發(fā)酵是人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體本身、或者直接代謝產物或次級代謝產物的過程，常說的發(fā)酵，多是指生物體對于有機物的某種分解過程。發(fā)酵是人類較早接觸的一種生物化學反應。
近年來，隨著工業(yè)生物技術和過程控制的進步和發(fā)展，生物發(fā)酵被廣泛應用于食品（紅酒、酸乳酪、檸檬酸等）、生物制藥和化學工業(yè)中，并得到高速發(fā)展。
所有涉及發(fā)酵的過程和產業(yè)，都需要對發(fā)酵過程中的氣體進行嚴密的監(jiān)控，對空氣的各項指標更是有著嚴格的標準。在工業(yè)發(fā)酵生產中，空氣壓縮機用來給發(fā)酵罐提供潔凈無油的壓縮空氣。
壓縮空氣在生物發(fā)酵中的應用
生物發(fā)酵生產中對空氣質量的要求較高，如無菌、無油，溫度、壓力、濕度合適等。那么，生物發(fā)酵行業(yè)中，壓縮空氣系統(tǒng)具體需要考慮哪些因素呢？
（一）節(jié)能需求突出
電耗能源成本占整個壓縮機生命周期成本的80%，空氣壓縮機電耗占到整個發(fā)酵工廠約50%的總能耗；結合發(fā)酵工藝的運行工況和對壓縮空氣實際需求的特點，合理選型和搭配空氣壓縮機，不僅能保證產品質量，又可實現最大限度地能源節(jié)省。
根據不同微生物體生物化學反應對氧需求量和發(fā)酵工藝的特性，考慮單個發(fā)酵罐在不同發(fā)酵時間對壓縮空氣需求的變化，以及多個發(fā)酵罐投入運行的間隔，統(tǒng)計出壓縮空氣最大、最小和平均需求量；考慮空壓機氣量可調節(jié)范圍，選擇空壓機臺數和單臺氣量，盡量避免空壓機放空或卸載狀態(tài)運行，減少不必要的能源浪費。
（二）壓力較穩(wěn)定
發(fā)酵行業(yè)的壓力一般比較穩(wěn)定，壓力范圍基本是0.3-3.5bar(g)，絕大部分是1.8-2.5bar(g)?？諌簷C工作壓力取決于發(fā)酵罐物料液位高度、發(fā)酵罐頂部背壓、客路壓降、除水/除菌裝置壓降。
（三）所需的空壓機設備類型
根據發(fā)酵行業(yè)的用氣特點，所需的空壓機設備分為兩類：1、低壓無油空壓機：包括單級壓縮離心式、兩級壓縮離心式、低壓無油螺桿、無油活塞式。2、鼓風機：單級壓縮離心式（齒輪增速、磁懸浮）、無油螺桿式、羅茨。
目前發(fā)酵應用最常見的系統(tǒng)配置是總管路供氣、單個發(fā)酵罐前加流量調節(jié)閥調節(jié)流量。每個發(fā)酵罐前有流量調節(jié)閥，通過閥流量來控制壓縮空氣進罐氣量，壓縮機取總管網壓力信號自動調節(jié)排氣量。
為達到高效節(jié)能的效果，一般來說，建議采用離心式空壓機和變頻螺桿式空壓機搭配，以及變頻螺桿式和工頻螺桿搭配。
這樣的搭配可以充分發(fā)揮離心空壓機效率高、變頻螺桿調節(jié)范圍大的各自優(yōu)點，全流量范圍調節(jié)、沒有放空、沒有卸載運行、可大大降低能耗。
（四）除水、滅菌非常重要
為了保證進入發(fā)酵罐壓縮空氣無菌要求，壓縮空氣必須經過無菌過濾處理，為保證空氣過濾器在適合的相對濕度狀況下工作，要求進入發(fā)酵空氣過濾器前的壓縮空氣升溫8~10℃，所以空壓站的空氣出口溫度應控制在20℃左右；為了減輕發(fā)酵車間空氣過濾器顆粒的負擔，對空壓站的空氣處理提出了較高的要求；第三無菌壓縮空氣制備是一個能耗較大的過程，空壓機的出口壓力高低同整個系統(tǒng)的設備選型設備選型和管道設計有著極大關系，因而需要綜合考慮整個無菌壓縮空氣的制備過程，確定合適的空壓機出口壓力，以降低能耗。
抓住發(fā)酵行業(yè)帶給空壓機行業(yè)的機遇
近年來，發(fā)酵行業(yè)逐漸由產業(yè)鏈單一、產能結構性過剩向完整的上下游產業(yè)鏈，高品質、高附加值產品過渡。在過去的幾年中，發(fā)酵行業(yè)也經歷過激烈的市場競爭，企業(yè)間兼并重組十分活躍，產業(yè)集中度顯著提高。在新的行業(yè)格局下，升級技術，更新設備，規(guī)劃產能成為發(fā)酵行業(yè)企業(yè)當務之急。一些技術、工藝、裝備上的區(qū)別將決定重組后發(fā)酵行業(yè)企業(yè)在未來競爭中的成敗。此外，國家也將陸續(xù)出臺政策促進新技術、新裝備在發(fā)酵行業(yè)推廣，以提高發(fā)酵產品特殊性能，增加產品附加值。
因此，空壓機企業(yè)應及時抓住生物發(fā)酵行業(yè)產業(yè)升級的機會，針對他們對節(jié)能環(huán)保空壓機的需求，精耕細分行業(yè)，準確定位用戶，謀求更高利潤。
近年來，隨著國內空壓機企業(yè)在無油鼓風機上的突破，越來越多的企業(yè)開始進入生物發(fā)酵行業(yè)。相信會有更多空壓機企業(yè)會在生物發(fā)酵行業(yè)有所作為。
