Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩ1ШАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащий вертикальную емкость, разделенную по высоте на секции перфорированными перегородками с верхней секцией для концентрирования суспензии микроорганизмов и патрубками для подвода питательной среды и аэрирующего газа в нижние секции и отвода осветленной культуральной жидкости и отработанного газа из верхней секции, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата и снижения удельных расходов сырья и технологической воды, аппарат дополнительно снабжен по крайней мере еще одной емкостью аналогичной конструкции, циркуляционными насосами, установленными на линиях подвода питательной среды в емкости, и устройство для сбора и вывода концентрированной биомассы, при этом верхниеСекции емкостей тангенциально подсоединены к указанному устройству, а патрубки для отвода осветленной культуральной (Я жидкости и отвода газа одной емкости подсоединены соответственно к линии всасывания циркуляционного насоса и патрубку для подвода газа другой емкости. 00 00 -ч to О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„788726 A

3ав 12 М 1/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2753725/28-13 (22) 12.04.79 (46) 23.06.83. Вюл. 9 23 (72) A.Ю. Винаров, В.В. Кафаров, Я.Я. Шкоп, Р.В. Катруш, И.Д. Тихонов, В.В. Федоров, Л.С. Гордеев и В.М. Никитин (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеэа белковых веществ (53) 663.14.032(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР пс заявке В 2597988/28-13, кл. С 12 В 1/10, 31.03.78. (54)(57) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащий вертикальную емкость, разделенную по высоте на секции перфорированными перегородками с верхней секцией для концентрирования суспензии микроорганизмов и патрубками для подвода питательной среды и аэрирующего газа в нижние секции и отвода освет- ленной культуральной жидкости и отработанного газа из верхней секции, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата и снижения удельных расходов сырья и технологической воды, аппарат дополнительно снабжен по крайней мере еще одной емкостью аналогичной конструкции, циркуляционными насосами, установленными на линиях подвода питательной среды в емкости, и устройство для сбора и вывода концентрированной биомассы, при этом верхние секции емкостей тангенциально подсоединены к указанному устройству, а патрубки для отвода осветленной культуральной жидкости и отвода газа одной емкости подсоединены соответственно к линии всасывания циркуляционного насоса и патрубку для подвода газа другой емкости.

788726 н!

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а име но к аппаратам для крупнотоннажных заводов по получению биомассы микроорганизмов, например дрожжей или бактерий на углеродсодержащих средах.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий нертикальную емкость, разделенную по высоте на секции перфорированными перегородками с верхней секцией для концентрирования суспензии микроорганизмов и патрубками для подвода питательной среды и аэрирующего газа в нижние секции и отвода оснет ленной культуральнбй жидкости и отработанного газа иэ верхней сек-. ции (11.

Иэнестный аппарат является наиболее близким к изобретению по технической сущности.

Однако производительность извест ного аппарата невелика, а увеличени его геометрического объема приводит к снижению интенсинности процесса культивирования микроорганизмов и увеличению удельных расходов сырь и технологической воды.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата и снижения удельных расходов сырья и технологической воды в процессе.

Для этого аппарат дополнительно снабжен по крайней мере еще одной емкостью аналогичной конструкции, циркуляционными насосами, установленными на линиях подвода питательной среды в емкости, и устройстно для сбора и вывода концентрированной биомассы, при этом верхние секции емкостей тангенциально подсое динены к укаэанному устройству, а патрубки для отвода осветленной культуральной жидкости и подвода газа одной емкости подсоединены соответственно к линии всасывания циркуляционного насоса и патрубку для отвода газа другой ейкости.

На чертеже изображен аппарат для выращивания микроорганизмов, общий нид.

Аппарат содержит по меньшей мере дне, а в оптимальном выполнении три аналогичные по конструкции вертикальные колонные емкости 1, разделенные по высоте на секции перфорированными перегородками и плавающей насадкой. Верхняя секция 2 каждой емкости предназначена для концентрирования суспенэии микроорганизмов и может быть снабжена соотнетстнующим устройством или иметь необходимое для этой цели конструктивное выполнение.

Емкости 1 имеют патрубки 3 для подвода питательной среды, патрубки 4 для подвода,аэрирующего газа и нижние секции, а также патрубки

5 для отвода осветленной культураль ной жидкости и патрубки б для отвода отработанного газа иэ верхней секции.

Верхние секции 2 емкостей 1 тангенциально подсоединены к устройству 7 для сбора и вывода концентрированной .биомассы, причем общий вывод биомассы из аппарата осуществляется в направлении, укаэанном стрелкой A.

На линиях подвода питательной среды в емкости 1 установлены цирку 5 ляционные насосы 8. При этом патрубки 5 для отвода осветленной культуральной жидкости из первой емкости подсоединены к линии всасывания циркуляционного насоса 8 второй емкости 1, а также между второй и третьей емкостями. Иэ патрубка 5 последней емкости 1 культуральная жидкость отводится по стрелке В.

Патрубки б для отвода отработанного газа из каждой колонной емкос25 ти 1 соединены с патрубками 4 для подвода аэрирующего газа н последующую колонную емкость 1. Иэ патруб ка б последней емкости 1 производится выброс отработанного газа по

30 стрелке С.

Аппарат работает следующим образом.

В первую емкость 1 через патрубок 4 подается аэрирующий гаэ, на35 пример воздух, и осуществляют выращивание микроорганизмов известным способом в присутствии плавающей посадки, причем подачу питательной среды и углеродсодержащего субстрата

4О производят через патрубки 3. Концентрированная суспензия микроорганизмов иэ верхней секции 2 попадает в устройство 7 и выводится иэ аппарата по А. Осветленная культуральная жидкость, отбираемая через патрубок 5, пбдается в линию всасывания циркуляционного насоса 8 второй емкости 1. К этой же линии насоса 8 дополнительно подводится питательная среда и углеродсодержа5О щий субстрат. Далее смесь из насоса 8 подаемся в патрубки второй емкости 1.

Аэрация среды во второй емкости 1 осуществляется эа счет подачи в

55 патрубок 4 газа, отводимого из первой емкости 1 через патрубок б первой емкости 1.

Во второй емкости 1 осуществляется аналогичный процесс непрерыв6О ного выращивания микроорганизмов, и концентрированную суспензию клеток непрерывно отводят н устройство

7 и далее из аппарата по стрелке А, а осветленную культуральную жидкость и аэрирующий гаэ подают соответствен788726

15

20 но в линию всасывания насоса 8 и патрубок 4 третьей емкости 1.

В последней емкости 1 аппарата осуществляется аналогичный процесс непрерывного выращивания микроорганизмов с отбором сгущенной биомас- . сы из секции 2 через устройство 7 по стрелке A и выводом осветленной культуральной жидкости из аппарата через патрубок 5 в направлении стрелки В. Отработанный газ из патрубка 6 выводится по стрелке С и может быть обработан в системе газоочистки известной конструкции.

В целом аппарат характеризуется .

"высокой продуктивностью процесса по биомассе, а использование осветленной культуральной жидкости в каждой следующей емкости позволяет сократить расходы сырья (источника углерода и питательных солей ), а также свежей воды в процессе.

В каждой вертикальной емкости аппарата происходит интенсивный прот цесс выращивания микроорганизмов с высокой продуктивностью за счет эффективной массопередачи кислорода, диспергирования фаз и перемешивания среды плавающей турбулизирующей насадкой, расположенной между перфорированными перегородками по секциям емкости.

Оптимальное количество вертикальных емкостей, включенных в аппарат, составляет 3, это обеспечивает достижение производительности аппарата до 100 т биомассы в сутки с высокими технико-экономическими показателями. Использование аппарата данной конструкции позволяет также на

15-20% снизить удельный расход сырья и сократить затраты на очистку отработанных жидкостного и газового по токов, Применительно к аппарату мощностью 100 т биомассы в сутки расчетный экономический эффект составляет

300 тыс.руб. в год. (ВНИИПИ Заказ 6619/3

Тираж 523 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4