Способ определения концентрации аммонийного азота в ферментере
Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов и направлено на повышение точности определения концентрации аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере. В процессе культивирования измеряют расходы аммиачной воды G ам, технологического кислорода G тк, абгаза из ферментера G а, расход культуральной жидкости из ферментера G к, температуру T культуральной жидкости, давление P газов в аппарате, концентрацию аммонийного азота в аммиачной воде C ам, концентрацию кислорода в технологическом кислороде C тк и абгазе C а, а концентрацию C ам аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере вычисляют по формуле C ам=G амС ам/100G к-K 1(G ткС тк-G AC A)P/G K+K 2EXP[K(T-TG)], где K и T 0 - константы, а K 1 и K 2 - эмпирические коэффициенты.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК
Щ)5 С 12 Q 3/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и уравнение
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM
ПРИ .АГЕНТ СССР
1 (21) 4269816/30-13 (22) 06.05.87 (46) 30.08.90. Бюл. Р 32 (71) Грозненское научно-производстtf )т венное объединение Промавтоматика (72) А, Г. Григорьев, В, П, Попов, В. В. Ст арицкий и Н, Н. Ко нов алов а (53) 663. 1 (088, 8) (56) Станишкис Ю. Оптимальное управление биотехнологическими процессами. Вильнюс, 1984, с. 90. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ
AMM0HHAH0I 0 АЗОТА В ФЕРМЕНТЕРЕ (57) Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов и направлено на повышение точности определения концентрации аммонийного азота в культуральИзобретение относится к технической микробиологии, а именно к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов, и может быть использовано в микробиологической и медицинской промышленности, Цель изобретения — повышение точности определения концентрации аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере, Процесс культивирования микроорганизмов в стационарных условиях с подпиткой аммиачной водой без рецикла культуральной жидкости описывается следующей системой уравнений, Уравнение материального баланса ферментера IIQ аммонийному азоту
„„SU„„1588760 А1
2 ной жидкости в ферментере. В процессе культивирования измеряют расходы аммиачной воды С, технологического кислорода G „, абгаза из ферментера
Go, расход культуральной жидкости из ферментера G к температуру Т культуральной жидкости, давление P газов в аппарате, концентрацию аммонийного о азота в аммиачной воде С „,концентрацию кислорода в технологическом кислороде С . и абгаэе С, а концентрацию С аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере вычисляют по формуле С = Г„„С „/ о
/1000 „- К „(С,.„С,. „- С,„С0 )Р(G „+
+ К ехр К(Т - Т )), где К и T0 константы, а К, и К вЂ” эмпирические коэффициенты, о
= С С + o(Г Х, (!)
СаюС а и
100 к ам и *к
Уравнение материального баланса ферментера по кислороду
0 0(0 1. (т ткХ
G С =GÑ +- — — -- — — (2) тк к <н a с
Г02
О
Г Koq Чь
1l + — — - -- exP(K(T-т )))
0 0<
О (3) определяющее величину удельного расходного коэффициента по кислороду, B уравнениях 1-3 приняты следую— щие обозначения.
1588/бО
4 концентрация аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере; расход аммиачной воды в фер мент ер; концентрация аммонийного азота в аммиачной воде; расход культуральной жидкости из ферментера; 10 расход технологического кислорода в ферментер; концентрация кислорода в технологическом кислороде; расход абгаза из фермен" 15 тера; концентрация кислорода в абгазе, температура культуральной жидкости в ферментере; 20 объем культуральной жидкости в ферментере; константы; удельный расходный коэффициент по азоту; 25 концентрация биомассы. плотность кислорода в рабочих условиях в ферментере и при нормальном давлении Р соответственно; 30 рабочее давление в ферментере, удельные затраты кислорода; коэффициент эндогенного метаболизма. 35 одстановки (2) и (3) в (1) Сс| м
Стк
С
0 тк
С
КиТ б
4( й
Х
I o, got
После и получают
Сцщ Сс м
С
»»
)00GK ! о о
К 1 (,С С тк — G(rC (P
G„+ К ехр ГК(Т вЂ” Т,)j
40 (4) где
45 о
Ыд Чф Яоу о
К»» м ° К Я р о в < 0 ф
О 01
Способ реализуется следующим образом.
В серии установочных опытов опре- 50 деляют коэффициенты К1 и К, а также константы К и Т, В процессе культивирования микроорганизмов с помощью датчиков измеряют величины С„„,С
С к G „Стк Га, C„, P и Т.Йзмерен- 55
0< -О ные значейия параметров подставляют в формулу (4) и определяют концентрацию аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере.
В процессе культивирования коэффициенты К и К могут изменяться, поэтому периодически, через определенное время, корректируют коэффиKà
Изобретение позволяет повысить точнбсть определения концентрацж аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере, что позволяет повысить выход . целевого продукта.
Формула изобретения
К д гкС Сщ в » Р
G„- К ехр СК(Т - Т )j где С им ам концентрация аммонийно го азота в ферментере,Х; расход аммиачной воды в ферменте, м /ч; концентрация аммонийного азота в аммиачной воде,Х; расход культуральной жидкости из ферментера, м /ч; эмпирические коэффициенты; расход технологического кислорода в ферментер, м /ч; концентрация кислорода в технологическом кислороде, 7.; расход абгаза из ферментера, м /ч; о
Col@I
G к
К1 икр тк
Ст„Способ определения концентрации аммонийного азота в ферментере путем измерения концентрацж аммонийного азота во входном потоке аммиачной воды, измерения расхода культуральной жидкости из ферментера и вычисления концентрации аммонийного азота в ферментере, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения, дополнительно измеряют расход технологического кислорода в ферментере, содержание в нем кислорода, расход абгаза из ферментера и содержание в.нем кислорода, давление в ферментере расход аммиачной воды и температуру культуральной жидкости, а определение концентрацж аммонийного азота в ферментере осуществляют по формуле . о
G aeC atm
С
0tH 1p0G k
1588760
Составитель Н.Алкеев
Техред Л.Олийнык Корректор. Л.Патей
Редактор Н. Киатулинец
Заказ 2516 Тираж 481 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент" ° г.ужгород, ул. Гагарина, 101
С„ - концентрация кислорода в
0 абгазе Д;
Р— давление в ферментере;
Т вЂ” температура культуральной индкости в Аерментере, С.
