Способ автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов Советский патент 1983 года по МПК C12Q3/00 G05D27/00 

Изобретение относится к способам автоматического управления процессам культивирования микроорганизмов и может быть использовано на предприятиях микробиологической лромьшшенности, на пример, при производстве кормовых дрожжей. Известен способ автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов, предусматривающий регулирование подачи компонета например,питательной среды, в зависимости от тепловьщеления,. определяемого по распределению темпера ;:, турного поля в {(ультуральной жидкости и характеризующего рост микроорганизмов 1 . Однако этот способ не обеспечивает достаточной точности управления, так как изменение температурных условий внешней среды оказывает существенное влияние на теплообмен и тепловьщеление в процессе роста и жизнедеятельности микроорганизмов, а кроме того изменение состава питательной среды также не может быть скомпенсировано изменением расхода питательной среды или скорости потока через .ферментер по измененной скорости роста микроорганизмов , что также снижает точност управления. Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов,пред усматриваклций измерение расхода и кислотности питательного субстрата, расходов аммиачной воды и воздуха, подаваемых на культивирование, содер жание кислорода в отводящих газах, кислотности, температуры и объема ку туральной жидкости путем воздействия соответственно на расходы аммиачной воды, охлаждающей воды и культуральной жидкости, и регулирование расход и концентрации питательного субстрата и расходов минеральных солей и воздуха 2 J. Недостатком известного способа является то, что он не может обеспечить необходимую точность управления эффективность использования питатель ного субстрата и качество выходного продукта, так как не может компенсировать возмущения, возникшие, например, при изменении состава и концентрации питательного субстрата, так как скорость роста микроорганизмов также зависит от концентрации микроорганизмов, которая меняется от изменения управляющих воздействий расхода субстрата в ферментере и равного ему расхода отводимой из ферментера культуральной жидкости. Цель изобретения - повышение точн :ти. Указанная цель достигается тем. что согласно способу автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов, предусматривающему измерение расхода и кислотности питательного субстрата, расходов аммиачной воды и воздуха. подаваемых на культивирование, содержание кислорода в отходящих газах, кислотности, температуры и объема культуральной жидкости, стабилизацию кислотности, температуры и объема культуральной жидкости путем воздействия соответственно на расходы -аммиачной воды, охлаждающей воды и культуральной жидкости, и регулирование расхода и концентрации питательного субстрата и расходов минеральных солей и воздуха, определяют удельную скорость роста микроорганизмов и изменяют расходы воды, подаваемой на разбавление, и минеральных солей, при этом их изменение и изменение расхода воздуха, подаваемого на культивирование, осуществляют с учетом удельной CKOf... рости роста микроорганизмов. На чертеже прадставлена блок-схема, иллюстрирующая способ автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов. Питательный субстрат совместно с питательными, солями и воздухом подаются в ферментер, откуда культуральная Ж1 цкость отводится для дальнейшей переработки. Состав и концентрация питательных :веществ меняется в зависимости -от предьщущего.технологи еского процесса, например режима варки целлюлозы. В процессе роста микроорганизК ов увеличивается кислотность культуральной жидкости, для омпенсации изменений которой в ферментер подается аммиачная вода. Для компенсации изменения субстрата в линию его подачи подается вода. Температуру среды в ферментере стабилизируют путем воздействия на расход охлаждающей всэды, осуществляемой с помощью регулятора 1 путем воздействия его на исполнительный механизм 2 в соответствии с величиной сигнала, измеряемого датчика 3 температуры культуральной жидкости в ферментере. Кислотность культуральной жидкости стабилизируют путем воздействия на расход аммиачной воды, при этом изменение расхода аммиачной воды осуществляют регулятором 4, воздействунвдим на исполнительный механизм 5 в соответствии с сигналом датчика 6 кислотности культуральной жидкости, при этом изменяют расходомером 7 расход аммиачной воды. Объемкультуральной жидкости в ферментере стабилизи 5уют путем воздействия на отвод бражки, выпускаемой из ферментера, а ее изменение осуществляют ре -улятором 8 посредством воздействия на испольнительный механизм 9 в соответствии с величиной

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УП- ДАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ,предусматривагадий измерение расхода и кислотности питательного субстрата, расходов аммиачно. воды и воздуха, подаваемых на культивирование, содержание кислорода в отходящих газах, кислотности, температуры и объёма культуральной жидкости, стабилизацию кислотности, температуры и объема культуральной жидкости путем воздействия соответственно на расходы аммиачной вс«ды, охлажданщей воды и культуральной жидкости, и регулирование расхода и тсонцентрации питательного субстра та и расходов минеральных солей . и воздуха, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности, определяют удельную скорость роста микроорганизмов и изменяют расходы воды, подаваемой на разбавление, и минеральных солей, при этом их изменение и изменение .расхода воздуха, g подаваемого на культивирование, осу(f) ществляют с учетом удельной скорости роста микроорганизмов.