Аппарат для выращивания микроорга-НизМОВ Советский патент 1981 года по МПК C12B1/10 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к аппаратам для выращивания микроорганизмов.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, аэратор, циркуляционный стакан, пеногаситель, перемешивающее устройство, расположенное на приводном валу, и магнитный привод, включающий связанную с электродвигателем ведущую полумуфту, укрепленную на валу ведомую полумуфту и разделительный экран, расположенный с образованием зазора между ним и ведомой полумуфтой 1J.

Этот аппарат является наиболее близким к данному изобретению по технической сущности.

Недостатком его является то, что ведомая полумуфта, сообщаясь с реакционным объемом аппарата, способствует загрязнению среды в аппарате в результате осаждения биомассы в зазоре между ней и экраном, ее загниванию и проникновению продуктов распада в реакционный объем аппарата. При этом биомасса подсыхает в зазоре, уплотняется и начинает тормозить движение ведомой полумуфты за счет трения между ней и полумуфтой, вследствие чего в результате образования в зазоре слоя биомассы уменьшается величина передаваемого магнитного момента. В связи с этим требуется частая разборка аппарата и его последующая стерилизация (продолжительность процесса между разборкой - не более одного месяца).

Целью изобретения является предотвращение образования застойных зон и загрязнения среды в аппарате. Для достижения этой цели он снабжен

системой подвода стерилизующего агента, при этом вал выполнен полым и подсоединен в верхней части к указанной системе, а в нижней части сообщен с зазором между экраном и ведущей полумуфтой, причем

внешняя поверхность этой полумуфты имеет нарифления, а в зоне ее расположения на стенке емкости выполнены отбойники.

На фиг. 1 показан аппарат для выращивания микроорганизмов; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит емкость 1 с размещенными в ней аэратором 2, циркуляционным стаканом 3 с теплообменником в виде рубашки, полым валом 4 с закрепленным на нем пеногасителем 5 (например, в виде винта) и перемешивающим устройством 6 (например, закрытой турбинной мешалкой). Аппарат снабжен магнитным приводом, включающим укрепленную на валу 4 ведомую полумуфту 7, закрепленную на валу электродвигателя 8 ведущую полумуфту 9 и разделительный немагнитный экран 10, установленный с образованием зазора 11 между ними полумуфтой 7. Полумуфты содержат постоянные магниты, укрепленные в корпусе.

Полый вал 4 с полумуфтой 7 опирается на шаровую опору 12, закрепленную на экране 10. В верхней части вал 4 вращается в подщипнике скольжения в виде втулки 13, закрепленной в стакане 14. Полый вал 4 сообщен с одной стороны с зазором 11, а с другой через патрубок 15 - с сиетемой подвода стерилизующего агента, например воздуха, воды или пара. Снаружи ведомой полумуфты 7 нанесено нарифление в виде зубьев и впадин для распределения в объеме жидкости выходящего из зазора стерилизующего агента или воздуха.

Внутри емкости 1 в зоне расположения полумуфты 7 укреплены отбойники 16 для более эффективного перемешивания среды в аппарате и смешивания стерилизующего агента с культуральной жидкостью. В качестве стерилизующего агента может быть использована вода, которую подают в аппарат непрерывно при проточном культивировании микроорганизмов, воздух, подаваемый в качестве аэрирующего агента одновременно с его подачей в аэратор 2 в определенном соотношении, или пар, который может быть подан периодически как для нагрева среды в аппарате, так и для стерилизации паром аппарата в целом или с целью кратковременного воздействия паром на среду в зазоре.

Аппарат работает следующим образом.

Емкость 1 заполняют питательной средой, вносят культуру микроорганизмов, включают в работу магнитный привод и приводят во вращение полый вал 4 с укрепленными на нем мешалкой 6 и пеногасителем 5. Через аэратор 2 подают большую часть воздуха для аэрации среды в аппарате, а оставшуюся часть подают через патрубок 15 в полый вал 4 и далее в зазор И.

В аппарате устанавливается направленная циркуляция среды через мешалку 6, вверх в пространстве между стаканом 3 и стенкой емкости 1, далее вниз во внутреннее пространство стакана 3 и вновь в мешалку 6.

Выходящий через зазор воздух отбрасывается в радиальном направлении нарифлениями полумуфты 7 и перемешивается со средой с помощью отбойников 16, далее

жидкость частично поднимается вверх в нространство между стаканом 3 и стенкой емкости 1, а частично поступает вместе с аэрирующим воздухом, подаваемым через аэратор 2, в перемешивающее устройство 6. Далее цикл циркуляции среды в аппарате повторяется.

Преимущество предложенного аппарата по сравнению с известным заключается в том, что он обеспечивает возможность длительного (до трех месяцев) проведения процесса выращивания микроорганизмов в стерильных условиях, поскольку подача в зазор стерилизующего агента предотвращает загрязнение среды в аппарате продуктами разложения биомассы, проникшей в зазор.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенного аппарата геометрической емкостью до 200 л составит 10000-20000 руб. в год за счет увеличения времени эксплуатации аппарата и снижения затрат на его обслуживание (разборка, сборка, очистка, стерилизация, монтаж).

Формула изобретения

Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, аэратор, циркуляционный стакан, пеногаситель, перемешивающее устройство, расположенное на приводном валу, и магнитный привод, включающий связанную с электродвигателем ведущую полумуфту, укрепленную на валу, ведомую полумуфту и разделительный экран, расположенный с образованием зазора между ним и ведомой полумуфтой, отличающийся тем, что, с целью предотвращения образования застойных зон и загрязнения среды в аппарате, он снабжен системой подвода стерилизующего агента, при этом вал выполнен полым и подсоединен в верхней части к указанной системе, а в нижней части сообщен с зазором между экраном и ведущей полумуфтой, причем внешняя поверхность этой полумуфты имеет нарифления, а в зоне ее расположения на стенке емкости выполнены отбойники.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Аппарат для выращивания микроорганизмов серии ЕР, серийно выпускаемый фирмой «Electrolux Fermentation, с рабочим объемом от 20 до 300 л. Каталог фирмы «Electrolux Fermentation, раздел JPilot Fermentors ЕР. S-31044, Getinge Sweden Tel. Halmstad 035/54420, Telex 38037, июнь 1974 (прототип).

J