Способ получения биомассы Советский патент 1982 года по МПК C12N1/26 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленноети, а именно к способам получения биомассы путем культивирования микроорганизмов на углеводороде од ержащих средах с последующим« выделением биомассы из суспензии.

Известен способ выделения биомассы, включающий культивирование микроорганизмов на углеводородах в присутствии поверхностно-активных веществ с после- j0 дующим выделением биомассы при добавлении поверхностно-активных и органических веществ til .

Способ характеризуется недостаточным эффектом выделения биомассы и слож-|5

ностью процесса культивирования микроорганизмов.

Цель изобретения - упрощение процесса культивирования микроорганизмов.

Поставленная цель достигается тем, 20 что согласно способу получения биомассы, предусматривающем аэробное культивирование микроорганизмов на питательной среде, содержащей жидкие углеводороды в качестве источника углерода, JS

источник азота, необходимые минеральные источники питания и поверхностноактивные вещества, с последующим вы,- делением биомассы при добавлении смеси поверхностно-чэктивных и органических веществ, культивирование микроорганизмов

ведут при добавлении смеси, используемой при выделении биомассы, при этом в качестве органических веществ используют полиэтиленгликоль или поливиниловый спирт с мол. вес. 1ОООО, и/или углеводы с мол.вес. 15О.

При этом концентрацию органического вещества в водной среде поддерживают в пределах 0,1 - 2,0 г/л.

Способ осуществляют следующим образом.

Микроорганизмы, дрожжи или бактерии культивируют в ферментере снабженном мешалкой и устройством для аэрирования среды. В качестве источника углерода используют очищенные жидкие парафины или нефтяные дистилляты.

Водная питательная среда содержит необходимые для роста минеральные источники питания микроорт-анизмов. В водную питательную среду вводят / ononKViTenbHo поверхностно- зктивное и ортаническое вещество в концентра)-ШИ 0,1 - 0,2 г/п. Углеводороды и водную питательную среду вводят в ферментер или раздельно, или в смеси в виде эмульсии. Эмул сию получают путем интенсивного пере мешивания компонентов. Процесс культивирования микроорга низмов осуществляют непрерывным спо собом. Выходящую из ферментера суспензию микроорганизмов собирают в сборнике, где она в течение 10 мин разделяется на три слоя ; верхний слой - углеводо- родь; и культуральная жидкость; средHnii слой культуральная лшдкость; нижний слой - биомасса микроорганизмов и культуральная жидкость. Слои разделяют. Из нижнего слоя (тяжелой фазы) биомассу выделяют дал известными способами : деканташшй, (55льтраш1ей или др. Средний слой, содержащий элементы угитательной среды, поверхностно актив иые J органические вещества, может быть позцраиден в процесс культивир дад Верхний слой (легкая фаза) через некоторое время разделяется на угле- зодороды и водную среду. Разделение может быть ускорено нагреванием или яр. известными способами. П р и м е р 1. В ферментере с мешалкой и системой аэрирования непрерывно ку;гьтивируют дрожж) ОопйлсЧс; (l.iCTrnori r3v, . Источником углерода слу;к;)Г | ракШ1Я перегонки нефти с пределами выкипания 15О -- . Водна питательная среда содержит, кроме необходимых для роста минеральных компонентов, 0,8 г/л декстрана и 0,8 г/л поверхностно-активного вещества, полученного присоединением 9 молекул окиси этилена к додеканолу. Время пребывания дрожжей в фермен тере 5 ч. Выходившую из ферментера дрожжевую суспензию подают в емкость. В суспензию добавляют указанное выще поверхностно-а тйвное вещество из рас чета 0,5 г на 1л суспензии. Смесь перемешивают и оставляют на отстаива ние. Через 15 мин суспензия расслаивает ся на три слоя, которые разделяют. 80д Верхний слой (легкая фаза) состоит из углеводородов и из отработанной культуральной жидкости и представляет собой эмульюию. При нагреве до 6О эмульсия разлагается. Средний слой представляет собой отработанную культуральную жидкость. Его возвращают в процесс культивирования. Нижний слой (тяжелая ф,зза) представляет собой суспензию дрожжевых клеток в куЛьтуральной жидкости. Содержание биомассы в суспензии около 20%. Биомассу отфильтровывают и высушивают. Пример 2. В ферментере с мешалкой и системой аэрирования непрерывно культивируют дрожжи Ccsndido ,ierwov dii. Источником углерода были чистые п-парафины с длиной углеродной непи С.-С,Водная питательная среда содержит кроме необходимых для роста минеральных компонентов, 0,7 г/л карбоксиметилцеллюлп- зы и 1,2 г/л поверхностно-активного вещества. Поверхностно-активное вещество получают присоединением 10 молекул окиси этилена к додеканолу. Время пребывания дрожжей в ферментере 5 ч. ВыходиБщую из ферментера дрожжевую суспензию подают в емкость для отстаивания. Примерно через 15 мин суспензия расслаивается на три слоя, аналогичные описанным в примере 1. После разделения фаз две верхние возвращают в ферментер. Тяжелую фазу сгущают и биомассу высушивают. Пример З.В ферментере с мешалкой и системой аэрирования непрерывно культивируют бактерии ЕВ 10с, :з МЕТ В 395. Источником углерода были продукты перегонки нефти с пределами выкипания 25О - З70с. Водная питательная среда содержит, кроме необходимых для роста минеральных компонентов, 1,0 г/л поли- этиленоксида и 0,8 г/л поверхностноактивного вещества, аналогичного приведенному в 2. Вактерии культивируют в ферментере 5 ч. Выходившую из ферментера бактериальную суспензию подают в емкость, где смешивают с выше указанными поверхностно-активным вешество, которое добавляют в количестве 0,3 г/л и затем отстаивают.

После отстаивания в течение 30 мин смесь расслаивается на 2 слоя. Верхний слой представляет собой эмульсию нефтепродукта в водной среде ; нижний слой содержит бактериальную биомассу в виде суспензии в культуральной жидкости.

Верхний слой отделяют от нижнего декантацией. Далее бактериальную суспензию сгущают центрифугированием. Сгущенную биомассу сушат при .

В результате выполнения способа в процессе культивирования микроорганизмов на углеводородах при добавлении в среду органических и поверхностно-активных веществ происходит разделение биомассы и среды культивирования, что значительно упрощает последующее выделение биомассы из среды.

Формула изобретения

1. Способ получения биомассы, предусматривающий аэробное культивирование микроорганизмов на питательной среде,

содержащей жидкие углеводороды в качестве источника углерода, источник азота, необходимые минеральные источники питания и поверхностно-активные вещества, с последующим выделением биомассы при добавлении смеси поверхностно-активных и органических веществ отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, культивирование микроорганизмов осуществляют при добавлении смеси, используемой при выделении биомассы, при этом в качестве органических веществ исполькзуют полизтиленгликоль или поливиниловый спирт с мол. вес. 10ООО, и/или углевод с мол. вес. 150.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что концентрацию органического вещества в водной среде ПЪд- держивают в пределах 0,1 - 2,0 г/л.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 23439О9, кл. С 12 С 11/24, 1976.