不锈钢发酵罐发酵过程中常见故障及解决办法

山东德州百森不锈钢发酵罐客户部经常接到发酵罐应用过程中的使用问题，不锈钢发酵罐在生物发酵领域应用广泛，但其发酵过程中受设备、操作、环境等因素影响，易出现各类故障，影响发酵效率与产物质量。以下梳理常见故障及对应的解决办法，帮助相关操作人员快速排查与处理。

一、温度异常故障

温度异常是发酵过程中最常见的问题之一，主要表现为发酵温度过高或过低，均会干扰微生物代谢活动。

（一）温度过高

常见原因：一是冷却系统故障，如冷却水管堵塞、冷却水泵损坏，导致散热不及时；二是发酵过程中微生物代谢过于旺盛，产生的热量超出冷却系统负荷；三是温度控制系统失灵，如温度传感器故障，无法准确监测并调节温度。

解决办法：首先检查冷却系统，拆开冷却水管清理内部污垢，若水泵损坏则及时更换；其次适当降低发酵底物浓度或调整通风量，减缓微生物代谢产热速度；最后校准或更换温度传感器，确保温度控制系统能正常工作，将温度调控至适宜范围。

（二）温度过低

常见原因：多因加热系统故障，如加热管损坏、加热电路接触不良，无法有效提供热量；也可能是发酵环境温度过低，罐壁散热过快。

解决办法：先检查加热管是否正常工作，若损坏及时更换，同时排查加热电路，修复接触不良的部位；若环境温度过低，可在发酵罐外部包裹保温层，减少热量散失，必要时适当提高加热功率，逐步将温度升至发酵所需水平。

二、压力异常故障

发酵罐内压力需维持在合理范围，压力过高易导致设备损坏，压力过低则可能引发杂菌污染，影响发酵过程。

（一）压力过高

常见原因：一是排气阀堵塞或损坏，发酵产生的气体无法顺利排出；二是发酵过程中通气量过大，且气体消耗速度慢，导致罐内气体积聚；三是罐内出现异常发酵，产生大量气体。

解决办法：先检查排气阀，清理堵塞物，若阀门损坏则更换；然后根据发酵情况适当降低通气量，观察压力变化；若怀疑异常发酵，需取样检测微生物种类，必要时终止发酵并清洗设备。

（二）压力过低

常见原因：主要是设备密封性差，如罐盖密封圈老化、管道接口松动，导致气体泄漏；也可能是真空泵故障，无法维持罐内负压（若发酵需负压环境）。

解决办法：逐一检查设备密封部位，更换老化的密封圈，紧固松动的管道接口；若使用真空泵，检查真空泵运行状态，维修或更换故障部件，确保罐内压力稳定在设定范围。

三、搅拌系统故障

搅拌系统可使发酵液混合均匀，保证微生物与底物充分接触，若出现故障，会导致发酵效果下降。

（一）搅拌转速异常

常见原因：一是电机故障，如电机电压不稳、电机绕组损坏；二是搅拌轴与电机连接部位松动，或传动皮带打滑、断裂；三是搅拌桨叶被杂物缠绕，增加运行阻力。

解决办法：先检查电机供电情况，确保电压稳定，若电机绕组损坏需维修或更换电机；然后检查搅拌轴与电机的连接，紧固松动部位，更换打滑或断裂的传动皮带；最后停机清理搅拌桨叶上的杂物，恢复正常运行阻力。

（二）搅拌异响

常见原因：多因搅拌轴与轴承磨损严重，或轴承缺油；也可能是搅拌桨叶变形，运转时与罐壁碰撞。

解决办法：拆开搅拌系统检查轴承，若磨损严重则更换，同时添加适量润滑油；若搅拌桨叶变形，需校正或更换桨叶，调整桨叶与罐壁的间隙，避免碰撞产生异响。

四、染菌故障

染菌是发酵过程中的严重故障，杂菌会与目标微生物争夺营养，还可能产生有害物质，导致发酵失败。

常见原因：一是设备灭菌不彻底，如罐内死角、管道内壁残留杂菌；二是发酵原料灭菌不达标，携带杂菌进入发酵罐；三是操作过程中无菌意识不足，如接种时外界杂菌侵入。

解决办法：首先优化灭菌流程，延长灭菌时间或提高灭菌温度，重点清理设备死角和管道内壁，确保灭菌彻底；其次严格把控原料质量，对发酵原料进行充分灭菌，检测合格后再投入使用；最后加强操作人员培训，规范无菌操作流程，接种时使用无菌接种工具，确保接种环境无菌。若已发生染菌，需立即终止发酵，排放发酵液，对设备进行彻底清洗和灭菌后，方可重新进行发酵。

五、pH 值异常故障

发酵液 pH 值对微生物生长和代谢产物合成影响极大，pH 值异常会抑制微生物活性。

（一）pH 值过高

常见原因：一是发酵过程中微生物代谢产生过多碱性物质；二是 pH 值控制系统故障，如碱液添加过量，或 pH 传感器检测不准确。

解决办法：先取样分析发酵液成分，判断碱性物质来源，若因微生物代谢导致，可适当调整发酵底物成分，减少碱性物质产生；然后检查 pH 值控制系统，校准 pH 传感器，调整碱液添加量，必要时添加适量酸性物质（如盐酸、柠檬酸，需符合发酵安全要求），将 pH 值回调至适宜范围。

（二）pH 值过低

常见原因：主要是微生物代谢产生大量酸性物质，超出缓冲体系调节能力；也可能是酸性物质添加过量（如发酵过程中需补加酸调节 pH 值时）。

解决办法：分析酸性物质产生原因，若为正常代谢，可添加适量碱性物质（如氢氧化钠溶液，需控制浓度和添加速度）调节 pH 值；若因酸性物质添加过量，需减少添加量或暂停添加，同时通过增加通风量等方式，促进部分酸性物质分解，逐步恢复 pH 值至正常水平。