Способ автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов

 

(11) 507625

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

Саюз Соеетекин

Социалистимескин

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.06.74 (21) 2032946/28-13 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано25.03.763эюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания 06.04,76 (51) М. Кл.

С 12 В 1/OH

Государственный намнтет

Совета Мнннатрао СССР но делам нзоорвтеннй н отнрмтнй (5З) УДк т 63.) 1.036 (f f8H.÷) (72) Авторы изобретения

Г. М. Одиноков и Г. М, Лоскутов (71) Заявитель

Всесоюзное научно- производственное и проектно-коис руктог> .ког объединение микробиологической промышленцог ти (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Г1РО1ХЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ

МИКРООРГАНИЗМОВ

Ф причем

Gg =(Cg-C )Vc

Сс (Ся СФ) 7

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам автоматического управления процессом непрерывного культиви) ования микроорганизмов, например, кормовых дрожжей. 5

Известный способ автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов, ггредуг мат) иваюший стабилизацию концентрапий ггопав»емогo питательног.о субстрата и расходов воздуха и, раствора ми- )0 неральных солей имеет низкую производительность процесса культивирования и низкую эффективность использования питательного субстрата.

Целью изобретения является интенсифи- 15 кация процесса культивирования и повышение эффективности >le и->льзования питательного субстрата.

Для этого сог:гасло предлагаемому способу определя>от величину экономического 20 коэффициента исп >льз»ванпя субстрата через определенньп. промежутки времени, сравнивают величину .>к >н> л>ического коэффициенг а испол ьво в» н и я <-у бст рата предшествуюшего определения I .,I .;Iyþ; >им и в зависи- М мости от результата сравнения к >рректируют концентрацию цитат ль » губ грата и расходы воздуха и раствора ми ралт,ных солей, На чертеже дана принпипнальп»я схем» осушествления предложеппоi о опии o()A, Экономический коэффициеHT ff(..по.»ьзования субстрата опредепяк>т к>>K огfl(>11>6;fflf>. количества вырашенной би»ма< г ы (Gg ) к количеству потребляемо> п губ< г) аг» (G ), где С и С вЂ” концепт)>алии бп > - асов>

2 1 в собираемой культуральц >й жилк "r«и поступающем субстрате (к»к правил ., г ы), 1, соответственно: С и С вЂ” к. ни> играни»

3 1

3 редукаируюших веществ (РВ) в субстрате и культуральной жидкости, V - скорость протока через культиватор.

После подставки (2) и (Э) в (1) получим:

С

С -С

Следовательно, для определения эконо- :10 мического коэффициента использования субстрата достаточно измерить концентрацию биомассы и PB в цоступаюшем субстрате и отходящей культуральной жидкости, Необходимые.для процесса культивиро,вания количества аэрирщ щегр воздуха и раствора минеральных гойей, соответствующие колйчеству перерабатываемыхРВ, на е ходят из уравнений материального баланса.

После каждого изменения концентрации, подаваемого питательного субстрата датчиками 1, 2, З измеряют соответственно кон. цеитрацию РВ в подаваемом су5страте и

В отходящей из аппарата культуралъной жидкости, а также концентрацию микроорга- низмов и ней. Измеренные величины постуnailer в блок 4, где эти величины сравнивают с заданными ограничениями. и в случае выхода одной из этих величин за пределы ограничения сигнащ с блока 4 посту- З", пает на исполнительный механизм 5, который перекрывает линии отбора дрожжевой. суспенчии из ферментера. При выпалнении ограничений на огновании измеренных зна35 чений концентраций - в блоке 4 вычисляют ) текуiцее значение экономического коэффици-I ента () и сравнивают с величиной, предшес- вуюшегс измерения, поступающей из блока 6 памяти. Если

40 то увеличение концентрации подаваемого питательного субстрата было оправданным и целесообразным, в противном слу-чае (Ч < ) следует возвратиться к исходной, предшествсвавшей измене 45 нию, концентрация субстрата„Тем самым, РВ перерабатываемого субстрата увеличивают лишь в том случае, ес III выполняются заданные ограничения и выход биомассы от субстрата оказывается не хуже чем на низкокОЙцентрированном субс rpae„

Сигнал результата сравнения поступает в блок 7, выход которого соединеч с ис - полнительными меха нязмамя 8 и 9, изменяющими подачу питательных солей я воздуха в соответствия с величиной С, я зна- ?

КоМ Bx3E1FI0 I о cHI нала яз блока 4, Зт от же ф

".èãèàë поступает на вход блока 10 регулирования соотношений между гидролизатом и водой с целью достижения требуемого изменения концентрации подаваемого субстрата.

На выходах блока 10 появляются сигналы, управляющие исполнительными меха низмами 11, 12 aa соответствующих технологических линиях. На линиях материальных поступлений в ферментер установлены датчики 13-17 расхода, позволяющие pery лируюшим блокам 7, 10 контролировать отработку заданных команд. Требуемый объем культуральной жидкости в аппарате поддерживают контуром регулирования. который состоит из: датчика 18 уровня, подключенного на вход регулятора 1 9, выход которого подключен к исполнительному механизму 20, изменяющему подачу субстрата в аппарат.

Периодические пренадмеренные изменении концентрации питательного субстрата осуществляют блоком 21 посредством воздействия на исполнительный механизм 12 импульсами заданной продолжительности через определенные промежутки времени и соответствии с заложенной программой, параметры которой могут быть подстроены вручную.

Предлагаемый способ регулирования позволяет осуществлять технологический процесС нецрерывного культивирования микроорганизмовв пря максимально возможных концентрациях перерабатываемо:о субстрата и без снижения пря этом коэффициента выхода биомассы от использованного субстрата.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов, например кормовых дрожжей, предусматривающийй стабилизацию концентраций подаваемо гo пит ательного субстрата и расходов воздуха и рас ворамянеральных солей, о т— л и ч а ю щ и и = я тем, что, с целью интенсификации процесса культивирования и повышение эффективности использования питательного субстрата, определяют величину экономического коэффициента использования субстрата через определенные промежутки в времени, cpBBIIHBQIoT величину экономического коэффициента использования субстрата предшествующего определения с последующим я в зависимости от результата сравнения корректируют концентрацию питательного субстрата я расходы воздуха и раствора минеральных солей.

507625

Составитель Г. Лютынская Техред О. Луговая Корректор И, Гокснч

Редактор И. Дибобес

Подписное

Тираж .551

Заказ 1 10

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП ", Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

HHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьгтий