一种碳源限制性气态流加补料系统技术方案

本实用新型专利技术涉及菌种富集筛选技术领域，具体涉及一种碳源限制性气态流加补料系统，其结构包括空气压缩装置、用第一导管与空气压缩装置密封连通的气化室和与气化室密封连通的注射器，动力泵驱动注射器内的苯系化合物注入气化室内，气化室为可温控气化室，气化室用第二导气管连通发酵室，发酵室内置富集菌株和培养基，发酵室连通有尾气处理室，第一导气管包括与空气压缩装置连接的主导气管，主导气管分支为两个副导气管，一副导气管插入气化室内且该副导管上设有分压空气流量计，另一个副导气管连通第二导气管，第二导气管的一端与气化室密封连通，该加补料系统能够稳定、准确地向微生物菌株提供含有苯系化合物的生长碳源。

A gas feed system with limited carbon source

【技术实现步骤摘要】
一种碳源限制性气态流加补料系统
本技术涉及菌种富集筛选
，具体涉及一种碳源限制性气态流加补料系统。
技术介绍
单环挥发性苯系化合物，简称BTEX，其主要包括苯、甲苯、乙苯和二甲苯等物质，这些物质普遍存在于石油以及由石油炼制的产品中。BTEX作为有机溶剂被广泛应用于工业生产，同时也是用于合成农药、高分子塑料和油漆等的基础物质。由于BTEX使用范围广以及BTEX中的苯环存在稳定性高、挥发性大、毒性大等原因，BTEX已成为挥发性有机废气(VOCs)中常见且难以消除的环境污染物，因而，消除BTEX对环境的污染已成为近些年研究热点。近些年，许多研究发现苯系化合物可被微生物用于转化合成聚羟基脂肪酸酯(PHA)，PHA具有塑料特性、光学活性、压电性、气体相隔性、可降解性以及生物相容性，可广泛应用于生物可降解的包装材料、组织工程材料、缓释材料、电学材料以及医疗材料等方面，可见，利用微生物将苯系污染物降解并转化成聚羟基脂肪酸酯(PHA)，这既能在消除污染的同时，又能达到变废为宝的双重功效。然而，目前仍难以稳定地大规模培养降解并转化合成PHA的微生物菌株，这是因为菌株生长时需提供充足碳源，但BTEX存在挥发性大、水溶性差和毒性大的原因，以致于不能给微生物菌种的生长提供充足碳源，因此，利用含有BTEX作为碳源来培养微生物菌株存在效率极低的问题，这样会延缓了微生物在苯系污染物治理中的研究与应用。因此，亟需优化升级用于富集筛选降解苯系化合物菌种的装置。
技术实现思路
针对现有技术存在上述技术问题，本技术提供一种碳源限制性气态流加补料系统，该加补料系统能够稳定、准确地向微生物菌株提供含有苯系化合物的生长碳源。为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：提供一种碳源限制性气态流加补料系统，包括空气压缩装置、与所述空气压缩装置密封连通的气化室和与所述气化室密封连通的注射器，所述注射器内装有苯系化合物，所述注射器采用动力泵来将其内的苯系化合物注入到所述气化室内，所述气化室为可温控气化室，所述气化室还连通有发酵室，所述发酵室内置菌株和培养基，所述发酵室连通有尾气处理室，所述空气压缩装置采用第一导气管与所述气化室密封连通，所述气化室采用第二导气管与所述发酵室连通，所述第一导气管包括与所述空气压缩装置连接的主导气管，所述主导气管分支为两个副导气管，其中一个副导气管插入所述气化室内且该副导管上设有分压空气流量计，另一个副导气管则连通所述第二导气管，所述第二导气管的一端与所述气化室密封连通，另一端插入所述发酵室内。其中，所述空气压缩装置包括依次连接的空气压缩器、空气过滤器，所述主导管上安装有总空气流量计。其中，所述气化室的外表面包覆有温控层，所述气化室通过所述温控层来控制所述气化室的温度。其中，所述注射器的注射嘴连接有导管，所述注射器通过该导管来与所述气化室密封连通。其中，所述发酵室的容积为7L，所述发酵室的工作体积为5L。其中，所述发酵室内设有搅拌器、温度传感器、pH探头、消泡装置。其中，所述气化室包括瓶体，该瓶体的瓶口堵塞有橡皮塞，所述第一导气管、所述第二导气管和所述注射器均穿过所述橡皮塞从而与所述瓶体密封连通。其中，所述尾气处理室包括瓶体，所述瓶体内装有浓度为70％的乙醇，所述发酵室采用出气管与所述瓶体连通，所述出气管的一端插进所述发酵室内且该端位于培养基上方，所述出气管的另一端密封插进所述瓶体内且该端插入70％乙醇内，所述瓶体连接有排气管，所述排气管的一端密封插进所述瓶体内且该端位于乙醇上方，所述排气管的另一端通向外部环境。其中，所述气化室的瓶体的瓶口堵塞有另一个橡胶塞，所述出气管和所述排气管均穿过所述橡胶塞从而密封插进所述气化室内。本技术的有益效果：本技术的一种碳源限制性气态流加补料系统，与现有技术相比，其气化室为可温控气化室，能够防止温度过高导致苯系化合物挥发过快的问题或温度过低导致苯系化合物不能有效挥发的问题，保证了气化室中苯系化合物挥发的稳定性，提高了碳源补充的准确性；且，空气压缩装置中的空气通过分压空气流量计传输到气化室内，能够有效控制进入气化室的气流速度，从而减小气化室的气压，避免气化化室的压力过大以致注射器内苯系化合物回推的问题，保证了注射器稳定地向气化室补充苯系化合物，进一步提高了提高了碳源补充的准确性。附图说明图1是本技术的一种碳源限制性气态流加补料系统的结构示意图。附图标记空气压缩装置1、空气压缩器11、空气过滤器12、总空气流量计13；注射器2；动力泵3；气化室4、瓶体41、橡皮塞42；发酵室5；菌株和培养基6；尾气处理室7、瓶体71、出气管72、排气管73、乙醇74、橡胶塞75；第一导气管8、主导气管81、副导气管82a、副导气管82b；第二导气管9；分压空气流量计10；温控层14；导管15；搅拌器16。具体实施方式以下结合具体实施例及附图对本技术进行详细说明。实施例本实施例的一种碳源限制性气态流加补料系统，图1所示，包括空气压缩装置1、与空气压缩装置1密封连通的气化室4和与气化室4密封连通的注射器2，注射器2内装有苯系化合物，注射器2采用动力泵3来将其内的苯系化合物注入到气化室4内，图1所示，动力泵3的动力输出端与注射器2的推杆连接，动力泵3从而控制注射器2稳定地向气化室4注射苯系化合物。图1所示，气化室4为可温控气化室，气化室4的外表面包覆有温控层14，气化室4通过温控层14来控制气化室4的温度，这样能使气化室4保持恒温，从而使得气化室4内的压力恒定，避免因环境温度过高或过低而影响了气化室4的内部温度，以致苯系化合物不能稳定地补料到发酵室5。气化室4还连通有发酵室5，发酵室5内置菌株和培养基6，菌株在此发酵室5内进行富集筛选，发酵室5连通有尾气处理室7，发酵室5内的废气经由尾气处理室7处理再排放。图1所示，空气压缩装置1采用第一导气管8来与气化室4密封连通，气化室4采用第二导气管9来与发酵室5连通，第一导气管8包括与空气压缩装置1连接的主导气管81，主导气管81分支为两个副导气管，其中一个副导气管82a插入气化室4内且该副导管82a上设有分压空气流量计10，另一个副导气管82b则连通第二导气管9，该分压空气流量计10是控制气化室4的空气压力，假设第一导气管8进入气化室4的空气压力越大，那么气化室4的压力也会越大，此时的分压空气流量计10基于气化室4的压力是否影响注射器2的给料从而控制第一导气管8的空气分流速度，如果出现气化室4压力过大导致苯系化合物被推回注射器2中时，分压空气流量计10则要减小分压流速，直到不影响注射器2正常给料为止。另外，主导气管81上安装有总空气流量计13，该总空气流量计13是控制进入发酵室中总的空气量，保证发酵过程中溶氧在30％以上。本实施例中，图1所示，空气压缩装置1包括依次连接的空气压缩器11、空气过滤器12，这样的空气压缩装置1能压缩空气、净化空气。如图1所示的空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳源限制性气态流加补料系统，其特征是：包括空气压缩装置、与所述空气压缩装置密封连通的气化室和与所述气化室密封连通的注射器，所述注射器内装有苯系化合物，所述注射器采用动力泵来将其内的苯系化合物注入到所述气化室内，所述气化室为可温控气化室，所述气化室还连通有发酵室，所述发酵室内置菌株和培养基，所述发酵室连通有尾气处理室，所述空气压缩装置采用第一导气管与所述气化室密封连通，所述气化室采用第二导气管与所述发酵室连通，所述第一导气管包括与所述空气压缩装置连接的主导气管，所述主导气管分支为两个副导气管，其中一个副导气管插入所述气化室内且该副导管上设有分压空气流量计，另一个副导气管则连通所述第二导气管，所述第二导气管的一端与所述气化室密封连通，另一端插入所述发酵室内。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳源限制性气态流加补料系统，其特征是：包括空气压缩装置、与所述空气压缩装置密封连通的气化室和与所述气化室密封连通的注射器，所述注射器内装有苯系化合物，所述注射器采用动力泵来将其内的苯系化合物注入到所述气化室内，所述气化室为可温控气化室，所述气化室还连通有发酵室，所述发酵室内置菌株和培养基，所述发酵室连通有尾气处理室，所述空气压缩装置采用第一导气管与所述气化室密封连通，所述气化室采用第二导气管与所述发酵室连通，所述第一导气管包括与所述空气压缩装置连接的主导气管，所述主导气管分支为两个副导气管，其中一个副导气管插入所述气化室内且该副导管上设有分压空气流量计，另一个副导气管则连通所述第二导气管，所述第二导气管的一端与所述气化室密封连通，另一端插入所述发酵室内。


2.根据权利要求1所述的一种碳源限制性气态流加补料系统，其特征是：所述空气压缩装置包括依次连接的空气压缩器、空气过滤器，所述主导管上安装有总空气流量计。


3.根据权利要求1所述的一种碳源限制性气态流加补料系统，其特征是：所述气化室的外表面包覆有温控层，所述气化室通过所述温控层来控制所述气化室的温度，以确保进入气化室的苯系物能完全迅速气化。


4.根据权利要求1所述的一种碳源限制性气态流加补料系统，其特征是：所述注射器的注射嘴...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪宇洋，
申请(专利权)人：上饶师范学院，
类型：新型
国别省市：江西;36