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CN107674825A - 微生物培养浓缩过滤系统 - Google Patents

微生物培养浓缩过滤系统 Download PDF

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CN107674825A
CN107674825A CN201710641531.2A CN201710641531A CN107674825A CN 107674825 A CN107674825 A CN 107674825A CN 201710641531 A CN201710641531 A CN 201710641531A CN 107674825 A CN107674825 A CN 107674825A
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CN
China
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concentration
microorganisms
unit
liquid
microporous filter
Prior art date
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Pending
Application number
CN201710641531.2A
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English (en)
Inventor
徐智键
黄浩庭
杨秋俊
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Smart Water Ltd
Original Assignee
Smart Water Ltd
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Publication date
Application filed by Smart Water Ltd filed Critical Smart Water Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/10Separation or concentration of fermentation products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02Membranes; Filters

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Abstract

一种微生物培养浓缩过滤系统,包括一原液培养单元、一浓缩中继单元、一浓缩过滤单元,其中,该原液培养单元为一用以培养微生物的容器,该原液培养单元具有微生物的原液,而该具有微生物的原液能够通过一管路进入该浓缩中继单元后,再将该具有微生物的原液再通过一管路输送至该浓缩过滤单元中,由于该浓缩过滤单元能够将具有微生物的原液进行过滤为具有微生物的浓缩物,且将浓缩过滤单元中不具有微生物的液体排出,因此将能够达到使培养的微生物进行浓缩的目的。

Description

微生物培养浓缩过滤系统
技术领域
本发明涉及一种微生物培养浓缩过滤系统,特别涉及一种可以浓缩微生物培养液或产生无微生物过滤液的微生物培养浓缩过滤系统。
背景技术
微生物发酵包括液态发酵及固态发酵两种,其中液态发酵的发酵质量较为稳定,且发酵速度快,可在短时间内大量生产,一般可分为一次培养法、分批补料培养法及连续培养法,其中一次培养法是一次将所有原料和微生物加入培养桶中培养,直到培养完成后,再将内容物全数取出的传统培养方法。
而分批补料培养法是指在微生物不同生长时期,分批地间歇或连续补充新鲜培养材料方法。所补的原料可以是全料,也可以是氮源、碳源等,目的是延长代谢产物的合成时间以达到更大的量产或是控制特定产品的质量等等。
而连续培养法是指在发酵桶加入新培养液的同时,也采收原有培养液的发酵方法。其优点是设备利用率高、产品质量稳定,便于自动控制等,缺点是容易污染杂菌。通常只适合对环境有极大适应能力的强势微生物,如醋酸菌。
而微生物除了上述提到的细菌之外,有些藻类也属于微生物,由于藻类是自营性生物,二氧化碳为辅助生长的碳源,所以越有效率的培养系统,其藻类利用二氧化碳的效率也越高。藻类培养系统大致可分为开放系统与密闭系统两种,既知的藻类开放式培养系统主要有圆形培养池(Circular pond)及跑道式培养池(Race-way pond)两种。
由于目前工业上多使用全自动控制发酵槽来进行微生物的液态发酵,其装置包括一体成型的发酵槽的控制监测设备以及发酵槽槽体,目的是为了避免外界的污染以及使用上的方便;但有一最大问题是如何将培养液与微生物分离,并使微生物逐渐纯化,另外就是过去一般多使用离心的方法进行处理,但这种处理方法能够处理的溶液量有限,且效率也不高。
因此,为了克服上述问题,若能够通过一浓缩过滤单元将具有微生物的原液进行过滤并排出不具有微生物的液体,则能够同时达到使培养的微生物分离出来并被浓缩,同时产生无微生物的培养液的目的,如此应为一最佳解决方案。
发明内容
一种微生物培养浓缩过滤系统,包括:一原液培养单元,为一用以培养微生物的容器,该原液培养单元具有微生物的原液;一浓缩中继单元,通过至少一个管路与该原液培养单元相连接,而该原液培养单元内具有微生物的原液能够通过该管路进入该浓缩中继单元中;一浓缩过滤单元,通过至少一个管路与该浓缩中继单元相连接,而该浓缩中继单元内具有微生物的原液能够通过该管路进入该浓缩过滤单元中,而该浓缩过滤单元用以能够将不具有微生物的液体过滤并排出,以保留具有较高浓度微生物的浓缩物。
更具体的说,所述浓缩过滤单元至少具有一负压式微孔过滤器及一与该负压式微孔过滤器连接的排液模块,该负压式微孔过滤器通过至少一个管路与该浓缩中继单元相连接,而该浓缩中继单元内具有微生物的原液能够通过该管路进入该负压式微孔过滤器中,该负压式微孔过滤器中具有至少一个的负压式微孔滤材,而该具有微生物的原液通过该负压式微孔滤材时,该具有微生物的浓缩物会被该负压式微孔滤材拦阻,而该排液模块则将可通过该负压式微孔滤材没有拦阻的不具有微生物的液体排出。
更具体的说,所述负压式微孔过滤器能够使被该负压式微孔滤材拦阻的具有微生物的原液回流至该浓缩中继单元中,而重复回流并循环过滤掉不具有微生物的液体,并能够于该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器中保留具有较高浓度微生物的浓缩物。
更具体的说,所述浓缩中继单元内部的具有微生物的原液持续进入该负压式微孔过滤器进行排除不具有微生物的液体,同时于该负压式微孔过滤器中保留具有较高浓度微生物的浓缩物。
更具体的说,所述微生物培养浓缩过滤系统,还包括至少一个取液单元及至少一个收集单元,其中,该取液单元能够将该该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器中保留具有较高浓度微生物的浓缩物取出并存放至该收集单元,而该排液模块还能够将不具有微生物的液体排出存放至另一个收集单元中。
更具体的说,所述负压式微孔滤材能够为亲水性薄膜的中空纤维式过滤膜、卷式过滤膜、板式过滤膜、管式过滤膜、盘片式过滤膜或是其他任何可阻挡微生物的微孔滤材所组成。
更具体的说,所述浓缩过滤单元中还具有一扫流清洗模块,能够以气体喷气、液体冲刷、化学药剂冲泡、加温或是超音波振荡来对负压式微孔滤材进行清洗,用以维持该负压式微孔滤材表面的清洁与正常的过滤功能,以避免过滤过程中微生物阻塞住该负压式微孔滤材表面的微孔。
更具体的说,所述微生物培养浓缩过滤系统还包括一与该浓缩中继单元及该浓缩过滤单元相连接的控制单元,用以管控该浓缩中继单元及该浓缩过滤单元的过滤运作状态。
更具体的说,所述控制单元中还具有一微孔阻塞监测模块,用以监测通过该负压式微孔滤材的具有微生物的原液的压力与流量,以判断微孔阻塞程度。
更具体的说,所述控制单元中还具有一过滤滤速调整模块,用以监测具有微生物的浓缩物通过该负压式微孔滤材时的过滤压力、过滤时的流速或是浓缩物的浓度,以做为调整过滤滤速的参考依据。
更具体的说,所述控制单元中还具有一液位保护模块,用以监测该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器内部的液体水位高度,而该液体水位高度用以能够判断该浓缩中继单元是否要继续输送含微生物的原液进入该负压式微孔过滤器中进行过滤掉不具有微生物的液体的处理。
更具体的说,所述控制单元中还具有一温控模块,用以监测并控制该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器内部的液体温度。
更具体的说,所述控制单元中还具有一消泡模块,用以消除该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器内部的液体因液体输送或扫流过程中所形成的气泡。
更具体的说,所述控制单元中还具有一自动清洗模块,用以于该浓缩中继单元及该浓缩过滤单元没有进行运作的状态下,能够自动清洗该浓缩中继单元内部及该负压式微孔过滤器内部。
更具体的说,所述控制单元中还具有一防漏监控模块,用以监控该排液模块所排出液体的状态,用以避免该具有微生物的浓缩物因微孔滤材破损无法完全被该负压式微孔滤材拦阻,而导致该排液模块排出具有微生物的液体。
更具体的说,所述浓缩过滤单元包括一正压式微孔过滤器及一与该正压式微孔过滤器连接的排液模块,该正压式微孔过滤器通过至少一个管路与该浓缩中继单元相连接,而该正压式微孔过滤器内具有一压力施加模块及至少一个正压式微孔滤材,该浓缩中继单元内具有微生物的原液能够通过该管路与该正压式微孔过滤器的压力施加模块连接,以使具有微生物的原液受到压力驱动下通过该正压式微孔滤材时,该具有微生物的浓缩物会被该正压式微孔滤材拦阻,而该排液模块则将该正压式微孔滤材没有拦阻的不具有微生物的液体排出。
更具体的说,所述正压式微孔过滤器能够使被该正压式微孔滤材拦阻的具有微生物的原液回流至该浓缩中继单元中,而重复回流并循环过滤掉不具有微生物的液体,则能够于该浓缩中继单元中保留具有较高浓度微生物的浓缩物。
更具体的说,所述浓缩中继单元内部的具有微生物的原液持续进入该正压式微孔过滤器进行排除不具有微生物的液体,则能够于该正压式微孔过滤器中保留具有较高浓度微生物的浓缩物。
更具体的说,所述微生物培养浓缩过滤系统还包括至少一个取液单元及至少一个收集单元,其中该取液单元能够将该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器中保留具有较高浓度微生物的浓缩物取出并存放至该收集单元,而该排液模块还能够将不具有微生物的液体排出存放至另一个收集单元中。
更具体的说,所述正压式微孔滤材能够为亲水性薄膜的中空纤维式过滤膜、卷式过滤膜、板式过滤膜、管式过滤膜、盘片式过滤膜或是纤维性材料过滤膜所组成。
更具体的说,所述浓缩过滤单元中还具有一扫流清洗模块,能够以气体喷气、液体冲刷、化学药剂冲泡、加温或是超音波振荡来对正压式微孔滤材进行清洗,用以维持该正压式微孔滤材表面的清洁与正常的过滤功能,以避免过滤过程中微生物阻塞住该正压式微孔滤材表面的微孔。
更具体的说,所述微生物培养浓缩过滤系统还包括一与该浓缩中继单元及该浓缩过滤单元相连接的控制单元,用以管控该浓缩中继单元及该浓缩过滤单元的过滤运作状态。
更具体的说,所述控制单元中还具有一微孔阻塞监测模块,用以监测通过该正压式微孔滤材的具有微生物的原液的压力与流量,以判断微孔阻塞程度。
更具体的说,所述控制单元中还具有一过滤滤速调整模块,用以监测具有微生物的浓缩物通过该正压式微孔滤材时的过滤压力、过滤时的流速或是浓缩物的浓度,以做为调整过滤滤速的参考依据。
更具体的说,所述控制单元中还具有一液位保护模块,用以监测该浓缩中继单元内部的液体水位高度,而该液体水位高度用以能够判断该浓缩中继单元是否要继续输送微生物的原液进入该正压式微孔过滤器中进行过滤掉不具有微生物的液体的处理。
更具体的说,所述控制单元中还具有一温控模块,用以监测并控制该浓缩中继单元内部的液体温度。
更具体的说,所述控制单元中还具有一消泡模块,用以消除该浓缩中继单元内部的液体因液体输送或扫流过程中所形成的气泡。
更具体的说,所述控制单元中还具有一自动清洗模块,用以于该浓缩中继单元或浓缩过滤单元没有进行运作的状态下,能够自动清洗该浓缩中继单元或浓缩过滤单元内部。
更具体的说,所述控制单元中还具有一防漏监控模块,用以监控该排液模块所排出液体的状态,用以避免该具有微生物的浓缩物无法完全被该正压式微孔滤材拦阻,而导致该排液模块排出具有微生物的液体。
附图说明
图1为本发明的微生物培养浓缩过滤系统的整体架构示意图。
图2为本发明的微生物培养浓缩过滤系统的控制单元内部架构示意图。
图3A为本发明的微生物培养浓缩过滤系统的浓缩过滤单元的第一实施架构示意图。
图3B为本发明的微生物培养浓缩过滤系统的浓缩过滤单元的第一实施的浓缩过滤过程示意图。
图3C为本发明的微生物培养浓缩过滤系统的浓缩过滤单元的第一实施的浓缩过滤完成示意图。
图4A为本发明的微生物培养浓缩过滤系统的浓缩过滤单元的第二实施架构示意图。
图4B为本发明的微生物培养浓缩过滤系统的浓缩过滤单元的第二实施的浓缩过滤过程示意图。
图4C为本发明的微生物培养浓缩过滤系统的浓缩过滤单元的第二实施的浓缩过滤完成示意图。
附图标记说明
1-微生物培养浓缩过滤系统
11-原液培养单元
12-管路
13-浓缩中继单元
14-管路
15-浓缩过滤单元
151-负压式微孔过滤器
1511-负压式微孔滤材
15111-具有微生物的浓缩物
15112-不具有微生物的液体
152-排液模块
153-扫流清洗模块
154-正压式微孔过滤器
1541-压力施加模块
1542-正压式微孔滤材
15421-具有微生物的浓缩物
15422-不具有微生物的液体
16-管路
17-管路
18-控制单元
181-微孔阻塞监测模块
182-过滤滤速调整模块
183-液位保护模块
184-温控模块
185-消泡模块
186-自动清洗模块
187-防漏监控模块
19-取液单元
20-收集单元。
具体实施方式
有关于本发明其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。
请参阅图1及图2,为本发明微生物培养浓缩过滤系统整体架构示意图及控制单元内部架构示意图,如图中所示,该微生物培养浓缩过滤系统1至少包括一原液培养单元11、一浓缩中继单元13、一浓缩过滤单元15、一控制单元18、一取液模块19及一收集模块20,而该原液培养单元11、浓缩中继单元13、浓缩过滤单元15、控制单元18之间通过该管路12,13,14,16,17进行液体输送。
其中,该原液培养单元11为一用以培养微生物的容器,而该原液培养单元具有微生物的原液;其中该浓缩中继单元13通过该管路12与该原液培养单元11相连接,以使该原液培养单元11内具有微生物的原液则能够通过该管路12进入该浓缩中继单元13中。
其中,该浓缩过滤单元15则是通过该管路14与该浓缩中继单元13相连接,以使该浓缩中继单元13内具有微生物的原液能够通过该管路14进入该浓缩过滤单元15中,由于该浓缩过滤单元15内部具有至少一组滤材,因此该浓缩过滤单元15则能够将不具有微生物的液体过滤并由该管路17排出,并保留具有较高浓度微生物的浓缩物,而具有较高浓度微生物的浓缩物能够在通过该管路16排回至该浓缩中继单元13,而重复过滤与回流的程序将能够使该浓缩中继单元13内的原液所含有的微生物浓度越来越高。
而该控制单元18用以管控该浓缩中继单元13及该浓缩过滤单元15的过滤运作状态,该控制单元18中具有一微孔阻塞监测模块181、一过滤滤速调整模块182、一液位保护模块183、一温控模块184、一消泡模块185、一自动清洗模块186及一防漏监控模块187。
其中,该微孔阻塞监测模块181用以监测具有微生物的原液通过该浓缩过滤单元15中的滤材时的压力与流量,以判断微孔阻塞程度,而该过滤滤速调整模块182则是用以监测具有微生物的浓缩物通过该浓缩过滤单元15中的滤材时的过滤压力、过滤时的流速或是浓缩物的浓度,以做为调整过滤滤速的参考依据。
而该液位保护模块183则是用以监测液体水位高度,而该液体水位高度能够判断浓缩中继单元13是否要继续输送具微生物的原液进入该浓缩过滤单元15中进行过滤掉不具有微生物的液体的处理;该液位保护模块183还可以判断浓缩过滤单元15中的液位水位,用以保护微孔滤材不会因为液体水位过低而造成损坏或是决定排出浓缩物的停止动作。
而该温控模块184主要用以监测及控制该浓缩中继单元13及浓缩过滤单元15中的液体温度;另外该消泡模块185则是用以消除该浓缩中继单元13内部的液体因液体输送过程中所形成的气泡及该浓缩过滤单元15中因液体输送或清洗扫流过程中所形成的气泡。
而该自动清洗模块185用以于该浓缩中继单元13及该浓缩过滤单元15没有进行运作的状态下,能够自动清洗该浓缩中继单元13内部及该浓缩过滤单元15的滤材、容器内部及管路。另外为了避免该具有微生物的浓缩物无法完全被该浓缩过滤单元15内部的滤材拦阻,而导致该排出具有微生物的液体,因此必须通过该防漏监控模块187进行监控该所排出液体的状态,若是浊度过高,则判断该浓缩过滤单元15内部的滤材可能有破损漏洞或是其他导致过滤失败的问题发生。
而该浓缩过滤单元15能够有两种形式,第一种则是负压式,而第二种则是正压式,本发明的第一实施则是负压式,如图3A及图3B所示,该浓缩过滤单元15内部具有一负压式微孔过滤器151、一排液模块152及一扫流清洗模块153,其中该浓缩中继单元13内具有微生物的原液能够通过该管路15进入该负压式微孔过滤器151中,如图3B所示,该负压式微孔过滤器151则是包括一个液体容器,且该液体容器中置放有一组以上的负压式微孔滤材1511,而具有微生物的原液进入该负压式微孔过滤器151后,因排液模块152的作用会通过该负压式微孔滤材1511,但具有微生物的部分则无法通过该负压式微孔滤材1511,而会停留于该负压式微孔过滤器151内,而不具有微生物的液体15112则会通过该负压式微孔滤材1511,并由该排液模块152通过该管路17向外排出至该收集单元20中,而该收集单元20是一种被动进行收集的容器,故于容器快满时,则能够搬移该收集单元20,并更换一个新的收集单元20。
而该负压式微孔滤材1511能够为亲水性薄膜的中空纤维式过滤膜、卷式过滤膜、板式过滤膜、管式过滤膜、盘片式过滤膜或其他任何具微孔可阻挡微生物的滤材所组成。
而持续的浓缩过滤,该浓缩中继单元13内部具有微生物的原液会越来越少,这一般有两种做法,一种是将无法通过该负压式微孔滤材1511的具有微生物的浓缩物15111回流至该浓缩中继单元13中,以重复进行排除不具有微生物的液体15112,此种做法结果会如图3C所示,于停止过滤时,该浓缩中继单元13与该负压式微孔过滤器151内部都会具有微生物的浓缩物15111,之后,则由该取液单元19将该浓缩中继单元13与该负压式微孔过滤器151的具有微生物的浓缩物15111取出,并收集存放至该收集单元20中。
另一种做法则是不将具有微生物的浓缩物回流至该浓缩中继单元13中,而是依据该浓缩过滤单元15所能够负担的极限及该浓缩中继单元13内部的液位最低点限制,持续输送微生物的原液至该浓缩过滤单元15进行排出不具有微生物的液体15112,到该浓缩过滤单元15所能够负担的极限后,则不再进行过滤的动作,而于停止过滤时,仅会于该负压式微孔过滤器151内部保留该具有微生物的浓缩物15111,之后,则由该取液单元19将该浓缩中继单元13与该负压式微孔过滤器151中所具有微生物的浓缩物15111取出,并收集存放至该收集单元20中。
另外,为了维持该负压式微孔滤材1511表面的清洁与正常的过滤功能,以避免过滤过程中微生物或其他悬浮固体阻塞住该负压式微孔滤材1511表面的微孔,则必须通过该扫流清洗模块153以气体喷气、液体冲刷、化学药剂冲泡、加温或是超音波振荡来对负压式微孔滤材进行清洗,以避免有阻塞的情况发生。
而本发明的第二实施则是正压式,如图4A及图4B所示,与第一实施不同在于具有一正压式微孔过滤器154,该正压式微孔过滤器154内具有一压力施加模块1541及至少一个正压式微孔滤材1542,与第一实施例的负压式微孔过滤器151不同之处,是由该压力施加模块1541使具有微生物的原液以一定的流速通过该正压式微孔滤材1542的表面,由于水分子在一定的压力驱动下通过微孔滤材,而悬浮物、胶体、大分子有机物及微生物等则被阻塞于该膜上,因此具有微生物的浓缩物也会被该正压式微孔滤材1542阻挡,而不具有微生物的液体15422则会通过该正压式微孔滤材1542,并由该排液模块152通过该管路17向外排出至该收集单元20中,而该收集单元20是一种被动进行收集的容器,故于容器快满时,则能够搬移该收集单元20,并更换一个新的收集单元20。
而该正压式微孔滤材1542能够为亲水性薄膜的中空纤维式过滤膜、卷式过滤膜、板式过滤膜、管式过滤膜、盘片式过滤膜、纤维性材料过滤膜或是其他任何微孔过滤材料设备所组成。
而持续的浓缩过滤,该浓缩中继单元13内部具有微生物的原液也会越来越少,这一般有两种做法,一种是将无法通过该正压式微孔滤材1542的具有微生物的浓缩物15421回流至该浓缩中继单元13中,以重复进行排除不具有微生物的液体15422,此种做法结果会如图4C所示,于停止过滤时,该正压式微孔过滤器154内部会具有微生物的浓缩物15421,之后,则由该取液单元19将该浓缩中继单元13与该正压式微孔过滤器154中所具有微生物的浓缩物15111取出,并收集存放至该收集单元20中。
另一种做法则是不将具有微生物的浓缩物回流至该浓缩中继单元13中,而是依据该浓缩过滤单元15所能够负担的极限及该浓缩中继单元13内部的液位最低点限制,持续输送微生物的原液至该浓缩过滤单元15进行排出不具有微生物的液体15422,到该浓缩过滤单元15所能够负担的极限后,则不再进行过滤的动作,而于停止过滤时,则也会于该正压式微孔过滤器154内部保留该具有微生物的浓缩物15421,之后,则由该取液单元19将该浓缩中继单元13与该正压式微孔过滤器154中所具有微生物的浓缩物15111取出,并收集存放至该收集单元20中。
另外,本发明除了用于将微生物更加浓缩之外,还具有将不具有微生物的液体排出的功效,因此若是要取得不具有微生物的液体,也能够通过本系统达成。
本发明所提供的微生物培养浓缩过滤系统,与其他现有技术相互比较时,其优点如下:
1、本发明能够将具有微生物的原液进行过滤为具有微生物的高浓缩物、并将浓缩过滤单元中不具有微生物的液体排出,则能够达到使培养的微生物分离出来、并浓缩微生物或收集不含微生物的液体的目的。
2、本发明的微生物能够于培养条件的情况下同时进行提浓,而本发明的微生物能够为细菌、藻类、真菌或是病毒。
3、通过本发明的系统,将能够于微生物培养浓缩过滤过程中节省更多的电力成本,且更能够自动化运作,以使整体过程更容易进行操控。
本发明已通过上述的实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此一技术领域具有通常知识者,通过以上较佳具体实施例的详述,希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲保护的保护范围内。

Claims (29)

1.一种微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,包括:
一原液培养单元,为一用以培养微生物的容器,该原液培养单元具有微生物的原液;
一浓缩中继单元,通过至少一个管路与该原液培养单元相连接,而该原液培养单元内具有微生物的原液能够通过该管路进入该浓缩中继单元中;
一浓缩过滤单元,通过至少一个管路与该浓缩中继单元相连接,而该浓缩中继单元内具有微生物的原液能够通过该管路进入该浓缩过滤单元中,而该浓缩过滤单元用以能够将不具有微生物的液体过滤并排出,以保留具有较高浓度微生物的浓缩物。
2.如权利要求1所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该浓缩过滤单元至少具有一负压式微孔过滤器及一与该负压式微孔过滤器连接的排液模块,该负压式微孔过滤器通过至少一个管路与该浓缩中继单元相连接,而该浓缩中继单元内具有微生物的原液能够通过该管路进入该负压式微孔过滤器中,该负压式微孔过滤器中具有至少一个的负压式微孔滤材,而该具有微生物的原液通过该负压式微孔滤材时,该具有微生物的浓缩物会被该负压式微孔滤材拦阻,而该排液模块则将能够通过该负压式微孔滤材拦阻的不具有微生物的液体排出。
3.如权利要求2所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该负压式微孔过滤器能够使被该负压式微孔滤材拦阻的具有微生物的原液回流至该浓缩中继单元中,而重复回流并循环过滤掉不具有微生物的液体,并能够于该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器中保留具有较高浓度微生物的浓缩物。
4.如权利要求2所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该浓缩中继单元内部的具有微生物的原液持续进入该负压式微孔过滤器进行排除不具有微生物的液体,同时于该负压式微孔过滤器中保留具有较高浓度微生物的浓缩物。
5.如权利要求3或4所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,还包括至少一个取液单元及至少一个收集单元,其中,该取液单元能够将该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器中保留具有较高浓度微生物的浓缩物取出并存放至该收集单元,而该排液模块还能够将不具有微生物的液体排出存放至另一个收集单元中。
6.如权利要求2所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该负压式微孔滤材能够为亲水性薄膜的中空纤维式过滤膜、卷式过滤膜、板式过滤膜、管式过滤膜或是盘片式过滤膜所组成。
7.如权利要求2所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该浓缩过滤单元中还具有一扫流清洗模块,能够以气体喷气、液体冲刷、化学药剂冲泡、加温或是超音波振荡来对负压式微孔滤材进行清洗,用以维持该负压式微孔滤材表面的清洁与正常的过滤功能,以避免过滤过程中微生物阻塞住该负压式微孔滤材表面的微孔。
8.如权利要求2所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,还包括一与该浓缩中继单元及该浓缩过滤单元相连接的控制单元,用以管控该浓缩中继单元及该浓缩过滤单元的过滤运作状态。
9.如权利要求8所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一微孔阻塞监测模块,用以监测通过该负压式微孔滤材的具有微生物的原液的压力与流量,以判断微孔阻塞程度。
10.如权利要求8所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一过滤滤速调整模块,用以监测具有微生物的浓缩物通过该负压式微孔滤材时的过滤压力、过滤时的流速或是浓缩物的浓度,以做为调整过滤滤速的参考依据。
11.如权利要求8所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一液位保护模块,用以监测该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器内部的液体水位高度,而该液体水位高度用以能够判断该浓缩中继单元是否要继续输送微生物的原液进入该负压式微孔过滤器中进行过滤掉不具有微生物的液体的处理。
12.如权利要求8所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一温控模块,用以监测并控制该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器内部的液体温度。
13.如权利要求8所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一消泡模块,用以消除该浓缩中继单元及该负压式微孔过滤器内部的液体因液体输送或扫流过程中所形成的气泡。
14.如权利要求8所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一自动清洗模块,用以于该浓缩中继单元或该浓缩过滤单元没有进行运作的状态下,能够自动清洗该浓缩中继单元内部或该负压式微孔过滤器内部。
15.如权利要求8所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一防漏监控模块,用以监控该排液模块所排出液体的状态,用以避免该具有微生物的浓缩物因微孔滤材破损无法完全被该负压式微孔滤材拦阻,而导致该排液模块排出具有微生物的液体。
16.如权利要求1所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该浓缩过滤单元包括一正压式微孔过滤器及一与该正压式微孔过滤器连接的排液模块,该正压式微孔过滤器通过至少一个管路与该浓缩中继单元相连接,而该正压式微孔过滤器内具有一压力施加模块及至少一个正压式微孔滤材,该浓缩中继单元内具有微生物的原液能够通过该管路与该正压式微孔过滤器的压力施加模块连接,以使具有微生物的原液受到压力驱动下通过该正压式微孔滤材时,该具有微生物的浓缩物会被该正压式微孔滤材拦阻,而该排液模块则将该正压式微孔滤材没有拦阻的不具有微生物的液体排出。
17.如权利要求16所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该正压式微孔过滤器能够使被该正压式微孔滤材拦阻的具有微生物的原液回流至该浓缩中继单元中,而重复回流并循环过滤掉具有微生物的液体,则能够于该浓缩中继单元中保留具有较高浓度微生物的浓缩物。
18.如权利要求16所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该浓缩中继单元内部的具有微生物的原液持续进入该正压式微孔过滤器进行排除不具有微生物的液体,则能够于该正压式微孔过滤器中保留具有较高浓度微生物的浓缩物。
19.如权利要求17或18所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,还包括至少一个取液单元及至少一个收集单元,其中该取液单元能够将该浓缩中继单元及该正压式微孔过滤器中保留具有较高浓度微生物的浓缩物取出并存放至该收集单元,而该排液模块还能够将不具有微生物的液体排出存放至另一个收集单元中。
20.如权利要求16所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该正压式微孔滤材能够为亲水性薄膜的中空纤维式过滤膜、卷式过滤膜、板式过滤膜、管式过滤膜、盘片式过滤膜或是纤维性材料过滤膜所组成。
21.如权利要求16所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该浓缩过滤单元中还具有一扫流清洗模块,能够以气体喷气、液体冲刷、化学药剂冲泡、加温或是超音波振荡来对正压式微孔滤材进行清洗,用以维持该正压式微孔滤材表面的清洁与正常的过滤功能,以避免过滤过程中微生物阻塞住该正压式微孔滤材表面的微孔。
22.如权利要求16所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,还包括一与该浓缩中继单元及该浓缩过滤单元相连接的控制单元,用以管控该浓缩中继单元及该浓缩过滤单元的过滤运作状态。
23.如权利要求22所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一微孔阻塞监测模块,用以监测通过该正压式微孔滤材的具有微生物的原液的压力与流量,以判断微孔阻塞程度。
24.如权利要求22所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一过滤滤速调整模块,用以监测具有微生物的浓缩物通过该正压式微孔滤材时的过滤压力、过滤时的流速或是浓缩物的浓度,以做为调整过滤滤速的参考依据。
25.如权利要求22所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一液位保护模块,用以监测该浓缩中继单元内部的液体水位高度,而该液体水位高度用以能够判断该浓缩中继单元是否要继续输送微生物的原液进入该正压式微孔过滤器中进行过滤掉不具有微生物的液体的处理。
26.如权利要求22所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一温控模块,用以监测并控制该浓缩中继单元内部的液体温度。
27.如权利要求22所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一消泡模块,用以消除该浓缩中继单元内部的液体因液体输送或扫流过程中所形成的气泡。
28.如权利要求22所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一自动清洗模块,用以于该浓缩中继单元或浓缩过滤单元没有进行运作的状态下,能够自动清洗该浓缩中继单元或浓缩过滤单元内部。
29.如权利要求22所述的微生物培养浓缩过滤系统,其特征在于,该控制单元中还具有一防漏监控模块,用以监控该排液模块所排出液体的状态,用以避免该具有微生物的浓缩物无法完全被该正压式微孔滤材拦阻,而导致该排液模块排出具有微生物的液体。
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