FR2859480A1 - Systeme de distribution et de culture biologique automatise - Google Patents

Abstract

Système de distribution et de culture biologique automatisé utilisant une cuve de culture modulaire qui est amovible pour un remplacement par une autre cuve de culture. Des mécanismes d'approvisionnement en air, en eau et/ou en matières nutritives sont adaptés pour permettre à la cuve de culture d'être facilement associée et dissociée pour un remplacement facile et peu coûteux. Des mécanismes pour l'agitation peuvent être intégrés et amovibles avec la cuve de culture ou peuvent être adaptés pour une connexion et une déconnexion rapides à la cuve de culture. La cuve de culture peut être jetable et chaque nouvelle cuve de culture peut être fournie en tant que containeur fermé hermétiquement comprenant une quantité initiale d'une biomasse et/ou d'une matière nutritive.

Description

SYSTEME DE DISTRIBUTION ET DE CULTURE BIOLOGIQUE

AUTOMATISE

La présente invention concerne un système de distribution et de culture biologique automatisé et, plus particulièrement, un système de distribution et de culture bactérienne, automatisé adapté pour l'incubation de bactéries à partir d'une population initiale et pour la distribution de bactéries pour permettre une utilisation désirée, telle que l'élimination de graisse à partir de filtres à graisse.

Des procédés et systèmes automatisés pour la culture de bactéries sont connus. Certains systèmes utilisent des bactéries et matières nutritives initiales sous forme pulvérulente. Des difficultés concernant la conservation et/ou la distribution des bactéries et matières nutritives initiales existent. Par exemple, lorsque les bactéries et/ou matières nutritives initiales sont sous forme pulvérulente, l'humidité peut causer la solidification de la poudre et empêcher la facilité de manipulation et de distribution. La conservation des bactéries et matières nutritives initiales au sein d'une enceinte contenant le dispositif augmente nécessairement le taux d'humidité au sein de l'enceinte devenant supérieur à celui de l'air ambiant et augmente les difficultés de manipulation et de distribution des bactéries et des matières nutritives initiales. Des problèmes de température se produisent en ce que les bactéries et matières nutritives initiales peuvent nécessiter une conservation à des températures qui sont supérieures ou inférieures aux températures ambiantes dans certaines conditions.

Les systèmes automatisés pour la culture de bactéries connus utilisent typiquement un fermenteur dans lequel les bactéries et matières nutritives sont placées et cultivées en lots successifs. Typiquement, des dispositifs d'alimentation fournissent des matières nutritives, de l'eau et de l'air supplémentaires. Typiquement, des pompes sont utilisées pour distribuer et alimenter. Après utilisation du fermenteur pour la culture des bactéries et la distribution des bactéries sur une certaine période, le fermenteur nécessite que l'ensemble de son contenu soit vidé hors du fermenteur et que le fermenteur soit nettoyé avant qu'un nouveau lot de biomasse ne soit ajouté et cultivé. Le nettoyage par simple lavage du système avec de l'eau n'est pas parfait et ne fournit pas un nettoyage adéquat. Le nettoyage est important afin d'être sûr qu'un nouveau lot de bactéries n'est pas contaminé par des bactéries cultivées antérieurement. Le nettoyage demande de longues heures de travail et est difficile étant donné la nature relativement complexe des fermenteurs connus antérieurement et leurs dispositifs d'alimentation en matières nutritives, eau et air et leurs pompes associées. Un nettoyage périodique du fermenteur est par conséquent onéreux et les coûts liés aux heures de travail peuvent à eux seuls contrebalancer une économie globale résultant de l'utilisation du fermenteur par rapport à d'autres mécanismes différents du fermenteur tels que, par exemple, un simple pompage périodique à partir du filtre à graisse.

Les fermenteurs connus sont relativement complexes dans leur configuration mécanique et, par conséquent, généralement un seul fermenteur est fourni avec des bactéries initiales introduites pour inclure un nombre de cultures différentes de bactéries. Un inconvénient a été découvert selon lequel, avec le temps, différentes souches bactériennes deviendront dominantes dans le fermenteur étant donné une tendance inhérente de certaines souches bactériennes à se développer par rapport à d'autres selon la nature des matières nutritives, la nature de la température et la concentration en matières nutritives et leurs équivalents. Ainsi, sur une certaine période de temps au cours de laquelle le fermenteur est utilisé et avant qu'il ne soit nettoyé et qu'un nouveau lot ne soit commencé, les proportions relatives de bactéries dans le mélange peuvent varier et ne pas correspondre à celles préférées et ceci peut survenir même si l'on essaie de contrôler de manière relativement précise les conditions telles que la température.

Les fermenteurs antérieurement connus ont typiquement des pompes de distribution et/ou de recirculation afin de faire circuler le fluide contenant l'eau, les bactéries et les matières nutritives. De telles pompes de recirculation impliquent des tubes et des conduits au travers desquels le fluide peut passer, le nettoyage desquels tubes et conduits étant extrêmement difficile et exigeant en temps et ceux-ci impliquent nécessairement des articulations et soudures où, avec le temps, des défaillances mécaniques peuvent se produire.

Les systèmes de distribution et de culture biologique automatisés connus ne sont typiquement pas adaptés pour un fonctionnement à distance du site comme, par exemple, lorsqu'il n'y a pas de source d'énergie ou de source d'eau sous pression. Les systèmes de distribution et de culture biologique automatisés connus ont typiquement une consommation en énergie relativement forte et ne sont pas adaptés pour un fonctionnement sur des périodes longues, telles que des périodes de 14 à 30 jours avec utilisation d'accumulateurs électriques.

Les systèmes de distribution et de culture biologique automatisés connus nécessitent typiquement une manipulation périodique des bactéries et matières nutritives initiales telles que, par exemple, pour le démarrage d'un lot ou la recharge d'une trémie ou d'un containeur à partir desquels les bactéries et matières nutritives sont distribuées. Une telle manipulation est peu avantageuse en matière de contamination potentielle des bactéries et matières nutritives initiales et/ou de l'environnement autour du système de distribution.

Les systèmes de distribution et de culture biologique automatisés connus antérieurement utilisent une combinaison de bactéries et matières nutritives initiales sous une forme pulvérulente anhydre. Ceci à l'inconvénient qu'une telle poudre anhydre est difficile à manipuler et à distribuer vers chaque nouveau lot. En outre, les proportions relatives de bactéries par rapport aux matières nutritives sont pré-déterminées dans la poudre, et ne peuvent être ajustées.

Pour au moins partiellement contourner les inconvénients des dispositifs connus antérieurement, la présente invention propose un système de distribution et de culture biologique automatisé utilisant une cuve de culture modulaire qui est amovible pour un remplacement par une autre cuve de culture. Les mécanismes d'approvisionnement en air, eau et/ou matières nutritives sont adaptés afin de permettre à la cuve de culture d'être facilement associée et dissociée pour un remplacement aisé et peu coûteux. Des mécanismes d'agitation peuvent être intégrés et amovibles vis-à-vis de la cuve de culture ou peuvent être adaptés pour une connexion et déconnexion rapides de la cuve de culture.

La cuve de culture peut être jetable et chaque nouvelle cuve de culture peut être fournie sous la forme d'un containeur fermé hermétiquement contenant une quantité initiale d'une biomasse et/ou d'une matière nutritive.

Chaque système de distribution et de culture individuel peut être fourni avec une pluralité de cuves de culture afin de fournir cumulativement une capacité du système désirée et/ou de fournir la possibilité de culture de différentes biomasses et/ou bactéries dans chaque cuve. De préférence, les matières nutritives à ajouter à la cuve de culture comprennent des matières nutritives sous forme fluide pour une facilité de conservation séparément des bactéries et pour une facilité de distribution.

Selon un aspect, la présente invention fournit une 20 construction simplifiée d'un système de distribution et de culture biologique automatisé.

Selon un autre aspect, la présente invention fournit une cuve de culture d'une seule pièce et jetable pour une connexion et une déconnexion faciles à un système de distribution et de culture biologique automatisé.

Selon un autre aspect, la présente invention fournit une cuve de culture d'une seule pièce remplaçable qui est fournie avec une quantité initiale de biomasse et/ou de matières nutritives.

Selon un autre aspect, la présente invention fournit un système de distribution et de culture biologique automatisé adoptant une pluralité de cuves de culture remplaçables et/ou jetables.

Selon un autre aspect, la présente invention fournit une cuve de culture pour un système de distribution et de culture biologique automatisé incorporant un moteur jetable peu coûteux couplé à celle-ci et remplaçable avec celle-ci.

Selon un autre aspect, la présente invention fournit une cuve de culture pour un système de distribution et de culture biologique automatisé dans laquelle de l'air est fourni par un simple ventilateur.

En conséquence, selon un aspect, la présente invention fournit une méthode automatisée utile pour la culture de bactéries en lots comprenant la répétition d'un cycle en lots comprenant les étapes de: (i) introduction d'un lot d'une population initiale de bactéries, d'eau et de matières nutritives, et culture des bactéries en milieu fluide à partir du lot de la population initiale pour obtenir une population utile au cours d'un intervalle prédéterminé et par la suite, (ii) répétition d'un sous-cycle de: (a) distribution d'une partie dispensée de bactéries pour permettre une utilisation désirée tandis que l'on garde une partie restante de bactéries, et (b) culture des bactéries de la partie restante pour obtenir une population utile avec addition d'eau et/ou de matières nutritives supplémentaires à la cuve, (iii) suivi par, après un certain nombre desdits sous-cycles, la décharge de toutes les bactéries du lot et répétition des étapes de cycle des lots (i) à (iii), la méthode menée dans un appareil comprenant: une cuve de fermentation modulaire ayant un sommet, un fond, une arrivée d'eau pour l'entrée de l'eau dans la cuve, une arrivée d'air pour l'entrée de l'air dans la cuve, une arrivée pour matières nutritives pour l'entrée de matières nutritives dans la cuve, et une évacuation de cuve pour un écoulement du fluide hors de la cuve, un mécanisme d'agitation pour agiter le fluide dans la cuve un système d'approvisionnement en air pour un approvisionnement en air via l'arrivée d'air dans la cuve en contact avec le fluide de la cuve, un système d'approvisionnement en eau pour un approvisionnement en eau via l'arrivée d'eau dans la cuve un système d'approvisionnement en matières nutritives pour un approvisionnement en matières nutritives via l'arrivée de matières nutritives dans la cuve, la cuve étant amovible, dans laquelle après chaque cycle en lots et comme étape du cycle en lots suivant la cuve utilisée dans le cycle en lots précédent est retirée et une cuve pour le cycle suivant est accouplée à sa place de telle sorte qu'une population initiale de lots de bactéries pour chaque cycle soit dans une cuve débarrassée des bactéries issues d'un cycle en lots précédent.

Des aspects et avantages supplémentaires de la présente invention deviendront évidents à partir de la description suivante considérée conjointement avec les dessins joints dans lesquels: La figure 1 est une vue de face d'un premier mode de réalisation d'un système de distribution et de culture biologique automatisé selon la présente invention; La figure 2 est une vue de face en perspective du système de la figure 1; La figure 3 est une vue en perspective de la cuve de culture et du couvercle assemblés montrés sur la figure 1; La figure 4 est une vue latérale d'une coupe 5 transversale du montage de la cuve de culture montrée sur la figure 3; La figure 5 est une vue en perspective de simplement la cuve de culture de la figure 3; La figure 6 est une vue en perspective du couvercle 10 pour la cuve montré sur la figure 1; La figure 7 est une vue de face en perspective de l'unité d'approvisionnement en matière première montrée sur la figure 1; La figure 8 est une vue en perspective de la vanne 15 d'arrivée d'eau montrée sur la figure 1; La figure 9 est une vue d'en haut en perspective du bac de récupération montré sur la figure 1; La figure 10 est une vue d'en dessous de la coiffe de fermeture; La figure 11 est une vue similaire à la figure 4 d'une cuve de la figure 5 avec une coiffe de fermeture de la figure 10; La figure 12 est une vue latérale d'une coupe transversale d'une cuve telle que sur la figure 5 mais 25 avec un moteur amovible modifié à enclenchement par enclipsage; La figure 13 est une vue latérale d'une coupe transversale d'une cuve telle que sur la figure 5 mais avec un moteur et une roue à aubes couplés magnétiquement; La figure 14 est une vue transversale similaire à la figure 4 d'une cuve qui est suspendue par cardan; La figure 15 est une coupe transversale selon la ligne de coupe 15-15' sur la figure 14; La figure 16 est une vue d'en haut en perspective montrant un couvercle de cuve modifié par rapport à celui montré sur la figure 5 et adapté de telle sorte à s'engager avec trois cuves.

Référence est faite aux figures 1 à 4 qui illustrent un mode de réalisation préféré d'un système de distribution et de culture biologique automatisé 10 selon la présente invention. Le système comprend un fermenteur 12, un système d'approvisionnement en matière première 14, un système d'approvisionnement en eau 16, un boîtier de commande 18 et un système de vidange 20.

Le fermenteur 12 comprend un récipient 22 formé par une cuve de culture 24 et un couvercle 26. Un moteur pour agitation 28 est couplé à la cuve de culture 24 sur son fond et sert à mélanger les fluides à l'intérieur de la cuve de culture 24. Le moteur 28, tel que vu sur la figure 6, a été fourni sous la forme d'un moteur DC peu coûteux monté sur le fond de la cuve de culture 24 avec un arbre 32 qui s'étend du fond 34 de la cuve de culture 24 et dont le bout d'arbre se trouve à l'intérieur et porte une roue à aubes. Un joint d'étanchéité est fourni entre l'arbre 32 et la paroi du fond 34 sous la forme d'une bague d'étanchéité.

La cuve de culture 24 comprend une forme circulaire s'étendant de haut en bas avec un alésage central interne permettant de recevoir le moteur 28. Des attaches filetées 39 s'engagent avec une plaque sur le moteur 28 afin de fixer de manière amovible le moteur 28 à l'intérieur de l'alésage. A la mise en route du moteur 28, l'arbre 32 et la roue à aubes 36 entrent en 2859480 10 rotation permettant au fluide dans la cuve 24 de se mettre à tourner dans une seule direction formant un tourbillon relativement profond tel qu'illustré schématiquement sur la figure 4 afin d'augmenter la probabilité que l'oxygène de l'air au-dessus du fluide soit absorbée par le fluide. De la manière que l'on considère comme préférée, le moteur 28 est monté coaxialement à l'intérieur de la cuve 24, néanmoins ceci n'est pas nécessaire. Dans le mode de réalisation préféré, le moteur 28 a deux broches de contact 30 et est adapté pour une connexion et une déconnexion rapides par l'intermédiaire d'une prise de courant amovible et d'un câble électrique 41 qui relie le moteur 28 au boîtier de commandes 18.

La cuve de culture 24 est montrée comme ayant une configuration tronconique avec une paroi latérale 46 s'étendant vers le haut depuis le fond 34 et vers l'extérieur de celui-ci selon un segment conique. La paroi latérale 46 présente une surface interne qui est circulaire en coupe transversale et qui s'élargit en diamètre du fond 34 vers une extrémité supérieure ouverte 48 de la cuve 24. La cuve 24 peut avoir d'autres formes.

Comme il a été vu sur la figure 1, le système 10 est de préférence monté sur une table de montage qui peut comprendre le panneau arrière 52 d'un logement de protection qui peut inclure, bien que non montré sur les dessins, un logement de protection amovible comprenant un sommet, un fond, deux côtés et une surface avant pour contenir le système 10 et le protéger d'une exposition aux éléments et leurs équivalents. Des mécanismes peuvent être fournis ou non pour permettre le contrôle de la température et de l'humidité à l'intérieur du logement de protection. Comme il est vu le mieux sur la figure 5, une bride de montage 50 est fournie et est adaptée pour un engagement avec un palier support de cuve complémentaire afin de permettre à la cuve 24 d'être assemblée de manière amovible.

Bien que non montré sur les dessins, le panneau arrière 52 du logement de protection est fourni avec un palier support complémentaire à la bride de montage de la cuve 50 de telle sorte que la cuve 24 peut être facilement associée et dissociée du panneau arrière 52 pour un remplacement par une autre cuve 24 de configuration similaire.

La paroi latérale 46 de la cuve 24 porte un bec d'évacuation de tropplein 54 sur un côté de celle-ci. Le bec d'évacuation 54 s'étend d'une ouverture 53 dans la paroi latérale s'étendant horizontalement vers le haut selon un passage ouvert 55 qui se termine au niveau d'un tube s'étendant vers le bas 56 communiquant avec une sortie d'évacuation 58. Un tube flexible de vidange 60 est couplé au tube 56 au niveau de la sortie d'évacuation 58 et s'étend vers le bas vers l'évacuation 62.

Référence est faite à la figure 6 qui montre le couvercle de la cuve 26 qui est adapté pour une fixation amovible à la cuve 24 selon un mode d'enclenchement par clipsage. Le couvercle 26 a une partie supérieure 64 et une bride associée 66 s'étendant vers le bas de celui-ci de telle sorte que la bride 66 puisse s'enclencher de manière amovible selon un enclenchement par clipsage sur un rebord annulaire relevé 68 au niveau de l'extrémité supérieure ouverte 48 de la cuve 24 tel que vu sur la figure 5. La partie supérieure 64 comprend une partie circulaire avec un bras 69 s'étendant depuis celle-ci, F 12 lequel bras 69 recouvre le bec d'évacuation 54. La bride 66 à l'extrémité du bras 69 est coupée selon une ouverture 70 au-dessus de l'ouverture à espace vide 72 sur le bec d'évacuation 54. Ensemble, l'ouverture 70 et l'ouverture à espace vide 72 fournissent une évacuation de trop-plein de sécurité qui, en cas de défaillance, par exemple, lorsque le tube 56 se bouche, permet au fluide provenant de la cuve 24 de s'écouler vers l'extérieur par le biais de l'ouverture à espace vide 72 et de tomber par effet de gravité dans le système de vidange 20. Une ouverture à espace vide 72 est fournie en vue d'empêcher la matière contenue dans la cuve 24, ou en cas de débordement de celle-ci, de dépasser un niveau qui pourrait entrer en contact avec ou contaminer le système d'approvisionnement en eau porté par le couvercle 26.

Comme il est le mieux vu sur la figure 6, le bras 69 du couvercle 26 porte un orifice d'arrivée d'eau de vidange 74. L'orifice d'arrivée d'eau de vidange est associé par un tube d'eau de vidange 76 à une vanne d'arrivée d'eau de vidange 79 du système d'approvisionnement en eau 16 tel que montré sur les figures 2 et 8.

Le couvercle 26 comprend un orifice d'arrivée d'eau dans la cuve 78 qui est relié par un tube d'eau de la cuve 80 à une vanne d'arrivée 82 du système d'approvisionnement en eau 16 tel que montré sur les figures 2 et 8.

Le couvercle 26 comprend un orifice à matière première 84 relié par un tube à matière première 86 à l'unité d'approvisionnement en matière première 88 du système d'approvisionnement en matière première 14.

Le couvercle 26 porte une bride de montage pour ventilateur en position verticale 90 sur laquelle un 2859480 13 ventilateur 92 est monté tel que vu de la meilleure manière sur la figure 3. Le ventilateur 92 comprend un ventilateur connu qui comporte un logement de protection, un moteur électrique monté dans le logement, un arbre couplé au moteur électrique et une roue à aubes portée par l'arbre afin que l'activation du moteur puisse faire pivoter la roue à aubes et diriger l'air au travers du logement du moteur et ventiler de l'air vers le bas dans l'intérieur de la cuve 24. L'air en excès peut s'évacuer par l'ouverture à espace vide 72. Comme il est montré schématiquement sur la figure 4, l'air représenté par des flèches 93 est dirigé vers le bas depuis le ventilateur 92 pour entrer en contact avec le fluide 91 dans la cuve et augmenter les échanges gazeux, notamment, d'oxygène dans le fluide.

Référence est faite à la figure 7 qui montre le système d'approvisionnement en matière première 14 comprenant un réservoir de matière première 94 avec une sortie 95 accouplée à une pompe distributrice 96 dont la sortie 98 est reliée au tube d'approvisionnement en matière première 86 montré sur la figure 2 pour permettre la distribution de matière première dans la cuve de culture 24 via l'orifice pour matière première 84 dans le couvercle 26. La pompe distributrice 96 est de préférence une pompe à engrenages telle que décrite dans les brevets US N 5 836 482 et 6 343 724.

Dans une telle pompe à engrenages, la pompe à engrenages est activée par un moteur électrique. La pompe à engrenages est de préférence d'une construction permettant de minimiser la dépense d'énergie afin de permettre à celle-ci d'être activée au moyen d'accumulateurs. L'unité d'approvisionnement en matière première 88 et sa pompe 96 sont connectées par des câbles 89 au boîtier de commandes 18 tel qu'il est vu sur la figure 1.

Le système d'approvisionnement en matière première 14 comprenant le réservoir 94, la pompe à engrenages 96 et le moteur associé à la pompe à engrenages sont disponibles dans le commerce en tant qu'unité intégrée. Le système d'approvisionnement en matière première préféré 14 peut être choisi parmi les distributeurs de fluide automatisés disponibles dans le commerce, tels que des systèmes utiles pour la distribution de savon pour les mains. La matière première est de préférence fournie sous une forme fluide pouvant être facilement distribuée par l'unité d'approvisionnement en matière première 88. Un fluide préféré est une matière première à base de sucre concentrée. La solution concentrée à base de sucre peut contenir d'autres matières nutritives autres que le sucre, par exemple, en solution ou en suspension colloïdale. De préférence, la matière première fluide ne comprend aucune bactérie ou autre biomasse active et est ainsi relativement stable.

Le système d'approvisionnement en matière première 14 est adapté pour permettre son contrôle par le boîtier de commandes 18 et permettre l'arrivée de quantités déterminées de matière première dans la cuve de culture 24 aux temps voulus.

L'unité d'approvisionnement en matière première 88 est adaptée pour permettre une fixation au panneau arrière 52 selon une manière conventionnelle et pour pouvoir être détachée de celui-ci si nécessaire. Le réservoir de matière première 94 est montré sur la figure 2 comme disposant d'un sommet ouvert pour faciliter le remplissage périodique du réservoir de matière première 94 par de la matière première. Facultativement, le réservoir de matière première peut être amovible en tant que réservoir soit collapsable, soit rigide qui peut être périodiquement remplacé plutôt que rempli de nouveau pour une nouvelle utilisation.

Le système d'approvisionnement en eau 16 est illustré sur la figure 8 et comprend un raccordement d'arrivée 100 sur laquelle un conduit, non montré, devra être accouplé afin de fournir de l'eau à partir d'une source d'eau sous pression.

Le raccordement d'arrivée 100 dirige l'eau le long d'un raccordement hydraulique 106 vers deux vannes distinctes, à savoir une vanne d'arrivée d'eau de la cuve contrôlée par un solénoïde 82 et une vanne d'arrivée d'eau de vidange contrôlée par un solénoïde 79. Chacune de ces vannes comprend des sorties respectives accouplées au tube d'eau de la cuve 80 ou au tube d'eau de vidange 76 pour délivrer soit de l'eau pour la cuve vers la cuve 24 via l'accès d'arrivée d'eau de la cuve 78, soit de l'eau de vidange via l'accès d'arrivée d'eau de vidange 74. Les vannes 79 et 82 sont des vannes contrôlées électriquement bien connues que l'on peut passer en position ouverte ou en position fermée et que l'on peut connecter électriquement par l'intermédiaire d'un câble 107 relié au boîtier de commandes 18 pour tout contrôle par passage en position ouverte ou en position fermée, tel que désiré.

Le système de vidange 20 comprend un bac de récupération 120 comme il est le mieux vu sur la figure 9. Le bac de récupération comme il est montré est fourni en dessous de l'ensemble du fermenteur 12, du système de d'approvisionnement en matière première 14 et du système d'approvisionnement en eau 16 et englobe une zone transversale sous celui-ci afin de récupérer n'importe quel fluide ou autre matière qui pourrait, sous l'effet de la gravité, s'égoutter vers le bas. A cet égard, le bac de récupération couvre une zone transversale adéquate en dessous des composants à partir desquels les gouttes sont récupérées. Le bac de récupération 120 comporte une bride périphérique relevée 122 pour récupérer tout fluide gouttant ou fluide délivré et pour diriger ceux-ci à la manière d'une trémie ou d'un entonnoir en direction de la sortie du bac de récupération 124 qui est relié par un tuyau souple de vidange 126 montré sur la figure 2 à un emplacement où la biomasse sera distribuée par le système 10 si désiré, par exemple, vers un système de vidange dans un restaurant où la biomasse peut digérer la graisse contenue dans le filtre à graisse. Lors d'une utilisation normale du système 10, la biomasse qui est cultivée à l'intérieur de la cuve 24 est périodiquement distribuée depuis la cuve de culture et par le biais d'un tuyau souple de vidange de la cuve 126 de telle sorte que le fluide est distribué depuis la sortie 62 du tuyau souple de sortie de la cuve 60 disposé au-dessus du bac de récupération 120 et qu'il s'égoutte au travers d'un espacement vide entre la sortie du tuyau souple de vidange 62 sur le bac de récupération 120 et, ainsi, est distribué vers un système de vidange de restaurant pour son utilisation. La sortie du tuyau souple de vidange 62 est disposé au-dessus du bac de récupération 120 afin d'y fournir un espacement vide et empêcher la contamination dans le tuyau souple de drainage de la cuve 60 par des matières issues du bac de récupération 120.

La figure 11 illustre un fermenteur de remplacement modulaire 136 comprenant une cuve de culture 24 fermée hermétiquement par une coiffe de fermeture 132, avec le moteur 28 et la roue à aubes 36 fixés à la cuve de culture 24 et comprenant à l'intérieur un conditionnement 138 et la matière 140.

Sur la figure 12, la cuve 24 est identique à celle à laquelle on a fait référence ci-dessus et porte un moteur pour agitation 28 fixée à celle-ci. Une coiffe de fermeture 132, telle que montrée sur la figure 10, est adaptée de telle sorte à refermer le sommet ouvert d'une cuve de culture de manière étanche aux fluides. La coiffe 132 a une partie supérieure 131 et une bride 133 fondamentalement identiques à celles du couvercle 26, avec cependant des ouvertures qui sont fournies à travers le couvercle et qui ne communiquent pas avec la coiffe de fermeture 132. La coiffe de fermeture 132 a une fente 134 dans sa bride 133 pour permettre le logement du bec d'évacuation 54. Une bride interne distincte 135 s'étend vers le bas depuis la partie supérieure 131 à l'intérieur de la fente 134 afin de fermer de manière hermétique l'ouverture d'évacuation 53 de la cuve 24 par engagement dans les surfaces internes de la cuve au niveau de l'ouverture d'évacuation 53. Ainsi, avec la coiffe de fermeture 132 appliquée, la cuve 24 est hermétiquement fermée. Un conditionnement fermé hermétiquement 138 est fourni à l'intérieur de la

cuve 24 et libère de la matière pulvérulente tel qu'indiqué en 140. Le fermenteur de remplacement 136 porte la biomasse, les matières nutritives et les matières désirées que l'on désire placer à l'intérieur de la cuve 24 pour une mise en route initiale de l'une quelconque cuve 34. Le conditionnement 138 peut être formé d'un film soluble à l'eau tel qu'au contact de l'eau, le film se dissout et libère le contenu du conditionnement. Le conditionnement peut contenir un ensemble de composants que l'on désire garder distincts des matières 140 qui sont libérées dans la cuve 24. A cet égard, le conditionnement 138 peut contenir des matières choisies parmi la biomasse, telles qu'une bactérie sous forme pulvérulente ou l'une quelconque autre forme prête à être cultivée, un mélange de différentes sources de biomasse, telles que différents types de bactéries ou une matière première initiale ou d'autres matières nutritives qui peuvent être sous une forme pulvérulente, granulaire, pâteuse ou fluide et qui peuvent ou non inclure la biomasse.

Dans la mesure où le fermenteur de remplacement 136 est fermé hermétiquement et qu'il n'y a aucun besoin de garder les composants séparés, il n'est alors pas nécessaire de fournir les différents composants dans le conditionnement fermé hermétiquement distinct 138 et, par exemple, la biomasse pulvérulente fabriquée par lui-même peut simplement être placée à l'intérieur du fermenteur fermé hermétiquement en tant que matière 140 avec ou sans matières nutritives. Facultativement, si l'on désire garder séparés deux composants ou plus dans le fermenteur de remplacement 136 ou si le fermenteur de remplacement n'est pas fermé hermétiquement, le fermenteur de remplacement peut alors avoir un ou deux desdits conditionnements 138. Les conditionnements peuvent être ouverts manuellement avant utilisation ou être potentiellement formés de film soluble à l'eau.

Une manière préférée d'utilisation du système 10 est à présent décrite en partant d'un système tel que montré sur la figure 1 mais dans lequel la cuve de culture 24, vue sur la figure 5, n'est pas fixée. Un fermenteur de remplacement 136, tel que montré sur la figure 11, est 2859480 19 fourni avec une masse bactérienne initiale dans un conditionnement 138 et une quantité initiale de matières nutritives en tant que matière 140. La coiffe de fermeture 132 est ôtée. La cuve 24 est ensuite reliée au reste du système 10 par enclenchement du couvercle 26 sur la cuve 24, couplant le tube de vidange de la cuve 60 à la sortie d'évacuation 58, couplant la cuve 24 au panneau arrière 58 par l'intermédiaire de sa fixation de montage 50 et reliant le câblage électrique 41 au moteur 28 via une prise portée par le câble. Par la suite, le boîtier de commandes 18 est activé et le contrôleur contrôle le fonctionnement du fermenteur par contrôle adéquat du fonctionnement du moteur d'agitation 28, du fonctionnement du ventilateur 92, du fonctionnement de l'unité d'approvisionnement en matière première 88 et du fonctionnement de la vanne d'arrivée d'eau de la cuve 82 et de la vanne d'eau de vidange 79. Le contrôleur peut contrôler la manière, l'allure et la durée du fonctionnement de ces divers dispositifs. Un fonctionnement typique implique, après assemblage initial du fermenteur, l'addition d'un volume d'eau désiré dans la cuve par le biais de l'orifice d'arrivée d'eau de la cuve 78, l'attente ensuite selon une période telle que le conditionnement de film soluble dans l'eau 138 se dissolve et que les matières nutritives 140 et les matières issues du conditionnement se dissolvent ou deviennent humides avant la mise en route du moteur 28.

Pendant une certaine période désirée, avec la mise en route du ventilateur 92 et la mise en route du moteur d'agitation 28, les bactéries peuvent se développer et se reproduire à l'intérieur de la cuve 24, si désiré, en ajoutant des quantités adéquates de matière première et/ou d'eau, préférentiellement sans que le volume de matières dans la cuve n'excède la capacité de la cuve 24. Après qu'une biomasse suffisante a été cultivée, une quantité de biomasse peut être distribuée à partir de la cuve par augmentation du niveau du fluide dans la cuve 24 d'une manière suffisante pour que le fluide dans la cuve 24 déborde de la cuve 24 vers le bec d'évacuation 54 et, ainsi, tombe dans le tube de vidange de la cuve 60 vers le bac de récupération 120 et ainsi, s'écoule par le biais du tuyau souple de vidange 126 vers, par exemple, un filtre à graisse. Afin d'être vraiment certain que les bactéries déversées atteignent le filtre à graisse, l'écoulement est entraîné depuis le tube d'écoulement 56 par de l'eau issue de l'orifice d'arrivée d'eau 74 tel que contrôlée par le boîtier de commandes. Compte tenu de l'emplacement du filtre à graisse, un volume préféré d'eau peut être utilisé pour entraîner les bactéries déversées vers le filtre à graisse.

Le niveau de fluide dans la cuve 24 peut être augmenté afin de causer le débordement par addition d'eau supplémentaire par l'orifice d'arrivée d'eau 78 et/ou par augmentation de la vitesse de rotation de la roue à aubes 36 pour augmenter la hauteur du tourbillon dans la cuve. Le volume d'eau fourni par l'orifice d'arrivée d'eau de la cuve 78 peut être contrôlé afin d'aider le contrôle de la mesure selon laquelle le fluide dans la cuve déborde de la cuve et est de ce fait libéré dans le filtre à graisse.

Après distribution d'une partie du fluide contenant les bactéries issues de la cuve 24, les bactéries dans le fluide contenant les bactéries restant dans la cuve 24 sont cultivées par addition de matière première et/ou d'eau s'il est nécessaire, avec potentiellement un débordement supplémentaire.

Le fermenteur 12 peut être utilisé cycliquement dans chaque lot pour cultiver de la biomasse et ensuite obtenir la distribution d'une partie d'une telle biomasse. Par exemple, en utilisant ce procédé, une certaine quantité de biomasse peut être libérée périodiquement, par exemple, une fois toutes les 24 heures ou moins ou une fois tous les sept jours ou plus ou moins. Cependant, après une certaine période, il est désiré qu'un terme soit mis au lot avec élimination de la totalité de la biomasse contenue à l'intérieur du fermenteur et qu'un nouveau lot soit initié avec une cuve propre et une biomasse et des matières nutritives initiales nouvelles.

A cet égard et selon le procédé préféré de fonctionnement, après une certaine période, disons, toutes les semaines ou toutes les deux semaines ou toutes les quatre semaines ou toutes les six semaines, le système de fonctionnement est arrêté et la cuve de culture existante 24 est retirée. Un nouveau fermenteur de remplacement est fourni. La cuve de culture existante 24 peut néanmoins être soigneusement nettoyée et replacée,. Le fluide contenant la biomasse à l'intérieur de la cuve utilisée 24 est de préférence jetée par le bac de récupération 120 et ceci peut être accompli manuellement. Une nouvelle biomasse, par exemple, une nouvelle quantité initiale de bactéries et/ou de matières nutritives est fournie.

Le tube de vidange de la cuve 60 peut être réutilisé ou peut être remplacé en tant que partie d'un fermenteur de remplacement. Avec chaque fermenteur de remplacement jetable préféré portant son propre moteur, le moteur précédent n'est plus nécessaire et peut, si désiré, être jeté avec la cuve utilisée à l'origine 24.

Facultativement, plutôt que de jeter et se débarrasser de la cuve utilisée 24, la cuve utilisée et/ou son moteur peuvent être soigneusement nettoyés et réutilisés, par exemple, de préférence en plaçant une coiffe de fermeture 132 issue d'un nouveau fermenteur de remplacement sur la cuve utilisée 24 et en transportant la cuve utilisée et son moteur vers un endroit où ils pourront être nettoyés d'une manière commode pour une réutilisation ou un recyclage selon une manière sûre et efficace en termes de temps et d'heures de travail.

En fournissant des fermenteurs de remplacement 130 avec fourniture adéquate de bactéries et/ou matières nutritives initiales, il est possible que la nature et la manière et la quantité de bactéries et/ou de matières nutritives initiales soient personnalisées pour l'un quelconque système de distribution et/ou emplacement particuliers et/ou de les personnaliser par rapport aux facteurs tels que la saison actuelle ou la température ambiante ou de contrôler l'heure et la température qui pourraient être prédéterminées ou pourraient correspondre à une saison de l'année et/ou à des périodes d'activité tels qu'une période d'activité dans un restaurant, une usine ou autre installation, une période de maintenance et leurs équivalents.

Le boîtier de commandes 18 est de préférence un système de contrôle électronique comme il est bien connu commercialement et peut avoir divers unités et dispositifs de traitement pour permettre le contrôle et la mise en marche du boîtier de commandes de telle sorte que le boîtier de commande puisse fonctionner et être contrôlé pour faire fonctionner de manière adéquate les divers systèmes.

De préférence, divers mécanismes capteurs peuvent être fournis comme, par exemple, pour capter le niveau du fluide dans le bac de récupération 120 de telle sorte que si le niveau du fluide est supérieur à un certain niveau, les vannes d'arrivée d'eau 79 et 82 peuvent être fermées en situation d'annulation, par exemple, pour indiquer une fuite. De même, un capteur de niveau peut être fourni pour capter le niveau du fluide à l'intérieur de la cuve 24 et/ou capter la concentration en biomasse à l'intérieur du fluide à l'intérieur de la cuve 24. De tels capteurs sont de préférence montés sur le couvercle de la cuve 26 pour s'étendre vers le bas depuis le couvercle de la cuve jusqu'à l'intérieur de la cuve 24 et, ainsi, ne pas entraver la facilité d'association et dissociation de la cuve 24 avec le couvercle 26.

Le boîtier de commandes est adapté de telle sorte à contrôler le fonctionnement du moteur d'agitation 28, par exemple, à contrôler son fonctionnement marche/arrêt et/ou à contrôler sa vitesse de fonctionnement. Le boîtier de commandes peut contrôler le fonctionnement du ventilateur 92 pour contrôler son fonctionnement marche/arrêt et/ou contrôler sa vitesse de fonctionnement. Le boîtier de commandes peut contrôler les solénoïdes pour permettre l'ouverture ou la fermeture des vannes d'arrivée 79 et 82 et peut comprendre des mécanismes pour partiellement ou totalement ouvrir ces vannes. Le boîtier de commandes peut contrôler le fonctionnement de l'unité d'approvisionnement en matière première 88 et peut avoir diverses configurations de contrôle complexes afin de contrôler la durée du temps de fonctionnement de la pompe distributrice par rapport, par exemple, à la quantité de fluides à libérer, et pour capter et se rendre compte de la quantité de matière première restant dans le réservoir 94.

Tandis que les capteurs peuvent être utilisés pour capter la quantité de biomasse dans chaque cuve, il est préféré si le boîtier de commandes peut les avoir en mémoire, de faire des estimations prédéterminées des caractéristiques de développement des différents composants de biomasse par rapport au temps, à la température et à l'eau ajoutée de telle sorte que le boîtier de commandes peut procéder à un calcul adéquat des conditions optimales pour la culture, l'addition d'eau et la distribution.

Le système de distribution et de culture biologique automatisé 10 illustré sur la figure 1 fournit une seule cuve de culture 24. La cuve de culture 24, selon un mode de réalisation préféré, peut avoir un volume compris dans la plage allant de 0,5 à environ 5 litres, de manière davantage préférée, il est d'environ 1 litre pour une facilité de manipulation relative et afin de fournir une agitation adéquate par le moteur d'agitation 28 simplement fourni au fond de la cuve 24. Aussi, le fait d'avoir un volume compris dans la plage avoisinant 1 litre a l'avantage que le moteur d'agitation 28 peut comprendre un moteur relativement peu coûteux. Des moteurs électriques peu coûteux préférés sont ceux qui ont une puissance énergétique comprise dans la plage allant de 1,0 à 0,2 watts. Par exemple, un moteur préféré est disponible chez la marque MABUCHI avec le numéro de modèle RE-260 RA- 18130 qui atteint 0.1 Amp à 3 volts CC lorsque chargé ou environ 0,05 Amp à 6 volts CC.

L'utilisation d'un tel petit moteur est avantageuse pour la réduction du coût du moteur, pour permettre au moteur 28 d'être un moteur acceptable pour pouvoir être 2859480 25 jeté, par exemple, avec une cuve utilisée 24 et pour minimiser la consommation d'énergie. Bien sûr, d'autres moteurs autres que les moteurs CA ou des moteurs plus puissants peuvent être fournis selon la nature de la cuve et les quantités de matières à recevoir à l'intérieur de la cuve.

Référence est faite à la figure 12 qui montre une vue schématique d'une coupe transversale d'une partie inférieure d'une cuve 24 modifiée par rapport à celle illustrée sur la figure 4 afin de montrer un moteur d'agitation réutilisable amovible 28 qui est fourni dans un logement 180 adapté pour être fixé selon un enclenchement par clipsage à l'extrémité inférieure de la cuve 24. Une roue à aubes 36 est fournie à l'intérieur de la cuve 24 accouplé à un arbre de transmission 142 qui s'étend selon une configuration soudée à travers le fond 34 de la cuve 24. L'arbre de transmission 142 comporte des cannelures. La totalité de la roue à aubes et de son arbre peut être de préférence faite de matériau plastique recyclable et peut former des composants jetables fournis avec chaque cuve 24.

Le moteur d'agitation 28 porte un arbre de transmission 32 qui a une douille à cannelures 134 qui est adaptée pour s'accoupler de manière axiale par ses cannelures à l'arbre de transmission à cannelures 142. Ainsi, pour l'association ou la dissociation d'une cuve 24, le moteur 28 via son logement 180 est associé ou dissocié d'une manière amovible au fond de la cuve 24.

Référence est faite à la figure 13 qui montre une configuration selon laquelle une roue à aubes amovible 36 est fournie à l'intérieur de la cuve 24 avec la roue à aubes 36 couplée magnétiquement et dont la rotation est assurée par un mécanisme d'entraînement amovible couplé magnétiquement. A cet égard, l'extrémité inférieure de la cuve 24 est fournie avec une cavité cylindrique 152 permettant de recevoir et inscrire en dedans la roue à aubes 36 qui inclut un aimant d'entraînement cylindrique 154. Un moteur d'agitation 28 est couplé de manière amovible via son logement 180 au niveau du fond de la cuve 24 de telle sorte que le moteur 28 fasse pivoter un aimant d'entraînement annulaire 156 dont la rotation est assurée par un arbre du moteur électrique.

Selon une manière connue, la rotation de l'aimant d'entraînement 156 par le moteur 28 cause la rotation de l'aimant d'entraînement 154 et, par conséquent, la rotation de la roue à aubes 36. De tels moteurs couplés sont disponibles dans le commerce. Le moteur amovible peut être réutilisé de telle sorte que lorsqu'on applique une nouvelle cuve 24, avant que d'autres matières ne soient placées dans la cuve, une roue à aubes 36 est placée dans la cuve, et par la suite, la biomasse et les autres matières seront placées dans la cuve. Après utilisation de n'importe quelle cuve, la roue à aubes peut être retirée et nettoyée pour une utilisation avec une nouvelle cuve. Facultativement, étant donné que les roues à aubes sont relativement peu coûteuses, une roue à aubes couplée magnétiquement peut être fourni avec chaque cuve de culture, potentiellement, fixée de manière amovible sur le fond de la cuve de culture.

Un système selon la présente invention peut être adapté pour une utilisation à des endroits éloignés sans source d'énergie conventionnelle. Concernant la source hydraulique, plutôt que fournir de l'eau à partir d'une source d'eau sous pression conventionnelle, un réservoir d'eau peut être fourni à une hauteur supérieure à la cuve 24 avec de l'eau soit à libérer par effet de gravité, soit par l'intermédiaire d'une pompe à eau à faible ressource énergétique, telle qu'une pompe qui peut être utilisée, par exemple, dans le contexte d'une unité d'approvisionnement de matière première. Pour distribuer des volumes d'eau contrôlés par effet de gravité, à la fois un premier réservoir primaire et un second réservoir primaire d'un volume prédéterminé peuvent être fournis. Le second réservoir peut être rempli par effet de gravité et le volume contrôlé entier du second réservoir peut être distribué simultanément dans la cuve 24. Les solénoïdes peuvent contrôler le débit entrant et sortant des réservoirs. L'énergie pour les divers composants peut être fournie par des accumulateurs qui peuvent être chargés à distance tel que par utilisation de panneaux solaires. Une telle situation à distance peut être accompagnée d'un système de communication à distance tel qu'un système radio ou satellite ou de téléphonie portable pour retransmettre les signaux concernant la mise en marche, l'arrêt et leurs équivalents.

Selon la présente invention, une utilisation préférée de fermenteurs remplaçables et jetables est dans l'objectif de minimiser le nombre d'heures de travail nécessaire pour mettre périodiquement en service et remettre en marche l'une quelconque unité particulière.

Avec l'utilisation de sources d'énergie AC standard, la puissance de service peut être soit de 120 volts, soit de 220 volts préférentiellement rapportée à 12 volts DC. Pour une installation conventionnelle, la source hydraulique est de l'eau sous pression telle que celle issue de services standards.

Pour contrôler l'unité dans n'importe quel lot, après que l'unité a été remplie par une quantité initiale de bactéries, de matières nutritives et d'eau, un premier cycle consistera de manière préférée à la mise en marche par le boîtier de commandes du ventilateur et de la roue à aubes d'agitation pour une première durée initiale déterminée par le contrôleur. Etant donné le tourbillon créé par la rotation de la roue à aubes dans la cuve et l'introduction d'air frais issu du ventilateur, la culture de bactéries est activée. Une fois que la première durée initiale a pris fin, le boîtier de commandes démarrera le premier d'un nombre de sous-cycles de distribution répétés comme suit: 1.1e ventilateur et le moteur d'agitation 28 sont arrêtés; 2. le solénoïde de la vanne d'arrivée d'eau 82 est mis sous tension afin d'ajouter un volume d'eau à la cuve 24 tel que déterminé par le boîtier de commandes (à défaut, 250 ml) ; 3.1e ventilateur 92 et le moteur d'agitation 28 sont remis en marche. L'effet de tourbillon formé dans la cuve par rotation de la roue à aubes 36 causera le débordement d'une partie du fluide hors de la cuve 24 vers le bec de trop-plein 56 pour s'écouler en aval dans le tuyau souple de vidange de la cuve 60.

4. Après un certain temps passé, (à défaut 5 minutes), le ventilateur 92 et le moteur 28 sont arrêtés.

5. Le solénoïde de la vanne d'eau de vidange 79 est mis sous tension pour libérer de l'eau et entraîner avec elle toute bactérie immédiatement à partir du tuyau souple de vidange 60 jusqu'à travers le filtre avec un volume d'eau tel que déterminé pour permettre la distribution de la biomasse à un endroit désiré (à défaut trois litres).

6. L'unité d'approvisionnement en matière première 88 est mise sous tension par le boîtier de commande afin de libérer un volume de matière première dans la cuve de culture 24 tel que prédéterminé (à défaut 25 ml).

7.Le ventilateur 92 et le moteur d'agitation 28 sont activés pour une période de culture, période à la suite de laquelle, les étapes 1 à 7 sont répétées.

Le niveau du tourbillon formé dans la cuve par rotation de la roue à aubes et le niveau de l'effet produit par le tourbillon qui peut permettre de rejeter de la matière depuis la cuve par débordement peuvent être contrôlés au moins en partie par la détermination de la vitesse à laquelle la roue à aubes va tourner. Le boîtier de vitesse peut fournir une rotation de la roue à aubes à des vitesses élevées pour une distribution et peut au contraire fournir des vitesses basses pour une simple agitation.

L'ouverture à espace vide 72 sur la cuve aide à empêcher le milieu bactérien issu de la cuve d'être entraîné vers une source d'eau potable, comme, par exemple, en cas de formation de vide au niveau de la source hydraulique qui est connectée aux vannes d'arrivée.

Fournir des cuves 24 avec un orifice d'arrivée d'eau de la cuve 78 différent de l'orifice d'arrivée d'eau de vidange 74 permet l'entraînement des bactéries vers le filtre lors de la distribution et permet un remplissage indépendant de la cuve par rapport à une distribution d'eau d'entraînement des bactéries.

Tandis que le système selon la présente invention montre une unité d'approvisionnement en matière première 88 distribuant un fluide, l'invention ne se limite pas à ce seul exemple et les matières premières qui ne sont pas sous forme fluide peuvent être distribuées selon des quantités contrôlées dans chaque cuve.

Dans le mode de réalisation préféré de la figure 1, la cuve de culture 24 est facilement associée et dissociée du reste du système. Le couvercle 26 porte une pluralité de connexions qui n'ont pas besoin d'être déconnectées pour permettre l'association d'une nouvelle cuve 24 et du couvercle 26. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, simplement par un seul enclenchement de la cuve 24 au couvercle 26 et une connexion électrique ou physique par câble du moteur sur le fond de la cuve, la cuve 24 est prête à l'emploi.

Tandis que l'invention montre une configuration selon laquelle la cuve 24 et le couvercle 26 peuvent être accouplés ensemble par mouvement axial relatif, il est apprécié que l'assemblage soit permis par d'autres mouvements tels que, par exemple, le glissement de la cuve de manière radiale par rapport au couvercle, c'est-à-dire, par exemple horizontalement comme montré sur la figure 1 et ce même mouvement horizontal peut également fournir un mécanisme pour une association ou une dissociation simultanées du moteur sur la cuve à une connexion électrique, ou d'un moteur à la cuve.

Dans des modes de réalisation préférés, le ventilateur 92 est montré comme étant monté sur le couvercle 26. Ceci est une configuration préférée étant donné que l'on pense qu'il permet l'utilisation d'un ventilateur relativement peu coûteux pour fournir de l'air. Le ventilateur peut, par exemple, être monté sur le panneau 52 séparément du couvercle avec un conduit tel qu'un tube de caoutchouc flexible fourni pour s'étendre depuis le ventilateur jusqu'à l'ouverture dans le couvercle 26. De cette manière un seul ventilateur est préféré pour pouvoir fournir de l'air à une pluralité de cuves.

La biomasse libérée hors de la cuve 24 par débordement de la cuve est, l'on pense, une configuration préférée par rapport à une distribution hors de la cuve par utilisation d'une pompe. Le fait de provoquer le débordement par addition d'eau dans la cuve afin d'élever le niveau de la cuve, peut en lui-même être une manière adéquate de distribuer des parties de biomasse cultivée. De même, on obtient un autre moyen pour libérer du fluide sans utilisation d'une pompe en augmentant le tourbillon et, par conséquent, le niveau du fluide dans la cuve avec ou sans eau supplémentaire fluide.

Une configuration avec vannes peut être fournie afin d'ouvrir ou fermer une ouverture dans la cuve 24 pour une distribution contrôlée de fluide hors de la cuve 24. Une telle vanne ne fera de manière préférée pas partie de la cuve, de telle sorte que la cuve puisse continuer à être fournie en tant qu'élément amovible séparé. Un orifice de sortie à partir de la cuve peut être fourni auquel une vanne de vidange du tube peut être facilement associée ou dissociée de manière amovible du tube de vidange ayant une vanne activée par un solénoïde contenu dans celui-ci pour son activation telle que désirée pour permettre aux matières de la cuve de s'écouler par effet de gravité dans le tube de vidange lorsque le solénoïde est activé.

Dans les modes de réalisation préférés, le couvercle 26 ferme substantiellement la cuve. Ceci n'est pas nécessaire. Par exemple, le couvercle peut être situé à proximité au-dessus de la cuve avec enclenchement sur celle-ci ou avec un espacement vide entre ceux-ci. La fermeture de manière hermétique du sommet de la cuve 24 avec le couvercle 26 est préférée afin de minimiser la pulvérisation et le déversement accidentel et leurs équivalents. Configurer le couvercle 26 de telle sorte à ne pas réellement enclencher la cuve 24 peut faciliter l'enlèvement ou l'installation de la cuve et de l'un quelconque moteur 28 couplé à la cuve 24 ou son association de manière amovible avec la cuve.

Les figures 14 et 15 illustrent une configuration schématique selon laquelle une cuve suspendue à la cardan 200 est configurée de telle sorte qu'elle bascule selon un axe 222 auquel elle est fixée lorsque le niveau du fluide dans la cuve augmente jusqu'à un point tel que le fluide remplisse une partie supérieure 204 de la cuve 200 laquelle est placée de manière asymétrique par rapport à l'axe de la cardan 222. A cet égard, comme il est montré schématiquement, la cuve 200 a un rebord supérieur courbe, et un couvercle similairement arqué 26 est placé avec un espacement vide au-dessus de la cuve. La cuve sera suspendue par cardan au niveau de l'axe de cardan horizontal 222 par des fusées d'essieu 206 s'étendant de chaque côté de la cuve. Le couvercle 26 reste en position fixe lorsque la cuve pivote. La cuve 200 est tronconique sur une partie inférieure 208, néanmoins, une partie supérieure 204 est asymétrique, la cuve s'étendant en outre vers l'extérieur et sur la droite plutôt que sur la gauche comme il est illustré. Lorsque le fluide atteint la hauteur ou est approximativement en dessous du niveau indiqué en 210, la cuve prend une orientation verticale comme montré par les lignes pleines. Lorsque la cuve est remplie de fluide jusqu'à un niveau tel qu'indiqué en 212, le fluide dans 2859480 33 la partie supérieure provoque alors la rotation de la cuve dans le sens des aiguilles d'une montre selon l'axe 222 selon une durée telle que suffisamment de matière déborde de l'orifice de tropplein 56. Avec, par exemple, seulement les câbles pour le moteur connectant la cuve au reste de l'assemblage, la cuve 22 sera relativement libre de pivoter vers une position de débordement à laquelle elle peut être stoppée par une pièce d'arrêt et ensuite, lors de la distribution d'une partie du fluide, de pivoter de nouveau selon une configuration relativement stable de non-débordement. La cuve suspendue à la cardan peut être structurée de telle sorte que lorsque la cuve bascule en une position de débordement, suffisamment de matière sera distribuée de manière à, par exemple, rapporter le niveau du fluide dans la cuve à un niveau substantiellement inférieur à 210. Ceci permettra l'ajout d'eau et de matière première supplémentaire.

L'entraînement de la matière vers le filtre de la cuve suspendue par cardan 200 peut être accompli sans que le containeur ne bascule en dirigeant le fluide d'entraînement selon une direction vers le tube d'évacuation. De plus, une pièce d'arrêt mécanique telle qu'un loquet ouune goupille contrôlée par un solénoïde peut être fournie pour fixer la cuve selon une position verticale l'empêchant de basculer autrement que quand le loquet ou l'essieu sont activés ou retirés.

Le couvercle 26 des figures 1 à 6 peut être caractérisé en tant que système de distribution qui est accouplé de manière amovible à la cuve 24 par l'intermédiaire d'une configuration de connexion et déconnexion rapides qui permet par une simple connexion ou déconnexion du couvercle de forme tubulaire 26 à la cuve 24, la connexion et la déconnexion des systèmes d'approvisionnement en eau, en air et en matières nutritives à la cuve 24.

Dans un mode de réalisation préféré, le moteur 28 est fourni sous la forme d'un moteur électrique. Il est possible que le moteur soit activé par une autre source d'énergie que l'électricité. Par exemple, si une arrivée d'air sous pression peut être disponible, le moteur peut alors être un moteur actionné par de l'air.

Dans un mode de réalisation préféré, l'air est distribué dans la cuve par le ventilateur 92. Le ventilateur 92 peut être remplacé par d'autres sources d'air comprimé telles que, par exemple, de l'air sous pression issu d'un compresseur d'air qui peut être dirigé, par exemple, par le biais d'un tube dirigé vers le bas à travers le couvercle 26 de la cuve. Facultativement, la cuve peut être fournie avec des orifices d'injection d'air placés sur la paroi latérale de la cuve pour diriger l'air directement dans le fluide de la cuve. Dans la mesure où il peut y avoir des orifices d'injection d'air dans la paroi latérale de la cuve, il est alors préféré que la cuve comprenne comme partie de la structure de ses parois des passages d'air permettant qui sont ouverts sur la partie supérieure de la cuve pour permettre un accouplement avec les orifices du couvercle, de telle sorte que par dissociation et application du couvercle 24, la connexion sera établie entre le couvercle et les passages d'air de la cuve.

L'air qui peut être injecté à travers la paroi latérale de la cuve peut être injecté à une vélocité relativement forte substantiellement tangentielle par rapport aux parois latérales de la cuve afin d'aider à l'agitation du fluide dans la cuve et pour créer un 2859480 35 tourbillon de fluide dans la cuve. Dans la mesure où suffisamment d'air peut être injecté de cette manière, l'injection d'air dans la cuve peut alors comprendre un mécanisme d'agitation qui peut éviter d'avoir recours à une roue à aubes à l'intérieur de la cuve. Comme autre exemple, l'air peut simplement être dirigé vers l'intérieur de la cuve par le biais d'un clapet antiretour dans le fond de la cuve pour remonter à travers la cuve et agiter le fluide dans la cuve pour fournir de l'oxygène au fluide de la cuve. Dans la mesure où une source d'air comprimé est facilement disponible, l'air comprimé peut alors être utilisé pour entraîner à la fois le moteur à air comprimé qui entraînera une roue à aubes et pour injecter de l'air dans la cuve.

Afin de fournir des quantités supplémentaires de biomasse qui pourraient être désirées pour une quelconque application particulière, il est préféré qu'une multitude de telles cuves 24 soient fournies dans l'un quelconque des systèmes 10, c'est-à-dire, que la capacité de la biomasse qui peut être générée selon l'une quelconque période donnée peut être augmentée par usage d'une pluralité de telles cuves, c'est-à-dire, une, deux, trois, quatre cuves ou plus dans le même système. Ceci peut être réalisé, par exemple, en disposant d'un seul boîtier de commandes 18 qui contrôle un certain nombre de systèmes individuels, chacun d'entre eux comprenant un fermenteur 12, un système d'approvisionnement en matière première 14 et un système d'approvisionnement en eau 16. Un seul système de vidange peut être adapté pour distribuer le fluide en débordement hors d'une pluralité de cuves 24.

De préférence, chacune des cuves modulaires 24 ou 200 peut avoir la même taille et configuration, 2859480 36 néanmoins, ceci n'est pas nécessaire et, pour certains objectifs, les cuves peuvent être fournies comme, par exemple, ayant des longueurs différentes pour pouvoir obtenir différents volumes tout en ayant la même configuration de leur sommet ce qui permet l'accouplement à des couvercles standardisés.

Dans un système comprenant deux cuves ou plus, plutôt que de fournir un système d'approvisionnement en eau séparé et/ou un système d'approvisionnement en matière première séparé pour chacune des cuves, dans la mesure où il peut être désiré d'appliquer des quantités similaires d'eau et/ou de matière première à chacune des cuves, il est possible de simplement voir les tubes sortir d'un seul système d'approvisionnement en matière première et d'un seul système d'approvisionnement en eau lesquels ayant plusieurs dérivations afin de communiquer avec chacune des cuves 24. De manière davantage préférée, si un seul système d'approvisionnement en matière première est utilisé, les vannes à contrôle solénoïdes peuvent être fournies dans les tubes sortant de chacune des cuves pour une ouverture et une fermeture de telle sorte que le boîtier de commandes puisse contrôler des quantités précises de matière première délivrée dans chacune des cuves. De même, des vannes d'eau à contrôle solénoïde supplémentaires peuvent être fournies pour fournir de l'eau séparément à chaque orifice d'arrivée d'eau de la cuve 78 et orifice d'arrivée d'eau de vidange 74.

Dans la mesure où la biomasse à cultiver dans différentes cuves peut comprendre différentes espèces ou variétés de matière biologique, telles que différentes espèces de bactéries, il est alors avantageux selon la présente invention de fournir différentes espèces ou mélanges d'espèces dans différentes cuves d'une pluralité de cuves. Par exemple, plutôt que d'avoir deux types différents de bactéries dans une seule cuve 24, il peut être préféré d'avoir chacun des types différents dans leur propre cuve séparée avec ainsi au moins deux cuves de culture 24. Cette configuration permet de mieux s'assurer qu'avec le temps dans chaque lot consécutif l'une des espèces de bactéries ne se soit pas développée de préférence par rapport à une autre, de telle sorte qu'à la fin de la période de culture de la biomasse pour ces lots, la biomasse n'ait pas une proportion différente des deux types de bactéries qu'initialement. En outre, selon le fonctionnement préféré du système, le boîtier de commande peut, par rapport à des données telles que la température, par rapport au temps, contrôler l'ajout de matière première et/ou d'eau à l'une quelconque cuve particulière afin de, par ce moyen, ajuster et modifier la culture dans l'une quelconque cuve. Dans la mesure où deux cuves différentes peuvent avoir deux différentes compositions de biomasse, le boîtier de commande peut alors également contrôler la durée et les quantités délivrées de matière première, d'eau et les volumes relatifs libérés de chaque cuve afin de tenter de placer la quantité de biomasse distribuée à partir des différentes cuves et garantir une relation prédéterminée entre elles.

Lorsqu'un nombre de cuves 24 doit être utilisé et que des fermenteurs de remplacement tels que les 130 doivent être fournis avec différentes biomasses et/ou matières premières initiales, il est alors avantageux qu'un système soit fourni pour s'assurer qu'une cuve appropriée 24 est accouplée à un couvercle approprié 26 ou à une partie de ce couvercle. Des marques indicielles visuelles, telles que des indices correspondants sur les fermenteurs de remplacement 130 et sur les parties de couvercle correspondantes, peuvent être utiles pour assurer une correspondance correcte. De même, des marques colorées correspondantes peuvent être utilisées. Un autre procédé avantageux consiste à fournir les fermenteurs de remplacement 130 non seulement avec des indices visuels mais également avec un mécanisme de clé mécanique qui peut être appliqué non seulement à la cuve 24 mais également à un couvercle 26 pour recevoir cette cuve afin d'empêcher l'assemblage par clispsage d'une quelconque cuve 24 sur l'un quelconque couvercle 26 sauf sur le couvercle désiré. Par exemple, à cet égard, chaque cuve 24 peut être fournie avec une série de côtes se développant en étoile sur son rebord supérieur afin d'être reçues dans les sillons formés dans la bride 66 de la coiffe par les côtes de la cuve 24 afin de ne permettre l'assemblage par clipsage uniquement entre cette cuve et un couvercle 26 qui porte les fentes correspondantes. Par exemple, un nombre de telles côtes, tel que dix peut être fourni sur l'une quelconque cuve 24 et des fentes à fragmentation peuvent être fournies sur l'un quelconque couvercle 26. Par une élimination sélective des côtes à fragmentation sur la cuve 24 et l'élimination sélective de l'une quelconque des attaches à fragmentation recouvrant les fentes des couvercles 26, une configuration à code peut être fournie qui pourrait empêcher physiquement une mauvaise cuve 24 d'être assemblée à un mauvais couvercle 26 et, en particulier, si la cuve peut avoir une configuration d'usine déterminée pour une biomasse particulière afin de s'assurer que la biomasse correcte est dans la cuve correcte.

2859480 39 La figure 16 montre un couvercle modifié 240 qui est adapté pour recevoir de manière amovible trois cuves de culture modulaires 24 similaires aux cuves 24 des figures 1 à 12, cependant, chacune ayant simplement un orifice de trop-plein 53 et non un bec de trop-plein 54. Le couvercle 240, montré sur la figure 10, fournit un bec de trop-plein commun à trois voies 54 pour être connecté à chaque cuve et à un orifice d'arrivée de vidange commun 74. Cependant, le couvercle 240 a des orifices d'arrivée d'eau de la cuve et des orifices à matière première 84 séparés et une base de montage pour ventilateur distincte 90 est fournie pour chaque cuve 24. Chaque cuve 24 est fournie avec ses propres moteurs d'agitation. Tandis que la figure 16 montre une configuration avec un couvercle modifié 240 adapté pour s'accoupler avec trois cuves modulaires 24, il est apprécié que des configurations similaires soient fournies pour inclure des coiffes qui peuvent s'accoupler avec une, deux, trois, quatre telles cuves similaires ou plus.

Une configuration selon la présente invention qui utilise plus qu'une seule cuve 24 est facultativement capable d'être mise en marche selon un certain nombre de manières. Premièrement, comme vu sur la figure 16, les trois cuves sont efficacement accouplées les unes aux autres en parallèle ce qui permet une culture simultanée des bactéries contenues en celles-ci. Il est préféré que la mise en service d'une unité soit faite en même temps de telle sorte que chacune des cuves soit remplacée en même temps et que des nouvelles cultures de bactéries soient initiées au moment de la mise en service. Il est également préféré que les bactéries soient cultivées dans chacune des cuves simultanément. Le rythme réel de la culture, par exemple, et le rythme d'addition d'eau et/ou de matières nutritives peuvent être identiques ou décalés. De même, la distribution du fluide contenant les bactéries hors des cuves peut être simultanée ou décalée.

Une distribution décalée peut être avantageuse si, par exemple, chaque cuve est capable de produire la production désirée de fluide contenant les bactéries tous les trois jours même s'il existe une nécessité de distribution d'une telle distribution tous les jours.

Ainsi, la distribution à partir des différentes cuves peut être décalée avec chaque cuve libérant son contenu un jour différent. Selon la nature de la bactérie, il peut être avantageux pour une optimisation de la production des bactéries de permettre à chaque cuve une culture pendant trois jours avant la distribution par rapport à une culture de bactéries dans chaque cuve pendant un jour et une distribution de chaque cuve tous les jours.

Il est également possible d'inclure un système ayant plus d'une seule cuve selon lequel chaque cuve est accouplée en série, c'est-à-dire, avec du fluide contenant les bactéries issu d'une cuve ou plus à rediriger vers une ou plusieurs autres cuves où les bactéries peuvent être conservées ou cultivées un peu plus avant d'être distribuées vers un système de vidange. Avec une telle configuration, plutôt que d'avoir les cuves disposées à la même hauteur, il peut être préféré d'avoir une ou plusieurs cuves à des hauteurs différentes les unes par rapport aux autres.

Une cuve préférée 24 selon la présente invention est de préférence moulée par injection dans un matériau plastique et par conséquent est relativement peu coûteuse. Le matériau plastique peut être choisi de telle sorte qu'il soit recyclable.

Le système de la présente invention est destiné à une culture biologique automatisée, de manière davantage préférée, de bactéries. Néanmoins, la nature de la biomasse à cultiver ne se limite pas aux bactéries et divers autres composants de biomasse peuvent être cultivés en plus des bactéries.

Une utilisation préférée de la biomasse qui est cultivée permet une distribution pouvant respecter l'utilisation désirée telle que l'élimination de graisses par des filtres à graisse. Il existe une grande variété d'autres utilisations, telles la digestion d'huiles lors de la récupération des huiles, la digestion de déchets issus d'usines d'alimentation, de pulpe et de papier et de produits chimiques, le traitement d'eaux usées humaines, de substances chimiques et de leurs équivalents.

Dans un mode de réalisation préféré, l'appareil, lorsque le mécanisme d'agitation comprend une roue à aubes dans la cuve pour une rotation permettant l'agitation du fluide à l'intérieur de celle-ci, comprend une cuve qui a une paroi latérale qui s'étend vers le haut depuis le fond, l'évacuation de la cuve étant à la hauteur située au-dessus du fond et la roue à aubes rotative autour d'un axe pour décharger le fluide recouvrant la roue à aubes afin de provoquer l'écoulement du fluide dans le réservoir, qui élève le fluide dans le réservoir à des hauteurs dans l/e réservoir qui augmentent avec une vitesse plus grande de rotation de la roue à aubes.

Dans un mode de réalisation préféré, la cuve a une paroi latérale généralement circulaire en coupe transversale et est généralement disposée de manière coaxiale selon un axe disposé généralement verticalement autour duquel la roue à aubes peut pivoter et dans laquelle la roue à aubes par sa rotation crée un tourbillon dirigeant le fluide radialement vers l'extérieur de la paroi latérale et jusqu'en haut de la paroi latérale.

L'invention fait également référence à une méthode en lots, automatisée utile pour la culture de bactéries comprenant la répétition d'un cycle en lots comprenant les étapes de: (i) introduction d'une population initiale de lots de bactéries, d'eau et de matières nutritives, et culture des bactéries en milieu fluide à partir de la population initiale en lots pour obtenir une population utile au cours d'un intervalle prédéterminé et par la suite, (ii) répétition d'un sous-cycle de: (a) distribution d'une partie distribuée de bactéries pour permettre une utilisation désirée tandis que l'on garde une partie restante de bactéries et (b) culture des bactéries de la partie restante pour obtenir une population utile avec addition d'eau 25 et/ou de matières nutritives supplémentaires à la cuve, (iii) suivi par, après un certain nombre desdits sous- cycles, le déversement de toutes les bactéries issues du lot et la répétition des étapes du 30 cycle en lot (i) à (iii) ; la méthode étant menée dans un appareil selon la présente invention, dans laquelle après chaque cycle en lots et selon une étape au cours du cycle en lots suivant selon laquelle la cuve utilisée dans le cycle en lots précédent est retirée et une cuve pour le cycle suivant est accouplée à sa place de telle sorte qu'une population initiale de lots de bactéries pour chaque cycle soit dans une cuve débarrassée des bactéries issues d'un cycle en lots précédent, dans laquelle au cours de l'étape de sous-cycle (b) de culture des bactéries, l'agitation du fluide par rotation de la roue à aubes à une vitesse comprise dans une plage de vitesses qui maintiennent le fluide dans la cuve à une hauteur inférieure à la hauteur de l'évacuation de la cuve, et dans laquelle au cours du sous-cycle (a), le déversement du fluide hors de la cuve par rotation de la roue à aubes selon une vitesse comprise dans une plage de vitesses qui élèvent le fluide dans la cuve à une hauteur supérieure à la hauteur de l'évacuation de la cuve.

L'invention fait en outre référence à une méthode en lots automatisée utile pour la culture de bactéries comprenant la répétition d'un cycle en lots comprenant les étapes de: (i) introduction d'une population initiale de lots de bactéries, d'eau et de matières nutritives, et culture des bactéries en milieu fluide à partir de la population initiale en lots pour obtenir une population utile au cours d'un intervalle prédéterminé et par la suite, (ii) répétition d'un sous-cycle de: (a) distribution d'une partie distribuée de bactéries pour permettre une utilisation désirée tandis que l'on garde une partie restante de bactéries et (b) culture des bactéries de la partie restante pour obtenir une population utile avec addition d'eau et/ou de matières nutritives supplémentaires à la cuve, (iii) suivi par, après un certain nombre desdits 5 sous-cycles, le déversement de toutes les bactéries issues du lot et la répétition des étapes du cycle en lot (i) à (iii) la méthode étant menée dans un appareil selon l'invention, dans laquelle après chaque cycle en lots et selon une étape du cycle en lots suivant la cuve utilisée dans le cycle en lots précédent est retirée et une cuve pour le cycle suivant est accouplée à sa place de telle sorte qu'une population initiale de lots de bactéries pour chaque cycle soit dans une cuve débarrassée des bactéries issues d'un cycle en lots précédent, comprenant la rotation d'une roue à aubes pour maintenir une vague constante dans la cuve au cours du sous- cycle (b) et la ventilation d'air vers le bas depuis le sommet de la cuve à l'intérieur de la cuve pour une entrée en contact du fluide dans le tourbillon constant et la distribution d'oxygène de l'air dans le fluide.

L'invention fait également référence à une méthode en lots utile pour la culture de bactéries comprenant la répétition d'un cycle en lots comprenant les étapes de: (i) introduction d'une population initiale de lots de bactéries, d'eau et de matières nutritives, et culture des bactéries en milieu fluide à partir de la population initiale en lots pour obtenir une population utile au cours d'un intervalle prédéterminé et par la suite, (ii) répétition d'un sous-cycle de: (a) distribution d'une partie distribuée de bactéries pour permettre une utilisation désirée tandis que l'on garde une partie restante de bactéries et (b) culture des bactéries de la partie restante pour obtenir une population utile avec addition d'eau et/ou de matières nutritives supplémentaires à la cuve, la méthode étant conduite dans un appareil comprenant: une cuve de fermentation modulaire ayant un sommet, un fond, une paroi latérale s'étendant vers le haut depuis sa base, et une évacuation de cuve pour le déversement de fluide hors de la cuve à une hauteur au-dessus du fond, un mécanisme d'agitation pour l'agitation du fluide dans la cuve comprenant une roue à aubes rotative autour d'un axe pour décharger le fluide recouvrant la roue à aubes afin de provoquer l'écoulement du fluide dans le réservoir, qui élève le fluide dans le réservoir à des hauteurs dans le réservoir qui augmentent avec une vitesse plus grande de rotation de la roue à aubes, dans laquelle au cours de l'étape de sous-cycle (b) de culture des bactéries, l'agitation du fluide par rotation de la roue à aubes à une vitesse comprise dans une plage de vitesses qui maintiennent le fluide dans la cuve à une hauteur inférieure à une hauteur d'évacuation de la cuve, et dans laquelle l'étape de sous-cycle (a), distribuant le fluide hors de la cuve par rotation de la roue à aubes à une vitesse comprise dans la plage de vitesses qui élèvent le fluide dans la cuve à une hauteur supérieure à la hauteur de l'évacuation de la cuve.

L'invention fait également référence à une méthode en lots automatisée utile pour la culture de bactéries comprenant la répétition d'un cycle en lots comprenant les étapes de: (i) introduction d'une population initiale de lots de bactéries, d'eau et de matières nutritives, et culture des bactéries en milieu fluide à partir de la population initiale en lots pour obtenir une population utile au cours d'un intervalle prédéterminé et par la suite, (ii) répétition d'un sous-cycle de: (a) distribution d'une partie distribuée de bactéries pour permettre une utilisation désirée tandis que l'on garde une partie restante de bactéries et (b) culture des bactéries de la partie restante pour obtenir une population utile avec addition d'eau et/ou de matières nutritives supplémentaires à la cuve, la méthode étant menée dans un appareil comprenant: une cuve de fermentation modulaire ayant un sommet, un fond, une paroi latérale s'étendant vers le haut depuis sa base, et une évacuation de cuve pour le déversement du fluide hors de la cuve à une hauteur au-dessus du fond, un mécanisme d'agitation pour agiter le fluide dans la cuve comprenant, une roue à aubes qui par rotation crée un tourbillon constant dirigeant le fluide radialement vers l'extérieur vers la paroi latérale et vers le haut de la paroi latérale, dans laquelle au cours de l'étape de sous-cycle (b) de culture des bactéries, l'agitation du fluide par rotation de la roue à aubes à une vitesse comprise dans une plage de vitesses qui maintiennent le fluide dans le tourbillon à l'intérieur de la cuve à des hauteurs inférieures à une hauteur d'évacuation de la cuve, et soufflant l'air au travers d'une ouverture vers le bas de la cuve en contact avec le fluide dans le tourbillon constant afin de libérer de l'oxygène de l'air dans le fluide.

Dans un mode de réalisation préféré, la méthode selon l'invention comprend la rotation de la roue à aubes pour maintenir une vague constante dans la cuve au cours du sous-cycle (b) et souffler l'air dans la cuve vers le bas depuis la partie supérieure de la cuve en contact avec le fluide dans le tourbillon constant afin de libérer de l'oxygène de l'air dans le fluide.

Bien que l'invention a été décrite par référence aux modes de réalisation préférés, l'invention ne s'y limite pas. Des aspects et avantages supplémentaires de la présente invention pourront apparaître à l'homme du métier. Pour une définition de l'invention, une référence est faite aux revendications suivantes.

Claims (28)

REVENDICATIONS

1. Appareil en lot automatisé pour la culture de bactéries comprenant: une cuve de fermentation modulaire ayant un sommet, un fond, un orifice d'arrivée d'eau pour l'arrivée de l'eau dans la cuve, un orifice d'arrivée d'air pour l'arrivée de l'air dans la cuve, un orifice d'arrivée de matières nutritives pour l'arrivée de matières nutritives dans la cuve et un orifice d'évacuation de la cuve pour le déversement du fluide hors de la cuve un mécanisme d'agitation pour agiter le fluide dans la cuve, un système d'approvisionnement en air pour l'approvisionnement en air via l'orifice d'arrivée d'air dans la cuve pour une entrée en contact avec le fluide de la cuve, un système d'approvisionnement en eau pour l'approvisionnement en eau via l'orifice d'arrivée d'eau 20 dans la cuve, un système d'approvisionnement en matières nutritives (14) pour l'approvisionnement en matières nutritives via l'orifice d'arrivée des matières nutritives dans la cuve, la cuve étant amovible.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un raccordement d'approvisionnement couplé de manière amovible à la cuve via une configuration de connexion et déconnexion rapides pour l'approvisionnement en eau, en air et en matières nutritives dans la cuve, le raccordement étant connecté au système d'approvisionnement en eau pour recevoir de l'eau, et distribuer de l'eau vers l'orifice d'arrivée d'eau de la cuve lorsque le raccordement et la cuve sont couplés, le raccordement étant connecté au système d'approvisionnement en air pour recevoir de l'air et distribuer de l'air vers l'orifice d'arrivée d'air de la cuve lorsque le raccordement et la cuve sont couplés, le raccordement étant connecté au système d'approvisionnement en matières nutritives pour recevoir des matières nutritives et distribuer des matières nutritives vers l'orifice d'arrivée des matières nutritives de la cuve lorsque le raccordement et la cuve sont couplés, dans lequel par accouplement de la cuve et du raccordement, la cuve devient fonctionnellement couplée au système d'approvisionnement en eau, au système d'approvisionnement en air et au système d'approvisionnement en matières nutritives.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce 20 que le raccordement comprend un couvercle supérieur amovible pour la cuve.

4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'orifice d'arrivée d'eau, l'orifice d'arrivée d'air et l'orifice d'arrivée en matières nutritives sont fournis au sommet de la cuve.

5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sommet de la cuve est ouvert vers le haut fournissant une ouverture d'arrivée de la cuve qui comprend un orifice d'arrivée d'eau, un orifice d'arrivée d'air et un orifice d'arrivée en matières nutritives, le raccordement comprenant un couvercle supérieur amovible pour la cuve recouvrant l'ouverture d'arrivée.

6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme d'agitation comprend une roue à aubes dans la cuve pour une rotation permettant d'agiter le fluide en celle-ci.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mécanisme d'agitation comprend en outre un moteur externe à la cuve accouplé à la roue à aubes pour permettre la rotation de la roue à aubes.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moteur et la roue à aubes sont accouplés à la cuve pour être amovibles et remplaçables avec la cuve, une source d'énergie au moteur étant accouplée de manière amovible au moteur par une configuration permettant une connexion et une déconnexion rapides.

9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le moteur comprend un moteur électrique fixé sur le fond de la cuve de manière externe à la cuve, le moteur étant accouplé à la roue à aubes par un arbre s'étendant de manière étanche au fluide à travers le fond de la cuve vers la roue à aubes à l'intérieur de la cuve.

10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la cuve, comprenant le moteur et la roue à aubes, constitue une unité modulaire jetable.

11. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une pluralité desdites cuves de fermentation modulaires sont fournies avec une cuve différente à utiliser dans chaque lot, chaque cuve comporte, à l'intérieur de l'enceinte de la cuve, pour une conservation et un transport avant utilisation dans un lot avec matières initiales choisies parmi une ou plusieurs populations de bactéries de lots initiales, des matières nutritives et de l'eau, une fermeture accouplée de manière amovible à la cuve pour retenir les matières initiales à l'intérieur de celle-ci avant utilisation dans un lot.

12. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une ou plusieurs des matières initiales sont fournies à l'intérieur de la cuve dans un containeur distinct pour garder les matières initiales enfermées ou séparées des autres matières initiales.

13. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de cuves de fermentation modulaires accouplées les unes aux autres en parallèle pour une culture simultanée de bactéries à l'intérieur de celles-ci, chaque cuve étant substantiellement identique et remplaçable par d'autres cuves modulaires similaires après chaque lot.

14. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d'approvisionnement en air comprend un ventilateur pour ventiler de l'air via l'ouverture d'arrivée d'air dans la cuve en contact avec le fluide de la cuve.

15. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système d'approvisionnement en air comprend un ventilateur à énergie électrique porté par le couvercle supérieur pour ventiler de l'air par le biais d'une ouverture à air dans le couvercle à travers l'ouverture d'arrivée de la cuve dans la cuve et en contact avec le fluide de la cuve.

16. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d'approvisionnement en eau comprend une source d'eau et des vannes de contrôle de l'eau pouvant être placées en positions ouverte ou fermée pour contrôler le débit d'eau dans la cuve.

17. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en que la matière nutritive est un liquide et le système d'approvisionnement en matière nutritive comprend un réservoir à matière nutritive, une pompe à matière nutritive contrôlable pour une distribution de quantités contrôlées de matière nutritive à la cuve.

18. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve comprend un orifice de sortie d'air pour une évacuation hors de la cuve de l'air en excès libéré dans la cuve.

19. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice de sortie de la cuve comprend un orifice d'évacuation de trop-plein pour le déversement du fluide hors de la cuve par effet de gravité lorsque le fluide dans la cuve est à une hauteur supérieure à la hauteur de l'orifice d'évacuation de trop-plein.

20. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve comprend un orifice récepteur pour récupérer le fluide s'écoulant de l'orifice de sortie de trop-plein et pour distribuer le fluide récupéré pour permettre l'utilisation désirée.

21. Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 à 20, dans lequel la cuve à une paroi latérale 15 s'étendant vers le haut depuis le fond, l'orifice de sortie de la cuve étant à une hauteur au-dessus du fond, la roue à aubes rotative autour d'un axe pour décharger le fluide recouvrant la roue à aubes afin de provoquer l'écoulement du fluide dans la cuve, qui élève le fluide dans la cuve à des hauteurs dans la cuve qui augmentent avec une vitesse plus grande de rotation de la roue à aubes

22. Appareil selon la revendication 21, dans lequel la paroi latérale est généralement circulaire en transversale et généralement disposée de manière coaxiale par rapport à un axe généralement disposé de manière verticale autour duquel la roue à aubes peut pivoter, dans lequel la roue à aubes crée par rotation un tourbillon dirigeant le fluide radialement vers l'extérieur dans la paroi latérale et vers le haut de la paroi latérale.

23. Méthode de lots automatisée utile pour la culture de bactéries comprenant la répétition d'un cycle en lots comprenant les étapes de: (i) introduction d'une population initiale de lots de bactéries, d'eau et de matières nutritives, et culture des bactéries en milieu fluide à partir de la population initiale en lots pour obtenir une population utile au cours d'un intervalle prédéterminé et par la suite, - (ii) répétition d'un sous-cycle de: (a) distribution d'une partie libérée de bactéries pour permettre une utilisation désirée tandis que l'on garde une partie restante de bactéries et (b) culture des bactéries de la partie restante pour 15 obtenir une population utile avec addition d'eau et/ou de matières nutritives supplémentaires à la cuve, - (iii) suivi par, après un certain nombre desdits sous-cycles, le déversement de toutes les bactéries issues du lot et la répétition des étapes du cycle en lot (i) à (iii), la méthode étant conduite dans un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, dans laquelle après chaque cycle en lots et selon une étape du cycle en lots suivant la cuve utilisée dans le cycle n lots précédent est retirée et une cuve pour le cycle suivant est accouplée à sa place de telle sorte qu'une population initiale de lots de bactéries pour chaque cycle soit dans une cuve débarrassée des bactéries issues d'un cycle en lots précédent.

24. Méthode de lots automatisée utile pour la culture de bactéries comprenant la répétition d'un cycle en lots comprenant les étapes de: (i) introduction d'une population initiale de lots de bactéries, d'eau et de matières nutritives, et culture des bactéries en milieu fluide à partir de la population initiale en lots pour obtenir une population utile au cours d'un intervalle prédéterminé et par la suite, - (ii) répétition d'un sous-cycle de: (a) distribution d'une partie distribuée de bactéries pour permettre une utilisation désirée tandis que l'on garde une partie restante de bactéries et (b) culture des bactéries de la partie restante pour obtenir une population utile avec addition d'eau et/ou de matières nutritives supplémentaires à la cuve, - (iii) suivi par, après un certain nombre desdits sous-cycles, le déversement de toutes les bactéries issues du lot et la répétition des étapes du cycle en lot (i) à (iii), la méthode étant conduite dans un appareil selon l'une quelconque des revendications 21 à 22, dans laquelle après chaque cycle en lots et selon une étape du cycle en lots suivant selon laquelle la cuve utilisée dans le cycle en lots précédent est retirée et une cuve pour le cycle suivant est accouplée à sa place de telle sorte qu'une population initiale de lots de bactéries pour chaque cycle soit dans une cuve débarrassée des bactéries issues d'un cycle en lots précédent, dans laquelle au cours de l'étape de sous-cycle (b) de culture des bactéries, l'agitation du fluide par rotation de la roue à aubes à une vitesse comprise dans une plage de vitesses qui maintiennent le fluide dans la cuve à une hauteur inférieure à la hauteur de l'orifice d'évacuation de la cuve, et dans laquelle, au cours du sous-cycle (a), le déversement du fluide hors de la cuve par rotation d'une roue à aubes (36) selon une vitesse comprise dans une plage de vitesses qui élèvent le fluide dans la cuve (91) à une hauteur supérieure à la hauteur de l'orifice d'évacuation de la cuve.

25. Méthode de lots automatisée utile pour la culture de bactéries comprenant la répétition d'un cycle en lots 10 comprenant les étapes de: (i) introduction d'une population initiale de lots de bactéries, d'eau et de matières nutritives, et culture des bactéries en milieu fluide à partir de la population initiale en lots pour obtenir une population utile au cours d'un intervalle prédéterminé et par la suite, - (ii) répétition d'un sous-cycle de: (a) distribution d'une partie libérée de bactéries pour permettre une utilisation désirée tandis que l'on garde une partie restante de bactéries et, (b) culture des bactéries de la partie restante pour obtenir une population utile avec addition d'eau et/ou de matières nutritives supplémentaires à la cuve, - (iii) suivi par, après un certain nombre desdits sous-cycles, le déversement de toutes les bactéries issues du lot et la répétition des étapes du cycle en lot (i) à (iii), la méthode étant menée dans un appareil selon l'une quelconque des revendications 21 et 22, dans laquelle après chaque cycle en lot et selon une étape du cycle en lots suivant selon laquelle la cuve utilisée dans le cycle en lots précédent est retirée et une cuve pour le cycle suivant est accouplée à sa place de telle sorte qu'une population initiale de lots de bactéries pour chaque cycle soit dans une cuve débarrassée des bactéries issues d'un cycle en lots précédent, comprenant la rotation de la roue à aubes pour maintenir une vague constante dans la cuve au cours du sous-cycle (b) et la ventilation d'air vers le bas depuis le sommet de la cuve dans la cuve en contact avec le fluide dans le tourbillon constant afin de libérer de l'oxygène de l'air dans le fluide.

26. une méthode en lots utile pour la culture de 10 bactéries comprenant la répétition d'un cycle en lots comprenant les étapes de: - (i) introduction d'une population initiale de lots de bactéries, d'eau et de matières nutritives, et culture des bactéries en milieu fluide à partir de la population initiale en lots pour obtenir une population utile au cours d'un intervalle prédéterminé et par la suite, - (ii) répétition d'un sous-cycle de: (a) distribution d'une partie distribuée de bactéries pour permettre une utilisation désirée tandis que l'on 20 garde une partie restante de bactéries et (b) culture des bactéries de la partie restante pour obtenir une population utile avec addition d'eau et/ou de matières nutritives supplémentaires à la cuve, la méthode étant menée dans un appareil comprenant: une cuve de fermentation modulaire ayant un sommet, un fond, une paroi latérale s'étendant vers le haut depuis la base, et un orifice d'évacuation de la cuve pour faire s'écouler le fluide hors de la cuve à une hauteur au-dessus du fond, un mécanisme d'agitation pour agiter le fluide dans la cuve comprenant une roue à aubes dans la cuve rotative autour d'un axe pour décharger le fluide recouvrant la roue à aubes afin de provoquer l'écoulement du fluide dans la cuve, qui élève le fluide dans la cuve à des hauteurs dans la cuve qui augmentent avec une vitesse plus grande de rotation de la roue à aubes, dans laquelle au cours du sous-cycle (b) de culture des bactéries, l'agitation du fluide par rotation de la roue à aubes selon une vitesse comprise dans une plage de vitesses qui maintiennent le fluide dans la cuve à une hauteur inférieure à la hauteur de l'orifice d'évacuation de la cuve, et dans laquelle dans le sous-cycle (a), la distribution du fluide hors de la cuve par rotation de la roue à aubes selon une vitesse comprise dans une plage de vitesses qui élèvent le fluide dans la cuve à une hauteur supérieure à la hauteur de l'orifice d'évacuation de la cuve.

27. Méthode en lots automatisée utile pour la culture de bactéries comprenant la répétition d'un cycle en lots comprenant les étapes de: (i) introduction d'une population initiale de lots de bactéries, d'eau et de matières nutritives, et culture des bactéries en milieu fluide à partir de la population initiale en lots pour obtenir une population utile au cours d'un intervalle prédéterminé et par la suite, - (ii) répétition d'un sous-cycle de: (a) distribution d'une partie distribuée de bactéries pour permettre une utilisation désirée tandis que l'on garde une partie restante de bactéries et (b) culture des bactéries de la partie restante pour obtenir une population utile avec addition d'eau et/ou de 30 matières nutritives supplémentaires à la cuve, la méthode étant menée dans un appareil comprenant: une cuve de fermentation modulaire ayant un sommet, un fond, une paroi latérale s'étendant vers le haut depuis la base, et un orifice d'évacuation de la cuve pour faire s'écouler le fluide hors de la cuve à une hauteur au-dessus du fond, un mécanisme d'agitation pour agiter le fluide dans la cuve comprenant une roue à aubes qui par rotation crée un tourbillon constant dirigeant le fluide radialement vers l'extérieur dans la paroi latérale et vers le haut de la paroi latérale, dans laquelle au cours du sous-cycle (b) de culture des bactéries, l'agitation du fluide par rotation de la roue à aubes selon une vitesse comprise dans une plage de vitesses qui maintiennent le fluide dans le tourbillon à l'intérieur de la cuve à une hauteur au-dessus de la hauteur de l'orifice d'évacuation de la cuve, et la ventilation d'air à travers une ouverture vers le bas dans la cuve en contact avec le fluide dans le tourbillon constant pour libérer de l'oxygène de l'air dans le fluide.

28. Procédé selon la revendication 24 ou 26 comprenant la rotation de la roue à aubes pour maintenir une vague constante dans la cuve au cours du sous-cycle (b) et la ventilation d'air vers le bas depuis le sommet de la cuve dans la cuve en contact avec le fluide dans le tourbillon constant pour libérer de l'oxygène de l'air dans le fluide.