Способ выработки кормовых дрожжей и устройство для его осуществления

 

Использование: относится к выработке кормовых дрожжей по способу, при котором дрожжи выращивают в дрожжерастительном чане. Сущность изобретения: при данном способе редуцирующие вещества исчерпывают последовательным прохождением субстрата из вышележащих секций аппарата на нижележащие по переливным трубам и шлама по патрубкам. Биомассу отделяют на перегородке-электроде при прохождении по ней переменного электрического тока, подводимого от коллекторов по проводам, причем отделяют биомассу в поле сил инерции, возникающей при вращении перегородки-электрода с дисками на приводном валу. Полное отделение субстрата в устройстве устраняет его потери при промывке и одновременно микрофильтрование исключает потери дрожжей с субстратом, а дезинтеграция в дезинтеграторе позволяет сделать физиологически активные вещества доступными для усвоения. 2 ил.

Изобретение относится к выработке кормовых дрожжей и может быть использовано на гидролизных заводах и в цехах побочных продуктов целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен способ выработки кормовых дрожжей, при котором на субстрате выращивают микроорганизмы, отделяют субстрат от биомассы, которую промывают при перемешивании, отделяют промывные воды от биомассы, последнюю дезинтегрируют и стерилизуют (см. А.А.Андреев, Л.И.Брызгалов. Производство кормовых дрожжей. М. 1965, с.131-135, рис. 23 вкладыша), недостатком которого является низкое качество товарного продукта.

Цель изобретения повышение качества товарного продукта достигается тем, что биомассу отделяют микрофильтрованием, концентрат разбавляют и промывают при перемешивании, промывные воды отделяют микрофильтрованием, биомассу дезинтегрируют и стерилизуют нагревом до температуры 90-95·С.

Известно устройство для микрофильтрования, содержащее корпус с патрубками подвода и отвода сред, приводной вал с нижним и верхним диском, установленным на упругой опоре, закрепленную между дисками коническую нежесткую фильтровальную перегородку, проницаемую для воды и непроницаемую для микроорганизмов, размещенный над верхним диском дополнительный диск, установленный над верхним диском на упругой опоре, и прикрепленной к нему нежесткой перегородкой, непроницаемой для воды и образующей с проницаемой перегородкой кольцевой зазор для отвода воды (см. С.В.Яковлев и др. Биологическая очистка производственных сточных вод. М. 1985, с.167, рис.6.47), имеющее недостатки способа низкое качество товарного продукта, и устраняется тем, что фильтровальная перегородка, закрепленная между нижним и верхним дисками выполнена в виде кольцевого электрода, сообщенного проводами подвода к ней от коллекторов переменного электрического тока.

Использование для отделения субстрата и промоя сепараторов не обеспечивает их полного отделения, т.е. в биомассе присутствуют продукты жизнедеятельности микроорганизмов и соли тяжелых металлов из минеральных, особенно фосфорных, удобрений, добавляемых в субстрат, а сушка контактным способом топочными газами, получаемыми при сжигании мазута, вносит в товарный продукт канцерогенность. Поэтому полное отделение субстрата микрофильтрованием, полное отделение промывных вод и отказ от контактной сушки повышает качество товарного продукта.

На фиг.1 представлен продольный разрез устройства для осуществления способа; на фиг.2 схематически показана установка для осуществления способа.

Способ осуществляют следующим образом. Нейтрализованный гидролизат поступает в дрожжерастительный чан 1, разделенный перегородка 2 на секции 3, выполненные с насадкой для иммобилизации в виде гибких нитей 4 и с лучевыми барботерами 5, сообщенными патрубками 6 с источником низконапорного воздуха. Секции 3 сообщены друг с другом переливными трубами 7 и патрубками 8. В секциях 3 выращивают дрожжи при продувке воздухом, поступающим от низконапорного источника по патрубку 6 в барботеры 5, причем субстрат совершает круговые перемещения по перегородкам 2. Субстрат с молодыми клетками дрожжей последовательно переходит по переливным трубам 7 сверху вниз, исчерпывая редуцирующие вещества (РВ) адаптированными к их изменению популяциями микроорганизмов, поселенных на иммобилизационной насадке в виде гибких нитей 4. Старые и погибшие клетки последовательно проходят сверху вниз по патрубкам 8 и используют их в качестве биостимуляторов. Субстрат со взвешенной в нем биомассой направляют в устройство 9 для микрофильтрования. Устройство 9 содержит корпус 10 с патрубками 11 подвода и 12, 13 отвода сред, приводной вал 14 с нижним 15 и верхним 16 диском, установленным на упругой опоре 17, закрепленную между дисками 15 и 16 коническую нежесткую фильтровальную перегородку 18, проницаемую для воды и непроницаемую для микроорганизмов, установленный над верхним диском 16 дополнительный диск 19, на упругой опоре 20 и прикрепленной к дополнительному диску 19 нежесткой перегородкой 21, непроницаемой для воды и образующей с проницаемой перегородкой 18 кольцевой зазор 22 для отвода воды. Фильтровальная перегородка 18, закрепленная между дисками верхним 16 и нижним 15, выполнена в виде кольцевого электрода, например, из ткани, армированной углеродсодержащими волокнами, сообщенного проводами 23 и 24 подвода к ней от коллекторов 25 и 26 переменного электрического тока. При прохождении по перегородке 18 переменного электротока она становится проницаемой для воды и непроницаемой для микроорганизмов, которые электроотрицательны и их взаимодействие препятствует проскоку. Отделяемая под действием силы инерции, возникающей при вращении перегородки 18 на приводном валу 14, жидкость проходит по кольцевому зазору 22 и из-под перегородки 21 отводится из корпуса 10 по тангенциальному патрубку 12. Причем переполюсовка перегородки 18 приводит к гибели дрожжей. Образующийся на перегородке 18 осадок биомассы микроорганизмов перемещается под действием тангенциальной составляющей силы инерции и вибраций, создаваемых перегородкой 21, прикрепленной к дополнительному диску 19, установленному на упругой опоре 20. Осадок через окна в нижнем диске 15 отводится из корпуса 10 по тангенциальному патрубку 13. Такое выполнение устройство позволяет полностью отделять от биомассы последрожжевую бражку, содержащую соли тяжелых металлов и контаминаты продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Отводимая по патрубку 13 биомасса поступает в мешалку 27, в которой разводят водой. Промывную воду отделяют в устройстве 28, имеющем конструкцию, аналогичную описанному устройству 9. Биомассу дезинтегрируют в дезинтеграторе 29 гидроударного действия с разрушением оболочек дрожжей до фрагментов и освобождением физиологически активных веществ (нуклеиновых кислот, ферментов, витаминов, микроэлементов и т.д.). Дезинтеграт стерилизуют в теплообменнике 30 при температуре 90-95^oС и развозят потребителям емкостью 31. Отказ от использования сепараторов и переход на устройства микрофильтрования полностью устраняет потери дрожжей с последрожжевой бражкой, повышается концентрация биомассы с 300-600 г/л до 900-1000 г/л, что устраняет потери гидролизата при промывке, т.е. в данном случае, субстрата. Нежесткая перегородка 21 из диэлектрика, например, стекловолокна, что позволяет выполнять дополнительную магнитную обработку субстрата при отделении кормовых дрожжей и промывной воды при промывке биомассы в кольцевом зазоре 22. Отказ от стерилизации биомассы сушкой в распылительной сушилке в известном способе и переход на стерилизацию переполюсовкой электрического переменного поля при его прохождении по электроду-перегородке 18 обеспечивает сокращение расхода энергии с одновременным обеспечением проницаемости перегородки 18 для жидкости и непроницаемости для микроорганизмов. Выдача кормовых дрожжей в виде дезинтеграта обеспечивает доступность усвоению физиологически активных веществ, освобождаемых при разрушении оболочек клеток в дезинтеграторе 29. Использование в дрожжерастительном чане 1 низконапорного воздуха сокращает расход энергии на его компремирование, а выращивание дрожжей по секциям 3 повышает исчерпывание редуцирующих веществ (РВ).

Формула изобретения

1. Способ выработки кормовых дрожжей, предусматривающий выращивание дрожжей на субстрате, отделение субстрата от биомассы дрожжей, промывание биомассы при перемешивании, отделение промывной воды от биомассы, дезинтегрирование последней и стерилизацию, отличающийся тем, что отделение биомассы от промывных вод проводят микрофильтрованием, а стерилизацию осуществляют нагревом до температуры 90-95°С.

2. Устройство для выработки кормовых дрожжей, содержащее корпус с патрубками подвода и отвода сред, приводной вал с нижним и верхним диском, установленным на упругой опоре, закрепленную между дисками коническую нежесткую фильтровальную перегородку, проницаемую для воды и непроницаемую для микроорганизмов, размещенный над верхним диском дополнительный диск, установленный над верхним диском на упругой опоре, и прикрепленной к нему нежесткой перегородкой, непроницаемой для воды и образующей с проницаемой перегородкой кольцевой зазор для отвода жидкости, отличающееся тем, что фильтровальная перегородка, закрепленная между нижним и верхним дисками, выполнена в виде кольцевого электрода, сообщенного проводами подвода к ней от коллекторов переменного электрического тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2