DE2433414B2 - Fermentationsbehälter - Google Patents

Fermentationsbehälter

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Description

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Die Erfindung betrifft einen Fermentationsbehälter mit einer Kreiselpumpe, die mit einem axial ansaugenden, geschlossenen Schleuderrad versehen ist, bei der ein Gas an der engsten Stelle einer venturiartigen Verengung zugeführt wird, die von einem das Gas zuführenden Körper und einem Rohr gebildet ist.
Ein solcher Fermentationsbehälter wird zum Belüften von Flüssigkeiten unter Bildung von Luft-Flüssigkeits-Dispersionen, wie sie bei aeroben mikrobiologischen Prozessen Anwendung finden, um die Mikroorganismen mit dem Nährmedium und Sauerstoff zu versorgen, verwendet. Beim Fermentationsbehäller gemäß der DE-OS 23 59 830 ist ein axial ansaugendes und radial bzw. tangential ausschleuderndes geschlossenes Schleu- w derrad vorgesehen, welches eine venturiartig verengte Eintrittsöffnung zwischen der Nabe des Schleuderrades und einem eingezogenen Rohr als Teil der Schaufelradabdeckung aufweist und an der engsten Stelle, also dem OrI der größten Flüssigkeitsgeschwindigkeit, Ansaugöffnungen für die Gasphase aufweist. Die Kreiselpumpe ist in der Nähe des Behälterbodens im z. B. kugeligen Fernientationsbehälter angeordnet. Über der axialen Einlrittsöffnung ist ein zylindrisches Leitrohr größeren Durchmessers angebracht, so daß der Inhalt des Behälters dauernd umgewälzt wird.
Bei großen Behältern ergibt sich oft aus räumlichen Gründen die Notwendigkeit, eine hohe zylindrische Form mit geringem Durchmesser zu wählen. Dies hat zur Folge, daß bei gefülltem Behälter entsprechend dessen Höhe ein großer hydrostatischer Druck im Unterteil auftritt. Dieser kann so groß sein, daß die durch die venturiartig verengte Eintrittsöffnung erreichte Sogwirkung nicht höher als der hydrostatische Druck wird und die Gasphase (Luft oder Sauerstoff) mit Kompressoren eingepreßt werden muß. Bei großen Behältern und entsprechend großen Gasmengen werden diese Anlagen in Einrichtung und Betrieb sehr aufwendig, so daß die Wirtschaftlichkeit der Begasung ungünstig beeinflußt wird. *>5
Es ist eine Vorrichtung zur Eintragung und Umwälzung von Sauerstoff oder sauerstoffhaitigem Gas (Luft) Flüssigkeit bekannt (CH-PS 5 29 073). Hier befindet sich außer einem als Schleuderpumpenrad ausgebildeten im Belebungsbecken mittig angeordneten Oberflächenbelüfter im unteren Teil des Belebungsbeckens koaxial noch eine diesem axial zufördernde, von umen ansaugende vertikale Flügelrad-Umwälzvorrichtung in der Mitte eines venturiartigen kurzen Leitrohrs, welches an der Stelle des Flügelrads seinen geringsten Durchmesser aufweist Die Luft- und Sauerstoffzunahme erfolgt über ein horizontal von außen eingeführtes Rohr unterhalb des Flügelrads in den engsten Querschnitt dieses venturiartigen Leitrohrs und durch ein axial in den unteren Einlaufquerschnitt von außen mündendes Rohr. Der Bauaufwand für den Oberflächenbelüfter und die Umwälzvorrichtung ist ebenso wie der Energieaufwand nicht unbeträchtlich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen hohen Fermentationsbehälter mit einer Begasungsvorrichtung anzugeben, bei dem der Aufwand an Anlagekosten und Energiebedarf, verringert ist, indem der für die Zufuhr des Gases erforderliche Überdruck vermindert ist, damit dann beispielsweise anstelle von Kompressoren Ventilatoren oder andere wirtschaftliche Niederdruckgebläse verwendet werden können.
Diese Aufgabe ist bei der eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß über dem in der Nähe des Behälterbodens angeordneten Schleuderrad ein zylindrisches Leitrohr angeordnet ist, welches in der Nähe seines oberen Endes eine Verengung aufweist, in welcher der das Gas zuführende Körper in solcher Höhe angebracht ist, daß die Gaszufuhröffnungen an der engsten Stelle der durch das Leitrohr und dem Gaszufuhrkörper gebildeten ringförmigen Verengung angeordnet sind. Zweckmäßigerweise ist der das Gas zuführende Körper innerhalb der Verengung des Leitrohrs axial beweglich angeordnet.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des mit einer erfindungsgemäßen Begasungsvorrichtung versehenen Fermentationsbehälters dargestellt.
In einem senkrechten, zylindrischen Fermentationsbehälter 1 ist am Boden eine Kreiselpumpe 2 bzw. das geschlossene Schleuderrad einer solchen angeordnet, welche den Behälterinhalt axial ansaugt und radial ausschleudert und durch einen Elektromotor 3 über ein Getriebe 4 angetrieben wird. Axial über dieser Kreiselpumpe ist ein Leitrohr 5 angeordnet, welches bis in den Oberteil des Behälters ragt und im Oberteil 6 verengt ist. An dieser Stelle ist ein Gaszuführungskörper 7, der als hohler Doppelkonus ausgebildet ist und mit dem hohlen Trägerrohr 9 vertikal verschoben werden kann, vorgesehen, so daß der vom verengten Oberteil 6 des Leitrohrs 5 und dem Körper 7 gebildete Ringspalt durch Axialverschiebung des Trägerrohres 9 in seinem Querschnitt verändert werden kann. Gaszuführungsöffnungen 8 sind in der Wandung des Gaszufuhrkörpers 7 in einer Ebene angebracht. Die Axialverschiebung läßt sich in einer Stopfbüchse 10 durchführen.
Zum Betrieb wird die zu behandelnde Flüssigkeit (Nährmedium mit Mikroorganismen) chargenweise oder auch kontinuierlich in den Fermentationsbehälter eingeleitet und die Luft durch das hohle Trägerrohr 9 zugeführt. Bei der Rotation des Kreiselschleuderrades wird die Flüssigkeit durch das Leitrohr 5 axial angesaugt und radial ausgeworfen, so daß sie außerhalb des Leitrohrs nach oben und innerhalb des Leitrohrs nach unten gefördert wird. Je nach der axialen Einstellung des Gaszuführungskörpcrs 7 wird zwischen diesen und der
Verengung 6 des Leitrohrs 6 ein mehr oder weniger weiter Ringspalt gebildet in welchem die Flüssigkeit die höchste Strömungsgeschwindigkeit erreicht und dadurch ein Sog an der Stelle bewirkt, an welcher die öffnungen 8 im Gaszuführungskörper angeordnet sind. Da die Luftzuführungsstelle im oberen Bereich des Behälters angeordnet ist, wird der hydrostatische Gegendruck nicht wirksam, um so mehr als an iJieser Stelle der durch die Venturiwirkung auftretende Unterdruck vorhanden ist
Die erfindungsgemäße Gestaltung löst die gestellte Aufgabe derart vollkommen, daß sich in den meisten Fällen eine Anwendung eines Gebläses erübrigt und die Saugwirkung der Vorrichtung allein ausreicht. Damit ist die Wirtschaftlichkeit des Lufteintrags in den Fermentationsbehälter entscheidend verbessert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Fermentationsbehälter mit einer Kreiselpumpe, die mit einem axial ansaugenden, geschlossenen Schleuderrad versehen ist, bei der ein Gas an der engsten Stelle einer venturiartigen Verengung zugeführt wird, die von einem das Gas zuführenden Körper und einem Rohr gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß über dem in der Nähe des Behälterbodens angeordneten Schleuderrad ein zylindrisches Leitrohr (5) angeordnet ist, welches in der Nähe seines oberen Endes eine Verengung (6) aufweist, in welcher der das Gas zuführende Körper (7) in solcher Höhe angebracht ist, daß die Gaszufuhröffnungen (8) an der engsten Stelle der durch das Leitrohr (5) und dem Gaszufuhrkörper (7) gebildeten ringförmigen Verengung angeordnet sind.
2. Fermentationsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Gas zuführende Körper (7) innerhalb der Verengung (6) des Leitrohrs (5) axial beweglich angeordnet ist.
DE2433414A 1972-12-01 1974-07-11 Fermentationsbehälter Expired DE2433414C3 (de)

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CH1763072 1972-12-01
CH842873A CH559575A5 (en) 1973-06-08 1973-06-08 Gas introduction device for nutrient media - with impeller having venturi suction eye and gas inlet holes at narrowest section
CH1030073A CH564368A5 (de) 1973-07-13 1973-07-13

Publications (3)

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DE2433414A1 DE2433414A1 (de) 1975-02-06
DE2433414B2 true DE2433414B2 (de) 1979-10-18
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105726C1 (en) * 1991-02-23 1992-09-17 Reinhold Dipl.-Ing. 6315 Muecke De Altensen Glass contg. bio-reactor with improved circulation - comprises mixing nozzle composed of first mixing section for mixing microorganism suspension with gas stream, and second section for further adding suspension for final mixing in third section

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FR2440224A2 (fr) * 1978-10-11 1980-05-30 Carboxyque Francaise Procede de traitement d'un liquide par un gaz, notamment d'eaux residuaires par l'oxygene
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DE2433414A1 (de) 1975-02-06
DE2359830B2 (de) 1976-10-07
DE2359830A1 (de) 1974-07-04
DE2433414C3 (de) 1980-07-03

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