Установка для культивирования микроорганизмов Советский патент 1985 года по МПК C12M1/00 

Изобретение относится к микробиологии, в частности к аппаратуре культивирования различных микроорга низмов . Известна установка для культивирования микроорганизмов, содержащая ферментеры, на подводящих и отводящих патрубках которых установлены биофильтры газов lj . Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка для культивирования микро организмов, содержащая ферментер, стерилизаторы входящих и выходящих газов, подключенные трубопроводами к ферментеру, установленньш на трубопроводе отвода отработанного газа из ферментера брызгоуловитель, подключенньй к последнему конденсатор влаги и прибор управления 2 . Однако указанные аппараты не имеют конденсаторов для улавливания летучих компонентов и тепловых стер лизаторов для стерилизации отходящего конденсата, а также не имеют аварийной блокировки и систем пере ключения потоков газа в случае отк за одного или обоих биофильтров и системы лимитированного снабжения газовым субстратом для поддержания жизнедеятельности культивируемых микроорганизмов в аварийных ситуациях. Обеспечение тщательной стери лизации отходящих из ферментера га зов и конденсата особенно необходи при культивировании патогенных кул тур микроорганизмов. Цель изобретения - защита окружающей среды от ферментационных выбросов, Поставленная цель достигается тем, что установка для культивирования микроорганизмов, содержащая ферментер, стерилизаторы входящих и выходящих газов, подключенные трубопроводами к ферментеру, установленный на трубопроводе отвода отработанного газа из ферментера брызгоуловитель, подключенньй к .последнему конденсатор влаги и при бор управления, снабжена системой аварийного переключения потоков газа, содержащей связанньм трубопр водом с ферментером ресивер газа и подключенные к нему байпасные тр бопроводы с клапанами, соединяющим входные и выходные патрубки для воздуха стерилизаторов, а также ст рилизатором конденсата, снабженным : электронагревателем, холодильником и датчиком температуры и уровней конденсата, подключенными к программатору. На чертеже показана принципиальная схема предлагаемой установки для культивирования микроорганизмов. Установка содержит ферментер 1, стерилизаторы 2 и,3 входящих и выхо- дящих газов, установленньй на трубопроводе 4 отвода отработанного газа из ферментера брызгоуловитель 5, подключенньй к нему конденсатор 6 влаги, связанньй трубопроводом 7 со стерилизатором 3 выходящего газа, подключенньй к конденсатору 6 влаги стерилизатор 8 конденсата с установленным на нем электронагревателем 9, холодильником 10 и датчиками 11 и 12 температуры и уровней, подключенными к программатору 13, блоки 14 управления стерилизаторами, прибор 15 управления и систему аварийного переключения потоков газа, содержащую свя- занньй трубопроводом 16.с ферментером ресивер 17 газа с манометром 18 и подключенные к нему байпасные трубопроводы 19 и 20 с клапанами. Установка в нормальном режиме ферментации работает следующим образом. Воздух от внешнего источника через клапаны 21 и 22 при закрытом клапане 23 поступает в стерилизатор 2 входного воздуха, в котором стерилизуется от посторонней микрофлоры. Управление работой стерилизатора 2 осуществляется блоком 14 и прибором 15 управления, Простерилизованньй воздух из стерилизатора 2 через клапан 24 при закрытых клапанах 25 и 26 поступает в ресивер 17, давление в котором регистрируетсяконтактным манометром 18. Из ресивера 17 по трубопроводу 16 через клапан 27 при закрытом клапане 28 воздух поступает в ферментер 1, где потребляется культурой микроорганизмов. Отходящие из ферментера 1 газы по трубопроводу 7 через брызгоуловитель 5, конденсатор 6 влаги, клапаны 29. и 30 при закрытом клапане 23, подаются в стерилизатор 3 отходящих газов, в котором убиваются уносимые потоком газа микроорганизмы. Стерилизатор 3 управляется блоком 14 и прибором 15 управления. Простерилизованные отходящие газы из стерилизатора 3 через клапан 31 при закрытом клапане 26 удаляются в атмосферу. Накопленный в конденсаторе 6 конденсат, содержащий живые микроорганизмы, через клапан 32 поступает в стерилизатор 8 конденсата. Заполне ние стерилизатора 8 конденсатом производится при закрытом клапане 33 до уровня, заданного датчиком 12. При достижении заданного уровня клапан 32 закрывается, программатор 13 включает электронагреватель 9, производится нагрев конденсата до . заданной температуры, регистрируемой датчиком 11 температуры, и временная (50-70 мин) выдержка конденсата при этой температуре, после чего электро нагреватель 9 отключается, открьшается клапан 34 и в холодильник 10 подается хладагент. При достижении заданной температуры охлаждения клапан 33 открывается и простерилизованный конденсат сливается в емкость 35, из которой может быть направлен для полезного использования. После опорожнения стерилизатора 8 по сигналу датчиков 12 уровня открывается клапан 32, клапаны 33 и 34 закрываются и цикл заполнения стерилизатора 8 конденсатом, его нагрев, стерилизация и охлаждение повторяются. .В аварийном режиме при выходе из строя, например, стерилизатора 3, установка работает.следующим образом Клапаны 24, 26 и 30 закрьгоаются. Стерилизатор 3 в этом случае доступе для ремонта либо его замены. Отходящие из ферментера газы по трубопроводу 7 через клапан 29 переключатся трубопроводом 20 через клапан 23 при закрытом клапане 21 на стерилизатор 2, где будут простерилизованы и удалены в атмосферу через клапан 25. Аэрация культуры микроорганизмов в этом случае осуществляется за счет сжатого простерилизованного воздуха, находящегося в ресивере 17. Но в этом случае воздух из ресивера t7 по трубопроводу в ферментер 1 посттупает через клапан 28, проходное сечение которого в 15-25 раз меньше проходного сечения клапана 27, который в это время закрыт. При падении в ресивере 17 давления до минимального, установленного по контактному манометру 18, последний подает сигнал прибору 15 управления на переключение соответствующих клапанов, которые обеспечивают перекрытие выхода в атмосферу отходящих из ферментера газов и поступление в ресивер 17 через работающий стерилизатор 2 нового объема простерилизованного воздуха до заданного верхнего давления, после чего вновь отходящие газы удаляются через стерилизатор 2. При выходе из строя входного стерилизатора 2 установка работает также в циклическом режиме. Накопление в ресивере 17 запаса простерилизованного воздуха в этом случае происходит его подачей по трубопроводу 20 через клапаны 21, 23 и 30 в стерилизатор 3 выходящих газов. Простерилизованный в стерилизаторе воздух по трубопроводу 19 при открытом клапане 26 и закрытых клапанах 31 и 24 подается в ресивер 17, из которого при достижении определенного давления вновь по трубопроводу через клапан 28 поступает в ферментер, поддерживая лимитированнйе по газовому субстрату условия культивирования. При одновременном вьпсоде из строя обоих стерилизаторов 2 и 3 по команде прибора 15 управления закрываются клапаны 24 и 29, в результате полость ферментера и его коммуникации полностью изолируются от окружающей среды до окончания ремонта или замены хотя бы одного стерилизатора 2 или 3, после чего установка может функционировать либо в нормальном, либо в аварийном режимах. Установка для культивирования икроорганизмов предлагаемой конструкции не только надежно обеспечиает защиту окружающей среды от ультивируемой микрофлоры и защиту оследней от попадания из воздуха ежелательных для процесса ферментации микротел, но также дает эконоический эффект за счет того, что конденсатором влаги и стерилизатором онденсата улавливаются легколетучие омпоненты питательной среды и никроиосинтеза, которые могут быть поезно использованы.

УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащая ферментер, стерилизаторы входящих и выходящих газов, подключенные трубопроводами к ферментеру, установленный на трубопроводе отвода отработанного газа из ферментера брызгоуловитель, подключенный к последнем .конденсатор влаги и прибор управления, отличающаяся тем, что, с целью защиты окружающей среды от ферментационных выбросов, она снабжена системой аварийного переключения потоков газа, содержащей связанный трубопроводом с ферментером ресивер газа и подключенные к нему байпасные трубопроводы с клапанами,, :соединяющими входные и выходные патрубки для воздуха стерилизаторов, а также стерилизатором конденсата, снабженным электронагревателем, холодильником и датчиками темпера- туры и уровней конденсата, подключенньо4и к программа,тору.