年产1000吨苏云金芽孢杆菌的发酵车间工艺设计
工作日（t旺）为82d。2月、3月、4月为生产的淡季，工作日为78d（t淡），中季生产为140d（t中），余下77d为节假日和设备检修日，则全年生产天数为：
t?t旺?t中?t淡?82?140?78?300(d)
计算班产量：2+6+40=48(h)
n每天?24=0.5 t总 n总=n每天x300=150(班） q=Q/kt=1000/0.75*150=9（t/班）
t总______一周期生产时间 t准备______设备准备时间
t清洗______清洗设备时间 t生产______生产Bt的周期 n每天______每天的班次 Q______一年要求达到的产量 q______每班达到的产量 k——设备不均系数,在此取0.75
1.3.2选址
本设计是在通过充分的市场调研，根据田园集团的经验，，在选址方面贯彻了农药工厂选址“应远离重工业区，空气清新，水质清纯，环境幽雅无污染”的原则，其厂址选择在辽宁鞍山达道湾工业区
1.3.3车间生产过程设计
根据苏云金芽孢杆菌生产工艺要求，需以下建筑物或构筑物。 (l)主生产车间:苏云金芽孢杆菌生产线。 (2)原、辅材料库:存放生产用的辅料及包装材料。 (3)发酵室:菌种发酵用。
(4)水处理间:提供液态生产配料用的净化水。 (5)冷库:存放苏云菌芽孢杆菌成品用。
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(6)空压机房:提供某些设备自动化控制所需的压缩空气及生产过程中的需求。 (7)化验室:原辅材料的检验及车间成品的理化指标和微生物的检测[4]。 (8)更衣室、卫生间:供车间工人使用。 (9)锅炉房:提供生产所需要的蒸汽。 (10)配电室:提供生产用电。 7
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第2章 工艺流程确定与论证
2.1工艺流程确定
2.1.1苏云金芽孢杆菌液体深层发
图1 液体深层发酵基本工艺流程
Fig 1 Schem diagram showing submerged fermentation process of Bt
1956 年前苏联发表了用液体培养基摇瓶培养Bt，并用于防治菜青虫的报，从而揭开了 Bt 液体培养的序幕，Bt 制剂之所以能广泛应用，关键在于能通过液体深层发酵大规模生产。其工艺流程如图 1 所示。液体发酵主要有分批发酵、补料分批发酵和连续发酵三种方式。分批发酵一次性投料，工艺简单，但若要达到较高的发酵水平，需要较高的基质浓度，这种情况下很容易产生基质和代谢产物抑制，同时培养基的粘度增加后，由于影响[10] 混合和流动而不利于氧的传递，最终可能使毒效大打折扣。为此人们从
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反应器和工艺角度进行了改进。采用外环流气升式反应器，通过气体喷射推动液体循环流动以取代传统的机械搅拌方式，由于能耗低、结构简单、传质效果好、换热面积大、剪切力低等优点，对Bt毒效的提高有很大帮助，但目前还缺乏大型生产的经验，尚处于研究阶段；提高搅拌速度或增大通风量以改善供氧环境，有助于毒效的提高，但势必以增加能耗为代价。于是有人提出了流加工艺，逐渐提高基质浓度以削弱抑制，也因此实现了Bt的连续发酵，但长时间的连续发酵培养基很容易染菌，菌种也易发生退化或产生无孢突变株。综合两者的优点，补料分批发酵被认为有较好的发展前景，即逐渐补料，一次出料。补料方式又可分为连续式和间歇式，等研究发现间歇式补料比连续式细菌增殖快，芽孢密度大；连续式补料在补料过程中即使细胞增殖缓慢也不会像分批发酵那样很快转入芽孢期，补料浓度过高则不能形成芽孢。通过控制pH值来调节补料，补料过程中pH保持在7.0左右，避免了营养过剩问题，苏云金素产量比分批发酵提高了89.51%。
2.2.2苏云金芽孢杆菌固态发酵
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图2 固态发酵基本流程
Fig2 Schematic diagram solid-state fermentati process of Bt
固态发酵起源于我国传统的“制曲”技术，是利用颗粒载体表面所吸附的营养物质或颗粒本身提供的营养来培养微生物。在相对小的空间内，这些颗粒载体可提供相当大的气液界面，从而满足好气微生物增殖所需要的水份、氧气和营养。20 世纪 50年代，国外开始将这项技术用于 Bt 的发酵生产。70年代，我国许多地区与单位都进行了 Bt 的固态发酵研究[15]，直到上世纪 80 年代，其生产工艺才逐渐完善。传统的固态发酵按设计规模可分为网盘薄层法、皿箱式、大池通风法以及地坪式等发酵方式，如图 2所示。可用于苏云金固态发酵的原料很广泛，但选择时既要考虑物料的营养性，也要考虑载体的通气性。通常使用的载体可分为有机载体和无机载体两类，有机载体如麦麸、米糠、黄豆饼粉、花生饼粉等，既可作为营养源，又兼有载体作用；无机载体如多孔珍珠岩、细沙等，这些物质通气性能较好，但需要另外添加营养成分。杨淑兰等利用麸皮、棉籽饼粉、米糠、草木灰等为发酵原料，进行了百公斤级的Bt subsp. HD-1固态发酵试验，研究发现种龄、发酵温度、初始pH值、基质含水量与草木灰含量等是影响芽孢形成和
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