Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

ЯВ ИО МИ

РЕСПУБЛИК

0% 61) црф С 12 М 1/04

ГОСУДМ СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfAO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДВТВЪЮ ВМ

"(61) 543673 (2t) 3507436/28-1 3 (22) 02.11.82 (46) 23.01.86. Бюл. Ф 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ (72) Я.Я. Шкоп, А.10. Винаров, Б.С. Ксенофонтов и В.Н. Смирнов (53) 663.14.032 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 543673, кл. С 12 М 1/04, 1975..(54)(57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

МИКРООРГАНИЗМОВ по авт.св. Ф 543673, отличающийся тем, что, с целью повышения его удельной производительности, он снабжен установленным под днищем емкости диспергатором газожидкостной суспензия, состоящим из корпуса и расположенных в нем один над другим дисковых роторов с концентрично укрепленными на них коническими пальцами, при этом устройство для аэрирования жидкости размещено под нижним ротором, а дисковые роторы выполнены перфорированными, причем диспергатор снабжен системой рециркуляцни диспергированной суспензия из межроторного пространства в одну Hs

:секций емкости.

2. Аппарат по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что коничес- ф кие пальцы имеют на поверхности

,нарифления треугольной формы.

20

1 12

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к аппаратам для получения биомассы микроорганизмов на труднорастворимых углеродсодержащих субстратах, и является усовершенствованием изобретения по авт.св.

1Ф 543673.

Целью изобретения является повышение удельной производительности процесса выращивания микроорганизмов в аппарате.

На чертеже схематично изображен аппарат, продольный разрез.

Аппарат выполнен в виде вертикальной емкости 1, разделенной горизонтальными перегородками 2 на секции 3. В верхней части емкости 1, концентрично с ней, установлен стакан 4, образующий со стенками емкости 1 кольцевую полость 5 для выделения концентрированной биомассы.

Внизу стакан снабжен перфорированной перегородкой 6, патрубком 7 для подвода аэрирующего агента и патрубком 8 для отвода осветленной жидкости. Аппарат закрыт крышкой 9.

Под крьш кой над емкостью 1 в зоне перелива газожидкостной среды из емкости в стакан 4 установлен распре. делитепь 10 потока, выполненный в виде диска, образованного двумя конусами, обращенными своими основанияМи один к другому. Диск установлен с образованием зазора между его краями и стенками емкости t. Ha крышке 9 установлен механический газоотделитель 11 с патрубками 12 для вывода концентрата и отходящего газа. В нижней части под днищем емкости 1 установлен диспергатор жидкостной суспензии, состоящий из корпуса 13 и расположенных в нем один над другим дисковых роторов

14 и 15, имеющих приводы 16. Дисковые роторы имеют перфорацию 17 и на них концентрично укреплены конические пальцы 18 и 19, имеющие нарифления треугольной формы. Под нижним ротором 15 расположено устройство 20 для аэрирования, а межроторное пространство посредством патрубка 21 соединено с циркуляционным насосом 22 системы рециркуляции, обеспечивающим подачу суспензии в одну из секций емкости (поток по стрелке ВВ ).

Аппарат работает следующим образом.

06299 2

В вертикальную емкость 1 через циркуляционный насос 22 (поток С) в одну из секций 3 (по линии ВВ ) подают питательную среду, засевную биомассу и субстрат для дальнейшего непрерывного выращивания микроорганизмов. Непрерывную аэрацию среды осуществляют путем подачи воздуха в патрубок устройства 20

10 для аэрирования, размещенного под нижним ротором 15. Далее аэрирующий, воздух, нагнетаемый под избыточным давлением, проходит через перфорацию 17, межроторное пространство и, барботируя через питательную среду, обеспечивает псевдоожижение инертной насадки в объеме каждой секции аппарата, благодаря чему достигается эффективный массоперенос кислорода к микробным клеткам. Дисковые роторы 14 и 15 приводятся в противо. направленное вращение приводами 16.

Питательная среда с субстратом и микроорганизмами, интенсивно перемешиваемая аэрирующим воздухом и насадкой в каждой секции аппарата, через перфорированные перегородки 2 попадает в нижнюю часть емкости 1 и через перфорацию 17 в дисковом роторе 14 поступает в межроторное пространство, где под действием центробежных сил вращающихся роторов и благодаря взаимодействию со средой конических пальцев 18 и 19 с нарифлениями обеспечивается интенсивное диспергирование труднорастворимого углеродсодержащего субстрата в питательной среде до размеров, соизмеримых с микробными клетками. Гомогенизированная таким образом питательная среда через патрубок 21 и циркуляционный насос:

22 подается в одну из секций емкости 1. Таким образом, постоянно за счет циркуляционного контура (поток по стрелке ВВ ) обеспечивается гомогенизация в поле центробежных сил дисковых пальцевых роторов питательной среды, ее.взаимодействие с поступающим аэрирующим газом и диспергирование в ней труднорастворимого субстрата, что способствует интенсивной утилизации субстрата микроорганизмамй, высокой скорости образования биомассы и производительности аппарата в целом.

Образующаяся в процессе выращивания биомассы пена, содержащая клетки; микроорганизмов, поднимается вместе

ВНИИПИ Заказ 8651/26 Тираж 490 Подписное

:Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 с аэрирующим газом в верхнюю часть емкости 1 и по коническим поверхностям распределителя;10 потока распределяется в кольцевой полости

5. Аэрирующий агент для флотирования пены поступает через патрубок 7 и перфорированную перегородку 6, в результате чего обеспечивается тонкое диспергирование пузырьков воздуха и эффективное флотационное разделение. газожидкостной среды, содержащей клетки. В результате флотационного процесса пена с клетками микроорганизмов, закрепленных на пузырьках воздуха, поднимается вверх в зазоре между крышкой 9 ап206299 4 парата и распределителем 10 потока и поступает в газоотделитель 11, откуда в виде концентрированной суспензии микроорганизмов выводится через патрубок 12 из аппарата.

Осветленная культуральная жидкость, собирающаяся в нижней части кольцевой полости 5, отводится из аппарата через патрубок 8 °

Использование предлагаемого аппарата ноэволяет увеличить производительность процесса по биомассе при выращивании микроорганизмов на труднорастворимых углеродсодержащих субстратах на 20-25Х.