Berapa tekanan udara pada tangki fermentasi biologis?

Kisaran umum tekanan udara pada tangki fermentasi biologis

Dalam proses fermentasi biologis industri, pengaturan tekanan udara berperan langsung terhadap tingkat oksigen terlarut dan efisiensi metabolisme mikroorganisme. Pada umumnya, tekanan masuk udara pada tangki fermentasi biologis dipertahankan pada0,1 MPa hingga 0. 4 MPaDi antaranya. Kisaran tekanan ini mampu mengatasi hambatan tekanan statis dari saringan udara, katup pipa, serta kolom cairan fermentasi, sehingga memastikan distribusi udara steril yang merata hingga ke dasar tangki fermentasi.

Faktor-faktor kunci yang memengaruhi pengaturan tekanan udara

Dalam praktiknya, nilai tekanan udara tidak bersifat tetap, melainkan perlu disesuaikan secara dinamis berdasarkan faktor-faktor berikut:

• Rasio tinggi terhadap diameter tangki fermentasi serta level cairan: Semakin tinggi tangki, tekanan hidrostatis kolom cairan semakin besar, sehingga tekanan udara masuk yang diperlukan juga semakin tinggi.
• Jenis distributor udara: Ketika menggunakan kepala aerasi berpori mikro atau pipa berbentuk cincin dengan satu lubang, masing-masing memiliki kerugian tekanan yang berbeda, yang secara langsung memengaruhi kebutuhan tekanan udara masuk.
• Sifat fisiko-kimia dari larutan fermentasi: Seiring berlangsungnya fermentasi, konsentrasi biomassa meningkat, viskositas larutan fermentasi naik, dan hambatan terhadap naiknya gelembung udara semakin besar; oleh karena itu, mungkin diperlukan peningkatan tekanan udara yang sesuai untuk mempertahankan kadar oksigen terlarut.
• Ketahanan filter desinfeksiSebelum udara masuk ke dalam tangki fermentasi, udara tersebut harus melewati filtrasi sterilisasi yang ketat; hambatan awal pada elemen filter serta penurunan tekanan setelah penggunaan harus diperhitungkan dalam total kebutuhan tekanan.

Penerapan inti kompresor udara dalam sistem pasokan udara untuk fermentasi

Kompresor udara merupakan sumber tenaga bagi sistem pasokan udara pada tangki fermentasi, dan kinerjanya secara langsung menentukan stabilitas tekanan udara serta kualitas udara. Dalam bidang bioproses fermentasi, penerapan kompresor udara memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

• Teknologi kompresi bebas minyak: Untuk mencegah partikel pelumas mencemari larutan fermentasi sehingga menyebabkan keracunan mikroba atau menurunkan kemurnian produk, umumnya dipilih kompresor udara bebas minyak.
• Sistem pasca-pemrosesan yang sempurnaUdara bertekanan harus melewati pendingin, pengering udara, serta filter presisi multistage untuk menghilangkan uap air, kandungan minyak, dan partikel-partikel halus, sehingga udara yang masuk ke dalam tangki fermentasi memenuhi standar aseptik dan kering.
• Kontrol frekuensi variabel tekanan konstanPada setiap tahap fermentasi, kebutuhan terhadap laju aliran udara sangat bervariasi. Kompresor udara yang dilengkapi kontrol inverter mampu secara otomatis menyesuaikan putarannya berdasarkan umpan balik tekanan jaringan pipa, sehingga memastikan stabilitas tekanan udara sekaligus secara signifikan mengurangi konsumsi energi.

Pemeriksaan dan pemeliharaan terhadap kelainan tekanan udara

Selama operasi fermentasi, fluktuasi tekanan udara dapat menyebabkan kelainan pada kandungan oksigen terlarut, yang pada gilirannya berdampak pada rendemen produksi. Kelainan tekanan yang umum serta arah penelusuran masalah meliputi:

• Tekanan udara masuk terlalu rendah: Pemeriksaan utama meliputi apakah kapasitas keluaran udara kompresor tidak memadai, apakah terdapat kebocoran pada jaringan pipa pasokan udara, serta apakah filter sterilisasi mengalami penyumbatan parah akibat genangan air atau kotoran.
• Tekanan di dalam tangki terlalu tinggi: Umumnya disebabkan oleh bukaan katup pembuangan yang tidak memadai, sumbatan pada jalur pipa pembuangan, atau akumulasi air kondensat gas buang sehingga menghambat kelancaran pembuangan; oleh karena itu, segera bersihkan jalur pipa gas buang dan kalibrasi sensor tekanan.