Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащий вертикальную колонну, разделенную перфорированными перегородками на секции • с размещенной в них инертной насадкой, аэратор, устройство для осушки пены, включающее емкость для сборавьщелившейся из пены жидкости и патрубок для вывода биомассы, связанный с пеногасителем, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной производительности аппарата, устройство для осушки пены включает по меньшей мере одну камеру, выполненную в виде горизонтально расположенного рукава, суженного к патрубку для вывода биомассы, а емкость для сбора вьщелившейся из пены жидкости образована нижней стенкой камеры и прикрепленной к ней перегородкой, частично перекрывающей сечение камеры, при этом емкость соединена трубопроводом с секциями колонны, причем отношение высоты секций к диаметру колонны составляет от 0,3;1 до 5:1, а отношение высоты слоя насадки к рысоте секции составляет 1:20 до 1:5.сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„708696 ш4 С 12 М 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГООУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 i) 2597988/28-13 (22) 31.03.78 (46) 15.11.86. Вюл. Р 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ (72) А.Ю.Винаров, Я.Я.Школ, В.В.Кафаров, А.Д.Денис, И.И.Штром, В.M.Íèêèòèí и В.M.Êàíòåðå (53) 663.14.032(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 543673, кл. С 12 К 1/ 10, 1975. (прототип). (54) (57) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащий вертикальную колонну, разделенную перфорированными перегородками на секции с размещенной в них инертной насадкой, аэратор, устройство для осушки пены, включающее емкость для сбора выделившейся из пены жидкости и патрубок для вывода биомассы, связанный с пеногасителем, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения удельной производительности аппарата, устройство для осушки пены включает по меньшей мере одну камеру, выполненную в виде горизонтально расположенного рукава, суженного к патрубку для вывода биомассы, а емкость для сбора вьделившейся из пены жидкости образована нижней стенкой камеры и прикрепленной к ней перегородкой, частично перекрывающей сечение камеры, при этом емкость соединена трубопроводом с секциями колонны, причем отношение высоты секций к диаметру колонны составляет от 0,3:1 до 5:1, а отношение высоты слоя насадки к высоте секции составляет 1 20 до 1:5

708696

20

Изобретение относится к микробио.лОгической промышленности, а именно к аппаратам для выращивания микроорганизмов.

Известен аппарат, содержащий вертикальную колонну, разделенную перфорированными перегородками на секции с размещенной в них инертной насадкой, аэратор, устройство для осушки пены, включающее емкость для сбора вь|целившейся жидкости и патрубок для вывода биомассы связанный с пеногасителем.

Недостаток известного аппарата заключается в сравнительно низкой удельной производительности.

Цель изобретения — повышение удельной производительности аппарата.

Цель достигается тем, что устройство для осушки пены включает по меньшей мере одну камеру, выполненную в виде горизонтально расположенного рукава, суженного к патрубку для вывода биомассы, а емкость для сбора выделившейся из пены жидкости образована нижней стенкой камеры и прикрепленной к ней перегородкой, частично перекрывающей сечение камеры, при этом емкость соединена трубопроводом с секциями колонны.

Отношение высоты секций к диаметру колонны составляет от 0,3:1 до

5:1, а отношение высоты слоя насадки к высоте секции от 1:20 до 1;5.

На фиг. 1 схематично изображен аппарат, вертикальный разрез, на фиг, 2 — верхняя часть аппарата с двумя и тремя камерами осушки пены.

Аппарат представляет собой вертикальную колонну 1, в нижней части которой установлен аэратор 2. Колонна 1 разделена горизонтальными перфорированными перегородками 3 на секции 4, имеющие соотношение высоты Н к диаметру в пределах от 0,3:1 до 5:1. В секциях 4 размещена плавающая инертная насадка 5, высота слоя которой (в сухой колонне) к высоте секции Н относится как 1:201:5.

В верхней части колонны 1 размещено устройство для осушки пены, включающее одну или несколько камер 6, выполненных в виде горизонтально расположенного рукава, су" женного к патрубку 7 для вывода биомассы.

В нижней части камеры 6 .имеется емкость, образованная нижней стенкой камеры и прикрепленной к ней перегородкой 8, частично перекрывающей сечение камеры 6 ° Указанная емкость посредством патрубка 9, патрубка 10, насоса 11, соединенных трубопроводом, связаны с секциями 4, Камера 6 пос" редством патрубка 7 для вывода биомассы соединена с пеногасителем "2.

Аппарат работает следующим образом.

В колонну 1 через аэратор 2 подают аэрирующий агент, например воздух, вызывающий псевдоожижение пла- вающей насадки 5, и осуществляют выращивание микроорганизмов в секциях

4 аппарата, подавая в них с помощью .патрубков 10 и насоса 11 питательную среду, содержащую минеральные элементы питания и углеродсодержащий субстрат, например углеводороды.

За счет барботажа воздуха через перфорированные перегородки 3 в секциях 4 колонны 1 образуется газожидкостная смесь, которая поднимается до.верхней секции, перетекает через перегородку 8 и попадает в камеру 6, где происходит ее движение в горизонтальном направлении с одновременным разделением на сгущенную суспензию микроорганизмов и осветленную культуральную жидкость. При этом в камере 6 обеспечивается условия Для осушки пены, так как жидкость стекает в емкость, образованную нижней стенкой камеры 6 и перегородкой 8.

Осушенная концентрированная пена из камеры 6 через патрубок 7 поступает в пеногаситель 12, откуда уже в виде сгущенной суспензии микроорганизмов поступает на дальнейшую обработку по стадиям технологического процесса. Осветленная культуральная жидкость через патрубок 9 поступает на вход циркуляционного насоса 11, откуда подается в секции 4 аппарата через патрубки 10.

Через патрубки 10 в секции 4 аппарата может быть подана суспензия микроорганизмов для разового засева аппарата или при использовании его в качестве аппарата II стадии-доэирователя.

Предложенный аппарат по сравнению с известным позволяет повысить ин708696

3 тенсивность процесса выращивания микроорганизмов и как результат увеличить удельную производительность аппарата. Оптимальные геометрические соотношения аппарата и его секций, . а также оптимальное количество плавающей насадки в объеме каждой секции обеспечивает наилучшие гидродинамические и массообменные условия для роста микроорганизмов, что особенно существенно при промышленном изготовлении аппарата большой про- изводительности.

Конструкция верхней и концентрационной части аппарата обеспечивает устойчивую работу в условиях пенообразования культуральной среды стабильный эффект сгушения суспензии микроорганизмов с достижением концентрации клеток на выходе в

3-5 раз более высокой, чем в аппарате. Это приводит к снижению нагрузки на последующие стадии (сепарация, выпарка и т.д.), а также в 2-3 раза снижает расход свежей воды и количество сточных вод.

708696

ТехредЛ.Сердюкова Корректор M-« o

Редактор П.Горькова

Заказ 6261/2 Тираж 490 Подписное

ВНИИПИ Государственногго комитета СССР по делам изобретений и открытий

313035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полигра4ическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4