Система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов Советский патент 1983 года по МПК G05D27/00 

пэобретение относится к микробио логической промышленности,в частности к устройствам управления про цессом культивирования микроорганизмов . По основному авт.св. № 903823 известна система автоматического управления процессом культивирования микрооргайизмов, включающая да чик рН, связанный через регулятор рН с исполнительным механизмом,- ус тановленным на линии подачи аммиач воды, и исполнительный механизм, ус тановленный на линии подачи питательных солей, а тйкже последовател но установленные блоки определения параметров автоколебаний рН и Определения скорости роста микроорганизмов, при вход блока определения параметров автоколебаний рН подключен к регулятору рН, а вшсод блока определения скоросги роста ми кроорганизмов через дополнительный регулятор связан с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи питательных солей ElJ. Данная система не обеспечивает необходимую точность управления подачей питательных солей и воды на разбавление, а также достаточную степень использования редуцирующих веществ. Цель изобретения - увеличение точности управления и повышение степени использования редуциругацих веществ. . Указанная цель Достигается тем, что система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов дополнительно снабжена регулятором с исполнительным механизмом установленным на линии возвращаемой после сепарации на фер ментацию биомассы микроорганизмов, при этом второй выход блока определения скорости роста микроорганиз мов соединен с регулятором возвраща мой после сепарации на ферментацию биомассы микроорганизмов, На чертеже изображена структурна схема предлагаемой системы. Система автоматического управлен процессом культивирования микроорганизмов соцержит датчик 1 рН, связанный через регулятор 2 рН с исполнительным механизмом 3, установленным на линии подачи аммиачной воды, регулятор 4 и исполнительный механизм 5, установленный на линии подачи воды на разбавление ,и питательных солей, регулятор 6 и ис.полнительный механизм 7, установленный на линии подачи части биомас сы микроорганизмов, возвращаемой после сепарации в сепараторе 8 обратно в ферментер 9, бло 10 определения параметров автоколебаний рН блок 11 определения скорости роста микроорганизмов, при этом вход блока 10 определения параметров автоколебаний рН подключен к регулятору 2 рН, а выход блока 11 определения скорости роста микроорганизмов через регулятор 4 связан с исполнительным механизмом 5, установленным на линии подачи питательных солей, и через дополнительный регулятор 6 связан- с исполнительным механизмом 7, установленным на линии подачи возвращаемой после сепарации на ферментацию биомассы микроорганизмов . Система работает следукзцим образом . Сигнал с датчика 1 рН поступает на вход позиционного регулятора 2 рН, который сравнивает заданное значение рН с текущим и формирует управляющий сигнал для исполнительного механизма 3, установленного на линии подачи аммиачной воды в ферментер. Появляющиеся при этом автоколебания рН поступают в блок 10 определения параметров автоколебаний рН. В бло-, ке 11 определения скорости роста микоорганизмов определяется скорость , роста микроорганизмов. Сигнал с блока 11 определения скорости роста поступает на регуляторы 4 и 6, управляющие исполнительными ме5 анизмами 5 и 7, установленными на линиях воды с питательными солями и биомассы микроорганизмов, возвращаемой после сепарации на ферментацию, соответственно. В процессе культивирования микроорганизмов концентрация редуцирующих веществ, в сусле, поступающем в ферментер, колеблется. Резкое увеличение концентрации редуцирующих веществ снижает степень использования их из-за перекода режима культивирования с лимитацией по концентрации редуцирующих веществ в режим с лимитацией по концентрации другого питательного компонента, чаще всего кислорода. С другой стороны, увеличение концентрации редуциру1ощих веществ в сусле вызывает увеличение скорости роста микроорганизмов, что определяет блок 10 определения скорости роста микроорганизмов , который вырабатывает сигналы, поступающие на регуляторы 4 и 6. Регулятор 4 увеличивает подачу воды на разбавление и питательных солей при помощи исполнительного механизма 5 и тем самым уменьшает концентрацию редуцирующих веществ, а регулятор б увеличивает подачу части биомассы микроорганизмов, возвращаемой после сепарации обратно

3 1010608

в ферментер,и тем самым увеличиваетЭкспериментальное исследование

концентрацию биомассы микроорганиз-предлагаемой .системы управления на

мов в ферментере, что способствуетферментационной установке ФУ-6 поподдержанию концентрации остаточныхназывает, что по сравнению С проторедуцИрующих веществ на постоянномтипом повышается точность управуровне. Таким образом, совмест-5 ления прдачей питательных солей и

ная работа этих двух регуляторов. воды на разбавление и концентрациобеспечивает такой режим культивиро-ей остаточных редуцирующих веществ

вания, при котором поддерживаетсяпримерно на ,5%, при этом стевысокая степень использования реду-пень использования редуцирующих вецирующиХ веществ даже при сильныхЮ ществ повышается на 3-4%. Колебания

колебаниях концентрации редуцирую-концентрации редуциру ощих веществ

щих веществ в сусле.составляют 1,55-1,97%.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ по авт. t/ / i/ ff/77ejfA Аб/е cotfy св. № 903823, отличающая с я Тем, что, с целью повышения точности управления и степени использования редуцирующих веществ, она снабжена дополнительным регулятором с исполнительным механизмом, установленным на линии возвращаемой после сепарации на ферментацию биомассы микроорганизмов, при этом второй выход блока определения скорости роста микроорганизмов соединен с регулятором возвращаемой после сепарации на ферментацию биомассы микроорганизмов.