 223、超濾罐回流管22進(jìn)入超濾罐2，循環(huán)，清洗消毒；中空纖維超濾膜31濾出的部分清洗消毒液經(jīng)濾液排出口 321，進(jìn)入消毒罐4 ;清洗消毒達(dá)到預(yù)定的時間后，關(guān)閉超濾罐回流管總閥221，打開清洗消毒液排放管222 ;清洗消毒液從清洗消毒液排放管222排入消毒罐或直接排出。
[0036]在發(fā)酵罐I中加入清洗消毒液(提前更換)，或關(guān)閉超濾罐進(jìn)料口 212，利用蠕動泵經(jīng)超濾罐清洗液進(jìn)口 211，向超濾罐2內(nèi)泵入清洗消毒液；重復(fù)步驟2)。依次以純水、0.5N氫氧化鈉、純水清洗超濾系統(tǒng)，最后以0.5%甲醒封存系統(tǒng)。
[0037]、連續(xù)清洗消毒
[0038]I)關(guān)閉超濾罐回流管總閥221，打開清洗消毒液排放管222 ;同時打開發(fā)酵罐放料口 13閥門；
[0039]2)經(jīng)發(fā)酵罐加壓注入清洗消毒液，啟動泵5，超濾罐中清洗消毒液經(jīng)超濾罐排流口 25、超濾器集液排液口 311、超濾器集液進(jìn)液口 312、中空纖維超濾膜31、超濾器集液排液口 311、超濾罐回流口 223、超濾罐回流管22、清洗消毒液排放管222，清洗消毒液從清洗消毒液排放管222排入消毒罐或直接排出。中空纖維超濾膜31濾出的部分清洗消毒液經(jīng)濾液排出口 321，進(jìn)入消毒罐4或直接排出；清洗消毒達(dá)到預(yù)定的時間，并排空清洗消毒液后，再更換清洗消毒液重復(fù)上述操作。依次以純水、0.5N氫氧化鈉、純水清洗超濾系統(tǒng),最后以
0.5%甲醛封存系統(tǒng)。也可用通過發(fā)酵罐的高壓蒸氣入口 12通高壓蒸氣進(jìn)行消毒。
[0040]本實用新型生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，從發(fā)酵罐1、超濾罐2、超濾器3到消毒罐4，采用全封閉管道連接運(yùn)送、超濾；一方面防止外部微生物污染，另一方面防止發(fā)酵菌液外泄；可根據(jù)需要，通過打開或關(guān)閉(控制)各個閥門，對每個裝置分別清洗消毒，也可以對整個超濾系統(tǒng)一次性清洗消毒。結(jié)構(gòu)簡單實用、操作簡便快速、制造成本低；泵5采用衛(wèi)生級離心泵，并設(shè)有流速傳感器；超濾罐2內(nèi)還設(shè)有壓力傳感器、液位或液體體積傳感器，超濾計量準(zhǔn)確；超濾罐進(jìn)液管21和超濾罐回流管22的下口在超濾罐下1\3-1\5處，防止產(chǎn)生泡沫；本超濾系統(tǒng)充分利用了發(fā)酵罐的消毒裝置，可適用于無菌條件下發(fā)酵罐菌液樣品的超濾、濃縮、緩沖液置換。
【權(quán)利要求】
1.生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，其特征以于，它包括:發(fā)酵罐[I]、超濾罐[2]、超濾器[3]、消毒罐[4]和泵[5];所述的發(fā)酵罐[I]設(shè)有壓縮壓氣進(jìn)口 [14]、發(fā)酵罐放料口 [13];所述的超濾罐[2]的罐蓋上有超濾罐進(jìn)液管[21]，超濾罐回流管[22]，所述的超濾罐進(jìn)液管[21]上設(shè)有超濾罐進(jìn)料口 [212]，超濾罐回流管[22]上設(shè)有超濾罐回流管總閥[221]，超濾罐回流管[22]設(shè)有超濾罐回流口 [223]和清洗消毒液排放管[222]，以及帶過濾裝置的進(jìn)排氣管[24]，超濾罐[2]底部設(shè)有互通的超濾罐放料口 [26]和超濾罐排流口 [25];所述的超濾器[3]，為柱式中空纖維超濾膜過濾裝置，它包括:本體和本體內(nèi)的中空纖維超濾膜[31]，中空纖維超濾膜[31]上、下兩端分別設(shè)超濾器集液排液口 [311]和超濾器集液進(jìn)液口 [312];本體上、下兩端分別設(shè)有濾液排出口 [321]和超濾器洗滌口[322];發(fā)酵罐放料口 [13]與超濾罐進(jìn)液管[21]，超濾罐回流口 [223]和超濾器集液排液口 [311]，超濾罐排流口 [25]與泵[5]，泵[5]與超濾器集液進(jìn)液口 [312]，均通過管道相連，濾液排出口 [321]和超濾器洗滌口 [322]通過管道接入消毒罐[4]中。
2.根椐權(quán)利要求1所述的生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，其特征在于:所述的超濾罐[2]的罐蓋上還設(shè)有溫度計[23]。
3.根椐權(quán)利要求1所述的生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，其特征在于:所述的超濾罐進(jìn)液管[21]上還設(shè)有超濾罐清洗液進(jìn)口 [211]。
4.根椐權(quán)利要求3所述的生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，其特征在于:所述的發(fā)酵罐[I]發(fā)酵罐放料口 [13]上設(shè)有高壓蒸氣入口 [12]。
5.根椐權(quán)利要求4所述的生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，其特征在于:所述的泵[5]為衛(wèi)生級離心泵，并設(shè)有流速傳感器。
6.根椐權(quán)利要求5所述的生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，其特征在于:所述的超濾罐[2]內(nèi)還設(shè)有壓力傳感器、液位或液體體積傳感器。
7.根椐權(quán)利要求6所述的生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，其特征在于:所述的超濾罐進(jìn)液管[21]和超濾罐回流管[22]的下口在超濾罐下1\3-1\5處。
8.根椐權(quán)利要求7所述的生物安全型發(fā)酵菌液中空纖維超濾系統(tǒng)，其特征在于:所述的各接口連接管道為硅膠管。
【文檔編號】C12M1/12GK203741336SQ201420141206
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】張國利, 姜柏濤, 錢軍, 萬忠海, 岳玉環(huán), 吳廣謀, 田園, 史飛, 于新海, 馮書章 申請人:中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍事獸醫(yī)研究所