【DO富氧技术说明】

Micro-giant BioEngineering 许志明著 2009.06.19

       微生物培养过程中若为好气性菌种(有些兼气性菌种视代谢状况)，丰富大量的氧气往往在某一培养阶段被迫切需求，故就高溶氧(DO CASCADE)控制策略提列说明

如下： (注意高溶氧后往往伴随而来高密度酦酵之大量起泡Foaming之困扰现象)

液态酦酵过程中，有效的搅拌可造成质能传递迅速，也包含了空气中氧溶解于酦酵液中程度提高。但过高搅拌速度会造成剪切力(shear force)急剧增加，所以电脑一次增或减转速设定值，并等待一段时间，观察DO值变化后，再自动进行修正。且必须伴随转速上下限设定，以限定住变动因子于一定范围内调整，并非无限制的增高或减少转速，只为了达到DO设定。但若达到上限，尚无法提高溶氧至期待值，则程式可借由设定自动转移至下一个控制策略，如此自动转移控制策略，但对象非直接对象，此种具"转移"、"间接"之控制方式即谓CASCADE。

提高通气量，往往是比较直接有效的方式。但增加至一定程度时即呈现明显趋缓，DO不再增加，此因原始硬件设计之最大通气vvm为一定值，考虑分散能力、气泡滞留时间、途径及体表面积等因素下，光是增加通气量会有其极限，且易助长泡沫生成，成为另一重大困扰项目。故借由设定上下限找到适切之通气量，假如尚未达到DO目标值，但可借由 " CASCADE " 控制交由下一控制因子追求，期使适时适能。

提高槽压，期使气泡滞留时间增加。但往往槽压可变更之范围不大(0.1~0.5kg/cm2) ，因为过压不利大部分微生物生长，又唯有>0.5kg/cm2以上之槽压才能明显大幅增加DO，故此策略现行渐不再使用。

将适宜之通气量，以 " CASCADE " 模式控制最后伴随O2设定，如此可在其他控制因子达上限时再行启动添加O2，以达有效及省能概念。O2之添加须注意来源压力设定，一般O2 line须 > Air line 0.2kg/cm2以上且须加装逆止阀。纯氧不可直接打入酦酵槽内，须加设气体混合器与空气成一定比例混合后再输入槽内。 以上瘦长型槽体设计再搭配上曝气环及分散型翼片(适宜直径及段数)才能确实达到溶氧分布均匀。

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