DK141338B - Process for aerobic culture of microorganisms and a fermentation apparatus for carrying out the process. - Google Patents

Process for aerobic culture of microorganisms and a fermentation apparatus for carrying out the process. Download PDF

Info

Publication number
DK141338B
DK141338B DK270774A DK270774A DK141338B DK 141338 B DK141338 B DK 141338B DK 270774 A DK270774 A DK 270774A DK 270774 A DK270774 A DK 270774A DK 141338 B DK141338 B DK 141338B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
riser
drop
pipes
fermentation
sectional area
Prior art date
Application number
DK270774A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK141338C (en
Inventor
Frank Cornelius Roesler
Malcolm Ritchie Gibson
Frank Peter Maslen
Stuart Raymond Leslie Smith
Original Assignee
Ici Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB2333073A external-priority patent/GB1417486A/en
Application filed by Ici Ltd filed Critical Ici Ltd
Publication of DK141338B publication Critical patent/DK141338B/en
Application granted granted Critical
Publication of DK141338C publication Critical patent/DK141338C/da

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 141338 (S) \fia/ DANMARK <«>'"'ci·3 c 12 « i'»* t(21) Antegning nr. 2707/Υ^ (22) Indleveret den 1 raaJ ^97^ (23) Lebedag 16· maj 197^·(11) PRESENTATION 141338 (S) \ via / DENMARK <«> '"' ci · 3 c 12 «i '» * t (21) Note # 2707 / Υ ^ (22) Filed on 1 raaJ ^ 97 ^ ( 23) Life Day 16 · May 197 ^

(44) Antegningen fremlagt eg pc fpv iQftO(44) The note was submitted to the PC fpv iQftO

fremleeggeleesskrfftet offerrtHggJort den * *Submitted by the doctor

DIREKTORATET FORDIRECTORATE OF

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (3°) Prioritet begæret fra den ,PATENT AND TRADEMARKET (3 °) Priority requested from it,

16. maj 1972# 23350/73# OBMay 16, 1972 # 23350/73 # OB

3. maj 1974, 25530/75» GBMay 3, 1974, 25530/75 »GB

(71) IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED, Thames House North, Mlllbank,(71) IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED, Thames House North, Millbank,

London SW1P 4QG, GB.London SW1P 4QG, GB.

(72) Opfinder: Malcolm Ritchie Gibson, Norton Hall, The Green, Norton, Stockton-on-Tees, TeessideT GB: Prank Peter Maslen# Norton Hall,(72) Inventor: Malcolm Ritchie Gibson, Norton Hall, The Green, Norton, Stockton-on-Tees, Teesside GB: Prank Peter Maslen # Norton Hall,

The Green, Norton, Stockton-on-Tees# Teesside, GB: Frank Cornelius Roes“ ler, Norton Hall, The Green, Norton, Stockton-on-Tees, Teesside, GB: Stu® art Raymond Leslie Smith, Norton Hall, The Green, Norton, Stockton*· on-Tees, Teesside, ΏΒ. - (74) Fuldmægtig under aagens behandling:The Green, Norton, Stockton-on-Tees # Teesside, GB: Frank Cornelius Roes, clerk, Norton Hall, The Green, Norton, Stockton-on-Tees, Teesside, GB: Stu® art Raymond Leslie Smith, Norton Hall, The Green, Norton, Stockton * · on-Tees, Teesside, ΏΒ. - (74) Plenipotentiary during the proceedings:

Firmaet Chas. Hude. ____ (54) Fremgangsmåde til aerob dyrkning af mikroorganismer og et fer men te® ringsapparat til udøvelse af fremgangsmåden.The company Chas. Hude. ____ (54) Method for aerobic culture of microorganisms and a fermentation apparatus for carrying out the process.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til aerob dyrkning af mikroorganismer og af den i indledningen til krav 1 angivne art, samt et fermenteringsapparat til udøvelse af fremgangsmåden og udgør en videre udvikling af den i britisk patent nr. 1.353.008 beskrevne opfindelse.The present invention relates to a method for aerobically culturing microorganisms and of the kind set forth in the preamble of claim 1, as well as a fermentation apparatus for carrying out the process and constitutes a further development of the invention disclosed in British Patent No. 1,353,008.

Reaktioner, som kræver en intim berørring mellem en luftart og en væske, f.eks. aerobe fermenteringer, er hidtil almindeligvis blevet udført i industriel målestok i anlæg, der i det væsentlige består 2 1A1338 af en stor tank, ind i hvilken eller nær ved basis af hvilken luftarten indføres. Intim berøring mellem luftarten og væsken opnås, ved at holde væsken i en regelmæssig cirkulation ved hjælp af mekaniske røreorganer eller ved hjælp af den i væsken indførte luftart eller ved en kombination af disse fremgangsmåder. I det tilfælde, hvor cirkulationen opretholdes ved tilføring af luftart, omfatter cirkulationsmønsteret i disse kendte apparater almindeligvis en forholdsvis hurtig opstigningsfase og en langsommere nedfaldende fase. I på denne måde udførte fermenteringer absorberes den tilførte oxygen i væskekulturen under den forholdsvis korte opstigningsfase, medens væskekulturen under den mere langvarige nedfaldende fase underkastes anaerobe eller næsten anaerobe forhold.Reactions requiring intimate contact between a gaseous and a liquid, e.g. aerobic fermentations, have so far generally been carried out on an industrial scale in systems consisting essentially of a large tank into which or near the basis of which the gas is introduced. Intimate contact between the gaseous and the liquid is obtained by keeping the liquid in regular circulation by mechanical stirring means or by the gaseous introduced into the liquid or by a combination of these methods. In the case where the circulation is maintained by gaseous feeding, the circulation pattern in these prior art apparatus generally comprises a relatively rapid ascent and a slower descent phase. In fermentations conducted in this way, the oxygen supplied to the liquid culture is absorbed during the relatively short ascent phase, while the liquid culture during the more prolonged decay phase is subjected to anaerobic or almost anaerobic conditions.

Den almindelige industrielle fremgang og især udviklingen inden for industriel fermentering omfattende indføringen af nye fremgangsmåder til fremstilling af proteiner og andre gæringsprodukter har medført en forøgelse af virksomheden og har nødvendiggjort indføringen af fabrikker med væsentlig forøget kapacitet. De ovenfor beskrevne apparater kan ikke tilpasses til at tilgodese moderne krav på tilfredsstillende måde, da det af forskellige fysiske og biologiske grunde ikke er kommercielt muligt at forøge størrelsen af tankene udover visse grænser.The general industrial progress and especially the development in industrial fermentation, including the introduction of new processes for the production of proteins and other fermentation products, have led to an increase in the business and necessitated the introduction of factories with considerably increased capacity. The above-described apparatus cannot be adapted to meet modern requirements satisfactorily, since for various physical and biological reasons it is not commercially possible to increase the size of the tanks beyond certain limits.

Ved fermenteringer eller forgæringer, der kræver et stort tilskud af oxygen, er det vanskeligt og dyrt, især når mekaniske rørere benyttes, at tilføre den nødvendige mængde atmosfærisk luft eller anden oxygenbærende luftart til processen til vedligeholdelse af de forskellige krævede egenskaber i den væskekultur, der konstant cirkuleres, i alle punkter i hele tanken og overalt at holde væskekulturen ved en passende og konstant temperatur. Dette medfører en tendens 'til begrænsning af tankens maksimale rumfang og følgelig for at bevare en økonomisk udformning af tanken, begrænses højden almindeligvis også (til ca. 15 m i de fleste tilfælde).In fermentations or ferments requiring a large supply of oxygen, it is difficult and expensive, especially when mechanical stirrers are used, to add the required amount of atmospheric air or other oxygen-carrying gases to the process of maintaining the various required properties of the liquid culture which is constantly circulated, at all points throughout the tank and everywhere to keep the liquid culture at an appropriate and constant temperature. This causes a tendency to limit the maximum volume of the tank and hence to maintain an economical design of the tank, the height is generally also limited (to about 15 m in most cases).

I de sidste år er der udfoldet store bestræbelser til udvikling af fremgangsmåder til fremstilling af næringsmiddeladditiver bestående af enkeltcellet protein ved at dyrke mikroorganismer på substrater, der indeholder billige carbonkilder. Hyppigt kræver sådanne processer en stor tilførsel af oxygen, især, når mikroorganismen dyrkes med stor voksehastighed, og når man benytter et substrat, f.eks. en hydrocarbon eller delvis oxideret hydrocarbon, hvor mikroorganismens oxygenbehov er stort. For at gøre det ved en sådan proces dannede pro- 141338 3 dukt økonomisk konkurrencedygtigt med mere traditionelle næringsmidler, er det nødvendigt at gennemføre fermenteringen i et stort anlagt anlæg. Til brug for en gunstig handelsmæssig drift er det nødvendigt, at man opnår en stor hastighed for oxygentilførsel til væskekulturen under processen for at sikre, at det store oxygenbehov for hurtigt voksende kulturer med store værdier for cellemassen kan tilfredsstilles i et fermenteringsapparat af et givet rumfang. Oxygenoverføringshastigheden, som kan opnås i kendte fermenteringsapparater med praktisk anvendelig størrelse, er utilfredsstillende til driften af en handelsmæssig gunstig fremgangsmåde af denne art.In recent years, great efforts have been made to develop methods for producing nutritional additives consisting of single cell protein by growing microorganisms on substrates containing cheap carbon sources. Frequently, such processes require a large supply of oxygen, especially when the microorganism is grown at high growth rate and when using a substrate, e.g. a hydrocarbon or partially oxidized hydrocarbon where the microorganism's oxygen demand is high. In order to do so through such a process, the product formed economically competitive with more traditional foods, it is necessary to carry out the fermentation in a large plant. For a favorable commercial operation, it is necessary to obtain a high rate of oxygen supply to the liquid culture during the process to ensure that the high oxygen demand for fast growing cultures with high cell mass values can be satisfied in a given volume fermenter. The rate of oxygen transfer which can be obtained in known fermenters of practically usable size is unsatisfactory for the operation of a commercially favorable process of this kind.

Fra beskrivelsen til britisk patent nr. 1.353.008 kendes en fremgangsmåde til aerob fermentering af et substrat ved hjælp af mikroorganismer i stand til at benytte substratet til vækst, og hvor fermenteringsmediet omfattende substratet og mikroorganismer kontinuerligt cirkuleres mellem to områder, der har forskelligt hydrostatisk tryk, og hvor den atmosfæriske luft og/eller ilten opløses.i fermenteringsmediet i området med større hydrostatisk tryk, og hvor carbon= dioxidet, der fremstilles under fermenteringen forlader fermenterings-mediet i området med et lavere hydrostatisk tryk.From the disclosure of British Patent No. 1,353,008, a method for aerobic fermentation of a substrate by means of microorganisms is known to be able to use the substrate for growth, and wherein the fermentation medium comprising the substrate and microorganisms is continuously circulated between two regions having different hydrostatic pressure. and where the atmospheric air and / or oxygen is dissolved in the fermentation medium in the area of greater hydrostatic pressure and where the carbon dioxide produced during the fermentation leaves the fermentation medium in the area of lower hydrostatic pressure.

Fra beskrivelsen til britisk patent nr. 1.353*008 kendes også et fermenteringsapparat med to rum (et stigrør og et faldrør) og organer til kontinuerligt at cirkulere fermenteringsmediet mellem rummene, idet der forefindes organer hen imod den nedre ende af det ene rum (stigroret) for tilføring af en luftart ind i fermenterings-apparatet og til at frembringe en forskel mellem de hydrostatiske tryk ved de nedre ender af de to rum tilstrækkelig til at tvinge fermenteringsmediet til at cirkulere kontinuerligt mellem to områder med forskelligt hydrostatisk tryk, når fermenteringsapparatet indeholder et fermenteringsmedium, samt organer for bortledning af luftarter fra fermenteringsapparatets øvre del.From the specification of British Patent No. 1,353 * 008 there is also known a two compartment fermenter (a riser and a fall tube) and means for continuously circulating the fermentation medium between the compartments, there being means towards the lower end of one compartment (the stirrer). for introducing a gas into the fermentation apparatus and to produce a difference between the hydrostatic pressures at the lower ends of the two compartments sufficient to force the fermentation medium to circulate continuously between two regions of different hydrostatic pressure when the fermentation apparatus contains a fermentation medium , as well as gases for gaseous discharge from the upper part of the fermenter.

Genstanden ifølge britisk patent nr. 1.353*008 benyttes hensigtsmæssigt ved fermenteringsprocesser i stor skala, da det muliggør en stor grad af oxygenoverføring ind i væskekulturen uden en tilsvarende forøgelse i kraftforbrug i forhold til de kendte ovenfor beskrevne fermenteringsapparater.The article of British Patent No. 1,353 * 008 is suitably used in large scale fermentation processes as it allows a large degree of oxygen transfer into the liquid culture without a corresponding increase in power consumption over the known fermenters described above.

Det er nu konstateret, at når processen ifølge det britiske patent 4 1A1338 nr. 1.353.008 udføres i et fermenteringsapparat med en højde, der er større end et vist niveau og med visse relative dimensioner for stigrøret eller stigeledningen og faldrøret og under visse betingelser for tilførslen af luftart, især tilførslen af atmosfærisk luft, opnås særdeles tilfredsstillende resultater (med hensyn til oxygen= overføringshastigheden, kraftoverføringsforholdet og mikroorganismevæksten) for drift i stor skala under forhold, der kræver en oxygen= tilførsel med stor intensitet eller styrke.It has now been found that when the process of British Patent 4 1A1338 No. 1,353,008 is carried out in a fermenter having a height greater than a certain level and with certain relative dimensions of the riser or riser and the fall pipe and under certain conditions of the supply of gaseous species, in particular the supply of atmospheric air, obtains very satisfactory results (in terms of oxygen = transfer rate, power transfer ratio and microorganism growth) for large scale operation under conditions requiring an oxygen = high intensity or strength supply.

Den indledningsvist omtalte fremgangsmåde er ifølge den foreliggende opfindelse ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte.According to the present invention, the method referred to initially is characterized by that of the characterizing part of claim 1.

Fermenteringsapparatet af den i indledningen til krav 2 angivne art er ifølge den foreliggende opfindelse ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 2 anførte.The fermentation apparatus of the kind specified in the preamble of claim 2 is characterized by the present invention as set forth in the characterizing part of claim 2.

Det er hensigtsmæssigt, at man under opstartningsperioden for fremgangsmåden ifølge opfindelsen indsprøjter hele eller det meste af luftartmængden i stigrøret(ene) i en tidsperiode for at starte væskens cirkulation. Denne opstartningsprocedure fortsætter, indtil væsken cirkulerer regelmæssigt med en passende hastighed, d.v.s. indtil middelhastigheden for væsken i faldrøret(ene) er mindst 100 cm/sek.It is convenient that during the start-up period of the process according to the invention, all or most of the amount of gases in the riser (s) is injected for a period of time to start circulating the liquid. This start-up procedure continues until the liquid circulates regularly at an appropriate rate, i.e. until the mean velocity of the liquid in the trap (s) is at least 100 cm / sec.

Den foreliggende opfindelse er egnet til aerobe fermenteringer, der kræver en meget stor intensitet for optagelsen af oxygen. Processer, til hvilke den foreliggende opfindelse er meget egnet, omfatter· fremstillingen, af enkeltcellet protein ved at dyrke mikroorganismer på hydrocarbon eller delvist oxideret hydrocarbon (f.eks. methanol= holdige) substrater, eller fremstillingen af aminosyrer (f.eks. ly= sin, glutaminsyre og methionin) eller fremstillingen af citronsyre og enzymer (f.eks. glucoseisomerase) eller fremstillingen af antibiotika (f.eks. penicillin). I beskrivelsen skal termen middelhastighed for væsken eller væskekulturen i stigrøret(ene) eller faldrøret (ene) forstås som væskens eller væskekulturens gennemsnitlige hastighed i stigrøret(ene) eller faldrøret(ene) som målt over kammerets fulde tværsnit. Da det indre tværsnitsareal for disse kamre, især for stigrøret(ene) ikke behøver at være den samme i dens eller deres fulde længde, kan væskens eller væskekulturens hastighed i begge kamre variere i disses længderetning.The present invention is suitable for aerobic fermentations requiring a very high intensity for the absorption of oxygen. Processes to which the present invention is very suitable include the preparation, of single cell protein, by growing microorganisms on hydrocarbon or partially oxidized hydrocarbon (e.g. methanol = containing) substrates, or the preparation of amino acids (e.g. ly = sin, glutamic acid and methionine) or the production of citric acid and enzymes (eg glucose isomerase) or the preparation of antibiotics (eg penicillin). In the specification, the term mean velocity of the liquid or liquid culture in the riser (s) or drop tube (s) is to be understood as the average velocity of the liquid or liquid culture in the riser (s) or drop tube (s) as measured over the full cross-section of the chamber. Since the internal cross-sectional area of these chambers, especially of the riser (s) need not be the same in its or their full length, the velocity of the liquid or liquid culture in both chambers may vary in their longitudinal direction.

141338 5141338 5

Ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse omdanner indsprøjtningen af luftart til væskekulturen hele det cirkulerende medium til et fluidum med nedsat vægtfylde bestående af luftartbobler, væske og mikroorganismer og tomrums-eller hulrumsforskellen mellem stigrøret(ene) og faldrøret(ene) fremkaldt af den indsprøjtede luftart meddeler dette fluidum en hastighed, der er tilstrækkelig stor under normale driftsbetingelser til at gøre dispersionen af bobler i det væsentlige homogen. I denne form cirkulerer væskekulturen rundt i systemet i det væsentlige i en propagtig strøm, dvs. en prop^gtig strøm, hvor der sker en vis mængde blanding ved hjælp af turbulensvirkning.In the process of the present invention, the injection of gaseous into the liquid culture converts the entire circulating medium into a reduced density fluid consisting of gaseous bubbles, liquid and microorganisms, and the void or void difference between the riser (s) and the fall (s) caused by the injected gaseous announcer. this fluid has a velocity sufficiently large under normal operating conditions to render the dispersion of bubbles substantially homogeneous. In this form, the liquid culture circulates around the system essentially in a plug-like stream, i.e. a good flow in which a certain amount of mixing is effected by turbulence action.

Under processen cirkulerer alle væskekulturens rumfangselementer hurtigt og ensartet mellem områder med stort og lavt hydrostatisk tryk i henholdsvis systemets lavere og højere beliggende dele. I højtryksområdet absorberes den for mikroorganismernes vækst nødvendige oxygen ind i kulturen, medens C02 luftarten, der er frembragt under processen, frigøres i lavtryksområdet. I systemets . øvre del frigøres den forbrugte luftart fra den cirkulerende væskekultur i lavtryksområdet.During the process, all the liquid culture volume elements circulate quickly and uniformly between areas of high and low hydrostatic pressure in the lower and higher parts of the system, respectively. In the high-pressure region, the oxygen needed for the growth of microorganisms is absorbed into the culture, while the CO 2 gases produced during the process are released into the low-pressure region. In the system. the upper portion releases the spent gas from the circulating liquid culture in the low pressure range.

Den oxygenoverføringshastighed ind i væskekulturen, som kan opnås 1 en aerob fermenteringsproces er en vigtig faktor, da den bestemmer den produktionshastighed for mikroorganismerne, som kan opnås i et fermenteringsapparat med et givet rumfang. Ved drift i stor skala foretrækkes det, at overføringshastigheden er mindst 2 kg 02/m^ h eller mere hensigtsmæssigt mellem 4 til 12 kg 02/m^ h.The oxygen transfer rate into the liquid culture obtainable in an aerobic fermentation process is an important factor as it determines the rate of production of the microorganisms obtainable in a given volume fermenter. In large-scale operation, it is preferred that the transfer rate is at least 2 kg 02 / m ^ h or more conveniently between 4 and 12 kg 02 / m ^ h.

Da overføringshastigheden blandt andet afhænger af systemets totale højde er det vigtigt, hvis en passende hastighed for mikrobiologisk vækst og produktiviteten for processen skal opretholdes, at højden skal overstige en mindste størrelse. I fermenteringsorganet ifølge opfindelsen kan man opnå en passende overføringshastighed, når den totale højde er 20 m. Imidlertid foretrækker man højder på mindst 30 m, især højder på 40 til 60 m.As the transfer rate depends, among other things, on the total height of the system, it is important if an appropriate rate for microbiological growth and the productivity of the process is to be maintained, that the height must exceed a minimum size. In the fermenter according to the invention, a suitable transfer rate can be obtained when the total height is 20 m. However, heights of at least 30 m, especially heights of 40 to 60 m, are preferred.

Den i systemet indsprøjtede luftart, der kan være oxygen, atmosfærisk luft eller en anden oxygenholdig luftartblanding, tjener flere formål: 141338 6 1. Den forårsager cirkulering af kulturen indenfor systemet.The gas injected into the system, which may be oxygen, atmospheric air or another oxygen-containing gas species, serves several purposes: 1. It causes circulation of the culture within the system.

2. Den tilfører den oxygen, der kræves af mikroorganismerne.2. It supplies the oxygen required by the microorganisms.

3. Ved valg af hensigtsmæssige positioner for luftartindsprøjtningen og de relative luftartmængder, der skal indsprøjtes ved de forskellige punkter, kan der udøves en væsentlig styringsgrad for processen. Især kan strømningshastigheden og dermed mediets cirkulationstid styres. Ligeledes kan man styre fordelingen af koncentrationen af opløst oxygen.3. By choosing the appropriate positions for the gas injection and the relative quantities of gas to be injected at the various points, a significant degree of control can be exercised for the process. In particular, the flow rate and thus the circulation time of the medium can be controlled. Also, the distribution of the dissolved oxygen concentration can be controlled.

4. Overfladearealet af de bohier, der dannes ved hjælp af den indsprøjtede luftart, er til rådighed for desorptionen eller afgivelsen af CO^. Rumfanget og sammensætningen af den indsprøjtede luftart kan benyttes til at styre fordelingen af (^-koncentrationen i væsken eller væskekulturen.4. The surface area of the Bohies formed by means of the injected gas is available for the desorption or emission of CO 2. The volume and composition of the injected gas can be used to control the distribution of the (?) Concentration in the liquid or liquid culture.

Den i alt indsprøjtede, luftartmængde, de positioner, hvor den indsprøjtes, og de relative mængder indsprøjtet ved de forskellige positioner varierer afhængig af mikroorganismernes krav og de krævede cirkulationshastigheder. Luftart kan indsprøjtes i fald-røret(ene) ved et eller flere niveauer, f.eks. 2 til 5. Fortrinsvis indsprøjtes luftarten i stigrøret(ene) ved et niveau, skønt den også kan indsprøjtes i stigrøret ved et antal niveauer. Hensigtsmæssige positioner for indsprøjtning af luftart i hvert kammer er fordelt langs med faldrøret(ene), men koncentreret ved eller nær ved stigrøret (ene) s basis.The total amount of gas injected, the positions at which it is injected, and the relative amounts injected at the various positions vary depending on the requirements of the microorganisms and the rates of circulation required. Gaseous can be injected into the fall pipe (s) at one or more levels, e.g. 2 to 5. Preferably, the gas is injected into the riser (s) at one level, although it can also be injected into the riser at a number of levels. Appropriate gas injection positions in each chamber are distributed along the drop tube (s), but concentrated at or near the base of the riser (s).

Ved nogle udformninger af apparatet ifølge opfindelsen, hvor fald-røret(ene) og stigrøret(ene) er fuldstændigt adskilte og er forbundet ved hjælp af rør ved deres øvre og nedre ender, kan stig-rørsluftarten indføres i et nedre forbindelsesrør, som til dette formål anses at udgøre en del af stigrøret(ene). Når dette gøres foretrækkes det, at det nedre forbindelsesrør hælder skråt opad i retning af hoveddelen af stigrøret(ene). For lettere at starte fremgangsmåden ifølge opfindelsen tilvejebringes en særlig luftarttilførsel, ved hvilken luftart indsprøjtes i den øvre del af stigror et (ene). Det foretrækkes, at mængden af den luftart, som indsprøjtes eller indføres i faldrøret(ene) ligger mellem 20 og 40?6 af det i alt i systemet indsprøjtede luftartrumfang.In some embodiments of the apparatus according to the invention, where the drop pipe (s) and the riser pipe (s) are completely separated and are connected by means of tubes at their upper and lower ends, the riser pipe type can be introduced into a lower connecting pipe which, for this purpose. purpose is considered to be part of the riser (s). When this is done, it is preferred that the lower connecting tube slopes upwardly towards the body of the riser (s). In order to more easily start the process according to the invention, a special gas supply is provided, in which gas is injected into the upper part of the stirrer (s). It is preferred that the amount of the gas injected or introduced into the trap (s) is between 20 and 40 [6] of the total air volume injected into the system.

7 1413387 141338

Fermenteringsapparatets nøjagtige geometriske udformning kan variere meget, således som vist på tegningen. Stigrøret(ene) og faldrøret(ene) er hensigtsmæssigt anbragt fri af hinanden, enten fuldstændig adskilt fra hinanden, bortset fra forbindelsesrør ved deres øvre og nedre ender eller anbragt inden i en enkelt beholder, der indvendig er opdelt ved hjælp af en eller flere skillevægge med åbninger ved de øvre og nedre ender. Stigroret(ene) og faldrøret(ene) kan være cylindre, der er anbragt eksternt i forhold til hinanden og forbundet ved hjælp af rør, som kan være vandrette,eller i forbindelse med den nedre forbindelse, U-formede. Alternativt kan systemet f.eks. omfatte to kamre, som er coaksiale, hvor det ene kammer, fortrinsvis stigrøret, omgiver det andet. Det foretrækkes, at systemet omfatter et antal stigrør, der er anbragt eksternt i forhold til og forbundet til et enkelt faldrør, især 3 til 8 stigrør forbundet til et enkelt faldrør.The exact geometric design of the fermentation apparatus can vary widely, as shown in the drawing. The riser (s) and the fall (s) are suitably disposed free of each other, either completely separated from each other, except connecting pipes at their upper and lower ends or placed within a single container internally divided by one or more partitions. with openings at the upper and lower ends. The riser (s) and the fall (s) may be cylinders arranged externally to one another and connected by tubes which may be horizontal, or in connection with the lower connection, U-shaped. Alternatively, the system may e.g. comprise two chambers which are coaxial, one chamber, preferably the riser, surrounding the other. It is preferred that the system comprise a plurality of risers located externally to and connected to a single fall tube, in particular 3 to 8 risers connected to a single fall tube.

I det sidste tilfælde kan hver enkelt stigrør have det samme tvær-snitsareal som faldrøret, således at det kombinerede tværsnitsareal for stigrøret bliver større. Et sådant system forudfremstilles nemt.In the latter case, each riser may have the same cross-sectional area as the drop pipe, so that the combined cross-sectional area of the riser becomes larger. Such a system is easily pre-made.

De hastigheder, der opnås af væskekulturen henholdsvis i faldrøret (ene) og i stigrøret(ene) afhænger af disse kamres tværsnitsareal, d.v.s. af deres diametre, såfremt de er cylindriske. Kamrene har ikke nødvendigvis den samme diameter i deres fulde længde, og det er i virkeligheden nogen gange ønskeligt, at stigrøret(ene) består af to sektioner anbragt lodret over hinanden, hvor den nedre sektion har et større tværsnitsareal. I dette tilfælde er tværsnitsarealet for stigrøret(ene)s nedre sektion fortrinsvis mellem tre til otte gange større end tværsnitsarealet for den øvre sektion. Det foretrækkes, at den nedre sektion udgør 30 til 60$ af stigrørets totale længde. Alternativt kan stigrørets(enes) tværsnitsareal aftage jævnt med højden.The velocities obtained by the liquid culture in the drop pipe (s) and in the riser pipe (s), respectively, depend on the cross-sectional area of these chambers, i.e. of their diameters, if they are cylindrical. The chambers do not necessarily have the same diameter in their full length, and in fact it is sometimes sometimes desirable that the riser (s) consist of two sections arranged vertically above each other, the lower section having a larger cross-sectional area. In this case, the cross-sectional area of the lower section (s) is preferably between three to eight times larger than the cross-sectional area of the upper section. It is preferred that the lower section constitute $ 30 to $ 60 of the total length of the riser. Alternatively, the cross-sectional area of the riser (one's) may decrease evenly with height.

For at undgå akkumulering af store C02 mængder cirkuleres væskekulturen hurtigt mellem høj-og lavtryksområderne i fermenteringsappa-ratet. Det foretrækkes, at den tid det tager for væskekulturen at cirkulere fuldstændig rundt i systemet ligger mellem 0,5 og 5 minutter, fortrinsvis mellem 1 og 3 minutter. Den af væskekulturen på et vilkårligt punkt i stigrøret(ene) eller faldrøret(ene) opnåede hastighed afhænger af tværsnitsarealet af den pågældende kammerdel. For at væskekulturen skal cirkulere i det væsentlige i en propagtig 8 141338 ι strøm, skal den minimale hastighed i stigrøret(ene) være større end 10 cm/sek. Foretrukne middelhastigheder er 20 til 80 cm/sek, i stigroret (ene) (i den nedre del, hvis dette kammer ikke har et ensartet tværsnitsareal) og 200 til 500 cm/sek i faldrøret(ene.In order to avoid the accumulation of large CO 2 volumes, the liquid culture is rapidly circulated between the high and low pressure areas of the fermentation apparatus. It is preferred that the time taken for the liquid culture to circulate completely around the system is between 0.5 and 5 minutes, preferably between 1 and 3 minutes. The velocity obtained by the liquid culture at any point in the riser (s) or drop (s) depends on the cross-sectional area of the chamber portion concerned. In order for the liquid culture to circulate substantially in a plug-like current, the minimum speed in the riser (s) must be greater than 10 cm / sec. Preferred mean velocities are 20 to 80 cm / sec, in the riser (s) (in the lower part if this chamber does not have a uniform cross-sectional area) and 200 to 500 cm / sec in the drop tube (s).

Fermenteringsapparatet kan drives enten charge-vist eller kontinuerligt.The fermenter can be operated either charge-displayed or continuously.

Væskekulturen cirkulerer i det væsentlige i en propagtig strømning, hvilket muliggør, at man kan opnå en høj grad af homogenitet. Næsten hele fermenteringsapparatets rumfang kan benyttes til dyrkning af mikroorganismer, og rum hvor anaerobe betingelser er rådende er blevet elimineret. Dette muliggør, at man kan opnå en stor styringsgrad over fermenteringsparametrene, såsom temperaturen, pH og substratkoncentrationen, hvorved man kan opnå et forbedret og mere ensartet produkt. Hvis f.eks. fremgangsmåden ifølge opfindelsen benyttes til fremstilling af enkeltcellet protein, udviser de fremstillede mikroorganismer en høj grad morfologisk ensartethed, og man opnår en forbedret omdannelse af substratcarbon til cellecarbon. Opfindelsen muliggør også, at man opnår en effektiv cirkulation og undgår brugen af ydre cirkulationsveje til bortledning af reaktions- og fermen= teringsvarmen.The liquid culture essentially circulates in a plug-like flow, enabling a high degree of homogeneity to be achieved. Almost the entire volume of the fermenter can be used to grow microorganisms, and spaces where anaerobic conditions prevail have been eliminated. This allows a high degree of control over the fermentation parameters, such as the temperature, pH and substrate concentration, to obtain an improved and more uniform product. For example, the method of the invention is used for the production of single cell protein, the microorganisms produced exhibit a high degree of morphological uniformity, and an improved conversion of substrate carbon to cell carbon is achieved. The invention also allows for efficient circulation and avoids the use of external circulation paths to dissipate the heat of reaction and fermentation.

Opfindelsen giver gode resultater målt i opnåelige oxygenoverføringshastigheder og kraftforbrug. De resultater, der kan opnås som angivet ved forsøgsresultater og beregninger baseret på disse, beskrives nedenfor.The invention provides good results measured in achievable oxygen transfer rates and power consumption. The results obtainable as indicated by test results and calculations based on them are described below.

Oxygenrumfangsoverføringshastighederne og kraftoverføringshastighederne, som kan opnås i fermenteringsapparater med forskellig højde, blev beregnet teoretisk for fermenteringsapparater af den i fig. 1 viste konstruktion.The oxygen volume transfer rates and the power transfer rates obtainable in different height fermenters were calculated theoretically for fermenters of the type shown in FIG. 1.

Oxygenrumfangsoverføringshastigheden er den hastighed målt i kg 0o -x *- pr. time og m af væsken, ved hvilken oxygenet opløses i væskekulturen.The oxygen volume transfer rate is the rate measured in kg 0o -x * - per hour and m of the liquid at which the oxygen dissolves in the liquid culture.

Kraftoverføringshastigheden er forholdet mellem oxygenoverføringen og kraftforbruget udtrykt i kg 0^ opløst i væskekulturen pr kilowatt arbejdstime benyttet til at komprimere luften før indsprøjtning i 9 141338 væskekulturen. Kraftsoverføringsforholdet aftager med voksende overføringshastighed og til økonomisk drift af et fermenteringsapparat er det ønskeligt at begge parametre skal være.så store som muligt.The power transfer rate is the ratio of oxygen transfer to the power consumption expressed in kg 0 ^ dissolved in the liquid culture per kilowatt working hour used to compress the air prior to injection into the liquid culture. The power transfer ratio decreases with increasing transfer rate and for the economical operation of a fermenter it is desirable that both parameters be as large as possible.

Beregningerne blev udført ved at udligne ligninger for overførselen af luftarter (især oxygen og CC^) mellem luftartboblerne og væskekulturen og ved også at beregne trykforandringerne mellem de forskellige dele i systemet.The calculations were performed by offsetting equations for the transfer of gases (especially oxygen and CC 2) between the gaseous bubbles and the liquid culture and also by calculating the pressure changes between the different parts of the system.

Den kraft, der var nødvendig til at komprimere luftarten, blev beregnet på grundlag af følgende antagelser: 1. Trykket i systemets øvre del (hvor luftartfrigørelsen sker) er 1,5 bar absolut.The force needed to compress the gas was calculated on the basis of the following assumptions: 1. The pressure in the upper part of the system (where the gas release occurs) is 1.5 bar absolute.

2. Der tabes et tryk på 1 bar mellem kompressoren og fermenteringsorganets indløbsåbning.2. A pressure of 1 bar is lost between the compressor and the fermentation inlet opening.

3. Det antages, at man benytter atmosfærisk luft med en oprindelig tilstand på 1 bar og 20°C som den luftartkilde, dér leverer oxygenen. Kompressionen antages at være adiabatisk (isentropisk), og at den er tilstrækkelig til at opnå en tilstrækkelig trykstigning til at overvinde det angivne tab på 1 bar og indsprøjte luftarten i fermenteringsapparatet under dette tryk (eller disse tryk), der eksisterer ved indsprøjtnin£spunktet (eller punkterne).3. It is assumed that atmospheric air with an initial state of 1 bar and 20 ° C is used as the source of gaseous oxygen supply. The compression is assumed to be adiabatic (isentropic) and sufficient to achieve a sufficient pressure rise to overcome the stated loss of 1 bar and inject the gas into the fermenter under this pressure (or pressure) existing at the point of injection ( or the points).

Disse antagelser resulterer i en bedømmelse af kompressionsarbejdet, som er realistisk med hensyn til store aksiale kompressorers krav for akselkraft med køling mellem to'trin. Det antoges at op til af luften blev indsprøjtet i faldrøret ved op til 3 punkter.These assumptions result in an assessment of the compression work, which is realistic with regard to large axial compressor requirements for shaft power with two-stage cooling. It was assumed that up to 3 of the air was injected into the drop pipe.

De opnåede resultater er angivet i tabellen.The results obtained are given in the table.

10 1A133810 1A1338

Overførings- Kraftover- Fermenterings- hastighed førings- apparatets højde for oxygen forhold (m) til mediet (kg/kWh) (kg/hm3) 2 2,7 20 6 3,0 30 8 2,7 40 10 2,5 50 12 2,3 60 14 2,1 70 16 1,9 80Transmission Power Transfer Fermentation Speed of the meter for oxygen ratio (m) to medium (kg / kWh) (kg / hm3) 2 2.7 20 6 3.0 30 8 2.7 40 10 2.5 50 12 2.3 60 14 2.1 70 16 1.9 80

Tabellen er beregnet på grundlag af forsigtigt ansatte antagelser vedrørende masseoverførselskoefficienten og middelboblestørrelsen.The table is calculated on the basis of carefully employed assumptions regarding the mass transfer coefficient and mean bubble size.

Den viser, at oxygenrumfangsoverføringshastigheden øges med fermen-teringsapparatets højde. De for opfinderne bedst kendte tidligere resultater for kendte fermenteringsapparater er overføringshastig-heder på ca. 3 kg pr. time pr. nr væskekultur, og disse er kun blevet opnået ved lavere kraftoverføringsforhold end de, der kan opnås ifølge den foreliggende opfindelse. Således forbedrer fermenteringsapparat et ifølge opfindelsen på markant vis de bedst kendte resultater, således som de kendes af opfinderne. Det ses, at fermen-teringsapparatets højde er vigtig til opnåelse af denne forbedring.It shows that the oxygen volume transfer rate increases with the height of the fermentation apparatus. The prior art best known to the inventors for prior art fermenters are transfer rates of approx. 3 kg per per hour No liquid culture, and these have been obtained only at lower power transmission ratios than those obtainable by the present invention. Thus, a fermenter according to the invention significantly improves the best known results as known by the inventors. It will be seen that the height of the fermentation apparatus is important in achieving this improvement.

Det bemærkes, at fremgangsmåden med at berige den oxygenleverende luftart under brug af-rent oxygen eller en blanding af rent oxygen med atmosfærisk luft kan føre til endnu højere overføringshastigheder. Denne fremgangsmåde er ikke et specielt særkende for den foreliggende opfindelse, men kan på enkel vis kombineres med den. På tilsvarende måde kan overføringshastigheden forøges ved at konstruere hele fermenteringsapparatet som en trykbeholder, således at trykket i hele apparatet hæves over det atmosfæriske tryk.It should be noted that the process of enriching the oxygen-delivering gas using pure oxygen or a mixture of pure oxygen with atmospheric air can lead to even higher transfer rates. This method is not a particular feature of the present invention, but can be simply combined with it. Similarly, the transfer rate can be increased by constructing the entire fermentation apparatus as a pressure vessel so that the pressure throughout the apparatus is raised above atmospheric pressure.

Også denne fremgangsmåde kan kombineres med den foreliggende opfindelse. Men begge disse to kendte fremgangsmåder til forøgelse af over- 141338 11 føringshastigheden, nemlig brugen af ren oxygen eller en total tryk-forøgelse har også mangler, der kendes af fagmøandene. Det er en særlig fordel ved den foreliggende opfindelse, at overføringshastigheder af den størrelse, der er vist i tabellen, kan opnås med atmosfærisk luft som den luftart, der leverer oxygenen, og.med et godt kraftoverføringsforhold, og uden at hæve koncentrationen af opløst C02 i væskekulturen til et højt niveau.This method can also be combined with the present invention. However, both of these two known methods of increasing the transfer rate, namely the use of pure oxygen or a total pressure increase, also have deficiencies known to those skilled in the art. It is a particular advantage of the present invention that transfer rates of the size shown in the table can be obtained with atmospheric air as the gas supplying the oxygen and with a good power transfer ratio, and without raising the dissolved CO 2 concentration. in the liquid culture to a high level.

Foretrukne udførelsesformer for den foreliggende opfindelse forklares nedenfor under henvisning til tegningen. På denne viser fig. 1 et fermenteringsapparat med et stigrør og et faldrør, der er anbragt udenfor hinanden, set fra siden og delvis i tværsnit, fig. 2 et fermenteringsorgan hvor stigrøret og faldrøret er koaksi-ale, og hvor .stigrøret har et ringformet tværsnit, set fra siden, delvis i snit, fig.3 en alternativ udformning af fermenteringeapparatet, vist i fig. 2, hvor stigrøret har et cirkulært tværsnit, fig. 4 et fermenteringsapparat, hvor stigrøret har et konstant tværsnitsareal i hele fermenteringsapparatets længde, set fra siden, delvis i snit, fig. 5 en yderligere udførelsesform af fermenteringsapparatet vist i fig. 4, hvor stigrøret har et cirkulært tværsnit, set fra siden og delvis i snit, fig. 6 et snit langs linien x-x i fig. 6A af en alternativ udformning af fermenteringsapparatet vist i fig. 1, hvor der er et antal stigrør, og hvor stigrøret har et konstant tværsnitsareal i hele fermenteringsapparatets længde, fig. 6A viser fermenteringsapparatet ifølge fig. 6, set fra oven, fig. 7 et delsnit langs linien x-x i fig. 7A af en yderligere udførelsesform for det i fig. 1 viste fermenteringsapparat, hvor der er et antal stigrør, 141338 12 fig. 7A fermenteringsapparat et ifølge fig. 7 vist i snit tinder linien Ύ-Υ i fig. 7-Preferred embodiments of the present invention are explained below with reference to the drawings. In this, FIG. 1 is a side view of a fermentation apparatus with a riser and a drop tube arranged side by side, and partly in cross section; FIG. 2 shows a fermentation means where the riser and the drop pipe are coaxial and the riser has an annular cross section, partially side view, partially in section; FIG. 3 is an alternative embodiment of the fermentation apparatus shown in FIG. 2, wherein the riser has a circular cross section; FIG. 4 is a side view of a fermenter, the riser having a constant cross-sectional area throughout the length of the fermenter, viewed from the side, partially in section; FIG. 5 shows a further embodiment of the fermentation apparatus shown in FIG. 4, wherein the riser has a circular cross-section, side view and partly in section; FIG. 6 is a section along the line x-x of FIG. 6A of an alternative embodiment of the fermentation apparatus shown in FIG. 1, wherein there are a number of riser pipes and the riser has a constant cross-sectional area throughout the length of the fermenter; FIG. 6A shows the fermentation apparatus of FIG. 6 is a top view of FIG. 7 is a partial section along the line x-x of FIG. 7A of a further embodiment of the embodiment shown in FIG. 1, in which there are a number of riser tubes, FIG. 7A a fermenter according to FIG. 7, the line Ύ-Υ in FIG. 7-

For at lette overskueligheden er en passende position for en varmeveksler til bortledning af fermenteringsvarme, eller til at fjerne eller tilføre nødvendig varme for at kemisk reaktion kan finde sted, kun vist i fig. 1.For ease of clarity, a suitable position for a heat exchanger for dissipating fermentation heat, or for removing or supplying necessary heat for chemical reaction to take place, is shown only in FIG. First

Fermenteringsorganer vist i fig. 1, 2, 3 og 7 har et eller flere stigrør 4f der omfatter cylindriske eller ringformede øvre og nedre sektioner 1 og 2, der indbyrdes er forbundet ved en reduktionsdel 3, idet den nedre sektion 2 har en større diameter end den øvre sektion 1.Fermentation means shown in FIG. 1, 2, 3 and 7 have one or more riser pipes 4f comprising cylindrical or annular upper and lower sections 1 and 2, interconnected by a reduction portion 3, the lower section 2 having a larger diameter than the upper section 1.

De i fig. 4, 5 og 6 viste fermenteringsapparater har et stigrør eller flere stigrør 4, der omfatter en cylinder eller en ring med konstant tværsnitsareal.The 4, 5 and 6 have a riser or riser 4 comprising a cylinder or ring having a constant cross-sectional area.

Stigrorets øvre ende er forbundet til den øvre ende af et faldrør 5 gennem en øvre forbindelsesdel 6, som kan være vandret cylindrisk som vist i fig. 1, 6 og 7,eller omfatte en lodret cylindrisk sektion 7 og koniske forbindelsesdele 8 og 9, der danner en forlængelse af henholdsvis stigrøret og faldrøret som vist i fig. 2,3,4 og 5.The upper end of the riser is connected to the upper end of a drop tube 5 through an upper connecting portion 6 which may be horizontally cylindrical as shown in FIG. 1, 6 and 7, or comprise a vertical cylindrical section 7 and tapered connecting parts 8 and 9 forming an extension of the riser and the fall pipe, respectively, as shown in FIG. 2,3,4 and 5.

Den nedre ende af stigrøret er forbundet til den nedre ende af faldrøret ved en nedre forbindelsesdel 10, der kan være cylindrisk som vist i fig. 1, 6 og 7 eller vandret cirkulær, idet den udgør en basis for fermenteringsapparatet som vist i fig. 2, 3, 4 og 5.The lower end of the riser is connected to the lower end of the drop pipe by a lower connecting portion 10 which may be cylindrical as shown in FIG. 1, 6 and 7 or horizontally circular, forming a basis for the fermentation apparatus as shown in FIG. 2, 3, 4 and 5.

• En luftart, f.eks. atmosfærisk luft fødes ind i stigrorets nedre sektion gennem føderør 11 til frembringelse af kontinuerlig cirkulation af en væskefase, som fylder fermenteringsapparatet op til niveauet A-A. Den øvre forbindelsesdel 6 må ikke fyldes fuldt ud med væske for at muliggøre en fri overflade, hvorfra luftartbobler undviger fra væsken og passerer ud gennem udstrømningsåbningen 12.• A gaseous species, e.g. atmospheric air is fed into the lower section of the stirrer through feed tube 11 to produce continuous circulation of a liquid phase which fills the fermenter up to level A-A. The upper connecting portion 6 must not be filled completely with liquid to allow a free surface from which gaseous bubbles escape from the liquid and pass out through the outlet opening 12.

Ekstra luftarter, f.eks. atmosfærisk luft fødes ind i faldrøret gennem et eller et antal føderør 13, hvoraf to er vist i fig. 1-7.Extra gases, e.g. atmospheric air is fed into the trap through one or a plurality of feed tubes 13, two of which are shown in FIG. 1-7.

Et næringsmiddelmedium, der indeholder dele, der er væsentlige forA food medium containing essential ingredients

Claims (2)

141338 13 fermenteringen, føres ind i fermenteringsapparatet gennem et rør 14, og kulturen fjernes fra fermenteringsapparatet gennem et rør 15. Stigrørssektionen indeholder boblesønderdelingsorganer, såsom angivet ved henvisningstallet 16. I fig. 1 vises varmeveksleren 17 i faldrøret 5, skønt varmeveksleren kan anbringes på et vilkårligt punkt i stigrøret eller i faldrøret. Alternativt kan antal varmevekslere anbringes i enten stigrørssektionen eller faldrørssektionen eller i begge. Nærværende patent omfatter ikke fremgangsmådens anvendelse ved tilvirkning af næringsmidler til mennesker. Patentkrav.The fermentation is introduced into the fermenter through a tube 14 and the culture is removed from the fermenter through a tube 15. The riser section contains bubble decomposing means, as indicated by reference numeral 16. In FIG. 1, the heat exchanger 17 is shown in the drop pipe 5, although the heat exchanger can be placed at any point in the riser or in the drop pipe. Alternatively, the number of heat exchangers can be arranged in either the riser section or the fall pipe section or in both. The present patent does not cover the use of the process in the manufacture of human food. Claims. 1. Fremgangsmåde til aerob dyrkning af mikroorganismer i et næringsmedium, der fortrinsvis indeholder en hydrocarbon eller en delvis oxideret hydrocarbon som carbonkilde, hvor dyrkningsvæsken cirkuleres kontinuerligt rundt i et fermenteringsapparat omfattende mindst et stigrør og mindst et faldrør, hvor det totale nyttige tværsnitsareal i faldrøret, henholdsvis faldrørene, er mindre end det totale nyttige tværsnitsareal i stigrøret, henholdsvis stigrø-rene, og hvor de øvre og nedre ender af faldrøret, henholdsvis faldrørene er forbundet til de pågældende øvre og nedre ender af stigrøret, henholdsvis stigrørene, samt hvor cirkulation af væsken rundt i systemet effektueres ved at indsprøjte en oxygenholdig luftart ind i denne, især ved bunden af stigrøret, men eventuelt også på punkter i faldrøret, kendetegnet ved, at dyrkningsap-paratet har en højde på mindst 20 m, og at væsken i stigrøret, henholdsvis stigrørene har en middelhastighed på mindst 15 cm/sek. 1 Fermenteringsapparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 omfattende mindst et stigrør (4) og mindst ét faldrør (5), hvor det totale nyttige tværsnitsareal i faldrøret eller faldrørene er mindre end det totale nyttige tværsnitsarel for stigrøret eller stigrørene, og hvor de øvre og nedre ender af stigrøret eller stigrørene er forbundet til de respektive øvre og nedre ender af faldrøret eller faldrørene, kendetegnet ved, at ap-A method for aerobically culturing microorganisms in a nutrient medium preferably containing a hydrocarbon or a partially oxidized hydrocarbon as a carbon source, wherein the culture liquid is continuously circulated in a fermentation apparatus comprising at least one riser and at least one drop tube, wherein the total useful cross-sectional area of the drop tube, the drop pipes, respectively, are smaller than the total useful cross-sectional area of the riser, respectively the riser pipes, and where the upper and lower ends of the pipes, respectively, the pipes are connected to the respective upper and lower ends of the riser, respectively the riser pipes, and where the circulation of the liquid around the system is effected by injecting an oxygen-containing gas into it, especially at the bottom of the riser, but possibly also at points in the drop pipe, characterized in that the culture apparatus has a height of at least 20 m and that the liquid in the riser, respectively. the riser pipes have a mean velocity of at least 15 cm / sec. A fermentation apparatus for carrying out the method according to claim 1 comprising at least one riser (4) and at least one drop tube (5), wherein the total useful cross-sectional area of the drop tube (s) is less than the total useful cross-sectional area of the riser (s), and lower ends of the riser or riser are connected to the respective upper and lower ends of the riser or riser, characterized in that
DK270774A 1973-05-16 1974-05-16 Process for aerobic culture of microorganisms and a fermentation apparatus for carrying out the process. DK141338B (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2333073A GB1417486A (en) 1973-05-16 1973-05-16 Liquid circulation and gas contacting device
GB2333073 1973-05-16
GB2333074 1974-05-03
GB2333074 1974-05-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK141338B true DK141338B (en) 1980-02-25
DK141338C DK141338C (en) 1980-08-18

Family

ID=26256455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK270774A DK141338B (en) 1973-05-16 1974-05-16 Process for aerobic culture of microorganisms and a fermentation apparatus for carrying out the process.

Country Status (2)

Country Link
DK (1) DK141338B (en)
IT (1) IT1046121B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK156074B (en) * 1976-04-02 1989-06-19 Ici Ltd PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SINGLE CELL PROTEIN

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK156074B (en) * 1976-04-02 1989-06-19 Ici Ltd PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SINGLE CELL PROTEIN

Also Published As

Publication number Publication date
IT1046121B (en) 1980-06-30
DK141338C (en) 1980-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0185407B1 (en) Method and device for the carrying out of a microbiological or enzymatic process
RU2580646C1 (en) Fermentation apparatus for methane-assimilating microorganisms
Gbewonyo et al. Enhancing gas‐liquid mass transfer rates in non‐newtonian fermentations by confining mycelial growth to microbeads in a bubble column
US4036699A (en) Fermentation apparatus and method
EP3190170A1 (en) Bioreactor with separate co2 supply
Benz Bioreactor design for chemical engineers
SU967278A3 (en) Method and apparatus for contacting gas and liquid
Grima et al. Gas‐liquid transfer of atmospheric CO2 in microalgal cultures
JP2022534726A (en) Microbial growth bioreactor
CN108026497A (en) With the reaction unit of circulation inside gas lift type and the fermentation process using described device
RU2743581C1 (en) Fermentation plant for cultivation of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus
US4891318A (en) Method for the fermentative preparation of polysaccharides, in particular xanthane
Díaz et al. Mixing power, external convection, and effectiveness in bioreactors
Páca et al. Design and performance characteristics of a continuous multistage tower fermentor
Kitai et al. Performance of a perforated plate column as a multistage continuous fermentor
Masschelein HORACE BROWN MEMORIAL LECTURE A REALISTIC VIEW ON THE ROLE OF RESEARCH IN THE BREWING INDUSTRY TODAY
DK141338B (en) Process for aerobic culture of microorganisms and a fermentation apparatus for carrying out the process.
Kaur et al. Industrial Bioreactors for Submerged Fermentations
Thamer Study the effect of different types impellers on the transfer coefficient in photobioreactor.
SU1346671A1 (en) Method of aerating cultural liquid in process of deep cultivation of animal cells or microorganisms
NA Cultivation of Fodder Yeast in Tape Tubular Reactor
Filippova et al. Development of an Intensive Technology for the Aerobic Growing of a Pure Culture of Brewery Yeast Saccharomyces cerevisiae
JPS625595B2 (en)
WO2018109620A1 (en) A process and bioreactor for gas fermentation products
Collazos Martín Modelling the Ethanol production by Saccharomyces cerevisiae while Air Limitation

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed