Аппарат для выращивания микроорганизмов

(45) Дата опубликования опиеаиия 0109,78(51) М. Ю. С 12 В 1/1.0. Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(72) Автор изобретения Иностранная фирмаЖиованола фрер СА (Швейцария)(54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Изобретение относится к биохимической промышленности, а именно к аппаратам для выращивания микроорганизмов.Известен аппарат аналогичного назначения, содержащий корпус, циркуляционную емкость, представляющую собой трубу, установленную внутри корпуса с образованием кольцевого зазора между внутренней поверхностью этого корпуса и наружной поверхностью самой трубы, устройство для перемешивания субстрата с газом, выполненное в виде винта, размещенного в нижней части циркуляционной трубы и15 снабженного лопатками, аэратор, представляющий собой сплюснутый тор с отверстиями снизу, смонтированный в верхней части аппарата между наружной поверхностью циркуляционной трубы и внутренней стенкой емкости, а также патрубки для подвода и отвода субстрата 1),ИОднако скорость выращивания микроорганизмов в известном аппарате недостаточна,Цель изобретения - ускорение проЗОцесса выращивания микроорганизмов. Это достигается тем, что предложенный аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий корпус, циркуляционную емкость, устройство для перемешивания субстрата с газом, аэратор патрубки для подвода и отвода субстрата, выполнен так, что наружная и/или внутренняя поверхность циркуляционной емкости имеют волнообразную форму. Это обеспечивает об разование по ходу движения субстрата последовательносужающихся и расширяющихся участков. На фиг,1 схематически изображен аппарат для выращивания микроорганизмов, продольный разрез; на фиг,2 то же, один из вариантов.Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит корпус 1 с цилиндрическим участком а, к которому с нижней стороны примыкает участок б, имеющий форму горла бутылки.Корпус аппарата снабжен съемными днищем 2 и крышкой 3, Корпус 1, днище 2 и крышка 3 образуют герметичный сосуд.Внутри корпуса 1 установлена циркуляционная емкость А, имеющая участок в с цилиндрической внутренней поверхностью, коаксиальной участку а корпуса 1, и участок г,имеющий форму горла бутылки.Наружная поверхность участкавемкости А имеет волнообразную форму.В связи с этим свободное пространст -во между участками в и а имеет переменную величину в горизонтальном сечении, а именно в месте впадинширина свободного пространства в 23 раза больше, чем в месте выступов 10Емкость А короче корпуса 1 и закреплена так, что между ее нижним концом и днищем 2, а также между ееверхним концом и крышкой 3 имеетсясвободное пространство,В днище 2 корпуса закреплен насос4 с лопастным винтом 5, ось вращения которого совпадает с осью симметрии корпуса 1.В участке б корпуса 1 (вблизи нижнего его конца) вмонтирован отводной патрубок 6 с краном 7,В крышке 3 имеются патрубки 8 и 9соответственно для подвода субстратаи газа, Нижний конец патрубка 9 связан с аэратором 10.25Кроме того, в крышке,3 имеется патрубок 11 для отвода газа, а такжезонд 12 для наблюдения за пенообразованием в корпусе 1. Последний снабжен наружной рубашкой 13 с патрубком14. В рубашку 13 при работе аппаратачерез патрубок 14 подают хладагент.Между наружной поверхностью участка г и внутренней поверхностьюучастка б имеется свободное прост ранство д, Между наружной поверхностью участка в и внутреннейповерхностью участка а имеетсятакже свободное пространство е.Принцип работы аппарата заключается в следующем. Корпус 1 через патрубок 9 заполняют на половину субстратом. уровень последнего в емкости А находится на половине высоты ее участка в,При аэробном процессе через патрубок 9 и аэратор 10 в корпус 1 подают газ, преимущественно кислород или воздух, Затем включают насос 4, субстрат стекает вниз по участку г емкости А и поднимаются по пространствам д и е. Поднявшись, субстрат попадает в полость емкости А. Таким образом происходит циркуляция субстрата. Процесс газообмена проте 55 кает наиболее интенсивно при прохождении субстратом пространствад.Пространство е субстрат вследствие волнообразной формы наружной поверхности емкости А проходит с пе ременнои скоростью. При этом субстрат испытывает переменнос давление, проходя участки " разным сечением. Это сказывается благоприятно на росте микроорганизмов. 65 Вин. : ;эсоса 4 служит не толькодля по:., -.; субстрата, но и для диевпергирозания газа в нем и являетсяустройством для перемешивания субстрата с газом,Распределению газовых .;у,;рак вв субстрате способствует.: в сзникно: ние в потоке субстрата турбулентности,Через патрубок 11 удаляется частьгаза, выделяющегося из субстрата,Пустое пространство над уровнем жжидкости является зоной дегазации.Образованием пузырьков можно управлять так, что в зоне дегазациивозникает небольшое количество пены,:.;:и которо :гу: - :. - ся процессв=ра:,иванн я и;.;,: . га 1 з;кв.Пс окончании ;о:=.,. а культуральную жидкость удаляют из аппарата через отводной патрубок 6 и кран 7.Описываемый аппарат может работать не только периодически, но инепрерывно, В зтсм случае в корпусаппарата по патрубку 8 непрерывноподают субстрат и непрерывно отбираютего через патрубок 6,Если процесс выращивания микроорганизмов протекает в анаэробных условиях, то газ через патрубок 9 иаэратор 10 в корпус 1 не подают,Циркуляционная емкость аппаратаможет иметь внутреннюю поверхностьволнообразной формы (см,фиг.2) . Вэтом случае емкость Б имеет в сечении попеременно уменьшающийся и увеличивающийся диаметр.Емкость Б сопряжена в верхней части с полым цилиндром 15, закрытымкрышкой 16 и выполненным с патрубком 17, связанным через трубопровод18 с насосом 19. Последний подключенк емкости Б через патрубок 20 подсоединенный к нижней ее части, Надвыходным концом патрубка 20 в емкости Б размещен трубопровод 21 для подвода газа.Цилиндр 15 выполнен с патрубком22 для отвода газа, Емкость Б снабжена рубашкой 23 с патрубками 24, Трубопровод 18 имеет спускной штуцер 25с краном. Цилиндр 15 снабжен патрубком 26 для подвода субстрата.Во время работы аппарата данного типа под действием насоса 19 субстрат) находящийся в емкости Б, поднимается до уровня патрубка 17 и через него попадает в трубопровод 18, а затем возвращается в емкость.При входе в емкость субстрат поворачивает на угол, составляющий 90 что приводит к возникновению турбулентного потока и диспергированию газа в субстрате,По мере подъема субстрата по емкости Б меняется скорость его потока625622 Формула изобретения Составитель М.Андрееваедактор Т.Загребельная Техред З.Фанта Корректор П.МакаревьПодписноеа Совета Министров СССР,Тираж 568 ного комит изобретени Ж, Рауш 263/4ИПИ Государствепо делам113035, Москва,ак и открытиикая наб., д. 4 Проект Филиал ППП Патент, г. Ужгород и меняется давление, которое он испытывает, что способствует ускорениюпроцесса выращивания микроорганизмов.Направление движения субстрата с помощью насоса можно изменить . Можнотакже создать циркуляцию субстратапод действием подаваемого в емкостьБ газа,Аппарат для выращивания микроорганизмов, включающий корпус, циркуля= ционную емкость, устройство для перемешивания субстрата с газом, аэратор, патрубки для подвода и отвода субстрата и газа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса выращивания, наружная и/или внутренняя поверхность циркуляционной емкости имеют волнообразную форму для образования по ходу движения субстрата последовательно сужающихся и расширяющихся участков. Источники информации, принятые во1 О внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРР 412242, кл. С 12 В 1/10, 1971.