DE2924181A1 - Fermentor zum zuechten von mikroorganismen - Google Patents

Description

VON KREISLER SCHÜNWALD " EISHOLD FUBS VON KREISLER KELLER SELTING WERNEft

, , . PATENTANWÄLTE

Anmeldern!

Dr.-Ing. von Kreisler 11973

Medicoplast GmbH Dr.-Ing. K. SAöiwaH IJ

^ Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden

Dr. J. F. Fues, Köln

CH-61 82 Escholzmatt Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln

(<3r.hT.Ta ή ν \ DipL-Chem. Carola Keller, Köln

Ibcnweiz; Dipl.-Ing. G. Selting, Köln

Dr. H.-K. Werner, Köln

Sg/kh 13. Juni 1979

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KÖLN 1

Fermentor zum Züchten von Mikroorganismen

Die Erfindung betrifft einen Fermentor zum Züchten von Mikroorganismen, mit einem Gefäß, in das von unten her ein Rührwerk hineinragt und in dessen oberem Bereich sich ein rotierender Schaumabscheider befindet, der mit einer Gasauslaßleitung in Verbindung steht, mit einem koaxial in dem Gefäß angeordneten, oben und unten offenen Leitzylinder, einem Begasungsrohr und mit mehreren Stechanschlüssen in der Gefäßwand für Zugabe bzw. Entnahme von Gasen oder Flüssigkeiten und zum Hindurchführen von Sonden u. dgl.

Bei einem bekannten Fermentor dieser Art (DE-AS 24 41 427) weist das Gefäß einen stark gewölbten und gegen die Mitte eingezogenen Deckel und einen ebenfalls gewölbten und gegen die Mitte eingezogenen Boden auf. Durch den Boden hindurch ragt ein Rührwerk in das Innere des Gefäßes und in einen in dem Gefäß angeordneten Leitzylinder hinein. In das Gefäß wird eine Nährlösung für Mikroorganismen hineingegeben und durch ein Begasungsrohr wird die für die Vermehrung

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der Mikroorganismen benötigte Luft in die Flüssigkeit geleitet. Das Rührwerk verursacht eine Strömung des Flüssigkeits-Luftgemisches. Diese Strömung verläuft in dem Ringraum zwischen Leitzylinder und Gefäßwand nach oben, um durch das Innere des Leitzylinders hindurch zum Rührwerk zurückgeführt zu werden. Das Flussigkeits-Luftgemisch wird dadurch in permanenter Bewegung und Durchmischung gehalten. Infolge der Formgebung der Gefäßwände soll eine gute und gleichmäßige Durchströmung des gesamten Gefäßraumes erreicht werden.

Da die in starker Bewegung gehaltene und mit Luft bzw. Sauerstoff durchmischte Nährflüssigkeit Schaum entwickelt, ist im oberen Bereich ein Schaumabscheider vorgesehen, der bis in den Leitzylinder hineinragt. Der Schaumabscheider besteht aus mehreren ineinandergeschachtelten trichterförmigen Elementen, die von einer Rotorwelle angetrieben werden. Infolge der Zentrifugalkraft wird die sich an den Wänden der nach unten geöffneten Trichterelemente absetzende Flüssigkeit nach außen geschleudert und in den allgemeinen Flüssigkeitsstrom zurückgeleitet, während die Schaum enthaltenden Gase im Inneren des Schaumabscheiders aufsteigen und das Gefäß durch eine Gasauslaßleitung verlassen.

Obwohl bei dem bekannten Fermentor bereits ein ziemlich guter Füllgrad erreicht wird, können sich im oberen Bereich des Gefäßes Schaumansammlungen bilden, die nicht von dem Schaumabscheider erfaßt werden. Solche Schaumablagerungen begünstigen ein Wandwachstum, zu dem bestimmte Mikrobenkulturen neigen. Die sich

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an der Gefäßwand absetzenden Mikroorganismen bilden eine klebrige Schicht und nehmen am Substratmetabolismus nicht mehr teil.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fermentor der eingangs genannten Art zu schaffen, der,ohne daß permanent mit Schaum gefüllte Zonen entstehen, praktisch vollständig mit einem Gemisch aus Nährflüssigkeit und Gas zu füllen ist und bei dem das Gas bzw. der Sauerstoff in gleichmäßiger Verteilung in der Flüssigkeit enthalten ist. Auf diese Weise soll ein Wandwachstum der Kulturen verhindert und eine gute Raumausnutzung für das Mikrobenwachstum erzielt werden.

15- Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Schaumabscheider dicht unter der oberen Wand des Gefäßes und mit vertikalem Abstand über dem Leitzylinder angeordnet ist und fächerförmige Lamellen zum Zerschlagen des Schaumes aufweist.

Dadurch, daß der Schaumabscheider dicht unter der oberen Wand des Gefäßes angeordnet ist, entstehen oberhalb des Schaumabscheiders keine toten Räume, in denen stillstehender oder langsam bewegter Schaum erhalten bleiben könnte. Der Schaumabscheider befindet sich mit seinen rotierenden Teilen in unmittelbarer Nähe der oberen Behälterwand, so daß zwischen ihm und der oberen Behälterwand nur der aus Toleranzgründen erforderliche Spalt vorhanden ist.

Infolge des vertikalen Abstandes des Schaumabscheiders von dem Leitzylinder wird der Kreislauf des

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Flüssigkeits-Gasgemisches nicht durch den Schaumabscheider behindert, da dieser keine Querschnittsverringerung an irgendeiner Stelle der Umwälzung bewirkt. Auf diese Weise entsteht ein vollständig gerührter Fermentor ohne Totzonen mit gleichmäßiger Füllung eines intensiv durchmischten weitgehend homogenen Gas-Flüssigkeitsgemisches. Ein vollständig gefüllter Fermentor eignet sich besonders zur Züchtung von Myzelien, die bei nicht-vollständiger Füllung speziell zum Wandwachstum neigen.

Während der Schaumabscheider des erwähnten bekannten Fermentors aus einem Rotationskörper besteht, der ausschließlich nach dem Fliehkraftprinzip arbeitet und die Flüssigkeitspartikel abschleudert, bewirken die fächerförmigen Lamellen bei dem Schaumabscheider des erfindungsgemäßen Fermentors zusätzlich ein Zerschlagen der Schaumblasen. Hierdurch wird die Wirksamkeit des Schaumabscheiders erhöht und die Schaumentstehung an allen von dem Schaumabscheider erfaßten Stellen direkt im Ansatz verhindert.

Um ein vollständiges und gleichmäßiges Zerschlagen des Schaumes zu erreichen, weisen die Lamellen zweckmäßigerweise vertikale Durchbrüche oder Kanten auf, deren Abstände von der Drehachse unterschiedlieh sind. Auf diese Weise graben die Lamellen des Schaumabscheiders keine gleichmäßigen Furchen in die Entstehungszone des Schaums, sondern dadurch, daß die Durchbrüche wechselweise an verschiedenen Stellen wirksam sind, wird der Zerschlagungseffekt in der gesamten Fläche des Schaumabscheiders gleichmäßig.

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Um die Entstehung von Schaum speziell in der Nähe der Deckelwand des Gefäßes zu verhindern, sind die Lamellen zweckmäßigerweise auf der Oberseite einer Scheibe stehend angeordnet. Die Lamellen werden dabei mit ihren horizontalen oberen Kanten in unmittelbarer Nahe der .Deckelwand parallel zu dieser entlang geführt, wodurch die Deckelwand von Schaum freigehalten wird. Die Unterseite der Scheibe dient zur Strömungsführung des Flüssigkeits-Gasgemisches. sie kann eine oder mehrere Durchbrechungen aufweisen, durch die hindurch Gas in die Gasauslaßleitung aufsteigen kann.

Da der Schaumabscheider nicht in den Leitzylinder hineinragt, kann sein Durchmesser so groß gemacht werden, daß er praktisch die gesamte Deckelwand des Gefäßes erfaßt. In diesem Fall ist es aber nicht möglich, durch die Deckelwand hindurch Sonden in das Innere des Gefäßes hineinzuführen. Um bei einem entsprechend großen Schaumabscheider dennoch Sonden in die Bereiche hoher Turbulenz einführen und Korrekturmittel zugeben zu können, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,daß zahlreiche Stechanschlüsse strahlenförmig in einem Ringstück angeordnet sind, das zwischen einer zylindrischen Gefäßwand und der Bodenwand angeordnet ist. Die Stechanschlüsse führen in einen Bereich höher Turbulenz hinein, der sich für die Positionierung von Meßsonden, beispielsweise zur pH-Wertbestimmung oder zur Ermittlung des Partialdrucks des Sauerstoffs, besonders eignet. In diesem Bereich lassen sich die Flüssigkeitswerte repräsentativ ermitteln. Infolge der großen Turbulenzen wird ein Bewuchs der Membranen der Sonden mit Organismen verhindert. Besonders wirksam ist auch die Zugabe von Korrekturmitteln im Bereich

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hoher Turbulenz, weil dann unverzüglich eine gleichmäßige Verteilung der Korrekturmittel erfolgt.

Das Ringstück kann an seiner Innenwand als Strömungslei tkörper ausgebildet sein und über seine im Querschnitt erweiterte Ausbauchung die zylindrische Gefäßwand und die Bodenwand im wesentlichen knickfrei verbinden, wobei die Stechanschlüsse im Bereich der Ausbauchung unter einem Winkel zur Horizontalen geneigt sind. Dies ergibt eine aus strömungstechnischen Gründen besonders günstige Bauform, die mit einfachen Konstruktionselementen zu realisieren ist. Der Fermentor kann aus einem zylindrischen Teil hergestellt werden, das mit einer Deckelwand abgeschlossen ist. Auch die Bodenwand hat eine konstruktiv einfache Gestalt. Die Stechanschlüsse befinden sich in dem Ringstück, wo sie strahlenförmig angeordnet sind, so daß sie einander nicht behindern. Die Konzentration der Stechanschlüss-e im Ringstück hat zur Folge, daß andere Teile keine entsprechende Bearbeitung erfordern und daß alle oder wenigstens der größte Teil aller Anschlußeinrichtungen, wie Schläuche, Kabel usw. zu dem Ringstück führen. Dies macht die gesamte Konstruktion und auch die angeschlossenen Leitungen übersichtlich und erleichtert dadurch das Arbeiten mit dem Fermentor.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

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Figur 1 eine Seitenansicht des Fermentors mit dem Rührantrieb und dem Antrieb des Schaumabscheiders ,

Figur 2 in vergrößtertem Maßstab einen Längsschnitt durch den Fermentor nach Figur 1,

Figur 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III der Figur 2,

Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Figur 3,
Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Figur 3, Figur 6 eine Draufsicht des Schaumabscheiders und

Figur 7 Ansichten verschiedener Lamellen des Schaumabscheiders.

Der in Figur 1 in Seitenansicht dargestellte Fermentor besteht aus dem Reaktionsgefäß 10, das im wesentlichen zylindrisch ist, dem Motor 11 für den Antrieb des Rührwerks 12 und dem Motor 13 für den Antrieb des Schaumabscheiders 14. Das Reaktionsgefäß 10 weist eine Bodenplatte 15 und eine Deckelplatte 16 auf, zwischen denen der Zylinderkörper 17 durch Zuganker 18 gespannt ist. Die Zuganker 18 erstrecken sich außerhalb des Zylinderkörpers 17 zwischen Bodenplatte 15 und Deckelplatte 16, durch die sie hindurch-ragen und an deren Außenseiten sie mit Schrauben 19 verspannt sind.

An der Unterseite der Bodenplatte 15 sind drei sternförmig angeordnete horizontale Stege 20 befestigt, die nach außen abstehen und auf ein (nicht dargestelltes) Auflager gestellt werden, das den gesamten Fermentor trägt.

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Der vertikal angeordnete untere Elektromotor 11 für den Antrieb des Rührwerks 12 ist über eine Lagerhülse 21 mit der Bodenplatte 15 verbunden. Durch die Lagerhülse 21 hindurch ragt koaxial die Rührwerkswelle 22 in das Reaktionsgefäß 10 hinein.

In ähnlicher Weise ist der vertikal angeordnete obere Elektromotor 13 für den Antrieb des Schaumabscheiders 14 über eine Lagerhülse 23 mit der Deckelplatte 16 verbunden. Durch die Lagerhülse 23 ragt die Welle 24 für den Schaumabscheider 14 hindurch.

Figur 2 zeigt die Konstruktion des Reaktionsgefäßes 10 im einzelnen.

Das Ende der Antriebswelle 24 ist an eine Hohlwelle 25 angeschraubt, an deren unterem Ende sich ein Flansch 26 befindet, an dem der Schaumabscheider 14 befestigt ist. Die Hohlwelle 25 ragt durch eine Platte 27 hindurch, die auf der Deckelplatte 16 montiert ist und einen durch die Deckelplatte 16 hindurchgehenden Ansatz 28 aufweist. Der zylindrische Ansatz 28 ist über eine Gleitringdichtung 29 gegenüber der Hohlwelle 25 abgedichtet und durch einen Dichtungsring 30 gegenüber der Deckelplatte 16 abgedichtet.

Das an dem Schaumabscheider 14 freiwerdende Gas steigt durch eine Mittelöffnung 31 des Flansches 26 und durch ■ die Hohlwelle 25 hindurch auf in einen Ringraum 32 der Lagerhülse 23 hinein. Im Bereich des Ringraumes ist die Lagerhülse 23 an eine Gasauslaßleitung 33 angeschlossen, durch die das Gas, das in den Ringraum 32 gelangt ist, abgeleitet wird. Das Gas kann einem Analysator zugeführt werden, der kontinuierlich oder

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in regelmäßigen Zeitabständen die Zusammensetzung des Gases bestimmt. Der Ringraum 32 ist nach oben hin durch eine Lager- und Dichtungsplatte 34 abgeschlossen, durch die die Welle 24 abgedichtet hindurchführt.

Der Schaumabscheider 14, der an der Unterseite des Flansches 26 befestigt ist, weist eine Scheibe¹ 35 auf, die einen vertikalen Abstand zu dem Flansch 26 hat und eine Mittelöffnung 36 besitzt. Der äußere Rand 37 der Scheibe ist schräg nach außen geneigt, so daß die Scheibe 35 eine Art Haube zum Auffangen des aufsteigenden Gases bildet.

An der Oberseite der Scheibe 35 finden sich aufrechtstehende Lamellen 38, die fächerförmig bzw. stern- förmig angeordnet sind. Die Oberkanten der Lamellen 38 befinden sich in unmittelbarer Nähe der Unterseite der Deckelwand 16. Der Schaumabscheider hat einen solchen Durchmesser, daß er sich nahezu über die gesamte innere Querschnittsfläche des Zylinderkörpers 17 erstreckt.

Unterhalb des Schaumabscheiders 14 und mit vertikalem Abstand von diesem ist der Leitzylinder 40 angeordnet. Der Leitzylinder 40 ist doppelwandig ausgeführt. Die Außenwand ist mit 41, die Innenwand mit 42 und die obere Stirnwand mit 43 bezeichnet. Die untere Stirnwand des Leitzylinders ist ebenfalls verschlossen, jedoch führen durch die untere Stirnwand hindurch zwei Rohre 44 bzw. 45 in den Ringraum des LeitZylinders 40 hinein. Die Rohre 44 und 45 stehen auf der Bodenplatte 15 auf und sind

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mit Anschlußleitungen verbunden, die durch die Bodenplatte 15 hindurchführen. Das Rohr 45 ist relativ kurz und endet im unteren Bereich im Inneren des Leitzylinders 40, während das Rohr 44 lang ist und bis in die Nähe des oberen Endes des Ringraumes des Leitzylinders 40 ragt. Die Rohre 44 und 45 haben an ihren Enden Öffnungen 46 bzw. 47. Das Rohr 45 dient als Einlaßrohr für ein Heizmedium, das in den Ringraum des Leitzylinders 40 gelangt,und das Rohr 44 bildet das Auslaßrohr für das Heizmedium. Die Durchflußmenge bzw. die Temperatur des Heizmediums können geregelt werden, so daß durch den Wärmeaustausch an den Wänden 41 und 42 des Leitzylinders eine gleichmäßige Konditionierung des Flüssigkeits-Gasgemisches erreicht wird.

In der Sterilisationsphase kann auf dieselbe Weise Dampf durch den Ringraum des Leitzylinders hindurchgeschickt werden.

Wie Figur 3 zeigt, besteht die Außenwand 41 des Leitzylinders 40 in Draufsicht aus drei gleichen Ring-Segmenten 50, von denen sich jedes über einen Winkel von 120° erstreckt. Die Seitenkanten der Ringsegmente 50 sind rechtwinklig nach außen abgebogen, so daß Flansche 49 gebildet werden. Die Flansche 49 der Ringsegmente 50 sind gegeneinander-gesetzt und miteinander verbunden. Ein Flanschpaar bildet jeweils eine vertikale Leitwand, die sich von der Außenwand 41 des Leitzylinders 40 aus radial nach außen bis in die Nähe der Innenfläche des Zylinderkörpers 17 erstreckt.

Der Leitzylinder 40, der von den Rohren 44 und 45 und einem weiteren, ebenfalls auf der Bodenplatte 15 aufstehenden Rohr 51 (Figur 3) getragen wird, endet

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mit Abstand über der Bodenplatte 15. Kurz unterhalb des Leitzylinders 40 ist ein Begasungsrohr 52 angeordnet, dessen Ende ringförmig gebogen ist und die Welle 22 des Rührwerks 12 koaxial umgibt. Das Begasungsrohr 52 dient zum Einleiten von Sauer- ' stoff, Luft oder einem anderen geeigneten Gas in das Innere des Reaktionsgefäßes 10.

Das Rührwerk 12 weist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Flügelräder 53 bzw. 54 auf, die an der Welle 22 befestigt und im Inneren des Leitzylinders 40 in gegenseitigem Abstand angeordnet sind. Das Flügelrad 40 befindet sich im oberen und das Flügelrad 53 im unteren Bereich des Leitzylinders 40. Die Flügel der beiden Flügelräder haben die gleiche Schrägstellung, so daß beide Flügelräder das Flüssigkeits-Gasgemisch jeweils in derselben axialen Richtung pumpen bzw. vorwärtstreiben. Im vorliegenden Fall wird die Welle 22 so gedreht, daß das Flüssigkeits-Gasgemisch in Richtung der in Figur 2 eingezeichneten Pf eile 55 im

2p Inneren des Leitzylinders 40 nach unten gepumpt wird, außerhalb des Leitzylinders 40 aufsteigt und von oben her wieder in den Leitzylinder zurückströmt.

Zwischen dem Zylinderkörper 17 und der Bodenplatte befindet sich ein Ringstück 56, das sternförmig verteilt zahlreiche Stechanschlüsse 57 bzw. 58 aufweist. Im vorliegenden Fall sind sechs Stechanschlüsse 57 für die Zuführung bzw. Abführung von Gasen oder Flüssigkeiten und fünf Stechanschlüsse 58 für die Einführung von Meßsonden vorgesehen. Die Stechanschlüsse 57 bzw. 58 sind als Rohrstücke ausgebildet, die schräg nach oben und außen weisen, wobei die Rohrstücke der Stechanschlüsse 58 für Meßsonden aus Führungsgründen

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länger ausgebildet sind als die Stechanschlüsse 57, die entweder durch das Einschrauben von Verschlußstopfen 59 verschlossen oder durch das Einschrauben von Leitungsstücken an andere Aggregate angeschlossen werden.

Durch die Stechanschlüsse 58 hindurch werden Sonden z.B. zur Messung des pH-Wertes, zur Messung des Partialdrucks des Sauerstoffs, zur Druckmessung oder zur Temperaturmessung in das Innere des Reaktionsgefäßes eingeführt. Die Stechanschlüsse 57 dienen zum Zuführen von Luft oder anderen Gasen bzw. zum Zuführen des Fermentationssubstrates.

Das Ringstück 56, dessen Form im einzelnen aus Figur 2 hervorgeht, bildet über dem Boden des Reaktionsgefäßes 17 eine seitliche ringförmige Ausbauchung 60, deren unterer Bereich sich nahezu horizontal und fast übergangslos an die Innenseite der Bodenwand 15 anschließt und deren oberer Bereich ebenfalls nahezu knickfrei in die Zylinderwand des Zylinderkörpers 17 übergeht. In dem oberen konischen Bereich der Ausbauchung 60, die insgesamt etwa tropfenförmig bzw. birnenförmig ist, münden die Stechanschlüsse 57 bzw. 58 in das Innere des Reaktionsgefäßes 17 ein. Da die Stechanschlüsse rechtwinklig durch die Wand des Ringstückes 56 hindurchführen, verlaufen sie schräg nach unten in das Innere des Reaktionsgefäßes. Die Meßsonden ragen somit in den Bereich hoher Turbulenzen hinein, wo die Meßwerte, wie z.B. der pH-Wert und der Partialdruck des Sauerstoffs für den gesamten Gefäßinhalt repräsentativ bestimmbar sind. Durch die hohen Turbulenzen im Bereich des unteren Endes des Leitzylinders wird auch der Bewuchs der Sonderelektroden mit Organismen verhindert. Vorteilhaft ist ferner,

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daß die Zugabe von Korrekturmittel durch die Stechanschlüsse 57 ebenfalls in den Bereich hoher Turbulenzen hinein erfolgt, so daß eine schnelle und gleichmäßige Verteilung und Durchmischung möglich ist. Wegen des großen Durchmessers des Schaumabscheiders 14 ist die sonst übliche Durchführung von Elektroden durch die Deckelwand des Reaktionsgefäßes bei dem dargestellten Fermentor ohnehin nicht möglich.

Figur 4 zeigt den Anschluß des Rohres 44 zum Abführen des Heizmediums an einen externen Anschlußstutzen Die Bodenplatte 15 weist eine von ihrem äußeren Rand ausgehende Radialbohrung 62 auf, an deren äußeres Ende der Anschlußstutzen 61 angeschraubt ist. Die Radialbohrung 62 steht mit einer Axialbohrung 63 der Bodenplatte 15 in Verbindung. Auf das Ende der Axialbohrung 63 ist das untere Ende des Rohres 44 aufgesetzt. Die Abdichtung erfolgt mit einer auf die Bodenplatte 15 aufgeschraubten Ringplatte 64, die einen Dichtring enthält.

In ähnlicher Weise erfolgt auch der Anschluß des Rohres 45 an den Anschlußstutzen 65 (Figur 3), durch den das Heizmedium zugeführt wird.

Das Einleiten von Luft oder reinem Sauerstoff in die Begasungsleitung 52 erfolgt gemäß Figur 5 durch einen Anschluß 66 in der Wand des Ringstückes 56. Der Anschluß 66 wird über ein Schraubstück 67 mit einer Zuführleitung 68 verbunden. Das Schraubstück

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weist ein in das Begasungsrohr 52 hinein vorstehendes Rohrstück 69 auf. Das in das Begasungsrohr 52 eingeleitete Gas tritt durch zahlreiche Löcher des Begasungsrohres 52 im Inneren des Reaktionsgefäßes aus.

Der Fermentor ist von einer aufklappbaren Sterilisierhülse 70 aus gitterförmigem Material umschlossen, die die Zuganker 18 und den Zylinderkörper 17 umgibt, wie Figur 2 zeigt,

In den Figuren 6 und 7 sind Einzelheiten des Schaumabscheiders 14 dargestellt. Auf der Scheibe 35 befinden sich aufrechtstehend die fächerförmig angeordneten Lamellen 38, von denen in Figur 7 die Lamellen 381, 382, 383 und 384 in Seitenansicht dargestellt sind. Die Lamellen haben vertikale Durchbrüche bzw. Schlitze 72, die sich von der Scheibe 35 aus über einen Teil der Lamellenhöhe erstrecken. Aus Figur 7 geht hervor, daß die Durchbrüche 72 sich bei benachbarten Lamellen an unterschiedlichen Stellen befinden. Auf diese Weise wird bei rotierendem Schaumabscheider die Entstehung von kreisförmigen Furchen vermieden und eine gute Durchwirbelung und Zerschlagung des Schaumes in der Entstehungsphase bewirkt. An der Oberkante der Lamellen befindet sich jeweils ein Stufenabschnitt 73, der ebenfalls unterschiedliche Positionen haben kann und der wahlweise einmal eine linke und einmal eine rechte Begrenzungskante bilden kann. Gemäß Figur 7b ist an der Lamelle 382 zusätzlich eine seitliche Aussparung 74 am äußeren Rande vorgesehen.

Die Lamellen 38 sind auf der Oberseite der Scheibe 35 angeschweißt. Im Mittelbereich sind sie außerdem durch eine ringförmige horizontale Platte 75, die

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in entsprechende Schlitze oder Äus'sparungen hineinragt, zentriert und miteinander verbunden.

Die Phasentrennung des Schaumabscheiders ermöglicht, daß der Fermentor in total gefülltem Zustand betrieben werden kann und dennoch über die Gasauslaßleitung 33 kein flüssiges Substrat mit abgeführt wird, Der Schaumabscheider 14 rotiert in derselben Drehrichtung wie die Flügelräder 53 und 54, so daß er die Materialströmung nicht behindert und kein dem Substratstrom entgegengesetztes Antriebsorgan bildet. Wenn der Fermentor zu etwa 80 % mit flüssigem Substrat gefüllt wird, vermischt sich das Substrat homogen mit dem restlichen Luftanteil, so daß sich eine gleichmäßige Füllung über das gesamte Gefäßvolumen ergibt.

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Claims (7)

Ansprüche

1. Fermentor zum Züchten von Mikroorganismen, mit einem Gefäß, in das von unten her ein Rührwerk hineinragt und in dessen oberem Bereich sich ein rotierender Schaumabscheider befindet, der mit einer Gasauslaßleitung in Verbindung steht, mit einem koaxial in dem Gefäß angeordneten, oben und unten offenen Leitzylinder, einem Begasungsrohr und mit mehreren Stechanschlüssen in der Gefäßwand für Zugabe bzw. Entnahme von Gasen oder Flüssigkeiten und zum Hindurchführen von Sonden u. dgl., dadurch gekennzeichnet , daß der Schaumabscheider (14) dicht unter der oberen Wand (16) des Gefäßes (10) und mit vertikalem Abstand über dem Leitzylinder (40) angeordnet ist und fächerförmige Lamellen (38) zum Zerschlagen des Schaumes aufweist.

2. Fermentor nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Lamellen (38) vertikale Durchbrüche (72) oder Kanten (73) aufweisen, deren Abstände von der Drehachse unterschiedlich sind.

3. Fermentor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (38) auf der Oberseite" einer Scheibe (35) stehend angeordnet sind.

4. Fermentor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zahlreiche Stechanschlüsse (57, 58) strahlenförmig in einem Ringstück (56)

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angeordnet sind, das zwischen einer zylindrischen Gefäßwand (17) und der Bodenwand (15) angeordnet ist.

5. Fermentor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringstück (56) an seiner Innenwand als Strömungsleitkörper ausgebildet ist und über eine im Querschnitt erweiterte Ausbauchung (60) die zylindrische Gefäßwand (17) und die Bodenwand (15) im wesentlichen knickfrei verbindet und daß die Stechanschlüsse (57, 58) im Bereich der Ausbauchung (60) unter einem Winkel zur Horizontalen geneigt sind.

6. Ferraentor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitzylinder (40) abstehende vertikale Leitwände (44) aufweist, durch die der Ringraum zwischen Leitzylinder und Gefäßwand unterteilt ist.

7. Permentor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitzylinder (40) als Wärmetauscher ausgebildet ist.

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