Способ культивирования водородных бактерий

СОЮЗ СОВЕ СОЦИАЛИСТ РЕСПУБЛИК А х 1 Ы 19 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОП НА(21 (22 (46 (72 ское эот ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР. ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И (ЛНРЫТИИ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институти Ордена Дружбы народов гродненпрОиэводственное объединение 1 Аим. С.О. Притыцкого(56) 1. Авторское свидетельство СССВ 370227, кл, С 12 У 1/00, 1971,2 Авторское свидетельство СССР9 304286, кл. С 12 Я 1/20, 1970.(54)(57) СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВОДОРОДНЫХ БАКТЕРИИ на минеральнойпитательной среде, предусматривающ подачу в Ферментер водорода, углекислого газа и кислорода, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюудешевления процесса, используютв качестве источника водорода и углекислого газа отходящие газы химических производств, предварительноочищенные от органических примесей,и кислород, полученный иэ воздуха,газы подают в соотношении (60-80):з(6"12) г(12-25), при этом в процессекультивирования осуществляют непрерывный отбор из ферментера 5-80 об.Вгазовой смеси, объем которой, атакже соотношение подаваемых в ферментер газов устанавливают в зависимости от содержания водорода, кислорода, углекислого газа и неутнлизируемых примесей в отбираемой газовой смеси.Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам культивирования нодо- родных бактерий.Известен способ культивирования водородных бактерий, согласно кото" рому используют очищенные водород, кислород и углекислый газ, полностью утилиэируемые в ферментере (1) .Известен также способ культивирования водородных бактерий на мине- О ральной питательной среде предусматривающий подачу водорода, углекислого газа и кислорода, Используемые водород и кислород, полученные электролизом воды, являются высокоочищен ными, так как содержание э газах даже небольших примесей приводит к их накоплению в замкнутом объеме ферментера и ингкбированию биосинтеэа (2 .Недостатком известного способа является его высокая стоимость, обусловленная необходимостью получения высокоочищенных газов.Цель изобретения - удешевление процесса. 25Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу культивирования водородных бактерий на минеральной питательной среде, предусматривающему подачу з ферментер водорода, углекислого газа к кислорода, используют з качестве исто ника водорода и углекислого газа отходящие газы химических производств, предварительно очищенные от органических примесей, к кислород,. полученный кз воздуха, га - зы подают з соотношении (60-80):(б):(12-25), при этом в процессе культивирования осуществляют непрерывный отбор из ферментера 5-80 об. газовой смеси, объем которой, а так - 40 же соотношение подаваемых в ферментер газов устанавливают в зависимости от содержания водорода, кислорода, углекислого газа к неутклкэкруемых примесей з отбкраемой газовой смеси. 45 Способ осуществляется следующим образом.Прк культивировании водородных бактерий в качестве источников водорода и углекислого газа используют отходящие газы химических производств, а источником кислорода являются блэки разделения воздуха. Газы, содержащие вредные примеси, например пары растворителей, предварительно очищают от них охлаждением до конденсации паров, сепарированием и адсорбцМей в слое актквкрозанного угля, Газы, содержащие инертные примеси, например азот, очистке не 60 подвергают, так как зто дорогостоящий процесс, а подают непосредственно в ферментер. Во избежание заполнения газового объема ферментера неутклиэкруемьмк примесями к затухания процесса биосинтеза, часть газовой смеси непрерывно удаляют. Вудаляемой из ферментера газовой смеси непрерывно измеряют содержанйеводорода, кислорода, углекислого газа к неутклкзируемых примесей, В завксимости от их содержания регулируют расход удаляемой газовой смеси иподачу газов, Регулирование подачии отбора газовой смеси осуществляюткли вручную оператором, руководствуясь показаниями газоанализаторов содержания водорода, кислорода и углекислого газа к рекомендацией таблицы,или автоматически по заданным значениям состава к объема удаляемой изферментера газовой смеск,П р и м е р 1. В отдельных емкостях с мешалками готовят концентрированные растворы солей: (МН) СО илкмонноккслое железо; КНР 04 к набор микроэлементов; Мд 504, СаС 12,Иаг.НР 04,Ферментер на 80 объема заполняют приготовленными концентрированными растворами, разбавленными водой, причем концентрированные растворы берутся равными частями иэ всехпяти емкостей, и сумма кх объемовпо отношению к объему воды составляет 1/10 часть.В ферментер вносят посевной материал, водородные бактерии А 1 са 11 епеэ ец 1 гор)тцээз таком количестве, чтобы сухой зес бактерий з соленом растворе составлял 1 кг/мэ. Источники газового питания подают в ферментер прк перемешиванкк. Используют отходящие газы производства капролактама, предварительно очиценные от паров цкклогексанола и циклогексанона охлаждением, сепаркроэанкем в гидроциклоне к адсорбцией в регенеркруемом поглотктеле, представляющие собой практически чис тыйводород, отходящие газы производства аммиака, содержание 1,2 инертных примесей, остальное - углекислый газ и, непосредственно от блоков разеделения воздуха, кислород содержащий до ЭВ азота. Газы подают раздельно к смешивают в ферментере, соотношение их расходов устанавливают 66,7:10,9:22,4. Из ферментера непрерывно удаляют газовую смесь, расход которой составляет 10,2 Ъ от суммы трех поданных потоков, а ее состав прк перечисленном содержании примесей во входящих потоках;65,4% водорода, 21,6 азота, 12,8 кислорода, О,2 углекислого газа.Изменение содержания примесей в подаваемых газах приводит к резкому изменению состава удаляемой газовой смеси, Нрк содержании в потоке кислорода 8 Ъ азота, газовая смесь содержит водорода 67,0,1024514 Составитель Т, МелентьеваРедактор О. Половка Техред М, Коштура Корректор,О. Тигор Заказ 4338/25 Тираж 568 ПодписноеВНЙИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кислсрода 13,0, азота 19,8, углекислого газа 0,2.Для сохранения условий снабжения водородных бактерий газовым субстратом уменьшают на 0,2 подачу кислорода, а объем выброса снижают с 10,2 до 9,8. При увеличении содержания примесей в одном иэ поступающих в ферментер потоков, его расход увеличивают и увеличивают расход удаляемой смеси. 0Процесс накопления биомассы .в солевом растворе продолжают до достижения концентрации 20 кг/м после чего начинают непрерывный процесс культивирования в режиме хемостата. 15 Иэ ферментера непрерывно удаляют суспенэию (до 25 общего объема в час) и доливают равный объем свежего солевого раствора. Величину слива суспенэии (и долива солевого раст" вора) автоматически поддерживают пропорциональной количеству утилизируемой газовой смеси, опРеделяемой как разность расходов суммы поданных газов и удаленной газовой смеси. Во время процесса культивирования автоматически поддерживают температуру солевого раствора в диапазоне 301 ОС и рН 6,8-7,В результате продуктивность составляет 3,6 г АСВ/л ч при удельной30 скорости роста 9,3 ч Прн проведении процесса с использованием чистых газов получены такие же показатели. П р и м е р 2. Способ осуществляют согласно примеру 1, но в качестве газового питания используют технический водород от производства аммиака с содержанием водорода 71,2, азота - 28,5, метана - 0,3 и углекислый газ, содержащий 3 азота, кислород непосредственно от блоков разделения воздуха, содержащий 7 азота, Соотношение расходов этих газов устанавливают соответственно 72,0:9,3:18,7. Из ферментера непрерывно удаляют газовую смесь, расход которой составляет 50 от суммы трех поданных потоков, а состав:водород - 33,8, кислород - 6,5, углекислый газ - 0,1, азот - 58,7, метан - 0,9. Результаты культивирования аналогичны полученным в примере 1. Предлагаемый способ позволяет значительно удешевить процесс культивирования водородных бактерий эа счет использования отходящих газов химических производств, что также способствует охране окружающей среды.