DK163066B - Fremgangsmaade og apparat til udfoerelse af en fermentering - Google Patents
Fremgangsmaade og apparat til udfoerelse af en fermentering Download PDFInfo
- Publication number
- DK163066B DK163066B DK386789A DK386789A DK163066B DK 163066 B DK163066 B DK 163066B DK 386789 A DK386789 A DK 386789A DK 386789 A DK386789 A DK 386789A DK 163066 B DK163066 B DK 163066B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- downstream
- fermentation liquid
- gas
- gases
- upstream
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 91
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 57
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 53
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 53
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 34
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 108010027322 single cell proteins Proteins 0.000 description 2
- 241000272814 Anser sp. Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000011872 intimate mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/18—External loop; Means for reintroduction of fermented biomass or liquid percolate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/20—Degassing; Venting; Bubble traps
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
DK 163066 B
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til udførelse af en fermentering, ved hvilken fremgangsmåde der foretages en ind-5 førsel og en efterfølgende opblanding af en eller flere gasser i en fermenteringsvæske, som indbringes i et apparat af loop-reaktortypen, hvilket apparat har en topdel og en af en nedstrømsdel, en U-bøjningsdel og en opstrømsdel bestående U-del, idet fermenteringsvæsken cirkuleres i appa-10 ratet af en i U-delen anbragt pumpe.
Opfindelsen angår også et apparat til brug ved udøvelse af denne fremgangsmåde, hvilket apparat er af loop-reaktortypen og har en topdel og en af en i hovedsagen lodret ned-15 strømsdel, en U-bøjningsdel og en i det væsentlige lodret opstrømsdel bestående U-del, en i U-delen anbragt pumpe, der er indrettet til at kunne cirkulere en fermenterings-væske i apparatet, og organer til indføring af fermenteringsvæske og til indføring af en eller flere gasser i fer-20 menteringsvæsken, hvorhos topdelen udgøres af en cylinder, som har væsentligt større diameter end nedstrømsdelen og er sluttet til denne gennem en kegle.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen og apparatet ifølge op-25 findelsen kan finde anvendelse ved udførelsen af den type af fermenteringer, ved hvilke der indføres en eller flere gasser i f erment er ingsvæsken, og ved hvilke der dannes biomasse eller andre fermenteringsprodukter. 1 2 3 4 5 6 I traditionelle bioreaktorer (fermentorer) sker opblandin 2 gen af gasser i fermenteringsvæsken ved hjælp af omrører- 3 blade placeret centralt i fermentoren. Omrørerbladene ska 4 ber turbulens i væsken, hvilket betyder, at gas - som regel 5 indblæst ved reaktorens bund - bliver spredt i væsken i 6 form af små fine gasbobler. Denne reaktortype giver en relativ homogen opblanding eller dispergering, det vil sige,
DK 163066 B
2 at hvis man måler ved reaktorens top eller hund, vil man finde omtrentligt den samme koncentration af gasser og substrater. Reaktortypen er ikke særligt velegnet til opskale-ring, da det er svært at opnå den samme homogene opblanding 5 og den samme massetransport i store reaktorer som den opblanding og transport, der opnås i mindre laboratorie- eller pilotreaktorer. Desuden betyder den kraftige omrøring en væsentlig opvarmning af fermenteringsvæsken.
10 For at undgå den mekaniske omrøring er der udviklet forskellige typer af air-lift reaktorer. De fleste er såkaldte loop-reaktorer, i hvilke der indgår to dele - en opstrøms-og en nedstrømsdel. En eller flere gasser tilføres i bunden af reaktoren i opstrømsdelen i et arrangement, der giver 15 små gasbobler (hvilket arrangement for eksempel omfatter en sintret keramisk plade eller en række små dyser). Boblerne blander sig med væsken, hvorved massefylden bliver mindre og gas-væske blandingen bliver fortrængt af ny væske fra nedstrømsdelen. Gas-væske blandingen bevæger sig op igennem 20 opstrømsdelen af reaktoren, og ved toppen af reaktoren afgiver blandingen sine gasbobler, hvorefter væsken bevæger sig ned gennem nedstrømsdelen. Air-lift reaktorer er traditionelt høje slanke reaktorer for at opnå en lang opholdstid af gasboblerne i væsken. Dette betyder, at gassen skal 25 indføres under et højt tryk til overvindelse af det hydrostatiske tryk, der forekommer ved reaktorens bund. Hvis gassen er luft, indebærer det anvendelse af en eller flere kompressorer. Air-lift reaktorer har desuden en relativt dårlig udnyttelse af den ved indblæsning indførte gas, idet 30 der typisk kun udnyttes 20-40% af gassen.
Fra EP offentliggørelsesskrift nr. 0.185.407 kendes en fremgangsmåde og et apparat af den indledningsvist angivne art.
Denne kendte fremgangsmåde tjener til produktion af poly- 35
DK 163066 B
3 saccharider ved fermentering af vand, glucose og næringssalte samt luft, men kan også bruges til produktion af gær eller gluconsyre fra glucose, oxidation af ethen og produktion af single celle protein (SCP) fra paraffin dispergeret 5 i vand.
Ved den kendte fremgangsmåde indføres luft i apparatet via et rør i den nederste ende af opstrømsdelen, hvorfor luften 5 skal indføres ved et tryk på ca. 4 10 Pa for at overvinde 10 det hydrostatiske tryk i fermenteringsvæsken, da det kendte apparat til brug ved udøvelse af fremgangsmåden typisk har en højde på ca. 40 m i et fuldskalaapparat.
Endvidere vil opholdstiden for den i apparatet indførte 15 luft være begrænset til alene at omfatte tiden for opstigning gennem opstrømsdelen, da luften i alt væsentligt vil blive udskilt fra fermenteringsvæsken i apparatets topdel.
Ved den kendte fremgangsmåde cirkuleres fermenterings væske 20 af en pumpe, der er anbragt i apparatets U-del og i strømningsretningen forud for indføringen af luft i fermenteringsvæsken, der på dette sted i det væsentlige ikke indeholder luft, hvorfor der som cirkulationspumpe kan anvendes en tandhjulspumpe.
25
Fremgangsmåden og apparatet ifølge EP offentliggørelsesskrift nr. 0.185.407 er således meget energikrævende, da den anvendte luft skal komprimeres til det angivne høje tryk, luftens opholdstid i fermenteringsvæsken er begræn-30 set, og pumpen medvirker ikke i sig selv til en intim blanding mellem luften og fermenteringsvæsken.
Det fremgår endvidere ikke af skriftet, hvordan separationen af luft og fermenteringsvæske udføres ved den kendte 3 5 fremgangsmåde.
DK 163066 B
4
Det er derfor opfindelsens formål at angive en fremgangsmåde til udførelse af en fermentering, ved hvilken fremgangsmåde, der foretages en trykløs eller næsten trykløs ind-blæsning eller indføring af en eller flere gasser, til-5 vej ebringes en lang opholdstid og dermed opnås en høj ud nyttelsesgrad af den eller de indblæste gasser, foretages en cirkulation af væsken på en sådan måde, at forbruget af energi er lavt, finder en god separation af gassen, henholdsvis gasserne og væsken sted i topdelen af det ved ud-10 øvelse af fremgangsmåden benyttede apparat og benyttes et apparat, hvis design eller udformning er simpel, samt at angive et apparat til brug ved udøvelse af denne fremgangsmåde.
15 Dette formål opnås med en fremgangsmåde af den indledningsvist angivne art, hvilken fremgangsmåde ifølge opfindelsen er særegen ved, at gassen eller gasserne indføres i fermenteringsvæsken i den øvre del af nedstrømsdelen, at fermenteringsvæsken cirkuleres ved hjælp af en i opstrømsdelens 20 nedre ende anbragt pumpe af propellertype, og at fermenteringsvæsken fra opstrømsdelens øvre del overføres til ned-strømsdelens topdel asymmetrisk i forhold til nedstrømsde-lens længdeakse.
25 Ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnås en lang kontakttid mellem på den ene side gassen eller gasserne og på den anden side væskefasen, idet den eller de indblæste gasser er i kontakt med væskefasen både i nedstrømsdelen og opstrømsdelen. Dette betyder en væsentlig højere 30 udnyttelsesgrad af den eller de indblæste gasser end den udnyttelsesgrad, der er kendt fra udøvelse af fremgangsmåder til fermentering, der udøves under benyttelse af en traditionel og dermed en kendt air-lift reaktor. 1
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen til udførelse af en fermentering gennemføres for det meste kontinuerligt, men kan
DK 163066 B
5 om ønsket gennemføres diskontinuerligt eller chargevis.
Det er fordelagtigt i forbindelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen, at gassen eller gasserne umiddelbart efter 5 indføringen passerer i det mindste et mikserelement, fortrinsvis i det mindste en statisk mikser.
Mængden af den gas, der med fordel kan dispergeres eller opblandes i væsken afhænger af det hydrostatiske tryk. Der-10 for vil det ved høje apparater være en fordel med flere steder for tilsætning af gas eller gasser i nedstrømsrøret.
Det eneste krav til hver indføring er, at der umiddelbart efter indføringen er placeret et statisk blandeelement eller en statisk mikser til dispersion af gassen eller gas-15 serne i væsken.
Gassen eller gasserne vil ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen typisk blive tilført i den øvre ende af nedstrømsdelen. Ved at indføre gassen eller gasserne på 20 dette sted eller umiddelbart derefter set i strømningsretningen, opnår man en næsten trykløs indføring, idet gassen eller gasserne kun skal overvinde et hydrostatisk tryk på nogle få meter. Gassen eller gasserne kan indføres ved hjælp af en særlig gasfordeler, der sørger for fordeling på 25 tværs af nedstrømsrøret. Finfordelingen af gassen eller gasserne i fermenteringsvæsken sker ved hjælp af mikserelementer, såsom statiske mikserelementer, placeret umiddelbart nedenfor gasindføringen. Væskestrømmen i nedstrømsdelen skal være passende høj, så al den indblæste gas rives 30 med gennem de statiske miksere. Her sker så en finfordeling af gassen således, at man får en masse små gasbobler dis-pergeret eller opblandet jævnt i fermenteringsvæsken. Boblerne bliver ført med væskestrømmen ned gennem nedstrømsdelen og videre gennem U-bøjningsdelen til opstrømsdelen. Der 35 kan være placeret en eller flere statiske miksere i nedstrømsdelen, så gasboblerne bliver genfordelt flere gange i
DK 163066B
6 fermenteringsvæsken.
Ved udøvelse af fremgangsmåden har gasboblerne i fermenteringsvæsken en tendens til at undergå en sammensmeltning 5 til større enheder (koalescens). Denne tendens er med til at gøre traditionelle og dermed kendte air-lift reaktorer ineffektive, idet gasboblerne bliver større og større op gennem opstrømsdelen, dels som følge af sammensmeltning, dels på grund af et mindsket hydrostatisk tryk. Ved udøvei-10 se af fremgangsmåden ifølge opfindelsen modvirkes denne tendens i opstrømsdelen ved, at der er indplaceret statiske blandere eller miksere med passende mellemrum, som afhænger af det anvendte medium eller den anvendte væske. 1 ned-strømsdelen modvirkes tendensen til øget boblestørrelse af 15 det stadigt øgede hydrostatiske tryk. I det omfang denne effekt ikke kan opveje koalescensen af gasbobleme, sørges der for en genfordeling af gasboblerne ved hjælp af statiske blandere.
20 Ved udøvelsen af fremgangsmåden anvendes med fordel en propelpumpe, hvis propelblade er konstrueret til at pumpe en blanding af væske og gas eller gasser.
Pumpen er fortrinsvis placeret i overgangen mellem ned-25 strøms- og opstrømsdelen, da den her kan tjene til at give en redispersion af gassen eller gasserne i fermenteringsvæsken.
Det er endvidere fordelagtigt i forbindelse med fremgangs-30 måden, at der udtages fra fermenteringen hidrørende biomasse, fortrinsvis fra en i alt væsentligt gasboblefri fermenteringsvæske, hvilket især findes ved den nedre ende af nedstrømsdelen. 1
Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen føres opstrømsdelen via en bøjning tangentielt ind på en cylinder, som har en
DK 163066 B
7 diameter, der er større end nedstrømsdelens diameter, hvilken cylinder er forbundet med nedstrømsdelen ved hjælp af et konisk overgangsstykke. Dette tjener til at give en god separation af fermenteringsvæske og gasbobler, idet der 5 virker centrifugalkræfter i bøjningen, og i den cylindriske del opstår der en kraftig cirkulation af fermenterings-væsken med dertil hørende centrifugalkræfter. Dermed er et af de store problemer ved air-lift reaktorer løst ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen på en meget enkel måde, nem-10 lig separation af gas- og væskefase.
Det indledningsvist angivne apparat er ifølge opfindelsen særegent ved, at organerne til indføring af gassen eller gasserne er anbragt i den øvre ende af nedstrømsdelen, at 15 pumpen er af propellertypen og er anbragt i den nedre ende af opstrømsdelen, og at opstrømsdelens øvre ende via en bøjning er indført horisontalt og tangentielt i den nedre ende af topdelens cylinder. 1 2 3 4 5 6
Det angivne apparat sikrer en lang opholdstid for luften i 2 fermenteringsvæsken, og det er energibesparende i forhold 3 til kendte apparater, da der kun kræves et lavt tryk for at 4 indføre luften i fermenteringsvæsken. Endvidere opnås ved 5 den angivne udformning af opstrømsdelens indføring i topde- 6 len en god adskillelse mellem fermenteringsvæsken og den ved fermenteringen forbrugte gas, og den dannede biomasse kan på sikker måde udtages fra den nedre ende af nedstrømsdelen.
30 Underkravene angiver fordelagtige udførelser af apparatet.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen vil blive forklaret nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, der viser en foretrukken udførelsesform for et apparat til brug ved ud-35 øvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.
DK 163066 B
8 På tegningen viser fig. 1 en udførelsesf orm for et apparat ifølge opfindelsen set fra siden og for store deles vedkommende 5 tillige set i snit og fig. 2 det i fig. 1 viste apparat set fra oven.
I fig. 1 betegner 1 en udførelsesform for apparatet ifølge 10 opfindelsen. 2 betegner dets nedstrømsdel, 3 dets U-bøj-ningsdel og 4 dets opstrømsdel. Nedstrømsdelen 2, U-bøj-ningsdelen 3 og opstrømsdelen 4 udgør tilsammen apparatets U-del, der her og i det følgende er betegnet med 2, 3 og 4.
5 betegner dets topdel, medens 6 er en af luf tningskanal. 7 15 betegner et første organ til indføring af luft, 8 et andet organ til indføring af en gas og 9 et oxygentilførselsorgan til indføring af oxygen, idet herved bemærkes, at luft som bekendt er en blanding af gasser, og at oxygen er et eksempel på en gas. 11 betegner et rør til tilførsel af fermen-20 teringsvæske, vand, næringssalte og/eller mikroorganismer, såsom bakterier, og 10 et rør til udtagning af for eksempel biomasse, eller en efter en fermentering foreliggende fermenteringsvæske. 12 betegner en in-line pumpe. 13, 14, 15, 16, henholdsvis 17 betegner hver for sig et mikserelement, 25 såsom en statisk mikser.
1 fig. 2 betegner 4, 5 og 6 det samme som i fig. 1. I fig.
2 er der blandt andet illustreret den nedenfor, i forbindelse med omtalen af topdelen 5 omtalte tangentielle indfø- 30 ring af opstrømsdelen 4 via en bøjning.
For at give et indtryk af de dimensioner et apparat 1 ifølge opfindelsen eksempelvis kan have, kan nævnes, at dets totale højde kan være 40 m, og at dets bredde kan være 6,6 35 m, idet der ved dets bredde forstås afstanden mellem de længst fra hinanden værende dele af nedstrømsdelens 2 og
DK 163066 B
9 opstrømsdelens 4 vægge. Den indvendige diameter, d, af ned-strømsdelen 2, henholdsvis af opstrømsdeleri 4 kan i begge tilfælde være 1,65 m. Radien i bøjningen ved enden af ned-strømsdelen 2, henholdsvis opstrømsdelen 4 kan være 1,5 x 5 d.
Apparatet 1 ifølge opfindelsen giver en lang kontakttid mellem på den ene side gassen eller gasserne og på den anden side væskefasen, idet den eller de indblæste gasser er 10 i kontakt med væskefasen både i nedstrømsdelen 2 og opstrømsdelen 4. Dette betyder en væsentlig højere udnyttelsesgrad af den eller de indblæste gasser end den udnyttelsesgrad af den eller de indblæste gasser, der er kendt fra de traditionelle air-lift reaktorer.
15
Topdelen 5 af apparatet 1 er udformet, så opstrømsdelen 4 via en bøjning føres tangentielt ind på siden af en cylinder, som har en diameter, der er større end nedstrømsdelens 2 diameter, hvilken cylinder er forbundet med nedstrømsde-20 len 2 ved hjælp af et konisk overgangsstykke. Denne specielle konstruktion er med til at give en god separation af væske og gasbobler, idet der virker centrifugalkræfter i bøjningen, og i den cylindriske del opstår der en kraftig cirkulation af væsken med dertil hørende centrifugalkræf-25 ter. Dermed er et af de store problemer ved air-lift reaktorer løst på en meget enkel måde, nemlig separation af gas- og væskefase.
Gassen eller gasserne indføres i toppen af nedstrømsdelen 30 2. Ved at indføre gassen eller gasserne i toppen af ned strømsdelen 2 opnår man en næsten trykløs indføring, idet gassen kun skal overvinde et hydrostatisk tryk på nogle få meter. Gassen kan indføres ved hjælp af en særlig gasfordeler, der sørger for fordeling på tværs af nedstrømsdelen 2.
35 Finfordelingen af gassen eller gasserne i væsken sker ved hjælp af mikserelementer, såsom statiske mikserelementer,
DK 163066 B
10 13, henholdsvis 15 placeret umiddelbart nedenfor gasindføringen.
Claims (5)
1. Fremgangsmåde til udførelse af en fermentering, ved hvilken fremgangsmåde der foretages en indførsel og en ef- 5 terfølgende opblanding af en eller flere gasser i en fermenteringsvæske, som indbringes i et apparat af loop-reaktortypen, hvilket apparat har en topdel og en af en ned-strømsdel, en U-bøjningsdel og en opstrømsdel bestående U-del, idet fermenteringsvæsken cirkuleres i apparatet af en 10 i U-delen anbragt pumpe, kendetegnet ved, at gassen eller gasserne indføres i fermenteringsvæsken i den øvre del af nedstrømsdelen (2), at fermenteringsvæsken cirkuleres ved hjælp af en i opstrømsdelens (4) nedre ende anbragt pumpe af propel ler type, og at ferment er ingsvæsken fra 15 opstrømsdelens (4) øvre del overføres til nedstrømsdelens (2) topdel (5) asymmetrisk i forhold til nedstrømsdelens (2) længdeakse.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at gassen eller gasserne opblandes i fermenterings- væsken ved hjælp af et eller flere i nedstrømsdelens (2) øvre ende og i opstrømsdelens (4) nedre ende anbragte mikserelementer, idet der fortrinsvis anvendes statiske miksere (13, 14, 15 henholdsvis 16, 17). 25
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at der fra fermenter ingsvæsken i nedstrømsdelens (2) nedre ende udtages fra fermenteringen hidrørende biomasse, der i det mindste i det væsentlige består af mi- 30 kroorganismecellemasse. 1 Apparat til brug ved udøvelse af den i krav 1 omhandlede fremgangsmåde, hvilket apparat er af loop-reaktortypen og har en topdel (5) og en af en i hovedsagen lodret ned- 35 strømsdel (2), en U-bøjningsdel (3) og en i det væsentlige lodret opstrømsdel (4) bestående U-del, en i U-delen an- DK 163066 B 12 bragt pumpe (12), der er indrettet til at kunne cirkulere en fermenteringsvæske i apparatet, og organer til indføring af fermenteringsvæske og til indføring af en eller flere gasser i fermenteringsvæsken, hvorhos topdelen (5) udgøres 5 af en cylinder, som har væsentligt større diameter end ned-strømsdelen (2) og er sluttet til denne gennem en kegle, kendetegnet ved, at organerne (7, 8, 9) til indføring af gassen eller gasserne er anbragt i den øvre ende af nedstrømsdelen (2), at pumpen (12) er af propellertypen 10 og er anbragt i den nedre ende af opstrømsdelen (4), og at opstrømsdelens (4) øvre ende via en bøjning er indført horisontalt og tangentialt i den nedre ende af topdelens (5) cylinder.
5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at apparatet har et eller flere i nedstrømsdelens (2) øvre ende og i opstrømsdelens (4) nedre del anbragte mikserelementer, fortrinsvis statiske miksere (13, 14, 15 henholdsvis 16, 17). 20
6. Apparat ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at apparatet i nedstrømsdelen (2) nedre ende har organer (10), der er udformet til udtagning af biomasse, især mikroorganismecellemasse, som hidrører fra fermenteringen. 25
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK386789A DK163066C (da) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Fremgangsmaade og apparat til udfoerelse af en fermentering |
| ES90610050T ES2068370T3 (es) | 1989-08-07 | 1990-08-02 | Procedimiento y aparato para la realizacion de una fermentacion. |
| DE1990615074 DE69015074T2 (de) | 1989-08-07 | 1990-08-02 | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Fermentation. |
| EP19900610050 EP0418187B1 (en) | 1989-08-07 | 1990-08-02 | Method and apparatus for performing a fermentation |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK386789A DK163066C (da) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Fremgangsmaade og apparat til udfoerelse af en fermentering |
| DK386789 | 1989-08-07 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK386789D0 DK386789D0 (da) | 1989-08-07 |
| DK386789A DK386789A (da) | 1991-02-08 |
| DK163066B true DK163066B (da) | 1992-01-13 |
| DK163066C DK163066C (da) | 1992-06-15 |
Family
ID=8127635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK386789A DK163066C (da) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Fremgangsmaade og apparat til udfoerelse af en fermentering |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0418187B1 (da) |
| DE (1) | DE69015074T2 (da) |
| DK (1) | DK163066C (da) |
| ES (1) | ES2068370T3 (da) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1183326B1 (en) * | 1999-05-18 | 2007-03-07 | Ebbe Busch Larsen | U-shape and/or nozzle-u-loop fermentor and method of carrying out a fermentation process |
| NO332516B1 (no) * | 2001-08-16 | 2012-10-08 | Statoil Asa | Fremgangsmåte for fremstilling av biomasse, samt fermenteringsreaktor |
| AU2002355910B2 (en) * | 2001-08-16 | 2006-07-27 | Calysta As | Method of fermentation |
| AU2006235784C1 (en) * | 2001-08-16 | 2008-08-07 | Calysta As | Method of fermentation |
| US7201884B2 (en) | 2001-12-26 | 2007-04-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process and apparatus for performing a gas-sparged reaction |
| CN100464832C (zh) * | 2006-12-30 | 2009-03-04 | 中国石油大学(北京) | 双喷嘴气提式外环流反应器 |
| WO2008098165A2 (en) * | 2007-02-09 | 2008-08-14 | Massachusetts Institute Of Technology | Oscillating cell culture bioreactor |
| CN100448977C (zh) * | 2007-03-30 | 2009-01-07 | 浙江大学 | 气升循环式好氧生物反应器 |
| US10184103B2 (en) | 2008-12-15 | 2019-01-22 | Unibo A/S | U-shape and/or nozzle U-loop fermentor and method of fermentation |
| WO2014058761A1 (en) | 2012-10-08 | 2014-04-17 | Calysta Energy, Llc | Gas-fed fermentation systems |
| US9267158B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-02-23 | Intrexon Corporation | Biological production of multi-carbon compounds from methane |
| CN109312281A (zh) | 2016-06-17 | 2019-02-05 | 凯利斯塔公司 | 进气发酵反应器、系统和方法 |
| EP3512931B1 (en) * | 2016-09-15 | 2020-08-05 | KWR Water B.V. | Bioreactor for aerobic hydrogenotrophic fermentation |
| WO2018132379A1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-07-19 | Calysta, Inc. | Gas-fed fermentation reactors, systems and processes utilizing a vertical flow zone |
| CA3053616A1 (en) * | 2017-03-01 | 2018-09-07 | Unibio A/S | Fermentation reactor and fermentation process |
| GB201712459D0 (en) | 2017-08-02 | 2017-09-13 | Norges Miljø-Og Biovitenskapelige Univ | Treatment or prevention of gastrointestinal dysbiosis |
| CA3072344C (en) | 2017-08-14 | 2024-06-04 | Calysta, Inc. | Gas-fed fermentation reactors, systems and processes utilizing gas/liquid separation vessels |
| RU2728193C1 (ru) * | 2019-06-11 | 2020-07-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Биопрактика" (ООО "Биопрактика") | Ферментер и ферментационная установка для непрерывного культивирования микроорганизмов |
| RU2766892C1 (ru) * | 2021-03-17 | 2022-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗСЕРФ" | Биореактор для культивации аэробных микроорганизмов |
| RU2766708C1 (ru) * | 2021-03-17 | 2022-03-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Комита Биотехнологии" | Реактор для аэробного биосинтеза и способ получения микробной биомассы метанокисляющих микроорганизмов в этом реакторе |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR849162A (fr) * | 1939-01-20 | 1939-11-15 | Procédé et dispositif pour la culture automatique de la levure | |
| FR2229451A2 (en) * | 1970-07-21 | 1974-12-13 | Ici Ltd | Aerobic fermentation for large scale protein production |
| DE2511038C2 (de) * | 1974-03-18 | 1982-04-01 | Hans Dr.-Ing. Männedorf Müller | Vorrichtung zum Kühlen und Belüften der Substratflüssigkeit in Reaktoren für mikrobiologische Stoffumsetzungen. |
| EP0027911B1 (en) * | 1979-10-02 | 1984-06-27 | Union Carbide Corporation | Apparatus for contacting liquid with a gas |
| IE58568B1 (en) | 1984-11-15 | 1993-10-06 | Suiker Unie | Method and device for the carrying out of a microbiological or enzymatic process |
-
1989
- 1989-08-07 DK DK386789A patent/DK163066C/da not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-08-02 ES ES90610050T patent/ES2068370T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-02 DE DE1990615074 patent/DE69015074T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-02 EP EP19900610050 patent/EP0418187B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69015074D1 (de) | 1995-01-26 |
| DK163066C (da) | 1992-06-15 |
| DK386789D0 (da) | 1989-08-07 |
| DK386789A (da) | 1991-02-08 |
| DE69015074T2 (de) | 1995-09-07 |
| ES2068370T3 (es) | 1995-04-16 |
| EP0418187B1 (en) | 1994-12-14 |
| EP0418187A1 (en) | 1991-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK163066B (da) | Fremgangsmaade og apparat til udfoerelse af en fermentering | |
| US5312567A (en) | Complex mixer for dispersion of gases in liquid | |
| US6492135B1 (en) | U-shape and/or nozzle u-loop fermentor and method of carrying out a fermentation process | |
| Ni et al. | A comparative study of mass transfer in yeast for a batch pulsed baffled bioreactor and a stirred tank fermenter | |
| US7201884B2 (en) | Process and apparatus for performing a gas-sparged reaction | |
| JPS63317074A (ja) | 醗酵装置 | |
| BRPI0923056B1 (pt) | fermentador em forma de u e/ou bocal em laço em u, e, método para realizar um processo de fermentação | |
| RU2771462C2 (ru) | Реактор для ферментации и процесс ферментации | |
| DK157884B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af mikroorganismecellemasse | |
| US5431860A (en) | Complex mixing device for dispersion of gases in liquid | |
| WO2019162971A1 (en) | An improved aeration system for bioreactor, fermenter and process vessel | |
| CN109971614A (zh) | 一种用于生物发酵罐的节能方法 | |
| CN208395175U (zh) | 外管气泡留滞式发酵罐 | |
| JP7494025B2 (ja) | 微生物または細胞の培養に有用な気体を含有するファインバブル・ウルトラファインバブルを用いた撹拌機のない生物反応装置、およびこの生物反応装置を用いた生物反応方法 | |
| DK170824B1 (da) | Fremgangsmåde og apparat til kontinuerlig dyrkning af mikroorganismer ved høj udnyttelse af gasformige substrater | |
| JP7546426B2 (ja) | 微生物または細胞の培養に有用な気体を含有するファインバブル・ウルトラファインバブルが適用される生物反応装置に用いられるマルチノズル | |
| JPH0629997Y2 (ja) | 発酵槽 | |
| CN209906432U (zh) | 一种新型好氧生化选择器 | |
| RU2824554C1 (ru) | Реактор для ферментации и процесс ферментации | |
| CN206219581U (zh) | 一种发酵罐 | |
| Brito‐De la Fuente et al. | Gas Dispersion in Rheologically‐Evolving Model Fluids by Hybrid Dual Mixing Systems | |
| CN206666532U (zh) | 一种生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置 | |
| CN221141700U (zh) | 一种辅酶q10生产用食品级发酵装置 | |
| CN2246670Y (zh) | 一种带有机械搅拌的气升式发酵罐 | |
| SU958492A1 (ru) | Устройство дл перемешивани и аэрации жидкости в ферментерах |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUP | Patent expired |