СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БИОЛ^АССЫ МИКРООРГАПИЗМОВ Советский патент 1974 года по МПК C12N1/28 C10G32/00 

Изобретение относится к производству кормовой микробной биомассы из углевод,ородов. Известен способ производства биомассы микроорганизмов с одновременной депарафинизацией дизельного топлива. Он заключается в выращивании микроорганизмов в две стадии на питательной среде с парафинсодержащими нефтяными дистиллятами в присутствии водного раствора минеральных солей при аэрации с последующим выделеиием биомассы и частично депарафинизированных нефтяных дистиллятов. При этом выход биомассы недостаточен и дистиллят получают с довольно высокой температурой застывания. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что выращивание микроорганизмов на второй стадии осуществляют на нефтяных дистиллятах, выделенных после первой стадии, причем на второй стадии вводят свежую порцию раствора минеральных солей. Предлагаемый способ поясняется схемой. Он состоит в следующем. Первоначально проводят ферментацию микроорганизмов на нефтяном дистилляте любым из известных способов (первая стадия деиарафинизации нефтяного дистиллята). Для обеспечения высокого съема фракции микроорганизмов выращивание ведут при высоких скоростях процесса ферментации (Д 0, - 0,4 ) и больших (10-75%) концептрациях нефтяного дистиллята в среде (содержание нарафина в нем ие менее 5%). Как сырье можно использовать любые дистилляты нефти, требующие депарафипизации и содержащие н-алканы, благоприятные для ра.чвнтия микроорганизмов. В частности, наиболее удобны дистиллятные фракции 200- 400°С из высокопарафинистых сортов нефти, иапример мангышлакской, ставропольской, ромашкинской и др. В качестве культур микроорганизмов можно применять любые микроорганизмы, используемые для выращивания на углеводородах нефти: дрожжи, бактерии, грибы. Из дрожжей предпочтительнее дрожжи рода Candida, виды С. guilliermondii, С. lipoiytlca, С. tropicalis и др. Источниками минерального питания служат соли азота, фосфора, калия, магния и других элементов, необходимых для нормального развития микроорганизмов. Нефтяной дистиллят после первой ступени депарафинизации выделяют центрифугированием, сепарацией пли другими методами с применением и без применения поверхностноактивных веществ. При этом получают высокий съем фракции микроорганизмов и пефтяной днстиллят с пониженной темнературои застывания. Однако темиература застывапня дистиллята снижается незначительно (на 5-

) и степень депарафинизации ue превышает oU -оО ;о .

Затем частично депарафипнзировааньп асфтянон ; i-icTi-i;iJiiiT без акои-лнбо предваритс.1ьаои очистки О ; иродуктоБ метаболизлш млкрооогаппзков, остатков ку.и/гуральиои среды а 1|Х;чих веа;еств, добавляемых в случае аеобходалюсти дл;; луча;его выделеиаи iiecljraauro даети;1лята из кулогурал 1Ю11 средь: после аериой ст-адиа деаарафиаазацки) аро ;одит вторую стадию.

iia тои стадии ироцесса ароводнт выращиваиае .любой ку.тьтуры ыикроорга1и- 3мов, в частаосги дрожжс , развывающеася иа иефтяiibLv дасги.ллятах, аредаочтите.тьаее того же вида, чю и на аервои стадна деаарафнаизадии.

Состав водао ; миаеральаоа средв может бвггв тем :ке, что и аа аервон стадаи, ала азй:еаеа в зависимости от иотребаостеи арал1еаясмоа кулвтуры. Процесс фермеатааии арозодят ео скороствю разбавлеиия Д 0,1 - 0,4 , что обесиечивает достаточиви выход фракдии микроорганизмов (70-100 кг сухих дрожжеЛ с i т частично деиарафааазароваии-ого нефтяного дистиллята) а хороИ1ее состояние культуры в ароцессе выраихиваиая. Получаемый ка второй стадаи деаарафииизадии нефтяно дистиллят имеет значительао более низкую температуру застывания (она аоаижаегся аа 25-30 С).

В случае необходимости дважды деаарафииазироваиный нефтяной дистиллят можно иодзергауть дальнейшей депарафииизации.

Предлагаемый сиособ стуаенчатого исиользованая нефтяного дистиллята ири коацеитрадии в 10% иозволил иолучить нефтяном дистиллят с темиературо застывааая -45С и одаовремеино обесиечить более высокий выхо;.(, сухих дрожжеГ (20%) и съем их 200 кг с 1 т дистиллята.

Така.Л образом, иовый способ обесиечавает получение высоких съемов фрахдии микроорганизмов, например дрожжей, с единицы аефтяиого дистиллята, иревышаю.цих в 1,5--2 раза значения, достигаемые ири однократном исиользоваиии аефтяиого дистиллята, а также глубоко деиарафиаизирова1аюго иефтялого дистиллята с аоииженаон темиературой застываиая аа 35-40 С (абс.).

раа;

(Ьермеатере емкостью 30 л в

1а во,п,ао11 ;ии;;еральаой среде, со;1,ержав i;aqecTBe источанка углерода аефгяноГ иллЕТ из нефти 111аигышлакского местодеаи5;.

Состав минеральной среды:

(Nn4)2SO.b г4,0

ПзР04 (70%-ная), мл0,6

, г0,45

Mg-SO4-7n2O, г0,3

нефтяной ;и стиллят, об. % iO,0

водопроводиая вода, лдо 1,0

Процесс на иерво : стадии ведут иенрерывио со скоростью 10 час (Д 0,1 час-). Пефтянон дистиллят и дрожжи, образовавшиеся

носле аервои стадии, разделяют сенарааией с

добавлением 0,2% ПАВ. Получают дрожжи,

.;юторые высушава от на распылительной , и частично деиарафиаизировагаши

я-алкааов, темиература застывания его саижается до -15°С. Выход сухих дрои-;жей аа первой стадии составляет 14% от аефтяиого дистиллята, что соответствует съему 140 кг

сухих дрожжей с 1 т.

Выделен Ы 1 сеаарание частично депарафииизироваииьй иефтяиой дистиллят без какой-либо очистки от продуктов метаболизма дрожжей и остатков ПАВ асоо.тьзуют в качсстве источиика углерода для нового ироцесса вырагдиваиая дрожжс (вторая стадия деаарафипизации аефтяаого дистиллята). Процесс шел в тех же условиях, что и аа первой стадии деиарафпанзации.

После второй стадии нефтяной дистиллят отделяли так же сепарацией с ПАВ. При этом получали дрожжи, которые высушивали на распылительной сушилке, и пефтяной дистиллят с содерн-санием я-алкаиов меньше 2%.

Темиература застывания его понижалась до -45°С.

Съем сухих дрожжей иа второй стадии деиарафииизациа составил 7,5% от нефтяного дистиллята, что соответствует получешпо 75 ;сг

сухих дрожжег с 1 т иовторио асио.льзуемого иефтяиого дистиллята.

Обший съем дрожжей с 1 т исходиого нефтяного дистиллята составил 200 кг, аотреблепне парафиаа около 100%, темиература заетькитния дистиллята понизилась н.а 37С (абс.).

11 р с д м е и 3 о б р с т е и ii я

1. Способ производства биомассы макрооргаиизмов на дизельном тоиливе с од1ювре: ;енаой деиарафинлзацаей его путем зырашнвания мирсрооргаиизмоз в две стад1 И в арасутствии водного раствора мииеральиых соле1|.

ири аэрации с иоследуюш,им выделе1а ем бно: 1ассы и частичио деаарафинизираваиных нефтяиых даста.тлятов, о т л и ч а ю И1 и и с я Tervi, что, с це:1ыо увеличеиия выхода биомассы и Г10Лученая дистиллятов с более иизкоС-; тем)1ературой застывания, ироцесс выранхивааия

иа второй стадаи осуа ествляют на нефтяных

Растдор пштлюльных

сйлги

отработанная кумти

Сепароция - рамная ми/ кость

he0rn iyc-u ацстим/гял

Ферментация

Мастито депарафит и-зироВднный несртя/ ной д1/стпи/1/ ят

Фермеитоция