Установка для культивирования микроорганизмов

 

УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ШКРООРГАНИЗМОВ, содержащая ферментатор, снабженный аэратором и патрубками дли подвода и отвода воздуха, и систему рециркуляции воздуха, включающую насос и устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов, связанные трубопроводами с ферментатором,о тличающаяся тем, что, с целью упрощения установки и повышения надежности ее работы, устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов содержит герметичную камеру и размещенную внутри нее полую вставку, стенки которой выполнены из пористой пленки, при этом полая вставка подключена к трубопроводам системы рециркуляции а герметичная камера подсоединена к побудителю расхода воздуха и сооб (Л щена с атмосферой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦЮЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (! 1У

4(sl) С 12 И 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3585406/28-13 (22) 28.04.83 (46) 15.06.85. Бюл. Р 22 (72) А.10. Попов и Н.Б. Ферапонтов (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии .(53) 663.14.032 (088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

Р 240645, кл. С 12 N 3/12, 1966.

2. Патент США У 3929582, кл. 195-107, 1975 (прототип) . (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ИИКРООРГАНИЗМОВ, содержащая ферментатор, снабженный аэратором и патрубками для подвода и отвода воздуха, и систему рециркуляции воздуха, включающую насос и устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов, связанные трубопроводами с ферментатором,о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения установки и повышения надежности ее работы, устройство для очистки воздуха от продук" тов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов содержит герметичную камеру и размещенную внутри .нее полую вставку, стенки которой выполнены из пористой пленки, при этом полая вставка подключена к трубопроводам системы рециркуляции, а герметичная камера подсоединена к побудителю расхода воздуха и сообщена с атмосферой.

1161544 2

Изобретение относится к микробиологической промьпапенности, в частности K культивированию аэробных микроорганизмов в ферментаторах, например, .при производстве % средств защиты растений.

Известна установка для культивирования азробных микроорганизмов, в которой необходимый для их дыхания воздух забирается иэ окружающей атмосферы, причем воздух барботирует через культуральную жидкость в виде мелких пузырьков.

Для получения чистой культуры воздух s ферментатор подается сте- И рильным. Стерилизацня воздуха осуществляется с помощью фильтров грубой и тонкой очистки t1j

Однако н известной установке при фильтрации через фильтры тонкой . 30 очистки больших объемов аэрируемого воздуха возможно проникновение в ферментатор отдельных микроорга низмов, способных вызвать загрязнение основной культуры либо привести к ее гибели. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является установка для культивирования микроорганизмов, З,1 содержащая ферментатор, снабженный азратором и цатрубками для подвода и отвода воздуха, и систему рецнркуляции воздуха, включающую насос и устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов, связанные трубопроводами с ферментатором.

Устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизма выполнено в виде специального контура, содержащего колонну, заполненную адсорбентом., поглощающим продукты метаболизма.. Для подпитки потребленного . кислорода имеется контур, снабженный датчиками концентрации кислорода, связанными с исполнительньи механизмом, регулирующим додачу кислорода из баллонов (2

1 Яедостатком установки является ю ее высокая сложность, вызванная наличием специального контура пог" лощения углекислого газа и других. газообразных продуктов метаболизма, а также контура аетокюмной подпитки М кислорода с соответстеующиии измеритепъньачи и исполнительными устрой

: ствами, причем автономный источник кислорода и поглотитель газообразных продуктов метаболизма требуют периодической замены, что порождает удобства при эксплуатации устрой- ства.

Цель изобретения — упрощение установки и повышение надежности ее работы.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для культивирования микроорганизмов, содержащей ферментатор, снабженный аэратором и патрубками для подвода и отвода воздуха, и систему рецнркуляцин воздуха, включающую насос и устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов, связанные трубопроводами с ферментатором, устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов содержит герметичную камеру и размещенную внутри нее полую вставку, стенки которой выполнены из пористой пленки, при этом полая вставка подключена к трубопроводам системы рециркуляции, а герметичная камера подсоединена к побудителю расхода воздуха и с1зобщена с атм6сферой.

На чертеже показана установка, разрез. установка для культивирования микроорганизмов содержит ферментатор 1, снабженный аэратором 2, патрубком 3 для подвода воздуха и патрубком 4 для отвода воздуха, Система рециркуляции воздуха включает насос 5 и устройство для очистки воздуха и продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов, которое содержит герметичную камеру 6 и размещенную внутри нее полую вставку 7, стенки которой выполнены из пористой пленки. Полая вставка 7 подключена к трубопроводам 8 н 9 системы рециркуляции, а герметичная камера 6 подсоединена к побудителю 10 расхода воздуха.и посредством трубопровода 1 1. сообщена с атмосферой.

Кроме того,. ферментатор 1 содержит патрубок 12 для загрузки питательной среды, патрубок 13 для выгрузкн питательной среды, датчик 14 уровня пены,патрубок 15 для-подачи пеногасителя и перемешивающее устройство 16.

3 . . 1

Трубопровод 11, связывающий камеру 6 с атмосферой, снабжен отсечным клапаном 17. Система рециркуляции имеет датчик 18 концентрации кислорода, установленный на трубопроводе 9. В камере 6 и в полой вставке 7 установлены датчики 19 статического давления, соединенные с регулятором 20 перепада давления. Регулятор 20 перепада давления соединен с исполнительным механизмом 21 установленным на тру- бопроводе 22, сообщающим камеру 6 с побудителем 10 расхода воздуха.

На трубопроводе 22 установлен также подогреватель 23 воздуха и клапан 24.

Стенки полой вставки 7 изготовлены иэ тонкой лавсановой пленки толщиной 10 мкм. Лля обеспечения асептических условий в ферментаторе размер пор пленки не должен превышать 0,1-0,4 мкм.

Устройство работает следующим образом.

В предварительно нрастерилизованный ферментатор 1 через патрубок

12 для загрузки среды вводится стерильная питательная среда. Одновременно через патрубок 15 для подачи пеногасителя вводится посевной материал. Затем питательную среду с находящимся в ней посевным материалом начинают перемешивать с помощью перемешивающего устройства 16. Для обеспечения оптимальных условий роста микроорганизмов среду аэрируют, подавая воздух через патрубок 3 и аэратор

2. Необходимый для нормального на всех стадиях роста микроорганизмов расход воздуха обеспечивается насосом 5» который связан с датчиком

18 концентрации кислорода. Отходящий из ферментатора 1 воздух по трубопроводу 8 поступает в полую вставку 7, s которой происходит диффузионный обмен через. стенку из пористой пленки газообразными продуктами метаболизма и кислородом из воздуха, подаваемьм в герметичную камеру 6. при этом продукты метаболизма выводятся иэ системы рециркуляции, а необходимое количество кислорода вводится в нее. Воздух с восстановленным газовым составом, 10

i5

Так как для обеспечения нормальных условий диффузионного обмена необ-. ходимо равенство статических давлений воздуха по абе стороны пленки, полая вставка 7 и камера 6 снабжены датчиками 19 статического .давления, которые посредством регулятора 20 перепада давления и исполнительного механизма 21 увеличивают или уменьшают расход подаваемого воздуха, выравнивая тем самым статическое давление в полой вставке 7 и в камере 6, Необходимый расход воздуха в трубопроводе 22 обеспечивается побудителем 10 расхода воздуха, Для исключения конденсации на riosepxности пленки влаги, содержащейся в азрирующем воздухе, на трубопроводе 22 установлен подогреватель 23 воздуха. Воздух, пройдя камеру 6, выводится па трубопроводу 1I наружу, в атмосферу. Для обеспечения одновременной стерилизации острьм паром ферментатора 1, патрубков 3 и трубопровода В,полай вставки 7 на трубопроводах 22 и 11 установлены клапаны 17 и 24, которые позволяют создавать необходимое для стерилизации давление пара в полой вставке 7 и камере 6»

Таким образом, выполнение в известной установке для культивирования микроорганизмов устройства для очистки воздуха ат продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов в виде герметичной камеры и размещенной внутри нее полой вставки, стенки которой выполнены иэ пористой пленки, и подключение ее к трубопроводам системы рециркуляции, а герметичной камеры - к побудителю расхода воздуха позволяет значительна упростить конструкцию установки и однавремен" но повысить надежность защиты культуральнай жидкости ат посторонней микрафлары.

161544 4 минуя датчик 18 концентрации кислорода, вновь подается по трубоп1 аводу 9 насосом 5 и потом через аэратор 2 в ферментатар 1, Ферментатор 1 снабжен также датчиком 14 уровня пены, который при повышении уровня пены выше допустимого лает сигнал на ввод пеногасителя через патрубок 15 подачи пенагасителя.

1 361544

Р РУ

Заказ 3938/33

Тираж 525 Подписное

ВИИИДИ Государственного комитета СССР по делам иеобретений и открытий

143035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент" r. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель В. Дербенев

Редактор Н. Кищтулииец Техред Л.Иикеш Корректор А. Зимокосов