Способ выделения микроорганизмов

 

i(7 $HP .:t.:

НИЕ

П ИСА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсинз

Соцналнстнческнз

Респубннк (и) 618507

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.04.76 (21) 2343909/28»1 3

2 (5)) М. Кл.

С 12 С 11/24 (23) Приоритет - (З2) 11.04.75

Гаеудэрстаеаеыа каметет

Сеевта Мааеетрев СССР аа делам азебрвтенеа а втарепай (33) Ж 0$126/185380(33) ГДР (53) УЙК 663.132 . (088.8) (43) Опублнковано15.08 78.Бюллетень № 30 (46) Дата опубликования описания 06.07.78

Иностранцы

Бенно Кониечни, Литер Бек, Хеннинг Пикерт, Манфред Рннгпфайль и Вольфрам . елер

ОДР) (72) Авторн изобретения

Иностранная фирма феб Петрольхемишес Комбинат Шведт (ГДР) (73) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к технике вьщеления микрооргянизмов, культивируемых в ходе аэробного процесса ферментации иа основе нефтяного дистиллята.

Известен способ выделения микроорга . яизмов иэ культуральной жидкости, полу- 3 ченной в результате выращивания микроорганизмов на углеводородсодержащих средах, путем добавления в них поверхностно- активных веществ (Ц, При этом происходит недостаточно 10 полное выделение микроорганизмов.

С целью более полного вьщеления микроорганизмов в предлагаемом способе в культуральную жидкость после добавления поверхностно-активного вещества вводят 15 неполярный полимер.

В качестве неполярного полимера используют политетрафторэтилеи или полиэтилен, рН культуральиой жидкости устанав ливают 1-10, .предпочтительно 3-7. 20

Кроме того, в качестве микроорганизмов используют дрожжи или бактерии.

Способ осуществляют следующим образом.

Культуральную жидкость, полученную в результате выращивания микроорганиэ» мов на углеводородсодержащих средах, соединяют с поверхностно-активнымя веществами, а затем вводят неполярный полимер при интенсивном перемешивании.

При этом в качестве неполярного полиме» ра используют политетрафторэтилен или полиэтилен, например, в виде шариков или стружкие

Получаемая эмульсии, содержащая мик(l роорганиэмы, подвергается разложению на две фазы различной плотности: углеводородную, не содержащую практически воду и микроорганизмы и содержащую часть поверхностно»активных веществ, и водную фазу, содержащую микроорганизмы, растворенные питательные соли, остатки углеводородов и часть поверхностно-активного вещества. В водной фазе в дальней.шем вновь происходит разделение в результате седиментации микроорганизмов в зависимости, от их плотности.

Затем легкую углеводородную фазу подают без осветления на следующую сту61 9:>07 пень регенерации, я тяжелую фазу, сэдержащую микроорганизмы, пэпвег>гяют пяльнейшей концентрации.

Поверхность неполнрных пэлимерэв вьf полненя преимущественно так, что обеспечивает оптимальный контакт с разделяемой эмульсией, сэдержагцей микроорганизмы.

B качестве нэверхнэстнэ-активного вещества используют преимущественно неионогенные и катионоактивные срепствя, например в качестве неиэнэгеннэго поверхностно-активного вещества используют продукт присоединения экиси пропилена к окиси этилена, предпочтительно с

15-20 молекулами окиси пропиленя и

25-30 молекулами окиси этилена.

В качестве катионэактивного поверхностно-активного вещества используют, например, сополимер из алкилгликолевых формалей, предпочтительно иэ бутиленгликольфэрмаля, Концентрация поверхностно-активных веществ составляет 0,05-2,0 г/кг, предпочтительно 0,1-1,0 г./кг в расчете на разделяемую эмульсию. 25

Температуру поддерживают -100, э предпочтительно 20-80 С.

Температуру эмульсии можно также поддерживать до 180, предпочтительно

120-150 С под давлением до 10, предо почтительно 2-5 ати. При этом нагретый продукт пропускают через пэмещенную в сосуд под давлением трубу с непэлярным твердым полимером. Отделенные фазы отводят через расширительные вентили и охлаждают в теплэобменниках. рН культуряльной жидкэсти.поддерживают при помощи соответствующих ве- ществ 1-10, предпэчтительно 3-7, В качестве микроорганизмов использу-. 4p ют дрожжи или бактерии.

Получаемая углеводородная фаза обладает такой чистотой, что не нуждается в последующей ступени осветления, Пример 1. 10 IcI- ферменторных . 4 стоков от дрожжевания углеводородов, имеющих состав,%: сухая дрожжевая масса 3,3, нефтяной дистиллят 49,3 и вэдный раствор питательной соли 47,4, подогревают в емкости с мешалкой до 8OOÑ. Зятем до- Я бавляюФ 5 r продукта присоединения оки. си пропилена и окиси этилена в 10%-ном водном растворе и подогретую смесь перемешивают мешалкой, облицованной тефлоном. Разложение эмульсии заканчивается 55 после перемешивания в течение 0,5 мин.

Разделенную эмульсию затем помещают в осадитель, где разделение фаз осуществляется в течение 1 мин. результате янали,э(я устяняBlIIIBAIQT; чтэ легкая фаза HF. содержит дрожжей и вольJ, а тяжелая водная фаза имеет состав, %: сухая прэжжевяя масса 6,4, уг левэпэрэд 1,7 и водный раствэр питательной соли 91,9, Пример 2, Процесс осуществляют, кяк описано в примере 1, с исгэльзэвянием для перемени вяния вместо тефлоннэй мешалки необлицэвяннэй метяллическэй мешалки и перемешивают 30 мин.

Нагг>етая эмульсия, содержащая микроор.ганизмы, на фазы не разделяется.

Пример 3. Процесс осуществляют согласно примеру 1 без введения в эмульсию, содержащую микроорганизмы, пэверхнэстно-активных веществ. После

30 мин перемешивания разделения эмуль сии ня пве фазы не происходит, Пример 4. Процесс осуществляют согласно примеру 1 с разделом фаэ при 45оС и использованием мешалки, облицованной полиэтиленом, Эмульсия разлагается после перемешивания в течение

0,5 мин. После перелива разделенной эмульсии в осадитель разделение фаз заканчивается по истечении 1 миц.

В результате анализа устанавливают, что углеводородная фаза не содержит воды и дрожжей, а тяжелая водная фаза имеет состав,%: сухая дрожжевая масса

6,3, углеводороды 2,0, водный питательный раствор 91,7.

Пример 5. Процесс бсуществляют согласно примеру 1 с разделом фаз при 20 С. В качестве поверхностно-активо нэго вещества используют 0,8 г сополимера из бутиленгликэльфэрмаля и диэтиленгликольфэрмаля в 1 0%-ном растворе в нефтяном дистилляте.

Разложение эмульсии начинается мгно» венно и заканчивается после перемешивания в течение 0,5 мин, а после перелива эмульсии в осадитель разделение фаз заканчивается по истечении 1 мин.

В. результате анализа получают углеводородную фазу, не содержащую воду и дрожжей, и тяжелую фазу, состава, %: сухая дрожжевая масса 6,3, углеводороды 2,1, водный раствор питательной со» ли 91,6.

Й р и м е р 6. 10 кг ферменторньгх стоков от дрожжевания углеводородов, .меющих состав,%: сухая дрожжевая мас» са 3,1, дизельное топливо 48,2, водный питательньгй раствор 48,7, нагревают до

70 С. Затем добавляют 3 г продукта врио соединения окиси пропилена к окиси эти- . лена в 10%-ном водном растворе, нагре

61! «)з07 тую смесь лрэпускают лере:з контакт трубу, заполненную тефлэнн.)A стружкой.

Кэнтактирэвание осуп«ествчяют в течение

25 сек, при этом эмульсия мгновеннэ разлагается.

После перелива разделенной эмульсии

«в осадитель фазь« разделяются через

22 мин.

F3 результате анализа устанавливают, чтэ углеводородная фаза не содержит вэаы и дрэж. ей, а т::желая водная фаза

1о имеет состав,%: сухая дрожжевая масса

5,9, углеводороды 1,6, водный литательHbfA раствор 92,5.

Пример 7. 10 Kl ферментэрных стоков эт дрожжевания углеводородов, имеюших состав,%,: сухая дрэжжевая масса 3,5, нефтяной дистиллят 51,3, водный раствор питательной соли 45,2, переме шивают с 4 г продукта присоединения окиси пролилена и окиси этилена в 10%-ном водном растворе и помешают в емкость под давлением. При- этом эмульсию нагреBBIoT под давлением 3 ати l10 120 С и о пропускают через помешенную в емкость контактную трубу, заполненную тефлонныо25 ми шариками со средним диаметром 2мм.

При этом начинается мгновенное разложение эмульсии.

Разделение фаз осуществляется в части напорной .емкости, которая выполнена в виде зоны покоя, и заканчивается пэ ис, течении 1 мин.

Каждую фазу отводят отдельно и охлаждают в теплообменнике.

В результате анализа устанавливают, что углеводородная фаза не содержит воды и дрожжей, а тяжелая фаза имеет сос- тав,%: сух)зя дрожжевая масса 7,1, углеводороды 1,1, водный раствор питательной соли 91,8.

«о

Пример 8. 1 0 кг продуктов ферментации при рН 7,2 бактериальной утилизации нефтяного дистиллята состава,%: сухая бактериальная масса 3,4, нефтяной дистиллят 30,5, водный раствор питатель-15 ной соли 66,1, доводят при помощи 1 н. серной кислоты дэ значения рН 4,0 и добавляют 10 г продукта присоединения окиси пропилена и окиси этилена в виде

10%-ного водного раствора, нагревают в емкости с мешалкой до 80 С. В заэ ключение перемешивают 1 мин мешалкой, облицованной тефлоном. В течение этого времени начинается разложение эмульсии, заканчивающееся после ее перелива в 55 освдитель через 2 мин, В результате анализа устанавливают, чтэ легкая углевэдородная фаза не содержит бактерий и воды, а тяжелая фаза состав) ))): сpxrl««б«KTE ()««;з««)««. «««M «сся 4,8) нефтяной дистиллят 2) .)) раствэ() литатель «эй соли 92,7, Предлагаемый слэсоб «зыделелия микрээрган««змэв экономически: -,«годен, так как разделение углеводородной фазы эсу- шествляется без использования процесса центрифугировакия - селарирэва««ия, требует использования пэверхнэстнэ-активных вешеств невысокой концентрации

0,1-1,0 r/Kã ферменторных стэкэв по сравнению с 5 г/кг ферменторн.:х стоков пэ известнэму способу. Небольшая концентрация пэверхнэстно-активных веществ благоприятно влияет на содержание сточHbJx вэд и экэномичнэсть всего процесса.

Преимушеством предлагаемого слосэ» ба является также и то, чтэ эн требует небольшой затраты времени, технэлэгичес кий процесс мэжет эсушествляться непрерывцэ, а используемый непэлярный полимер не требует регенерации своей пэверхности.

Процесс пэ предлагаемому спосэбу может быть также эсушествлен в стерильных условиях при соответствуюшем выполнении применяемого оборудования и емкостей.

Предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с известным более полное выделение микроорганизмов, а углеводородная, фаза имеет чистоту, не требуюшую проведения последующей ступени осветления.

Ф о р м у л а .и з о б р е т е н и я

1. Слэсэб вьшеления микрээрганизмэв из культуральной жидкости, полученной в результате выращивания микроорганизмов на углеводорэдсодержаших средах, путем добавления в них поверхностно-активных вешеств, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью более полнэгэ выделения микроорганизмов, в культураль» ную жидкость после добавления поверхнэстно-.активнэгэ вешества вводят нелэ» лярный полимер.

2. Спэсоб по и. 1, о т л и ч а юш и и сятем,,что и качестве нелэлярного лэлимера используют лэлитетрафгэрэтилен или полиэтилен.

3.Способпопп. 1 и2, этлич а ю ш и и с я тем, что рН культуральной жидкости устанавливают 1-10, предпочтительно 3-7.

61 9507

Составитель А. Ерамиикова

Редактор Е. Хорина Техред А. Алатырев Ko oP H. Tynuua

Заказ 4378/21 Тираж 668 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-36, Раушскаи иаб., д. 4/6 филиал ППП Патеит, г, Ужгород фл, Проектиаи, 4

4. Способ по пп. 1-3, Ю т л и ч аю шийся тем, что в качестве микро организмов используют дрожжи или бакте» рина

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

No 294361, кл, С 12 С 11/24, 1969.