Способ выращивания микроорганизмов Советский патент 1983 года по МПК C12N1/20 

со

00

О

00 4 Изобретение оаносится к микробио логической промьииленности, а именно к способу выращивания микроорганизмов, В основном авт.сБ.№ 811846 описан способ выращивания микроорганизмов в аэробных условиях на питательной среде, содержащей источники азота, фосфора, калия, магния и микроэлементы, в присутствии углеводородов в качестве источника углерода при повшиенном давлении в ферментере с последующим сбором сус пензии микроорганизмов в- накопитель ной емкости при атмосферном давлени при этом образующуюся в процессе культивирования газовую фазу возвра щают в ферментер в количестве, обес печивающем заданную разность рН среды в ферментере и накопительной емкости, причем при выращивании бактерий рода Methylococcus с использованием газообразных углеводородов в качестве источника углерода культивирование ведут при давлении 5-50 кг/см, а разность рН в фермен тере и накопительной емкости состав ляет Of 8-1,О ед.рН, а при выращивании дрожжей рода Candida с использованием жидких н-парафинов. в качестве источника углерода кулътивиI рование ведут при давлении 5,15 кг/см f а pasBiocTb рН составляет 0,5-0,6 еДорН, Газовую фазу пе ред возвращением в ферментер очища™ ют от углекислого газа раствором ще лочи ij , Недостатками известного способа являются невысокие ВЕЛХОД биомассы и продуктивность процесса. Цель изобретения - увеличение вьохода биомассы и повышение продуктив но с т и процесса, в ыращи в а ни я. Это достигается тем, что в способе выращиваЕЩЯ микроорганизмов по а.в.т, св. № 811846 щелочной раствор,; полученный после очисткТ гаг .зовой фазы,подают в ферментер в кол честзе 5-15%,к протоку. Карбонаты, содержащиеся в отработанном щелочном растворе, служат .дополнительным источником углеродного.питания микр организмов, а также стимулятором их роста. При использовании в качестве ще.г. лочного раствора смеси 10 %-ного рас вора гидроокиси натрия и аммиачной воды отработанньой, раствор являетоа.. также дополнительным источником азо ного питания. .Пример 1. Смешанную культу ру метанокислящих микроорганизмов Methylococcus capsulatus,Methylosin trishosporiujn Tlavobacterium gasotypicum выращивают в ферментере непрерывно со скоростью протока 0,15 Г при давлении 0,9 МПа при те пературе 38-40 С на водоминеральной питательной среде, содержащей в 1 л следующие количестваминеральных компонентов питания,г: фосфорная кислота (73%)-,2,5 мл Сернокислый магний1,0 Хлористый калий1,25 Сернокислый марганец0,050 Сернокислое железо0,040 Сернокислый цинк0,015 Сернокислая медь0,10 Борная кислота0,03 Молибденовокислый 0,0022 .натрий 0,0024 Сернокислый кобальт Значение рН среды 5,5-5,7 поддерживают подачей 8-10%-ного раствора аммиачной воды, являющейся также источником азота.Концентрацию остаточного минерального азота поддерживают на уровне 80-150 мг/л и фосфора 60-90 мг/л. В качестве источника углерода используют природный газ ,в качестве источника свободного кислорода - технологйческий кислород, содержащий 95 об.% О и.5 об.% азота. Очистку возвращаемой в ферментер отработанной газовой фазы от углекислоты осуществляют промывкой ее раствором щелочи, представляющим собой смесь 10%-ного раствора гидроокиси натрия и аммиачной воды в соотношении 1:1, что позволяет возвращать в ферментер до 99,5% отработанной газовой фазы. Отработанный раствор щелочи, содержащий карбонаты натрия и аммония в суммарной Концентрации 15-25% г/л подают в ферментер в количестве 10% к протоку. После подачи отработанного раствора щелочи концентрация; биомассы составила 53,2 г/л ( в контроле 48 г/л) .Выход по метану и кислороду составил соответственно 0,91 и 36% (в контроле 77 и 29%). Продуктивность процееса выращивания 8,0 г/л.час (в контроле 7,2 г/л.час). Пример 2. Процесс выращивания дрожжей Candida Г |зо1у11са осуществляли в ферментере на водно51инеральной питательной среде, содержащей на 1 л водопроводной.воды следующие количества питательных веществ, г: Аммоний фосфорнокислый 2,00. дву замещенный. Калий хлористый1,15 Сернокислый магний 0,15 СернокИсльй цк.нк0,17 Сернокислый марганец 0,045

0,068

Сернокислое железо 0,025 Дрожжевой экстракт

В качестве источника углерода используют парафины с длиной цепи 1014 атомов. Источником свободного кислорода являлся технический кислород. Температуру процесса культивирования поддерживают на уровне 3032 0 подачей охлаждающей воды в рубашку теплообменника, заданное зна:Чение рН 4,5 автоматически поддерживают подачей аммиачной воды. После осуществление процесса периодического культивирования переходят на пробок со скоростью 0,1-0,2 ч , а затем повышают давление со скоростью 0,08-0,1 МП. Стабильный непрерывный процесс с рециркуляцией газовой фазы осуществляют при рабочем давлении в ферментере 0,5 МПа ири этом продуктивность процесса , биосинтеза составляет 5,0 кгАСВ/м -ч при концентрации биомассы i26 г/л. Выход по парафину 90%, по кислороду 45%.

Выходящий из ферментера газ, егодержащий 18 об.% кислорода, 74 об.% азота и 8 об.% COg , поступает на узел разделения где 10% газового потока сбрасывают в атмосферу, а остальную часть очищают от углекислого газа и возвращают в ферментер. Очистку газового потока от углекислого газа осуществляют смесью 10%-ного раствора гидрокиси натрия и аммиачной воды в соотношении 1:1. Отработанный раствор щелочи, содержащий карбонаты натрия и аммония в суммарной концентрации 15г25 г/л, непрерывно подают в жидкую фазу 5 процесса выращивания в феЕЯнентер в количестве 10% к протоку.

Концентрация биомассы составляет 28 г/л, выход по парафину и кислороду соответственно 95 и 49%. 0 Продуктивность процесса выращивания 5,6 г/л-ч (в контроле 5,0 г/л.ч).

Таким образом, описанное усовер - шенствование основного изобретения позволяет увеличить выход биомассы ,и повысить продуктивность процесса.

СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗКОВ по авт. св. № 811846, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода биомассы и повышения продуктивности процесса выращивания, щелочной раствор, полученный после очистки газовой фазы, подают в ферментер в количестве 5-15% к протоку.