Способ выделения микроорганизмов Советский патент 1978 года по МПК C12C11/24 

I

Изобретение относится к технике вьшеления микроорганизмов, культивируемых в ходе аэробного процесса ферментации на оснйре нефтяного дистиллята.

Известен способ вьшеления микроорга. яизмо в из культуральной жидкости, полу-о ченной в результате выращивания микроорганизмов на углеводородсодержаших средах, путем добавления в них поверхностно-активных веществ ij.

При этом происходит недостаточно

полное вьщеление микроорганизмов.

С целью более полного выделения микроорггшизмов в предлагаемом способе в . культуральную жидкость после добавлеяия поверхностно-активного вещества вводят неполярный полвкюр.

В качестве неполяртого полимера используют попитеграфторэтЕлеи влв полнэтялен, рН культуральной жидкости устана лнвают 1-10, .предпочтительно 3-7.

Кроме того, в качестве микроорганизмов используют дрожжи или бактерии.

Способ осуществляют следующим образом.:

Культуральную жидкость, полученную в результате выращивания микроорганизмов на углеводородсодержащих средах, соединяют с поверхностно-активными веществами, а затем вводят эвполярный полимер при интенсивном перемешивании. При йтом в качестве неполярного полимера используют политетрафторэтилен или полиэтилен, например, в виде шариков или стружки.

Получаемая эмульсия,. содержащ 1я микроорганизмы, подвергаетс я разложению на две фазы различной плотности: углеводородную, не содержащую практически воду и микроорганизмы и содержащую часть поверхностно-активных веществ, и водную фазу, содержащую микроорганизмы, растворенные питательные соли, остатки углеводородов и часть поверхностно-активного вещества. В водной фазе в дальнейшем вновь происходит разделение в результате седиментации микроорганизмов в зависимости, от ихплотности.

Затем легкую углеводородную фазу подают без осветления на следующую ступень регенерации, а тяжелую фазу, содержащую микроорганизмы, подверг-ают даль.нейшей концентрации.

Поверхность неполярных полимеров выполнена преимущественно так, что обеспечивает оптимальный контакт с разделяемой эмульсией, содер;ка1ией микроорганизмы.

В качестве поверхностио-вктивно1 о вещества используют преимущественно ноионогенные и катионоактивные средства, например в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества используют продукт присоединения окиси nponvyieна к окиси этилена, предпочтительно с 15-2О молекулами окиси пропилена и 25-ЗО молекулами окиси этилена.

Вкачестве катионоактивного поверхностно-активного вещества используют,

17

например, сополимер из алкилгликолевых формалей, предпочтительно из бутиленгликольформаля.

Концентрация поверхностно-активных веществ составляет 0,05-2,0 г/кг, предпочтительно 0,1-1,0 г/кг в расчете на разделяемую эмульсию.

Температуру поддерживают О-1ОО, предпочтительно 20-8О С.

Температуру эмульсии можно также поддерживать до 180, предпочтительно 120-15О С под давлением до 10, предпочтительно 2-5 ати. При этом нагретый продукт пропускают через помещенную в сосуд под давлением трубу с неполярным твердым полимером. Отделенные фазы отводят через расщирительные вентили и охлаждают в теплообменниках.

рН культуральной жидкэсти.поддерживают при помощи соответствующих ве ществ 1-10, предпочтительно 3-7.

В качестве микроорганизмов используют дрожжи или бактерии,

Получаемая углеводородная фаза обладает такой чистотой, что не нуждается в последующей ступени осветления.

Пример 1. 10 кг ферменторных стоков от .дрожжевания углеводородов,имеющих состав,%: сухая дрожжевая масса 3,3, нефтяной дистиллят 49,3 и водный раствор питательной соли 47,4, подогревают в емкости с мешалкой до SO-C. Затем добавляют 5 г продукта присоединения окиси пропилена и окиси этилена в 10%-ном Бодиом растворе и подогретую смесь пермешивают маишлкой, облицованной тефлоном. Разложение эмульсии заканчивается после перемешивания в течение 0,5 мин. Разделенную эмульсию затем помещают Б осаднтель, где разделение фаз осуществляется в течение 1 мин.

I) результате анализа устанаЕУШвпют,что легкая ф.чза но содержит дрожжей и во/1ы, а тяжелая водная фала имеет состав, %: сухая дрожжевая масса 6,4, углеводород 1,7 и водный раствор питатель- ной соли 91,9.

Пример 2. Процесс осуществляют, как описано в примере 1, с использованием для перемешивания вместо тефлонной мешалки необлицованнэй металлической мешалки и перемешивают 30 мин. Нагретая эмульсия, содержащая микроорганизмы, на фазы не разделяется.

Пример 3. Процесс осуществля- ют согласно примеру 1 без введения в эмульсию, содержащую микроорганизмы, поверхностно-активных веществ. После ЗО мин перемешивания разделения эмульсии на две фазы не происходит. Пример 4. Процесс осуществляют согласно примеру 1 с разделом фаз при 45-С и использованием мешалки, облицованной полиэтиленом. Эмульсия разлагается после перемешивания в течение 0,5 мин. После перелива разделенной эмульсии в осадитель разделение фаз заканчивается по истечении 1 миц.

В результате анализа устанавливают, что углеводородная фаза не содержит воды и дрожжей, а тяжелая водная фаза имеет состав,%: сухая дрожжевая масса 6,3, углеводороды 2,0, водный питательный раствор 91,7.

Пример 5. Процесс осушествля- ют согласно примеру 1 с разделом фаз при 20 С. В качестве поверхностно-активного вещества используют 0,8 г сополимера из бутиленгликольформаля и диэти- ленгликольформаля в 10%-ном растворе в нефтяном дистилляте.

Разложение эмульсии начинается мгновенно и заканчивается после перемешивания в течение 0,5 мин, а после перелива эмульсии в осадитель разделение фаз заканчивается по истечении 1 мин.

В-результате анализа получают углеводородную фазу, не содержащую воду и дрожжей, и тяжелую фазу, состава, %: сухая дрожжевая масса 6,3, углеводоро- ды 2,1, водный раствор питательной соли 91,6.

Пример 6. 10 кг ферменторйых стоков от дрожжевания углеводородов, имеющих состав, %: сухая дрожжевая масса 3,1, дизельное топливо 4S,2, водный питательный раствор 48,7, нагревают до 7О С. Затем добавляют 3 г продукта присоединения окиси пропалена и окиси этилена в 1О%-ном водном растворе, нагре.

тую смесь прэпускают контактную трубу, заполненную TOifi/ioHHoft стружкой. Контактированио осупюствляют в течение 25 сек, прк этом эмульсия мгновенно разлагается.

После перелива разделенной эмульсии 1 в осацитёль фазы разделяются nefjea 22 мин.

F3 результате анализа устанав/.ивают, что углеводородная фаза не содержит воды и дрож;№й, а т.гжелая водная фаза имеет состав,%: сухая дрожжевая масса 5,0, углеводороды 1,6, водный питательный раствор 92,5.

Пример 7. 10 кг ферменторных стоков от дрожжевания углеводородов,

имеющих состав,%: сухая дрожжевая мас са 3,5, нефтяной дистиллят 51,3, водный раствор питательной соли 45,2, перемо шивают с 4 г продукта присоединения окси пропилена и окиси этилена в 10%-ном водном растворе и помещают в емкость под давлением. При- этом эмульсию нагревают под давлением 3 ати до и пропускают через помещенную в емкость контактную трубу, заполненную тефлонны- ми шариками со средним диаметром 2 мм. При этом начинается Мгновенное разложение эмульсии.

Разделение фаз осуществляется в части напорной емкости, которая выполнена в виде зоны покоя, и заканчивается по истечении 1 мин.

Каждую фазу отводят отдельно иохлаждают в теплообменнике.

В результате анализа устанавливают, что углеводородная фаза не содержит воды и дрожжей, а тяжелая фаза имеет сое- тав,%: сухвя дрожжева.я масса 7,1, углеводороды 1,1, водный раствор питательной соли 91,8.

Пример 8. 10 кг продуктов ферментации при рН 7,2 бактериальной утилизации нефтяного дистиллята состава,%: сухая бактериальная масса 3,4, нефтяной дистиллят ЗО,5, водный раствор питатель ной соли 66,1, доводят при помощи 1 н. сернрй кислоты до значения рН 4,0 и добавляют Юг продукта присоединения окиси пропилена и окиси этилена в виде 1О%-ного водного раствора, нагревают в емкости с мешалкой до 8ОС. В заключение перемешивают 1 мин мешалкой, облицованной тефлоном, В течение этого времени начинается разложение эмульсии, заканчивающееся после ее перелива в

осадитель через 2 мин.

В результате анализа устанавливают, что легкая углеводородная фаза не содержит бактерий и воды, а тяжелая фаза

имеет состав,%; сухая бпктериальнля мчс са 4,8, не4ггяной анстиллят 2,5, р.чствор питательной соли 92,7.

Предлагаемый способ Выделения микроорганизмов экономически ; ыгопен, так как разделение углеводородной фазы осуществляется без использования процесса центрифугирования - сепарирования, требует использования поверхностно-активных веществ невысокой концентрации 0,1-1,0 г/кг ферменторных стоков по сравнению с 5 г/кг ферменторн: -.х стоков по известному способу. Небольшая концентрация поверхностно-активных веществ благоприятно влияет на содержание сточных вод и экономичность всего процесса.

Преимуществом предлагаемого спосо- ба является также и то, что он требует небольшой затраты времени, технологический процесс может осуществляться непрерывно, а используемый неполярный полимер не регенерации своей поверхности.

Процесс по предлагаемому способу может быть также осуществлен в стерильных условиях при соответствующем выполнении применяемого оборудования и емкостей.

Предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с известным более полное выделение микроорганизмов, а углеводородная, фаза имеет чистоту, не требующую проведения последующей ступени осветления.

Формула .изобретения

1.Способ вьщеления микроорганизмов нз культуральной жидкости, полученной в результате выращивания микроорганизмов на углеводородсодержащих средах, путем добавления в них поверхностно-активных веществ, отличающийс я тем, что, с целью более полного вьщеления микроорганизмов, в культуральную жидкость после добавления поверхностно-активного вещества вводят непо- лярный полимер.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неполярного полимер используют политетрафторэтилен или полиэтилен.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что рН культуральной жидкости устанавливают 1-1 О, предпочтительно 3-7.

7619507е

4. Способ по пп. 1-, (9 t л и -ч а-Источники ннфх}рмации, принятые во

ю щ и и с я тем, что в качестве мвкро йнимание при экспертизе; организмов используют дрожжи или бакте-1. Авторское свидетельство СССР

рии.hfc 294361, кл. С 12 С 11/24, 1969.