JPH0659209B2 - 液量可変型発酵槽 - Google Patents
液量可変型発酵槽Info
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- JPH0659209B2 JPH0659209B2 JP1147176A JP14717689A JPH0659209B2 JP H0659209 B2 JPH0659209 B2 JP H0659209B2 JP 1147176 A JP1147176 A JP 1147176A JP 14717689 A JP14717689 A JP 14717689A JP H0659209 B2 JPH0659209 B2 JP H0659209B2
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- fermenter
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、アルコールの連続発酵その他で使用される
発酵反応器に関し、さらに詳しくは、反応系の液量を可
変とした発酵槽に関する。
発酵反応器に関し、さらに詳しくは、反応系の液量を可
変とした発酵槽に関する。
［従来技術およびその問題点］ アルコールの連続発酵その他で使用される発酵反応器
は、通常、連続攪拌槽型反応器ＣＳＴＲ（Continuos St
irred Tank Reactor）と呼ばれる方式のものである。こ
の方式では、垂直円筒状の反応槽を使用し、原料を槽の
頂部または底部から槽内へ供給すると共に、発酵反応液
をオーバーフローによって頂部から排出させ、かくして
反応系の液量を一定に保っている。また、原料供給量お
よび生産性は、原料供給ポンプおよび反応液排出ポンプ
などの制御によって調節されている。
は、通常、連続攪拌槽型反応器ＣＳＴＲ（Continuos St
irred Tank Reactor）と呼ばれる方式のものである。こ
の方式では、垂直円筒状の反応槽を使用し、原料を槽の
頂部または底部から槽内へ供給すると共に、発酵反応液
をオーバーフローによって頂部から排出させ、かくして
反応系の液量を一定に保っている。また、原料供給量お
よび生産性は、原料供給ポンプおよび反応液排出ポンプ
などの制御によって調節されている。
しかしながら、この方式ではポンプの仕様能力によって
流量調整の範囲が限定されるので、発酵反応系の状態に
応じた柔軟な流量調整は困難である。また、反応系の液
量を可変とするためには、オーバーフロー口を複数設け
るなどの手段を施す必要があるが、このような手段を設
けると、装置の構造が複雑なものとなり、微生物サニタ
リー上問題となる。
流量調整の範囲が限定されるので、発酵反応系の状態に
応じた柔軟な流量調整は困難である。また、反応系の液
量を可変とするためには、オーバーフロー口を複数設け
るなどの手段を施す必要があるが、このような手段を設
けると、装置の構造が複雑なものとなり、微生物サニタ
リー上問題となる。
本発明者らは、上記の如き技術的課題を克服して、流量
可変型発酵槽を提供すべく鋭意研究を重ねた結果、この
発明を完成するに至った。
可変型発酵槽を提供すべく鋭意研究を重ねた結果、この
発明を完成するに至った。
［問題点の解決手段］ この発明による液量可変型発酵槽は、頂部に原料供給口
を有すると共に底部に反応液排出口を有し、かつ反応液
量を検知して反応液排出用の流量調整バルブにこれを制
御する信号を送る液量センサーを槽底部に備えたことを
特徴とする。
を有すると共に底部に反応液排出口を有し、かつ反応液
量を検知して反応液排出用の流量調整バルブにこれを制
御する信号を送る液量センサーを槽底部に備えたことを
特徴とする。
液量センサーとしては、好ましくはダイヤフラム型圧セ
ンサーが使用される。これは液圧の測定によって液量を
検知するものである。
ンサーが使用される。これは液圧の測定によって液量を
検知するものである。
原料供給ポンプおよび反応液排出ポンプとしては、遠心
型ポンプが使用される。これらポンプは、その仕様能力
に関係なく、常に一定能力で運転される。したがって、
運転初期の発酵菌の成熟のための底流量運転から定常運
転時の高性能性運転まで、発酵反応系の状態に応じて、
液量センサーの設定値を変更することによって、反応液
の流量すなわち生産性が容易に調整せられる。しかも原
料供給量が安定するため、反応槽内の上昇液線速度が一
定に保たれる。そのため、この発酵槽は、固定化菌体法
プロセスのように固定化菌体の流動を必要とするプロセ
スにおいて、特にその効果を発揮する。とりわけ、この
発酵槽においては、液量センサーは槽底部に備えられて
いるので、発酵反応によって生じる発泡の影響によりセ
ンサーが液量を誤検知することはなく、常に正確な液量
検知を行うことができる。
型ポンプが使用される。これらポンプは、その仕様能力
に関係なく、常に一定能力で運転される。したがって、
運転初期の発酵菌の成熟のための底流量運転から定常運
転時の高性能性運転まで、発酵反応系の状態に応じて、
液量センサーの設定値を変更することによって、反応液
の流量すなわち生産性が容易に調整せられる。しかも原
料供給量が安定するため、反応槽内の上昇液線速度が一
定に保たれる。そのため、この発酵槽は、固定化菌体法
プロセスのように固定化菌体の流動を必要とするプロセ
スにおいて、特にその効果を発揮する。とりわけ、この
発酵槽においては、液量センサーは槽底部に備えられて
いるので、発酵反応によって生じる発泡の影響によりセ
ンサーが液量を誤検知することはなく、常に正確な液量
検知を行うことができる。
この発明による発酵槽は、好ましくは、底部に固気液分
離用の沈降分離部を備えている。沈降分離部は、槽底の
側部に斜め上向きに設置された傾斜管で構成されてい
る。この傾斜管の口径は固定化菌体と発生ガスの泡沫と
の分離に充分な大きさに設定されている。そして、その
上半部では発生ガスの泡沫による上昇流が生じ、同下半
部では固定化菌体の下降流が生じて、効果的な固気液分
離が行なわれる。沈降分離部は反応液排出口の役目も兼
ねており、発酵反応液は沈降分離部の上端に設けられた
抜き出し口から排出ポンプを介して反応系外へ排出され
る。
離用の沈降分離部を備えている。沈降分離部は、槽底の
側部に斜め上向きに設置された傾斜管で構成されてい
る。この傾斜管の口径は固定化菌体と発生ガスの泡沫と
の分離に充分な大きさに設定されている。そして、その
上半部では発生ガスの泡沫による上昇流が生じ、同下半
部では固定化菌体の下降流が生じて、効果的な固気液分
離が行なわれる。沈降分離部は反応液排出口の役目も兼
ねており、発酵反応液は沈降分離部の上端に設けられた
抜き出し口から排出ポンプを介して反応系外へ排出され
る。
発酵工業においては、発酵原料の攪拌や通気、さらには
発酵反応によって生じる泡沫の処理が大きな問題であ
り、実際には高価な消泡剤を添加することによってこの
問題に対処している。この発明による発酵槽では、頂部
に消泡のための加熱装置が備えられている。
発酵反応によって生じる泡沫の処理が大きな問題であ
り、実際には高価な消泡剤を添加することによってこの
問題に対処している。この発明による発酵槽では、頂部
に消泡のための加熱装置が備えられている。
加熱装置としては、多数のノズル孔を有する水蒸気吹き
込み管のような簡単な構造のものが好ましく使用され
る。この加熱装置の設置によって、発酵槽内で発生した
ガスの泡沫は、加熱装置に接近するとそれ自体の熱膨張
によって容易に破壊される。したがって、従来のよう
に、発酵槽に高価な消泡剤を添加する必要がない。その
ため製品中にこのような消泡剤の残分が混入するおそれ
がなく、製品の品質管理が容易になる。
込み管のような簡単な構造のものが好ましく使用され
る。この加熱装置の設置によって、発酵槽内で発生した
ガスの泡沫は、加熱装置に接近するとそれ自体の熱膨張
によって容易に破壊される。したがって、従来のよう
に、発酵槽に高価な消泡剤を添加する必要がない。その
ため製品中にこのような消泡剤の残分が混入するおそれ
がなく、製品の品質管理が容易になる。
［実施例］ つぎに、この発明を図示の実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
第１図において、この発明による液量可変型発酵槽(1)
は、塔型のＣＳＴＲ方式のものである。発酵槽(1)の直
径は１４２０mm、高さは４７３０mm、容量は約７０００
である。発酵槽内の中央部には頂部から垂下状に攪拌
装置(2)が設けられ、その攪拌翼(3)は底部に位置してい
る。槽頂部の上には攪拌装置(2)を駆動するモーター(4)
が設けられている。
は、塔型のＣＳＴＲ方式のものである。発酵槽(1)の直
径は１４２０mm、高さは４７３０mm、容量は約７０００
である。発酵槽内の中央部には頂部から垂下状に攪拌
装置(2)が設けられ、その攪拌翼(3)は底部に位置してい
る。槽頂部の上には攪拌装置(2)を駆動するモーター(4)
が設けられている。
発酵槽(1)の頂壁には内径５０mmの原料供給口(5)が設け
られ、これに原料供給ライン(6)が接続され、同ライン
(6)に原料供給ポンプ(7)が設けられている。このポンプ
(7)は吐出量６００〜８００／時の遠心型ポンプであ
る。
られ、これに原料供給ライン(6)が接続され、同ライン
(6)に原料供給ポンプ(7)が設けられている。このポンプ
(7)は吐出量６００〜８００／時の遠心型ポンプであ
る。
発酵槽(1)の頂壁にはまた内径２０mmの水蒸気導入口(8)
が設けられ、同導入口(8)の内端に円環状の水蒸気吹き
込み管(9)が接続されている。同吹き込み管(9)には多数
のノズル孔(10)が長さ方向に等間隔で設けられており、
これらノズル孔(10)から蒸気圧５kg／cm2程度の水蒸気
が槽内頂部に導入される。
が設けられ、同導入口(8)の内端に円環状の水蒸気吹き
込み管(9)が接続されている。同吹き込み管(9)には多数
のノズル孔(10)が長さ方向に等間隔で設けられており、
これらノズル孔(10)から蒸気圧５kg／cm2程度の水蒸気
が槽内頂部に導入される。
発酵槽(1)の槽底側部には固気分離用の沈降分離部(11)
が設けられている。沈降分離部(11)は槽底側部に設置さ
れた傾斜管で構成されている。この傾斜管の口径は固定
化菌体と発生ガスの泡沫との分離に充分な大きさに設定
されている。そして、その上半部では発生ガスの泡沫に
よる上昇流が生じ、同下半部では固定化菌体の下降流が
生じて、高価的な固気液分離が行なわれる。
が設けられている。沈降分離部(11)は槽底側部に設置さ
れた傾斜管で構成されている。この傾斜管の口径は固定
化菌体と発生ガスの泡沫との分離に充分な大きさに設定
されている。そして、その上半部では発生ガスの泡沫に
よる上昇流が生じ、同下半部では固定化菌体の下降流が
生じて、高価的な固気液分離が行なわれる。
槽底に設けれた沈降分離部(11)は、反応液排出口の役目
を兼ねている。そして、発酵反応液は沈降分離部(11)を
上行した後、その上端に設けられた抜き出し口から、反
応液排出ライン(12)によって排出ポンプ(13)および流量
調整バルブ(14)を介して反応系外へ排出される。排出ポ
ンプ(13)は吐出量６００〜８００／時の遠心型ポンプ
である。
を兼ねている。そして、発酵反応液は沈降分離部(11)を
上行した後、その上端に設けられた抜き出し口から、反
応液排出ライン(12)によって排出ポンプ(13)および流量
調整バルブ(14)を介して反応系外へ排出される。排出ポ
ンプ(13)は吐出量６００〜８００／時の遠心型ポンプ
である。
発酵槽(1)の槽底側部には液量センサー(15)が取り付け
られている。このセンサー(15)は、ダイヤフラム型圧力
センサーであって、液圧によって反応液量を検知し、反
応液排出ライン(12)の流量調整バルブ(14)にこれを制御
する信号を送る。したがって、液量センサー(15)の設定
値を変更することによって、上記の如きバルブ制御を行
なって、発酵槽(1)内の反応液量を適宜変更することが
でき、その結果生産性を容易に調整することができる。
られている。このセンサー(15)は、ダイヤフラム型圧力
センサーであって、液圧によって反応液量を検知し、反
応液排出ライン(12)の流量調整バルブ(14)にこれを制御
する信号を送る。したがって、液量センサー(15)の設定
値を変更することによって、上記の如きバルブ制御を行
なって、発酵槽(1)内の反応液量を適宜変更することが
でき、その結果生産性を容易に調整することができる。
操作例 第１図に示す発酵槽(1)において、固定化菌体として、
ヒル石に付着固定化した菌体ザイモモナスを用い、発酵
原料として廃糖蜜を用い、アルコールの連続発酵試験を
行なった。
ヒル石に付着固定化した菌体ザイモモナスを用い、発酵
原料として廃糖蜜を用い、アルコールの連続発酵試験を
行なった。
すなわち、まずヒル石１５０kgを発酵槽(1)に投入し、
総糖１２％を含む希釈廃糖蜜を同槽(1)に供給した。原
料供給ポンプ(7)および反応液排出ポンプ(13)の吐出量
は、いずれも６００〜８００／時である。したがっ
て、通常のアルコール連続発酵において運転初期の発酵
菌の成熟に必要な底流量運転（滞留時間約１０時間）か
ら、定常運転時の高生産性運転（滞留時間２〜４時間）
までの広範囲における安定的な流量制御は困難である。
総糖１２％を含む希釈廃糖蜜を同槽(1)に供給した。原
料供給ポンプ(7)および反応液排出ポンプ(13)の吐出量
は、いずれも６００〜８００／時である。したがっ
て、通常のアルコール連続発酵において運転初期の発酵
菌の成熟に必要な底流量運転（滞留時間約１０時間）か
ら、定常運転時の高生産性運転（滞留時間２〜４時間）
までの広範囲における安定的な流量制御は困難である。
そこで、運転初期には原料滞留時間として１０時間を確
保するために、反応槽(1)の底部に設けた液量センサー
(15)の液量設定値を６００とし、その後、同設定値を
３０００に下げ、ポンプ流量は一定として、運転を継
続した。この様子を第２図に示す。
保するために、反応槽(1)の底部に設けた液量センサー
(15)の液量設定値を６００とし、その後、同設定値を
３０００に下げ、ポンプ流量は一定として、運転を継
続した。この様子を第２図に示す。
第２図から明らかなように、運転初期の発酵菌の成熟に
必要な低流量運転の滞留時間が安定して確保されたた
め、運転の立上がりがスムーズに行なわれ、その後の運
転も支障なく遂行された。
必要な低流量運転の滞留時間が安定して確保されたた
め、運転の立上がりがスムーズに行なわれ、その後の運
転も支障なく遂行された。
［発明の効果］ この発明による液量可変型発酵槽は、頂部に原料供給口
を有すると共に底部に反応液排出口を有し、かつ反応液
量を検知して反応液排出用の流量調整バルブにこれを制
御する信号を送る液量センサーを槽底部に備えたことを
特徴とするものであるので、運転初期の発酵菌の成熟の
ための底流量運転から定常運転時の高性能性運転まで、
発酵反応系の状態に応じて、液量センサーの設定値を変
更することによって、反応液の流量すなわち生産性が容
易に調整せられる。しかも原料供給量が安定するため、
反応槽内の上昇液線速度が一定に保たれる。そのため、
この発酵槽は、固定化菌体法プロセスのように固定化菌
体の流動を必要とするプロセスにおいて、特にその効果
を発揮する。とりわけ、この発明による発酵槽において
は、液量センサーは槽底部に備えられているので、発酵
反応によって生じる発泡の影響をうけることなく、常に
正確な液量検知を行うことができる。
を有すると共に底部に反応液排出口を有し、かつ反応液
量を検知して反応液排出用の流量調整バルブにこれを制
御する信号を送る液量センサーを槽底部に備えたことを
特徴とするものであるので、運転初期の発酵菌の成熟の
ための底流量運転から定常運転時の高性能性運転まで、
発酵反応系の状態に応じて、液量センサーの設定値を変
更することによって、反応液の流量すなわち生産性が容
易に調整せられる。しかも原料供給量が安定するため、
反応槽内の上昇液線速度が一定に保たれる。そのため、
この発酵槽は、固定化菌体法プロセスのように固定化菌
体の流動を必要とするプロセスにおいて、特にその効果
を発揮する。とりわけ、この発明による発酵槽において
は、液量センサーは槽底部に備えられているので、発酵
反応によって生じる発泡の影響をうけることなく、常に
正確な液量検知を行うことができる。
第１図はこの発明の実施例を示す発酵槽の垂直縦断面
図、第２図は運転日数と濃度との関係を示すグラフであ
る。 (1)……発酵槽、(2)……攪拌装置、(7)……原料供給ポ
ンプ、(9)……水蒸気吹き込み管、(11)……沈降分離部
（反応液排出口）、(13)……排出ポンプ、(14)……流量
調整バルブ、(15)……液量センサー。
図、第２図は運転日数と濃度との関係を示すグラフであ
る。 (1)……発酵槽、(2)……攪拌装置、(7)……原料供給ポ
ンプ、(9)……水蒸気吹き込み管、(11)……沈降分離部
（反応液排出口）、(13)……排出ポンプ、(14)……流量
調整バルブ、(15)……液量センサー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮沢 俊樹 奈良県北葛城郡当麻町大字尺土152―３― 305 (72)発明者 山抱 基純 大阪府和泉市福瀬町866 (56)参考文献 特開 昭63−245660（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−63193（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】頂部に原料供給口を有すると共に底部に反
応液排出口を有し、かつ反応液量を検知して反応液排出
用の流量調整バルブにこれを制御する信号を送る液量セ
ンサーを槽底部に備えたことを特徴とする液量可変型発
酵槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1147176A JPH0659209B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 液量可変型発酵槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1147176A JPH0659209B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 液量可変型発酵槽 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0310672A JPH0310672A (ja) | 1991-01-18 |
| JPH0659209B2 true JPH0659209B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=15424303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1147176A Expired - Fee Related JPH0659209B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 液量可変型発酵槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659209B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4820979B2 (ja) * | 2004-10-12 | 2011-11-24 | 国立大学法人広島大学 | 細胞培養装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8602178A (nl) * | 1986-08-27 | 1988-03-16 | Philips Nv | Geintegreerde geheugenschakeling met blokselektie. |
| JPS63245660A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-12 | Sakai Eng Kk | 半固定式生化学反応装置 |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP1147176A patent/JPH0659209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0310672A (ja) | 1991-01-18 |
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Legal Events
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