一、工艺简介
福航F-90SA型立体仓式发酵机主要是对畜禽粪便、厨余垃圾、生活污泥等废弃物进行高温好氧发酵，利用微生物的活性对废弃物中的有机质进行生物分解，使其达到无害化、稳定化、减量化、资源化利用的一体化污泥处理设备。
福航F-90SA型立体仓式发酵机工作原理为将废弃物（畜禽粪便、厨余垃圾、生活污泥等）、生物质（秸秆及锯末等）以及回流物料按照一定比例混合均匀，使含水率达到设计要求60-65%后进入立体好氧系统，通过调节原料的水分、氧气含量和温度变化，使物料进行充分的好氧发酵分解，分解过程中释放的热量能够使污泥自身温度增高，温度最高能够达到80℃，污泥中的水分随着温度的上升被蒸发，部分有机物被分解，从而使污泥堆体体积减小，到达污泥的减量化处理。F-90SA型立体仓式发酵机通过通风、充氧、搅拌等作用控制温度在55~60℃之间，达到污泥发酵处理的最佳温度，在此温度时，能够使污泥堆体中的大量病原菌和寄生虫死亡，同时利用除臭系统对排放的气体进行生物臭味，达到污泥无害化处理的目的。污泥高温好氧发酵后得产品，可用于土壤改良、园林绿化、垃圾填埋覆盖土等。
二、发酵机设备介绍
福航F-90SA型立体仓式发酵机整体为圆柱型，筒仓外圆5.37米，设备总高为5.5米，总装功率37.1KW，总重约26吨。一体化发酵机主要由发酵筒仓、主轴传动系统、液压动力部分、上料提升系统、高压送风系统、除臭系统、自动化控制系统组成。
2.1发酵筒仓主要主要由下架台、工作室、上盖板、连接件组成。该部分主要为焊合件，由型钢、碳钢、不锈钢板组成，与污泥接触部分全部采用不锈钢板。下架台为主要有型钢焊接而成，主要作用为支撑工作室、主轴、通风以及收料系统；工作室为污泥发酵仓，共三层，采用分体设计，便于安装于运输。工作室由内外两层组成，内部采用2.5mm厚不锈钢板，外部采用5mm后碳钢钢板，中间填充保温岩棉对物料进行保温。上盖板主要作用为密封、进料、以及连接通风除臭管道等。连接件主要采用不锈钢螺栓及附件。
2.2主轴传动系统主要有棘轮、主轴、搅拌叶片组成，棘轮棘爪传动结构具
有传动稳定、扭矩大等优点。主轴采用400mm直径的圆钢以及400*50钢管焊接
而成，主轴共分三段，通过法兰连接，主要作用为连接搅拌叶片。搅拌叶片有不
锈钢及碳钢焊接而成，主要作用是通过搅拌使污泥充氧混合，增加微生物的活性，
达到调节温度、氧气的目的。翻抛叶片共计12片，底部5片配用通风孔。
2.3液压动力部分主要由液压泵站、油缸、管道组成，液压泵站主电机功率7.5KW，主泵流量40L/min，配备2个180油缸及1个63油缸，180油缸主要负
责棘轮、主轴的转动，油缸通过推拉摆杆控制主轴的旋转。63油缸主要负责下
料口门的开关，控制下料量。
2.4上料提升架主要有提升架、提升料仓、传动部分组成，提升架由型钢焊
接而成，配有滑道。提升料仓由不锈钢板焊接而成，容积1.5m3，主要作用是为
污泥干化提供物料。传动部分由电机通过链轮、滚筒、钢丝绳进行传动，主要是
提升料仓上下移动，完成污泥上料动作。
2.5通过系统主要有涡流风机及管道组成，底部通风风机为2台8.5KW涡流
风机，风机流量：1050m3/h，压力21KP，上部通风风机功率：2.2KW，流量：350m
3/h，压力20KP。通风系统的主要作用是通过高压通风对污泥内部的温度、氧气
量进行控制，达到污泥发酵的最佳状态。
2.6除臭系统是对污泥发酵过程中释放的气体进行处理，福航F-90SA型立
体仓式发酵机采用生物除臭法，本生物除臭系统为高效生物滤池系统，污泥干化
设备的恶臭气体将通过风机输送至位于臭气处理系统统一进行处理。除臭管道密闭，无泄漏，处理效果好。整机尺寸2米*2米*4米，整机采用不锈钢制作而成。
2.7福航F-90SA型立体仓式发酵机采用全自动化控制，实现处理量、温度、
氧气、工作状态的界面显示，配有故障报警功能。可根据物料不同，设定不同的
运行参数、模数，设备自动运行，无人操作。
1.发酵筒仓
序号项目名称技术参数备注
1 立体料仓容积约90m3Ф5200mm H4000mm
2 内层材料6#角钢、t2.5mm板材；材质SUS304
3 外层材料6#角钢、t6mm板材，；材质Q235B
4 保温层60mm 防火阻燃岩棉
5 标准件A4 强度等级70 材质SUS304
6 冬季电辅加热5kw
2.主轴传动系统
序号项目名称技术参数备注
1 主轴尺寸Ф400mm 材质：45#
2 搅拌叶片6层材质：SUS304、45#
3 传动方式液压棘轮传动
3.液压动力系统
序号项目名称技术参数备注
1 电机7.5KW-4-B5 7.5kw ABB
2 主泵HY40-RP 柱塞泵流量40L/MIN 江苏恒源
3 主液压缸外径200mm 杠杆直径100mm Bosch Rexroth
4 液控单向阀Z2S10 Bosch Rexroth
5 主阀块总成HT131118.23 Bosch Rexroth
6 电磁阀4WE6J/G24 Bosch Rexroth
7 电磁阀4WE6H/G24 Bosch Rexroth
8 空气滤清器QUQ2 温州德尔
9 吸油滤油器WU-160X100 温州德尔
10 风冷却器ACE6 上海
工作压力：26/6MPa 工作流量：15-58L/min
系统功率：7.5KW 油箱容积：200L
4.上料提升系统
序号项目名称技术参数备注
1 提升主架3150×8900 材质： Q235
2 提升电机减速机 2.2kw
3 投料口电机0.1kw(CH28-200-1200) 1:1200
4 料斗 1.5m3SUS304 t5mm
5.送风系统
序号项目名称技术参数备注
1
上部送风涡旋泵型号RHG-630-7H2,功率：
2.2KW，流量：350m3/h，压力
20KP
台湾豪冠（附滤清
器、消声器）变频
控制
2 下部送风涡旋泵型号RHG-910-7H1,功率：
8.5KW，流量：1050m3/h，压
力21KP 台湾豪冠（附滤清器、消声器）变频控制
3 送风管道DN80 热镀锌
4 止回阀H76 对夹双瓣旋启式
6.除臭系统
序号项目名称技术参数备注
1 生物滤床2x2x4.2m SUS304
2 活性生物填料Ф50
3 有机填料Ф50悬浮球
4
循环泵Q=2,H=32,N=0.75KW 格兰富水泵（上海）有限公司
5 加湿泵Q=1.8,H=16,N=0.37kw
6 循环水箱1x1.5x0.5mm SUS304
7 风机型号：HF-181B-3KW 顶裕风机FPR
8 软连接DN250
养殖场好氧发酵堆肥 综合解决方案
目录 1. 前言 (1) 2. 污染性固体废弃物好氧发酵堆肥工艺介绍及设计需求 (1) 3. 项目分析 (2) 4. 方案设计 (3) 4.1. 工艺组成 (3) 4.2．系统组成 (4) 5. 控制系统的组成 (5) 5.1. 系统的整体原理 (5) 5.2. 系统网络概述 (5) 5.3. 控制系统的特点 (5) 5.4. 通讯协议的可靠性 (6) 5.5. 系统的原理图 (7) 5.6. 控制系统的实现的控制策略及功能的描述 (7) 5.6.1. 核心控制器的组成 (7) 5.6.2. 核心控制策略 (7) 5.6.3. 系统的I/O点数分布（单槽） (14) 5.6.4. 系统的硬件组成（单槽） (14) 5.7. 系统涉及的上位部分 (15) 5.7.1. 上位系统的组成 (15) 5.7.2. 上位软件的特点 (15) 5.7.3. 上位实现的功能 (17) 5.7.4. 上位系统及网络配置（推荐） (17) 5.7.5. 调度室中的臭气排放系统 (17) 5.8．系统涉及的仪表组成 (18) 5.8.1．测温仪表 (18) 5.8.2．氧浓度检测仪表 (20) 6. 发酵槽及曝气通风方案设计 (21) 6.1. 发酵槽设计 (21) 6.2. 通风曝气系统示意图 (22)
1.前言 随着我国畜牧养殖业发展规模的逐年扩大，养殖场产生的牲畜粪便及污物也不断增加，牲畜粪便及污物做为养殖及深加工过程中的伴生物，具有含水率高、易腐烂、有恶臭、含有重杂质和大量寄生虫卵及病原微生物等特性。如果不加以处理，它造成的污染土地、孳生蚊蝇、传播疾病等种种环境问题将日益显现出来。养殖场没有污物稳定化和无害化处理设施是普遍情况，显然无法对污染性固体废弃物进行稳定和消毒处理。大量生产污染性固体废弃物直接外运填埋或堆放，不仅不符合国家颁布实施的《城镇污水处理厂污染性固体废弃物排放标准》（GB18918-2002）的要求，而且占用大量土地，导致产生臭气、蚊蝇、渗滤液等，并严重污染周围环境和地下水。因此，在环境污染治理的同时迫切需要解决污染性固体废弃物带来的问题。特别要说明的是有些养殖场将生产污染性固体废弃物外运直接作肥料使用，这样做实际上是有害的。因为，污染性固体废弃物在脱水前加入了一定量的聚丙烯酰胺等高分子絮凝剂，是便于污染性固体废弃物浓缩脱水。但是污染性固体废弃物的凝聚过程形成了污染性固体废弃物直接作肥料的不溶解缺陷，也就是污染性固体废弃物难软化，污染性固体废弃物施用多了或久了可能使土地硬化板结或沙化。同时，未经处理的污染性固体废弃物直接施入农田，污染性固体废弃物中的重金属（尤其是重金属超标的污染性固体废弃物）、寄生虫卵和病原微生物，都有潜在的毒害危险，可能导致农作物和土壤严重污染和毒害，甚至影响人类的健康。 2.污染性固体废弃物好氧发酵堆肥工艺介绍及设计需求 污染性固体废弃物是在各类废水处理过程中产生的沉淀物质以及从污水表面撇出的残渣等固体物质，其中通常含有较大量的剩余活性污染性固体废弃物。
高温好氧灭菌工艺技术简介 一、工艺技术处于国际领先水平 “碧韵源”牌有机肥是精选纯植原料：菜枯提取物30%（菜枯提取完氨基酸剩余物）、烟粉末25%、甜菜提取物40%（提取完糖剩余物）和微生物菌种5%。通过引进台湾先进的高温好氧灭菌技术，同时与公司研发的“高温好氧二次发酵”等多项发明专利系统结合起来，形成“基于高温好氧复合微生物快速生产高品质有机肥”先进工艺，通过高温发酵系统对有机肥原料进行完全的发酵、分解、杀菌、净化和浓缩，一次发酵只需24小时，可使有机肥原料体积减少40%左右，生产出颜色、气味、养份均佳的优质有机类肥料。有生产过程不需传统的堆场，不产生恶臭，无蝇虫传播，不受天气和场地的影响。 1、工艺流程 将有机肥原料碳氮比调节至30：1，水分调节到40%—50%之间。 A、接种高温菌种： 将待处理原料置于发酵机中搅拌均匀，将备用的高温发酵菌剂按照待处理原料：高温发酵菌剂=40：1的质量比例添加到待处理原料中，搅拌均匀，成为高温菌种接种料，备用； B、杀菌：
向备用的高温菌种接种料中通入100℃蒸汽，在2小时内将高温菌种接种料加热至80-90℃，并保持2小时，杀死高温菌种接种料内的草籽、肥虫卵和大肠杆菌等多种有害菌，成为灭菌料，备用； C、一次发酵： 向灭菌接种料中通入蒸汽，进行加热，控制温度在60-70℃，保持14小时，并每隔60分钟输入空气15分钟；经过一次发酵后的灭菌接种料成为一次发酵料，备用； D、二次发酵： 将一次发酵料从发酵机中卸出，堆放成宽2m、高1m的长条形垛状，进行二次发酵，发酵过程中每隔两天翻一次堆；经过4-5天（夏秋两季为4天，春冬两季为5天）的二次发酵后的一次发酵料，即成为高品质有机肥料。 2、工作原理： 从B步骤升温开始到D步骤的发酵完成，两次发酵过程总共要经过三个阶段： ①、第一阶段为升温发酵阶段： 发酵温度由室温经过1小时升至40-50℃期间，发酵时间为2小时；在此过程中，当发酵温度达到25℃以上时，中低温微生物菌群进入旺盛的繁殖期，开始活跃地对有机物进行分解和代谢，以芽孢菌和霉菌等嗜温好氧性微生物为主的菌群将单糖、淀粉、蛋白质等易分解的有机物迅速分解，产生大量的热，从而在低温发酵阶段的后期出现一个“起爆期”，即温度由缓慢上升到突然急速上升
2015 年秋季学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目:污泥好氧发酵过程复合控制技 术 学生所在院（系）:市政环境工程学院 学生所在学科:市政工程 学生姓名:邢佳 学号:15B927001 学生类别:博士研究生 考核结果阅卷人 第 1 页（共7 页）
固体废物堆肥过程中的安全控制问题及对策 摘要：有机固体废弃物的处理长期以来一直受到重视，由于其含有大量的重金属及内在物质(玻璃、塑料、金属等)，不能直接利用，而新鲜的有机质如果施人土壤，在被土壤微生物分解的同时，会生成一些对植物正常生长有抑制作用的中间代谢产物。因此有机固体废弃物的堆肥化处理得到普遍采用，但是堆肥后的产物性质是否稳定。以及是否达此，堆肥安全性一直是阻碍堆肥应用的关键问题。本文就堆肥安全性控制做出如下概括说明。 关键词：固体废物；堆肥；安全控制；腐熟度；重金属 1.堆肥的原理 1.1堆肥的基本原理 堆肥化（composting）是在微生物作用下通过高温发酵使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料的过程，在微生物分解有机物的过程中，不但生成大量可被植物吸收利用的有效态氮、磷、钾化合物，而且又合成新的高分子有机物———腐殖质，它是构成土壤肥力的重要活性物质。 在堆肥过程中，生活垃圾中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而被微生物所吸收，固体的和胶体的有机物先附着在微生物体外，由生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再渗入细胞。微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢（氧化还原过程）和合成代谢（生物合成过程）把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长活动所需的能量，把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。可以用图1.1简要的说明这种过程： 图1.1 有机物的好氧堆肥分解 下列方程式反映了堆肥中有机物的氧化和合成[1,2,3] (1)有机物的氧化 不含氮的有机物（CxHyOz） CxHyOz+（x+1/2y-1/2z）O2=xCO2+1/2yH2O+能量 含氮有机物（CsHtNuOv﹒aH2O） CsHtNuOv﹒aH2O+bO2=CwHxNyOz﹒cH2O（堆肥）+dH2O(气)+cH2O（水） 1.2堆肥的微生物变化过程 城市生活垃圾堆肥的过程是一个生物化学反应的过程，不论是好氧堆肥，还是厌氧堆肥，起主导作用的有机物质分解成为肥料、二氧化碳、水及氨气等，并释放能量。适宜于高温好氧堆肥的微生物种类很多，主要有细菌、真菌和放线菌，有时还有酵母和原虫参加。这些微
好氧发酵工艺 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
好氧发酵工艺 一．工艺原理 好氧发酵是好氧微生物如细菌、放线菌和真菌等通过自身的生命活动，通过氧化、还原与合成，把一部分有机质氧化成无机质，提供微生物生长所需的能量；一部分有机质转化成微生物合成新细胞所需的营养物质。好氧发酵过程见图1。 图1 好氧发酵过程 二．工艺特点 好氧发酵的主要特点在于省地，省投资，省动力消耗，不产生废水和烟气，无异味，无需高压和锅炉，杜绝了安全隐患，设备结构简单，操作方便，产品质量稳定，处理效果好。 产出物：生物肥（发酵肥）约0.9元/kg 生物蛋白：约5~9元/kg 三．工艺过程控制 1.水分：发酵过程中水分的主要作用：（1）溶解有机物，参与微生物的 新陈代谢；（2）水分蒸发带走热量，起到调节温度的作用。 一般认为含水率50~60%为最佳条件。 当含水率低于40%时，微生物在水中提取营养物质的能力降低，有机物分解缓慢； 当水分低于15%时，微生物活动几乎停止； 当含水率高于65%时，水就会充满物料颗粒间的间隙，堵塞空 S等中间产气通道，发酵由好氧状态向厌氧转化，结果形成发臭的H 2物，影响有机物的降解效果。
2. 温度：温度可影响微生物生长、反应速率和水分脱除。高温分解较中温分解速度要快，且高温可将虫卵、病原菌、寄生虫等迅速彻底杀灭。一般认为高温菌对有机物的降解效率高于中温菌，高温菌的理想温度为50~60 o C。 3. pH值：由于在中性或弱碱性条件下，细菌和放线菌生长最适宜，所以发酵过程中的pH应控制在6-8.一般情况下好氧发酵中微生物在分解有机物过程中其pH能自动调节。在好氧发酵初期，由于酸性细菌的作用，物料产生有机酸，pH值可下降到5.0左右，此时有利于微生物生存繁殖。随着pH逐渐上升，最高可达到8.0左右。 4. 氧气：在好氧发酵过程中氧的供应是限制发酵速率的主要因素。如果氧气供应不充分或传递不均匀，一则会造成局部厌氧发酵，这是发酵过程中产生臭味的主要原因，二则会延长发酵时间。相反，如果供氧量过多（如鼓风量过大或搅拌太多）就会使发酵的温度偏低，而使有机物转化为类腐殖质的过程不够充分。一般而言，氧气浓度不低于10%。 ），影响通气搅拌5. 泡沫：发酵过程中发酵液内部会产生泡沫（如CO 2 的正常进行，使部分菌体粘附在罐盖或罐壁上而失去作用。可添加化学消泡剂：（1）天然油脂；（2）高碳醇、脂肪酸和酯类；（3）聚醚类；（4）硅酮类。
超高温好氧发酵工艺加速污泥堆肥腐熟过程研究随着我国城镇污水处理行业快速发展,污泥作为城市污水处理厂产生的副产物,其产量也急剧增加。污泥本身含有大量可生物降解的有机物,未经处理随意排放会造成严重的环境污染。 传统好氧发酵工艺是城市污泥无害化、减量化、资源化处理的有效方法,目前仍然存在发酵温度低、周期长等问题从而限制了其广泛应用。为了克服传统高温好氧发酵工艺的缺陷,本课题组前期开发出了一种全新的污泥超高温好氧发酵工艺,并建立了污泥处理规模为600 t/d的产业化示范工程。 本文主要在工厂规模条件下开展了城市污泥超高温好氧发酵(HTC)和传统高温好氧发酵(TC)工艺特点的对比研究,重点分析HTC堆肥过程、微生物群落结构动态变化、堆肥中溶解性有机物(DOM)结构变化等,以期为HTC工艺的推广提供理论依据和技术支持。分析测定了 HTC和TC堆肥过程中温度、有机质、含水率等14项理化和生化参数,结果发现HTC工艺与TC存在显著差异。 HTC能够快速进入≥80 ℃的超高温阶段(第Id升温至86℃)并持续9 d,堆体最高温度可达93.4℃(第3 d),整个堆肥过程中50℃以上的高温阶段持续了21 d,明显促进了堆体中有机质降解和堆肥腐熟。当堆肥结束时,HTC中有机质和全氮含量分别减少了 21.2%和11.6%,而TC有机质和全氮含量分别减少了 15.9%和19.5%;HTC堆肥种子发芽指数(GI)达到102.7%(第24 d时为96.9%),而TC仅仅达到65.4%,表明HTC工艺能够显著提高堆体温度、加速有机物降解和促进堆肥腐熟,从而明显缩短堆肥周期,提高堆肥效率。 和TC工艺相比,HTC体现出了显著的技术经济优势和广泛应用前景。利用16SrRNA高通量测序技术研究了 HTC和TC过程中微生物群落结构变化情况,并采
喷旋式好氧发酵罐介绍 Spray ‐Swirling Aerobic Fermentation Cylinder Technology Achievement in Brief
概述 (1985年—2013年） 发酵领域： 制药农药食品轻化工 四类新型好氧发酵罐： 2011年通过省级鉴定（1995年）喷环式 （2002年）喷旋式 1996年通过省级鉴定（1989年）射流式1990年通过省级鉴定（1987年）新型高效节能1988年通过省级鉴定
概述 ?该项目获得两项实用新型专利、一项发明专利及 国家、省部级科技进步奖等多项奖励，荣获国家级 新产品证书，列入国家科技成果重点推广项目和“八五”国家重点新技术推广项目。 ?该技术至今已在国内外100余家制药、农药、食品 和轻化工生产企业的10～770m3发酵罐上推广应用，取得增产、节能、降耗的多重效果和巨大的经济、社 会效益，是一项造价低、见效快、效益高、投资回收期短的实用技术。
结构型式 带搅拌喷旋式好氧发酵罐 喷旋式好氧发酵罐（如图1）。 主要由: 1、气--液喷射混合乳化装置 2、二级气、液引射混合循环装置 3、中间轴承 4、组合式低剪力搅拌装置 5、内盘管换热器 6、外半管换热器 *根据发酵液的发热量情况， 设置或不设置外半管换热器。 7、罐体 8、传动装置 9、机械密封 同时附有必要的压力、温度、风量、溶 氧、PH、称重等检测设施。
技术特点 喷旋式好氧发酵罐采用气-液喷射混合乳化和二级气、液引射混合循环的专利技术，不但突破了传统的通用式发酵罐鼓泡传质机理与设计技术，而且解决了发酵罐深层的溶氧问题，同时充分利用了压缩空气的释放能量和各装置的速度能、静压力能与重度差，通过能量与质量的传递转换实现反应动力与流体动力二者的完美结合 1）容量传质系数高 深层设置的气-液喷射混合乳化装置（如图2）是喷旋式好氧发酵罐的关键所在。 图2 气‐液喷射混合乳化装置
静态好氧堆肥处理城市垃圾 好氧堆肥的原理： 好氧堆肥是在有氧条件下，好氧细菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁忙殖，产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时，伴有热量产生，因堆肥工艺中该热能不会全部散发到环境中，就必然造成堆肥物料的温度升高，这样就会使一些不耐高温的微生物死亡，耐高温的细菌快速繁殖。生态动力学表明，好氧分解中发挥主要作用的是菌体硕大、性能活泼的嗜热细菌群。该菌群在大量氧分子存在下将有机物氧化分解，同时释放出大量的能量。据此好氧堆肥过程应伴随着两次升温，将其分成三个阶段：起始阶段、高温阶段和熟化阶段。堆肥过程的影响因素包括：生物挥发性固体、通风供氧、水分、温度、碳氮比等。通常要经过物料预处理、一次发酵、二次发酵和后处理过程。1堆肥的过程参数 堆肥化过程是复杂的。物料经混匀后，受营养平衡、水分含量和物理结构等的影响。工艺过程中要控制的各种参数，就是那些对堆肥过程有影响的物理、化学和生物因素。它们决定微生物活动的程度，从而影响堆肥的速度与质量。 1.1水分含量 在堆肥过程中，水分是一个重要的物理因素。水分含量是指整个堆体的含水量。水分的主要作用在于：（1）溶解有机物，参与微生物的新陈代谢；（2）水分蒸发时带走热量，起调节堆肥温度的作用。水分的多少，直接影响好氧堆肥反应速度的快慢，影响堆肥的质量，甚至关系到好氧堆肥工艺的成败，因此，水分的控制十分重要。在堆肥期间，如果水分含量低于10%~15%，细菌的代谢作用会普遍停止；含水量太高，会使堆体内自由空间少，通气性差，形成微生物发酵的厌氧状态，产生臭味，减慢降解速度，延长堆腐时间。 大量的研究结果表明，堆肥的起始含水率一般为50%~60%。在堆肥的后熟期阶段，堆体的湿度也应保持在一定的水平，以利于细菌和放线菌的生长而加快后熟，同时减少灰尘污染。 1.2通气量
发酵工艺优化 从摇瓶试验到中试发酵罐试验的不同之处 1、消毒方式不同，摇瓶是外流蒸汽静态加热（大部分是这样的），发酵罐是直接蒸汽动态加热，部分的是直接和蒸汽混合，会因此影响发酵培养基的质量，体积，PH，透光率等指标。扩大时摇考虑 2、接种方式不同，摇瓶是吸管加入，发酵罐是火焰直接接种（当然有其他的接种方式），要考虑接种时的菌株损失和菌种的适应性等。 3、空气的通气方式不同，摇瓶是表面直接接触。发酵罐是和空气混合接触，考虑二氧化碳的浓度和氧气的融解情况。 4、蒸发量不同，摇瓶的蒸发量不好控制，湿度控制好的话，蒸发量会少。发酵罐蒸发量大，但是可以通过补料解决的。 5、搅拌方式不同，摇瓶是摇转方式进行混合搅拌，对菌株的剪切力较小。发酵罐是直接机械搅拌，注意剪切力的影响和无菌的影响。 6、PH的控制，摇瓶一般通过碳酸钙和间断补料控制PH，发酵可以直接流加控制PH，比较方便。 7、温度控制，摇瓶是空气直接接触或者传热控制温度，但是发酵罐是蛇罐或者夹套水降温控制，注意降温和加热的影响。 8、注意染菌的控制方法不一样，发酵罐根据染菌的周期和染菌的类型等可以采取一些必要的措施减少损失。 9、发酵罐可以取样或者仪表时时检测，但是摇瓶因为量小不能方便的进行控制和检测。 10、原材料不一样，发酵所用原材料比较廉价而且粗旷，工艺控制和摇瓶区别很大等等 发酵工艺中补料的作用 补料分批培养(fed—batch culture简称FBC)是指在分批培养过程中、间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法、与传统的分批集中补料培养相比、它有以下优点： (1)可以避免在分批发酵中因—次投料过多造成发酵液环境突变，造成菌丝大量生长等问题，改善发酵液流变等性质，使得发酵过程泡沫得以控制，节省消泡剂，并提高了装罐系数。 (2)可以控制细胞质量，以提高芽抱的比例，并使pH得以稳定。 (3)可以解除底物抑制，产物反馈抑制和分解阻遏。 (4)可以使“放料和补料”方法得以实施。该方法在发酵后期、产生了一定数量代谢产物后，在发酵液体积测量监控下，放出一部分发酵液，同时连续补充——部分新鲜营养液，实现连续带放、既有利于提高产物产量．又可降低成本，使得发酵指数得以大幅度提高。 (5)利用FBC技术、可以使菌种保持最大的生产力状态．随着传感技术以及对发酵过程动力学理沦深入研究、用模拟复杂的数学模型使在线方式实最优控制成为可能。 连续补料控制目前采用有反馈控制和无反馈控制两种方式。有反馈控制：选择与过程直接关系的可检测参数作为控制指标，例如可以测量、控制发酵液PH、采用定量控制葡萄糖流加。稳定PH在次级代谢最旺盛水平。而无反馈控制FBC是指无固定的反馈参数，以经验和数学模型相结合的办法来操作最优化控制、从而使抗生素发酵产量得以大幅度提高。例如发酵过程中前体的补加。由此可见，要实现对发酵过程的有效控制，就先要解决补科的连续控制问题。 目前国外发酵生产过程连续补料采用：流量计(电磁流量计、液体质量流量计)、小型电动、气动隔膜调节阀和控制器来实现连续补料控制。菜发酵工厂在中试试验中还成功地运用了电子称加三阀控制的自动补科系统 至于装液量的问题，应该从以下几个方面考虑： 1、保持在你所需要的转速培养情况下（尤其是在后期，菌丝很多时，转速很高时），不能让发酵液把你的塞子湿掉，容易造成染菌。 2、装液量的体积在消毒过程中，不能因为沸腾把塞子湿掉，或者跑出三角瓶，装液量太多会出现这样的情况。很容易染菌。 3、根据你的菌种的情况和发酵液的粘度，需要的混匀程度等等方面也要考虑。 4、建议你做一个梯度试验（40－50－60－70－80等）就可以找到你所需要的装液量。 关于剩余空气的排除在灭菌完毕后（100度左右），立刻用盖子或者其他的用品把你的培养摇瓶盖好，有时候这么点空气根本对兼性厌氧发酵没有什么影响，如果你的菌种要求很严的话，最好用干冰加入已经灭菌的空摇瓶后，立刻用其他的样品培养基分装即可。当然也可以用氮气。最好是二氧化碳。 你可以再查查看是否有其他的方法，我说的也不完全。！！
污泥处理行业中的“智能”手机——智能污泥一体化好氧发酵设备 项目承担单位：北京中科博联环境工程有限公司 在污泥处理行业有这样一款设备，黝黑恶臭的污泥一经该设备的处理就变成了可为花草增肥的肥料、园林绿化基质，其建设简单、运行简单、操作简单，可一键式操作，在业界已小有名气，这就是由中科博联自主研发生产的专用于中小型污泥处理工程污泥处理的智能污泥一体化好氧发酵设备。 近年来，关于污泥围城、臭气扰民引发邻避效应等新闻事件屡见报端。污泥问题逐渐进入公众视野。随着城镇污水处理厂数量的迅速增加，城镇污泥的安全处置问题日益突出。污泥已成为制约污水行业发展的瓶颈，业界有“治水不治泥，污染大转移”之说。中小型污水处理厂污泥处理问题尤为突出。我国有80%的污水处理厂产泥量在50t/d以下，有近50%的污水处理厂产泥量在20t/d以下。 在目前的污泥处理处置路线中，好氧发酵是国家鼓励的工艺路线之一。经典的污泥好氧发酵工程主要由混料系统、发酵系统、除臭系统和配套电气自控系统等部分组成。由于工程规模较大，这些系统的使用频率都较高，规模效益较好。但是，经典工程模式管理较复杂，对运行人员的素质要求较高，不太适合中小型污泥处理工程。另外，污泥发酵产物的出路，也是污泥问题的拦路虎。 2010年陈俊博士带领的技术研发团队针对中小型污水处理厂的污泥处理问题进行分析后发现，传统的污泥处理工程模式由于需要厂房等土建设施，报批手续繁琐，投资成本高，应用于中小型污水处理厂处理污泥性价比较低。为打破传统工程模式对中小型污水处理厂污泥处理的限制，力求建设、运行、操作及出路简单，在北京市科委支持下由北京中科博联环境工程有限公司自主研发的智能污泥一体化好氧发酵设备应运而生。 智能污泥一体化好氧发酵设备适用于中小型城市污泥、畜禽粪便、餐厨垃圾、园林废物和厌氧消化沼渣等有机固体废物的好氧发酵处理，尤其适用于固体废弃物产生源较分散，不易进行大规模集中处理的场合。该设备可实现连续生产、全过程智能化控制，集输送、发酵、供氧、匀翻、监测、控制、除臭等功能为一体。一台设备即可解决污泥处理问题。 一、建设简单 智能污泥一体化好氧发酵设备无需土建及厂房建设，施工周期仅需1~2个月，比传统工程模式节省建设时间2/3以上；占地面积省，污泥处理项目选址更灵活，设备占地面积为20~40m2/t?d，涵盖其他附属设施的综合占地大约为100m2/t?d，比传统工程模式占地面积可节省一半以上，征地难度及成本大大降低；由于设备采购相较工程建设审批手续少，减少了诸多繁复的报批及审批环节，建设程序更加便捷。 二、运行简单 传统的污泥好氧发酵工程的输送、发酵、翻抛、供氧、监测、控制及除臭等部分相互独立，各系统间需皮带机及车辆进行发酵物料的中间倒运，而智能污泥一体化好氧发酵设备实现了以上功能的高度集成。设备运行时无中间倒运环节，节省油耗和能耗，运行成本大大降低。同时，该设备采用在国际领先的CTB智能好氧发酵工艺，工艺运行臭气产生量少，设备全封闭，臭气散逸量少，产生的臭气通过设备顶部的臭气收集管道，可集中处理并达标排放，不产生二次污染。 三、操作简单 工程模式的污泥处理工程中各处理系统设备多，有的项目设备多达数百台，现场操作人员需求量大。智能污泥一体化好氧发酵设备采用全自动智能控制，只需一键操作即可实现设备的开启，每个项目运营人员只需1~2人，高中文化水平即可操作，人工成本大大降低。与国内外同类技术相比，人力成本和工作量降低60%～70%。智能控制系统可全过程监测设备
智能高温好氧发酵罐操作规程 1、出料 打开控制柜外门，将“下风机”与“除臭风机”调至关闭，搅拌系统调至“自动-连续”模式；手持出料开关，不间断点击“打开”、“关闭”按钮，进行出料。 注：根据出料干湿度情况，控制出料量和出料次数，原则上，每次出料不超过2方，每天出料2-3次；但可根据实际情况，进行灵活调整；出料前，测量灌顶高度。 2、进料 打开控制柜外门，将“下风机”与“除臭风机”调至关闭，搅拌系统调至“自动-连续”模式，投料系统调至“自动”模式，投料口“打开”，提升料斗“上升”，或投料系统调至“停止”模式，投料口“停止”，提升料斗“停止”，用遥控控制，进行进料。 注：提升料斗运行过程中禁止人员靠近，料斗底部的漏料要及时清理，防止料斗触碰不到限位开关翻转提升；进料前，测量灌顶高度，根据高度确定进料量，避免物料高堵塞除臭管道。 3、设备运行 风机 （1）发酵罐底部温度低于35℃，中间温度低于50℃，通风系统选择“定时”模式，下风机参数以“10分钟/10分钟（运行/停止）”为基数进行调整，且出料干时，参数可调至“10分钟/20分钟”或者延长停止时间，且出料湿时，参数可调至“10分钟/5分钟”或者缩短“停止时间”；除臭风机与下风机参数调至一致，除臭系统调至“自动”模式，除臭风机开启。 （2）发酵罐底部温度高于40℃，中间温度高于50℃，通风系统选择“连续”模式，下风机开启，除臭系统调至“手动”模式，除臭风机开启。 搅拌 正常搅拌参数在“10分钟/20分钟（运行/停止）”。可根据搅拌压力、出料干湿度、温度进行调整； 当发酵罐底部温度高于40℃，出料湿时，可将搅拌参数调为10分钟/30分钟；当中间温度低于50℃，出料干时，可将搅拌参数调为“10分钟/10分钟”； 一般情况下，搅拌压力过高，说明发酵罐的料偏干，搅拌压力过低，说明发酵罐的料偏湿。注：定期检查设备螺丝、油管支撑架，以免松动造成不必要损坏； 黄油搭配机油/液压油（1:1比例）注入加油机，每7-15天往搅拌轴承中加注配好的润滑油一次，每次加注时间在30分钟左右； 定期往钢丝绳上涂抹黄油，避免钢丝绳生锈，缩短使用时间； 定期用黄油枪往进料口周边的加黄油嘴处注入黄油。
生物工程专业综合（设计）性大实验 报告书 (好氧发酵) 学生姓名： 学号： 班级：生工2102 专业：生物工程 指导教师：葛飞 2013 年12月
生物工程专业设计（综合）实验 安徽工程大学实验报告书 学生姓名：学号：专业班级：生工2102 实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：12.27~12.29 实验成绩：一、实验背景 纳豆菌通常为（0.7-0.8）um×(2.0-3.0)um,革兰氏阳性。生长在葡萄糖琼脂的细胞原生质染色均匀。芽孢椭圆形或柱状，中生或偏中生，即使孢囊膨大，也不显著，有鞭毛，能运动。生长温度最高位45-55℃，最低为5-20℃。孢子耐热性强。 好氧发酵主要用于污水处理、有机肥发酵、及其他工业生产。好氧发酵作用大反映相比厌氧发酵速度快但需要通气。 二、实验目的 本实验是在生物工艺学基础上模拟工业好氧发酵过程，验证模拟过程中的糖量、菌体浓度、PH的变化，熟悉好氧菌的发酵过程。 （1）了解好氧发酵的工艺流程。 （2）熟悉各个参数测量的方法原理。 （3）分析过程出现的问题。 三、实验原理及步骤 3.1 培养基配制 3.1.1原理 培养基是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及生长素和水等。有的培养基还含有抗菌素、色素、激素和血清 本实验采用的是纳豆菌，纳豆菌属于细菌。一般采用葡萄糖蛋白胨液体培养基用于种子培养和发酵培养。其中葡萄糖为主要碳源，蛋白胨为氮源，酵母膏、NaCl，KH2PO4，K2HPO4作为无机盐，为微生物提供钾，磷，镁，钠离子等。培养基配好后，用稀酸或稀碱将pH调至所需酸碱度或自然pH。 3.1.2仪器与设备 三角烧瓶，烧杯，玻璃棒，分析天平，牛角匙，pH计，高压蒸汽灭菌锅， - 2 -
《发酵工程》复习资料 一、单项选择题 1、被现代誉为微生物学鼻祖、发酵学之父的巴斯德。 A、首次观察到大量活着的微生物； B、建立了单种微生物的分离和纯培养技术； C、阐明了微生物产生的化学反应本质； D、首次证明酒精发酵是酵母菌所引起的。 2、关于Pirt方程π＝a + bμ，不正确的有。 A、a=0、b≠0：可表示一类发酵； B、a≠0、b ≠ 0：可表示二类发酵； C、a=0、b≠0：可表示三类发酵； D、第二类发酵表明产物的形成和菌体的生长非偶联。 3、代谢参数按性质分可分。 A、物理参数、化学参数和间接参数； B、中间参数和间接参数； C、物理参数、化学参数和生物参数； D、物理参数、直接参数和间接参数。 4、关于菌种低温保藏的原理正确的有。 A、低于最低温度，微生物很快死亡； B、低于最低温度，微生物代谢受到很大抑制，并不马上死亡； C、高于最高温度，微生物很快死亡； D、低于最低温度，微生物胞内酶均会变性。 5、下列不是利用热冲击处理技术提高发酵甘油产量的依据的有。 A、酵母在比常规发酵温度髙10~20℃的温度下经受一段时间刺激后，胞内海藻糖的含量显著增加； B、Lewis发现热冲击能提高细胞对盐渗透压的耐受力； C、Toshiro发现热冲击可使胞内3-磷酸甘油脱氢酶的活力提高15~25%，并导致甘油产量提高； D、Lewis发现热冲击可使胞内3-磷酸甘油脂酶的活力提高15~25%，并导致甘油产量提高。 6、霉菌生长pH为5左右，因此染为多。 A、细菌； B、放线菌； C、酵母菌； D、噬菌体。 7、放线菌由于生长的最适pH为7左右，因此染为多 A、细菌； B、酵母菌； C、噬菌体； D、霉菌。 8、不是种子及发酵液无菌状况检测方法的有。 A、酚红肉汤培养基检测； B、平板划线； C、显微镜观察； D、尘埃粒子检测。 9、要实现重组大肠杆菌的高密度培养，最常用和最有效的方法就是。 A、反复分批培养； B、分批补料流加培养法； C、连续培养法； D、反复分批流加培养法。 10、微生物菌种的筛选最关键的是要找到一个合适的“筛子”，在耐高酒精浓度酿酒酵母的筛选中，这个“筛子”是。 A、平板培养基中高葡萄糖含量； B、种子培养基中高酒精含量； C、平板培养基中高酒精含量； D、发酵培养基中高酒精含量。 11、在摇瓶发酵法生产糖化酶实验中，糖化酶比酶活力单位应为。 A、U/mL粗酶液； B、U/g淀粉； C、U/g酶； D、U/mL培养基。 12、在反复分批发酵过程中，细胞回用操作必须在进行。 A、密闭条件下； B、无菌条件下； C、稳定条件下； D、任何条件下。 13、现代发酵工程采取的优化策略是。 A、高产量； B、高转化率； C、高产率； D、高产量、高得率和高生产强度的相对统一。 14、下列叙述正确的是。 A、在稳定期，细胞增加速度和死亡速度达到平衡，细胞浓度达最大，活细胞重量基本维持恒定； B、稳定期往往是微生物次级代谢产物大量产生的时期； C、在稳定期，细胞的能量贮备已消耗完，细胞开始死亡； D、在工业生产中，通常在对数生长期的末期或衰亡期开始之后结束发酵过程。 15、在微生物培养过程中，消耗的底物。 A、只用于菌体生长、菌体维持和产物生成； B、只用于菌体生长和产物生成； C、用于菌体生长、菌体维持和产物的生成，有的底物还与能量的产生有关； D、只用于菌体生长。 16、现代发酵工程采取的优化策略是。 A、高产量； B、高转化率； C、高产率； D、高产量、高得率和高生产强度的相对统一。
好氧发酵生物干化一体化污泥处理处置工艺（请点击图片进入阅读界面） 一、企业基本情况
（一）湖南省九方环保机械有限公司 湖南省九方环保机械有限公司（以下简称“九方环保公司”）是一家专注于城市污泥处理处置和资源利用，集污泥处理设备研发、生产、销售、系统设计、安装和项目投资、运营于一体的高新技术环保企业。公司总部坐落于湖南省长沙市（国家级）经济技术开发区，是湖南省高新技术企业、湖南省城市建设行业协会排水分会副会长单位，获得了湖南省守合同重信用单位、长沙市守合同重信用单位、长沙纳税先进单位等荣誉，是湖南省政府重点支持的环保企业之一。以“一种新型圆柱多棱多层发酵塔”和“一种好氧堆肥法”等自有专利技术处于行业领先地位，在湖南省内污泥处理行业属于龙头骨干企业。 九方环保公司拥有四项发明专利和十余项实用新型专利技术，其中污泥处理处置技术具有处置彻底、能耗低、运行成本低、占地少、自动化程度高等优点，实现了污泥处理处置的“减量化、稳定化、无害化、资源化”的要求。 2012年，该技术装置通过了湖南省科技厅组织的成果鉴定，鉴定意见为：“居国内领先水平”；同时纳入湖南省战略性新兴产业项目。2013年，列入湖南省十大低碳环保节能技术推广名录。 2011年，该公司在株洲建成20吨/日污泥处理处置示范工程，已连续稳定运行近三年；2013年9月在平江县投产运行30吨/日污泥处理处置BOT工程；2012年住建部城建司张悦司长到九方环保污泥处理项目现场考察时给予了高度认可和评价。现省内长沙、衡阳、怀化、涟源
和周边省份如贵阳、珠海等多个重要城市已与九方环保达成污泥处理处置建设意向。 今年9月由九方环保和华北市政设计院联合主办的全国污泥处理处置技术论坛会议将在长沙召开。 （二）湖南福天兴业投资集团有限公司 湖南福天兴业投资集团成立于2002年，现发展为集环保产业、房地产投资与开发、农业产业化及食品深加工于一体的大型集团企业。集团公司2013年实现销售收入80多亿元，利税近20亿元，资金实力雄厚、各种资质齐全。 2012年-2014年，福天兴业集团出资收购了三家技术领先、资质完备的环保企业：湖南省九方环保机械有限公司、湖南恒凯环保科技投资有限公司、湖南省新九方环保药剂公司。其中，九方环保专注于城市污泥处理与资源化处置，是湖南省政府重点支持的环保企业；恒凯环保公司具有环保工程设计、施工、运营、机动车环保检测等资质，致力于污水处理、重金属治理和汽车尾气的监测与处理；湖南省新九方环保药剂公司致力于水、土壤氧化、还原改造以及重金属污染治理和环境修复。 二、工艺情况 1、多棱多层发酵塔污泥生物干化处理处置一体化装置工艺 多棱多层发酵塔污泥生物干化处理装置工艺分为：脱水污泥好氧发酵生物干化处理工序、污泥干燥处理工序和污泥焚烧处置工序。 1）脱水污泥好氧发酵生物干化处理工序：
好氧堆肥工艺：污泥与垃圾堆肥处理技术的应用 甘肃省××市污水处理厂日处理污水3.0×104米3，污泥产量约18吨／日，含水率75%，运往垃圾处理厂进行混合堆肥生产。垃圾处理厂规模为200吨/日，混合堆肥生产规模50 吨/日，每天收集的垃圾一部分用于堆肥。 1.工艺流程图 2.工艺说明 污泥与垃圾的混合物料，可通过前处理、好氧高温发酵、厌氧中温发酵、后处理等过程，获得熟化混合堆肥，用做化肥。 2.1垃圾与污泥的前处理 （1）混合物料中污泥与垃圾数量的确定 按照污泥与垃圾的重量比3:7，处理18吨污泥需要的垃圾量为41吨，则混合物料总重为59吨。在堆肥的过程中，由于温度升高，水分蒸发等因素的影响，重量减少率在20～30%之间，故要达到混合堆肥50吨/日，物料总重约为65吨（污泥量18吨、含水率75%；垃圾量47吨、含水率35%），混合物料含水率46%。 （2）污泥与垃圾前处理主要设备 收集到垃圾处理厂的城市垃圾先堆放在干化场风干1～2天（如果垃圾含水率在30～35%左右时，也可取消这一过程），由机械铲车将干化后的垃圾堆放到垃圾斗，通过板式给料机（一台、规格10T/h、功率5.0千瓦），连续均匀地输送到磁选机（一台、功率4.0千瓦），分选出的废金属回收，经磁选后的垃圾由皮带输送机（一台、规格10T/h、功率5.0千瓦）送到垃圾滚筒筛（一台、规格10T／h、功率7.5千瓦），将大颗粒物料（≥￠50mm）选出，经消毒后卫生填埋。小于￠50mm的颗粒垃圾用皮带输送机（一台、规格10T/h、功率5.0
千瓦）送到破碎机（一台、规格10T／h、功率15千瓦），破碎后的垃圾颗粒直径为10～15mm，再由皮带输送机（一台、规格10T／h、功率5.0千瓦）送到滚筒混合机（一台、规格15T/h、功率10.0千瓦）。城市污水处理厂运来的污泥堆放到污泥斗，由板式给料机（一台、规格5T/h、功率5.0千瓦）输送到滚筒混合机，与垃圾混合均匀。 2.2好氧高温发酵 混合均匀的物料用皮带输送机（一台、规格10T／h、功率5.0千瓦）送到达诺（Dano）式滚筒（三台、规格：￠1800mm、长度36米、功率45.0千瓦），连续运行72～96小时后，送往堆场。达诺式滚筒内物料的充满度为80%，配离心式鼓风机（二台、一用一备、风量20m3／min，风压350Kpa）供氧和通风，供氧量以5.0m3空气／m3堆肥h计算。 2.3厌氧中温发酵 经达诺式滚筒发酵后的物料用皮带输送机（一台、规格10T/h、功率5.0千瓦）送到堆场，进行厌氧中温发酵，周期25天。每天一堆，其尺寸为：长×宽×高=7.0×7.0×1.5m3，堆场总面积约1600m2，长宽各取40m。 2.4混合堆肥的后处理 后处理的目的是对堆肥进一步加工，使之成为粒状产品，以供市场的需要。 主要设备：皮带输送机（一台、规格10T／h、功率5.0千瓦）、滚筒筛（一台、规格10T／h、功率7.5千瓦）、造粒机（一台、规格10T／h、功率22.0千瓦）、烘干机（一台、规格10T／h、功率18.0千瓦）、冷却机（一台、规格10T/h、功率15.0千瓦）、自动包装机（ZCS50?1型） 3.发酵设备 达诺（Dano）式滚筒，主体设备为一个倾斜式的回转窑（滚筒）。加入料斗的物料经过料斗底部的板式给料机和一号皮带输送机送到磁选机去除金属物质，由给料机供给低速旋转的发酵仓，在发酵仓内，物料随转筒的连续旋转而不断被提升，而后又借助自重下落，如此反复，物料被均匀翻到而与供给的空气接触，并借助微生物作用进行发酵，筛下物经去除玻璃后便成为堆肥。发酵过程中产生的废气则通过转筒上端的出口向外排放。 4.主要技术参数 污泥与垃圾混合重量之比3：7，混合物料容重700～900Kg／m3，最佳含水率45～50%；污泥含水率70～80%，C：N=（10～20）:1；垃圾含水率30
发酵工艺优化 发酵工艺优化 从摇瓶试验到中试发酵罐试验的不同之处 1、消毒方式不同，摇瓶是外流蒸汽静态加热（大部分是这样的），发酵罐是直接蒸汽动态加热，部分的是直接和蒸汽混合，会因此影响发酵培养基的质量，体积，PH，透光率等指标。扩大时摇考虑 2、接种方式不同，摇瓶是吸管加入，发酵罐是火焰直接接种（当然有其他的接种方式），要考虑接种时的菌株损失和菌种的适应性等。 3、空气的通气方式不同，摇瓶是表面直接接触。发酵罐是和空气混合接触，考虑二氧化碳的浓度和氧气的融解情况。 4、蒸发量不同，摇瓶的蒸发量不好控制，湿度控制好的话，蒸发量会少。发酵罐蒸发量大，但是可以通过补料解决的。 5、搅拌方式不同，摇瓶是摇转方式进行混合搅拌，对菌株的剪切力较小。发酵罐是直接机械搅拌，注意剪切力的影响和无菌的影响。 6、PH的控制，摇瓶一般通过碳酸钙和间断补料控制PH，发酵可以直接流加控制PH，比较方便。 7、温度控制，摇瓶是空气直接接触或者传热控制温度，但是发酵罐是蛇罐或者夹套水降温控制，注意降温和加热的影响。 8、注意染菌的控制方法不一样，发酵罐根据染菌的周期和染菌的类型等可以采取一些必要的措施减少损失。 9、发酵罐可以取样或者仪表时时检测，但是摇瓶因为量小不能方便的进行控制和检测。 10、原材料不一样，发酵所用原材料比较廉价而且粗旷，工艺控制和摇瓶区别很大等等 发酵工艺中补料的作用 补料分批培养(fed—batch culture简称FBC)是指在分批培养过程中、间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法、与传统的分批集中补料培养相比、它有以下优点： (1)可以避免在分批发酵中因—次投料过多造成发酵液环境突变，造成菌丝大量生长等问题，改善发酵液流变等性质，使得发酵过程泡沫得以控制，节省消泡剂，并提高了装罐系数。 (2)可以控制细胞质量，以提高芽抱的比例，并使pH得以稳定。 (3)可以解除底物抑制，产物反馈抑制和分解阻遏。 (4)可以使“放料和补料”方法得以实施。该方法在发酵后期、产生了一定数量代谢产物后，在发酵液体积测量监控下，放出一部分发酵液，同时连续补充——部分新鲜营养液，实现连续带放、既有利于提高产物产量．又可降低成本，使得发酵指数得以大幅度提高。 (5)利用FBC技术、可以使菌种保持最大的生产力状态．随着传感技术以及对发酵过程动力学理沦深入研究、用模拟复杂的数学模型使在线方式实最优控制成为可能。 连续补料控制目前采用有反馈控制和无反馈控制两种方式。有反馈控制：选择与过程直接关系的可检测参数作为控制指标，例如可以测量、控制发酵液PH、采用定量控制葡萄糖流加。稳定PH在次级代谢最旺盛水平。而无反馈控制FBC是指无固定的反馈参数，以经验和数学模型相结合的办法来操作最优化控制、从而使抗生素发酵产量得以大幅度提高。例如发酵过程中前体的补加。由此可见，要实现对发酵过程的有效控制，就先要解决补科的连续控制问题。 目前国外发酵生产过程连续补料采用：流量计(电磁流量计、液体质量流量计)、小型电动、气动隔膜调节阀和控制器来实现连续补料控制。菜发酵工厂在中试试验中还成功地运用了电子称加三阀控制的自动补科系统
好氧发酵工艺 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
好氧发酵工艺 一．工艺原理 好氧发酵是好氧微生物如细菌、放线菌和真菌等通过自身的生命活动，通过氧化、还原与合成，把一部分有机质氧化成无机质，提供微生物生长所需的能量；一部分有机质转化成微生物合成新细胞所需的营养物质。好氧发酵过程见图1。 图1 好氧发酵过程 二．工艺特点 好氧发酵的主要特点在于省地，省投资，省动力消耗，不产生废水和烟气，无异味，无需高压和锅炉，杜绝了安全隐患，设备结构简单，操作方便，产品质量稳定，处理效果好。 产出物：生物肥（发酵肥）约元/kg 生物蛋白：约5~9元/kg 三．工艺过程控制 1.水分：发酵过程中水分的主要作用：（1）溶解有机物，参与微生物的新陈代谢； （2）水分蒸发带走热量，起到调节温度的作用。 一般认为含水率50~60%为最佳条件。 当含水率低于40%时，微生物在水中提取营养物质的能力降低，有机物分解缓慢； 当水分低于15%时，微生物活动几乎停止；
当含水率高于65%时，水就会充满物料颗粒间的间隙，堵塞空气通 S等中间产物，影响有道，发酵由好氧状态向厌氧转化，结果形成发臭的H 2 机物的降解效果。 2. 温度：温度可影响微生物生长、反应速率和水分脱除。高温分解较中温分解速度要快，且高温可将虫卵、病原菌、寄生虫等迅速彻底杀灭。一般认为高温菌对有机物的降解效率高于中温菌，高温菌的理想温度为50~60 o C。 3. pH值：由于在中性或弱碱性条件下，细菌和放线菌生长最适宜，所以发酵过程中的pH 应控制在6-8.一般情况下好氧发酵中微生物在分解有机物过程中其pH能自动调节。在好氧发酵初期，由于酸性细菌的作用，物料产生有机酸，pH值可下降到左右，此时有利于微生物生存繁殖。随着pH逐渐上升，最高可达到左右。 4. 氧气：在好氧发酵过程中氧的供应是限制发酵速率的主要因素。如果氧气供应不充分或传递不均匀，一则会造成局部厌氧发酵，这是发酵过程中产生臭味的主要原因，二则会延长发酵时间。相反，如果供氧量过多（如鼓风量过大或搅拌太多）就会使发酵的温度偏低，而使有机物转化为类腐殖质的过程不够充分。一般而言，氧气浓度不低于10%。 5. 泡沫：发酵过程中发酵液内部会产生泡沫（如CO ），影响通气搅拌的正常 2 进行，使部分菌体粘附在罐盖或罐壁上而失去作用。可添加化学消泡剂：（1）天然油脂；（2）高碳醇、脂肪酸和酯类；（3）聚醚类；（4）硅酮类。