微生物菌剂发酵罐

微生物菌剂发酵罐是为目标功能微生物（如芽孢杆菌、木霉、光合细菌等）提供最佳生长环境的生物反应系统。其核心任务是实现菌体的高密度、高活力培养，最终制

备用于农业、环保等领域的活菌制剂，要求生产过程高度可控、可重复且经济高效。

一、设备组成

系统由罐体、调控和监控三大部分构成。核心是不锈钢发酵罐体，配备机械搅拌与无菌通气系统、夹套/盘管温控系统、pH与消泡剂自动流加单元。在线监测系统集成

pH、溶解氧（DO）、温度和泡沫传感器，数据由中央控制器处理并自动执行调节指令。附属设备包括培养基配制罐、蒸汽灭菌系统和压缩空气过滤系统。

二、工作原理

通过精确控制物理化学参数，驱动微生物沿预定生长轨迹增殖。搅拌与通气维持好氧菌的溶氧需求；温度恒定于最适生长点；自动添加酸碱维持适宜pH；采用补料策

略延长对数生长期，获取最大菌体生物量。生产决策的关键在于在菌体活力达到峰值时（通常为对数生长末期）及时终止发酵，以确保最终菌剂产品的活性与稳定性。

三、设计方法

设计遵循生物特性与工程学相结合的原则。首先依据菌种特性（好氧/厌氧、剪切敏感度）确定通气搅拌形式与强度。以保证无菌性、易清洁为出发点，采用卫生级连

接与抛光。工艺放大常以恒定的体积传氧系数或单位体积搅拌功率为核心准则，确保不同规模下生长环境的一致性，同时兼顾设备成本与运行能耗的优化。

四、操作流程

标准流程包括：空罐与培养基灭菌、冷却后接入种子液、分批培养控制基础参数、进入对数期后启动营养补加、持续监控并依据离线检测（菌浓、镜检）判断收获点，

于最佳时期将发酵液输送至下游加工工段。每批结束后立即执行原位清洗与灭菌，为下一批次做准备。

五、维护保养

实施分级维护制度。每批次后清洗并检查密封与搅拌。定期校准pH与DO电极，更换空气除菌过滤器。年度大修包括检查换热系统密封性、校验所有仪表、保养搅拌

传动装置。建立关键备件库存与维护档案，执行预防性维护，最大限度保障设备连续稳定运行，防止生物污染与工艺波动。