Способ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов Советский патент 1979 года по МПК C12B1/08 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам управления процессами непрерывного культивирования микроорганизмов, например кормовых дрожжей.

Известен способ автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов, например, кормовых дрожжей, предусматривающий регулирование концентрации подаваемого питательного субстрата, расхода воздуха и раствора минеральнШ шлей в зависимости от изменения величины экономического коэффициента использования субстрата, который определяют через определенные промежутки времени 1.

Однако этот способ не может быть использован для управления работой группы аппаратов.

Известен способ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов в системе с несколькими аппаратами, предусматривающий изменение подачипитательных веществ 2.

Этот способ является наиболее близким по технической сущности к описываемому.

Однако этот способ не учитывает изменения экономического коэффициента использования субстрата в каждом аппарате. Целью изобретения является повыщение выхода целевого продукта.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу определяют экономический коэффициент использования субстрата для каждого аппарата и расход питательных веществ в каждый аппарат через определенные промежутки времени, находят отноще.ние изменения экономического коэффициента использования субстрата к изменению расхода питательных веществ для каждого аппарата, сравнивают полученные величины между собой, а расход питательных веществ в каждый аппарат корректируют в зависимости от результата сравнения.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Дрожжерастительные аппараты 1 соединены с общим коллектором питательных веществ посредством трубопроводов, на которых установлены концентратомеры 2 питательных веществ и исполнительные органы 3. На выходе аппаратов установлены датчики 4 и 5 для измерения концентрации биомассы и остаточных питательных веществ соответственно. Вычислительные устройства 6 имеют счетчики времени 7 и предназначены для расчета экономических коэффициентов каждого аппарата. Входы вычислительных устройств 6 qoeдинены с датчиком 4 биомассы, концентратомерами 2 питательных веществ на-входе датчика 5 и на выходе, а их выходы - со входами блока 8 нагрузок, который имеет блок 9 памяти. Выходы блока 8 нагрузок соединены с исполнительными органами 3. Через равные промежутки времени, продолжительность которых задается в блоке 7, в вычислительном устройстве 6 производится вычисление экономического коэффициента по данным датчиков 4 и 5 и концентратомером 2. Вычисленные значения экономических коэффициентов и соответствуюЩте иЖ Зкачения расходов питательных веществ поступают в блок 8 нагрузок, где сравниваются .соответственно с предыдущими значениями, которые находятся в блоке 9 памяти. Результат сравнения экономических коэффициентов относится (делится) к результату Сравненкя расходов питательных веществ для каждого аппарата. Полученные результаты (относительный прирост экономического коэффициента) сравниваются с ограничениями, численное значение которых хранится в блоке 9 памяти, и, если они не выщли за пределы ограничений, сравниваются между собой. ; По результатам сравнения относительных приростов экономических коэффициентов в блоке 8 вырабатываются управляющие воздействия, поступающие на исполнительные органы 3, установленные на линиях подачи питательных веществ в каждый аппарат. При этом наибольшее количество питательных веществ (с учетом ограничения) Поступает в аппарат, у которого относительный прирост экономического коэффициента наибольший и наоборот - аппарат с наименьщйм относительным приростом экономического коэффициента получает наименьщее количество питательных веществ. В результате такого перераспределения аппараты, в которых процесс по каким-то причинам идет плохо, получают малые нагрузки, что приводит к увеличению времени пребывания биомассы в аппарате и к увеличению концентрации биомассы и соответственно экономического коэффициента. Таким образом, в процессе непрерывной работы группы аппаратов происходит периодическое перераспределение питательных ве,ществ в зависимости от текущего состояния процесса в каждом аппарате, что позволяет получить максимальный эффект по выпускаемой продукции от группы параллельно работающих аппаратов. Формула изобретения Способ аЕвтоматического управления процессом выращивания микроорганизмов в системе с несколькими аппаратами, предусматривающий изменение подачи питательных веществ, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, определяюг экономический коэффициент использования субстрата для каждого аппарата и расход питательных веществ в каждый аппарат через определенные промежутки времени, находят отношение изменения экономического коэффициента использования субстрата к изменению расхода питательных веществ для каждого аппарата, сравнивают полученные величины между собой, а расход питательных веществ в каждый аппарат корректируют в зависимости от результата сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 507625, кл. С 12 В 1/08, 1974. 2.«Принцип построения и структурных вариаций аппаратов для управляемого культивирования микроорганизмов при лабораторных исследованиях. Реферативный сборник «Микробиологическая промышленность выпуск 10 (106), 1973., с. 10-12.