RU164145U1 - LIQUID PIPELINE IN COMPOSITE BIOLOGICAL REACTOR OF A PLANT FOR PRODUCING BIOMASS OF AEROBIC MICRO-ORGANISMS - Google Patents

LIQUID PIPELINE IN COMPOSITE BIOLOGICAL REACTOR OF A PLANT FOR PRODUCING BIOMASS OF AEROBIC MICRO-ORGANISMS Download PDF

Info

Publication number
RU164145U1
RU164145U1 RU2014149051/10U RU2014149051U RU164145U1 RU 164145 U1 RU164145 U1 RU 164145U1 RU 2014149051/10 U RU2014149051/10 U RU 2014149051/10U RU 2014149051 U RU2014149051 U RU 2014149051U RU 164145 U1 RU164145 U1 RU 164145U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fermenter
pipe
culture fluid
biological reactor
possibility
Prior art date
Application number
RU2014149051/10U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Сафонов
Original Assignee
Александр Иванович Сафонов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Иванович Сафонов filed Critical Александр Иванович Сафонов
Priority to RU2014149051/10U priority Critical patent/RU164145U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU164145U1 publication Critical patent/RU164145U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

1. Жидкостепровод в составном биологическом реакторе установки для производства биомассы аэробных микроорганизмов, характеризующийся наличием первого и второго трубопроводов, выполненных с возможностью соединения между собой ферментера и дополнительного ферментера, где первый торец первого трубопровода выполнен с возможностью соединения с опускным каналом ферментера, а второй его торец выполнен с возможностью соединения с подъемным каналом дополнительного ферментера, один из торцов второго трубопровода выполнен с возможностью соединения с опускным каналом дополнительного ферментера, а второй торец второго трубопровода выполнен с возможностью соединения с подъемным каналом ферментера, причем первый трубопровод снабжен побудителем циркуляции культуральной жидкости, позиционированным в нем у первого торца, а оба трубопровода оснащены датчиками температуры, рН и СО, размещенными в указанных трубопроводах в зонах середины их длин, выполненные с возможностью соединения информационно-коммутационно через интерфейс с IBM совместимым персональным компьютером, на котором инсталлирована программа для ЭВМ «ГАПРИН».2. Жидкостепровод в составном биологическом реакторе установки для производства биомассы аэробных микроорганизмов по п. 1, характеризующийся тем, что ко второму трубопроводу подключен трубопровод отвода обогащенной культуральной жидкости из ферментера, оснащенный запорным устройством, а к первому трубопроводу подключен трубопровод для подачи минеральных питательных веществ в ферментер, также оснащенный запорным устройством.3. Жидкостепровод в составном биологическом реакторе установки для1. A liquid piping in a composite biological reactor of a plant for the production of biomass of aerobic microorganisms, characterized by the presence of the first and second pipelines, configured to interconnect the fermenter and an additional fermenter, where the first end of the first pipe is made with the possibility of connection with the lower channel of the fermenter, and the second end made with the possibility of connecting with the lifting channel of an additional fermenter, one of the ends of the second pipeline is made with pressure with the lower channel of the additional fermenter, and the second end of the second pipe is made with the possibility of connecting with the lifting channel of the fermenter, the first pipe is equipped with a circulation fluid culture fluid, positioned in it at the first end, and both pipelines are equipped with temperature, pH and CO sensors located in these pipelines in areas of the middle of their lengths, made with the possibility of connecting information and switching through an interface with an IBM compatible personal computer, on rum installed program "GAPRIN" 2 computers. The liquid pipe in the composite biological reactor of the plant for the production of aerobic microorganism biomass according to claim 1, characterized in that the pipe for the transfer of enriched culture fluid from the fermenter equipped with a shut-off device is connected to the second pipe, and the pipe for supplying mineral nutrients to the fermenter is connected to the first pipe, also equipped with a locking device. 3. Liquid conduit in a composite biological reactor for

Description

Полезная модель относится к области микробиологии и может быть использована в качестве жидкостепровода установки для производства биомассы аэробных микроорганизмов.The utility model relates to the field of microbiology and can be used as a liquid pipe installation for the production of biomass of aerobic microorganisms.

Из уровня техники известен жидкостепровод в составном биологическом реакторе установки для производства биомассы аэробных микроорганизмов (Изобретение РФ №2322488, МПК: С12М 1/00, опуб. 20.04.2008 г., Бюл. №11). Известное устройство состоит из первого и второго трубопроводов, соединяющих между собой ферментер и дополнительный ферментер, при этом первый торец первого трубопровода соединен с опускным каналом ферментера, а второй его торец соединен с подъемным каналом дополнительного ферментера, один из торцов второго трубопровода соединен с опускным каналом дополнительного ферментера, а второй торец второго трубопровода соединен с подъемным каналом ферферментера, причем первый трубопровод снабжен побудителем циркуляции культуральной жидкости, позиционированным в нем около первого торца. Помимо этого, в известном устройстве ко второму трубопроводу подключен трубопровод для отвода обогащенной культуральной жидкости из ферментера, оснащенный запорным устройством, а к первому трубопроводу подключен трубопровод для подачи минеральных питательных веществ в ферментер, также оснащенный запорным устройством.The prior art fluid pipe in a composite biological reactor installation for the production of biomass of aerobic microorganisms (Invention of the Russian Federation No. 2322488, IPC: S12M 1/00, publ. 04/20/2008, Bull. No. 11). The known device consists of the first and second pipelines connecting the fermenter and the additional fermenter, while the first end of the first pipe is connected to the lower channel of the fermenter, and its second end is connected to the lift channel of the additional fermenter, one of the ends of the second pipe is connected to the lower channel of the additional fermenter, and the second end of the second pipe is connected to the lifting channel of the fermenter, and the first pipe is equipped with a circulation agent of the culture fluid ty positioned in it near the first end. In addition, in the known device, a pipe for connecting the enriched culture fluid from the fermenter equipped with a locking device is connected to the second pipe, and a pipe for supplying mineral nutrients to the fermenter, also equipped with a locking device, is connected to the first pipe.

Недостатком данного аналога является отсутствие в его составе средств отслеживания параметров культуральной жидкости, перемещаемой по жидкостепроводу, что не позволяет своевременно отвести обогащенную культуральную жидкость с накопленным биопротеином из составного ферментера, что является причиной снижения производитености.The disadvantage of this analogue is the lack of means for monitoring the parameters of the culture fluid transported through the liquid pipe, which does not allow timely diversion of the enriched culture fluid with accumulated bioprotein from the composite fermenter, which causes a decrease in productivity.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному устройству является известный жидкостепровод в составном биологическом реакторе установки для производства биомассы аэробных микроорганизмов (Изобретение РФ №2352626, МПК: С12М 1/02, опуб. 20.04.2009 г., Бюл.№11). Данное устройство принимается в качестве устройства-прототипа. Известное устройство-прототип характеризуется конструкцией жидкостепровода, образованного первым и вторым трубопроводами, соединяющими между собой ферментер и дополнительный ферментер, при этом первый торец первого трубопровода жидкостепровода соединен с опускным каналом ферментера, а второй его торец соединен с подъемным каналом дополнительного ферментера, один из торцов второго трубопровода этого жидкостепровода соединен с опускным каналом дополнительного ферментера, а второй торец второго трубопровода соединен с подъемным каналом ферментера, причем первый трубопровод снабжен побудителем циркуляции культуральной жидкости, позиционированным в нем около первого торца. Имеет значение то, что ко второму трубопроводу подключен трубопровод для отвода обогащенной культуральной жидкости из ферментера, оснащенный запорным устройством, а к первому трубопроводу подключен трубопровод для подачи минеральных питательных веществ в ферментер, также оснащенный запорным устройством.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is a well-known liquid pipe in a composite biological reactor installation for the production of biomass of aerobic microorganisms (Invention of the Russian Federation No. 2352626, IPC: S12M 1/02, publ. 04/20/2009, Bull. No. 11) . This device is adopted as a prototype device. The known prototype device is characterized by the design of the liquid pipe formed by the first and second pipelines connecting the fermenter and the additional fermenter, while the first end of the first pipe of the liquid pipe is connected to the lower channel of the fermenter, and its second end is connected to the lifting channel of the additional fermenter, one of the ends of the second the pipeline of this fluid pipe is connected to the lower channel of the additional fermenter, and the second end of the second pipe is connected to the lifting cable scarlet fermenter, wherein the first conduit is provided with a circulator culture fluid therein positioned near the first end. It matters that the pipeline connected to the second pipeline to drain the enriched culture fluid from the fermenter is equipped with a shut-off device, and the pipeline for supplying mineral nutrients to the fermenter, also equipped with a shut-off device, is connected to the first pipeline.

Недостаток устройства-прототипа заключается в отсутствии в его составе средств отслеживания параметров культуральной жидкости, перемещаемой по жидкостепроводу, что не позволяет своевременно отводить обогащенную культуральную жидкость из составного ферментера. Последнее чревато снижением производительности производства биопротеина.The disadvantage of the prototype device is the lack of means for monitoring the parameters of the culture fluid moving through the liquid pipe, which does not allow timely diversion of the enriched culture fluid from the composite fermenter. The latter is fraught with a decrease in productivity of bioprotein production.

Задача, на решение которой направлено создание предлагаемого в рамках заявленной полезной модели устройства, заключается в повышении уровня эффективности использования ферментеров в части повышения выхода целевого продукта (биопротеина) и экономии используемых для работы энергоносителей и потребляемых материалов, в частности, углеродсодержащего сырья (природного или сжиженного газов).The task to which the creation of the device proposed within the claimed utility model is aimed is to increase the level of efficiency of the use of fermenters in terms of increasing the yield of the target product (bioprotein) and saving energy and materials used for work, in particular carbon-containing raw materials (natural or liquefied gases).

Технический результат, ожидаемый от использования заявленного устройства, состоит в повышении производительность получения биопротеина.The technical result expected from the use of the claimed device is to increase the productivity of bioprotein.

Заявленный технический результат достигается тем, что жидкостепровод в составном биологическом реакторе установки для производства биомассы аэробных микроорганизмов, состоит из первого и второго трубопроводов, выполненных с возможностью соединения между собой ферментера и дополнительного ферментера, где первый торец первого трубопровода выполнен с возможностью соединения с опускным каналом ферментера, а второй его торец выполнен с возможностью соединения с подъемным каналом дополнительного ферментера, один из торцов второго трубопровода выполнен с возможностью соединения с опускным каналом дополнительного ферментера, а второй торец второго трубопровода выполнен с возможностью соединения с подъемным каналом ферментера, причем первый трубопровод снабжен побудителем циркуляции культуральной жидкости, позиционированным в нем у первого торца, а оба трубопровода оснащены датчиками температуры, рН и CO2, размещенными в указанных трубопроводах в зонах середины их длин, выполненные с возможностью соединения информационно-коммутационно через интерфейс с IBM совместимым персональным компьютером, на котором инсталлирована программа для ЭВМ «ГАПРИН».The claimed technical result is achieved by the fact that the liquid pipe in the composite biological reactor of the plant for the production of biomass of aerobic microorganisms consists of the first and second pipelines, made with the possibility of connecting a fermenter and an additional fermenter, where the first end of the first pipe is made with the possibility of connection with the lower channel of the fermenter and its second end face is made with the possibility of connection with the lifting channel of an additional fermenter, one of the ends of the second pipe wires made with the possibility of connecting with the lower channel of the additional fermenter, and the second end of the second pipe is made with the possibility of connecting with the lifting channel of the fermenter, and the first pipe is equipped with a circulation fluid culture fluid, positioned in it at the first end, and both pipelines are equipped with temperature sensors, pH and CO 2, arranged in said pipes in the middle zones of their lengths, adapted to the compounds information switchgear via an interface with IBM Combine th the personal computer, which is installed on the computer program "GAPRIN".

Желательно, чтобы ко второму трубопроводу жидкостепровода был подключен трубопровод для отвода обогащенной культуральной жидкости из ферментера, оснащенный запорным устройством, а к первому трубопроводу жидкостепровода был подключен трубопровод для подачи минеральных питательных веществ в ферментер, также оснащенный запорным устройством.It is desirable that a pipeline for transferring enriched culture fluid from the fermenter equipped with a locking device be connected to the second pipe of the liquid pipe, and a pipe for supplying mineral nutrients to the fermenter also equipped with a locking device is connected to the first pipe of the liquid pipe.

Предпочтительно, чтобы в качестве запорного устройства был использован вентиль.Preferably, a valve is used as the locking device.

Заявленное устройство поясняется рисунком. На Фиг. 1 условно изображено заявленное устройство (вертикальное сечение, вид сбоку).The claimed device is illustrated in the figure. In FIG. 1 conventionally depicted the claimed device (vertical section, side view).

Перечень позиций.The list of positions.

1. Ферментер.1. The fermenter.

1.1. Опускной канал ферментера.1.1. The downstream channel of the fermenter.

1.2. Подъемный канал ферментера.1.2. The lifting channel of the fermenter.

2. Дополнительный ферментер.2. Additional fermenter.

2.1. Опускной канал дополнительного ферментера.2.1. The lower channel of the additional fermenter.

2.2. Подъемный канал дополнительного ферментера.2.2. The lifting channel of the additional fermenter.

3. Побудитель циркуляции культуральной жидкости.3. The inducer of the circulation of the culture fluid.

4. Датчик температуры.4. Temperature sensor.

5. Датчик рН.5. pH sensor.

6. Датчик СО2.6. CO 2 sensor.

7. Информационно-коммутационный канал.7. Information and switching channel.

8. Интерфейс.8. Interface.

9. IBM совместимый персональный компьютер.9. IBM compatible personal computer.

9.1. Дисплей.9.1. Display.

10. Первый трубопровод.10. The first pipeline.

11. Второй трубопровод.11. The second pipeline.

12. Трубопровод для отвода обогащенной культуральной жидкости.12. Pipeline for drainage of enriched culture fluid.

12.1. Запорное устройство трубопровода для отвода обогащенной культуральной жидкости.12.1. The locking device of the pipeline to drain the enriched culture fluid.

13. Трубопровод для подачи минеральных питательных веществ.13. A pipeline for supplying mineral nutrients.

13.1. Запорное устройство трубопровода для подачи минеральных питательных веществ.13.1. Pipeline shut-off device for supplying mineral nutrients.

Побудитель циркуляции культуральной жидкости 3 (Фиг. 1) в предложенном устройстве может быть выполнен на основе циркуляционного насоса модели Wilo - Star-Z Nova /. Он служит для перемещения по жидкостепроводу культуральной жидкости между ферментером 1(Фиг. 1) и дополнительным ферментером 2(Фиг. 1).The stimulator of the circulation of the culture fluid 3 (Fig. 1) in the proposed device can be made on the basis of a circulation pump model Wilo - Star-Z Nova /. It serves to move along the liquid pipe of the culture fluid between the fermenter 1 (Fig. 1) and the additional fermenter 2 (Fig. 1).

В качестве датчика температуры 4(Фиг. 1) можно применить известное из уровня техники устройство ADT7320 фирмы Analog Devices . Датчик для измерения рН 5(Фиг. 1) может быть выполнен на основе датчика фирмы Menosens модели Orbipas CPE81D , Соответственно, из широкой номенклатуры датчиков определения концентрации углекислого газа может быть применен датчик 5(Фиг. 1) марки METTLEP TOLEDO серии JnPro 5000i (). Упомянутые выше датчики располагают в трубопроводах по существу, в зонах середины их длин.As temperature sensor 4 (FIG. 1), the analogue devices ADT7320 of the prior art can be used. A sensor for measuring pH 5 (Fig. 1) can be made on the basis of a Menosens sensor of the Orbipas CPE81D model. Accordingly, from a wide range of sensors for determining carbon dioxide concentration, a sensor 5 (Fig. 1) of the METTLEP TOLEDO brand JnPro 5000i series () can be used . The abovementioned sensors are arranged in pipelines essentially in zones of the middle of their lengths.

Выбор интерфейсов, подходящих для использования в предложенном устройстве разнообразен //, но целесообразно исходя из свойств программы для ЭВМ «ГАПРИН» »/Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015618884 «ГАПРИН», дата государственной регистрации в Реестре программ для ЭВМ 19 августа 2015 г./ использовать интерфейс 8(Фиг. 1) модели RS-232 //.The choice of interfaces suitable for use in the proposed device is diverse // but it is advisable based on the properties of the computer program “GAPRIN” ”/ Certificate on state registration of the computer program №2015618884“ GAPRIN ”, the date of state registration in the Register of computer programs on August 19, 2015 d. / use interface 8 (Fig. 1) of the RS-232 model //.

В качестве IBM совместимого персонального компьютера 9(Фиг. 1) для оснащения заявленного устройства можно использовать компьютер модели Advantice VL 310 , обладающего возможностью применения выносного дисплея 9.1 (Фиг. 1), например модели ViewUPS-X remote LSD display / .As an IBM compatible personal computer 9 (Fig. 1) to equip the claimed device, you can use a computer model Advantice VL 310, with the ability to use a remote display 9.1 (Fig. 1), for example, the model ViewUPS-X remote LSD display /.

Первый трубопровод 10 (Фиг. 1) может быть выполнен из коррозионно-стойкого (по отношению к культуральной жидкости) материала, в частности, нержавеющей стали марки AISI 304 . Аналогичный материал также может быть применен и для изготовления второго 11 (Фиг. 1) используемого в конструкции предложенного устройства трубопровода.The first pipe 10 (Fig. 1) can be made of corrosion-resistant (with respect to the culture fluid) material, in particular, AISI 304 stainless steel. A similar material can also be used for the manufacture of the second 11 (Fig. 1) used in the design of the proposed device pipeline.

Трубопровод для отвода обогащенной культуральной жидкости из ферментера 12 (Фиг. 1), равно как и трубопровод для подачи минеральных питательных веществ в ферментер 13 (Фиг. 1) должны быть также коррозионно-стойкими (по отношению к культуральной жидкости). Отсюда возникает необходимость использования для их изготовления материала, аналогичного материалу для изготовления первого 10 (Фиг. 1) и/или второго 11 (Фиг. 1) трубопроводов. В самом простом случае в качестве запорного устройства 12.1 (Фиг. 1) трубопровода для отвода обогащенной культуральной жидкости из ферментера 12 (Фиг. 1) и запорного устройства 13.1 (Фиг. 1) трубопровода для подачи минеральных питательных веществ в ферментер 13 (Фиг. 1) могут быть использованы вентили нержавеющие модели ду. 80... 100 //.The pipeline for draining the enriched culture fluid from the fermenter 12 (Fig. 1), as well as the pipeline for supplying mineral nutrients to the fermenter 13 (Fig. 1) must also be corrosion-resistant (with respect to the culture fluid). Hence the need arises to use for their manufacture a material similar to the material for the manufacture of the first 10 (Fig. 1) and / or second 11 (Fig. 1) pipelines. In the simplest case, as a shut-off device 12.1 (Fig. 1) of the pipeline for draining the enriched culture fluid from the fermenter 12 (Fig. 1) and a shut-off device 13.1 (Fig. 1) of the pipeline for supplying mineral nutrients to the fermenter 13 (Fig. 1) ) can be used valves stainless models do. 80 ... 100 //.

Работа заявленного устройства в динамике поясняется примером.The operation of the claimed device in dynamics is illustrated by an example.

Пример.Example.

В настоящем примере был использован ферментер 1 (Фиг. 1), выполненный в виде вертикально-ориентированной трубы с закрытыми торцами объемом 12 м3. Дополнительный ферментер 2(Фиг. 1) имел подобную основному ферментеру 1 (Фиг. 1) форму, при этом его объем был равен 6 м3. Для производства аэробных микроорганизмов использовали исходную культуральную жидкость в которой первоначальное содержание штамма бактерии Methylococcus capsulatus ВСБ-874 /Авторское свидетельство СССР №770200, от 13 июня 1980 г.)/ составляло 0, 5% вес на 1 литр жидкой питательной среды. Исходная культуральная жидкость на основе вышеупомянутого штамма бактерии Methylococcus capsulatus ВСБ-874 с температурой 49°С была закачена в используемую установку для производства биомассы аэробных микроорганизмов по трубопроводу для подачи минеральных питательных веществ в ферментер 13 (Фиг. 1) при открытом запорном устройстве (вентиле) 13.1 (Фиг. 1). Одновременно с началом закачки исходной культуральной жидкости в используемую установку для производства биомассы аэробных микроорганизмов запускали в работу побудитель циркуляции культуральной жидкости 3 (Фиг. 1). Закачав таким образом примерно 144 м3 культуральной жидкости (что соответствовало заполнению ферментера 1 (Фиг. 1) и дополнительного ферментера 2 (Фиг. 1) на 80% каждого из их объемов), запорное устройство (вентиль) 13.1 (Фиг. 1) закрывают. Поступившая в ферментер 1 (Фиг. 1) по подъемному каналу 1.2 (Фиг. 1) культуральная жидкость насыщается кислородом из подаваемого в него воздуха посредством барботера (не показан) и попадает в опускной канал 1.1 (Фиг. 1). Под воздействием побудителя циркуляции культуральной жидкости 3 (Фиг. 1) и силы тяжести, культуральная жидкость перемещается на вход первого трубопровода 10 (Фиг. 1), являющегося одним из двух конструктивных элементов заявленного устройства. Проходя по первому трубопроводу 10 (Фиг. 1) культуральная жидкость омывает установленные в нем, по существу, в зоне середины его длины, датчики температуры, рН и СО2, каждый из которых считывает соответствующий его предназначению параметр культуральной жидкости и по информационно-коммутационному каналу 7 (Фиг. 1) через интерфейс 8 (Фиг. 1) передает на обработку программой для ЭВМ «ГАПРИН на вход IBM совместимого персонального компьютера 9 (Фиг. 1). Полученные результаты отображаются (по усмотрению оператора установки), в абсолютном и/или аналитическом видах на дисплее 9.1 (Фиг. 1). С выхода первого трубопровода 10 (Фиг. 1) обогащенная кислородом культуральная жидкость поступает в подъемный канал дополнительного ферментера 2.2(Фиг. 1) где происходит ее насыщение метаносодержащим газом (использовали природный газ) посредством соответствующего барботера (не показан). После насыщения в подъемном канале дополнительного ферментера 2.2(Фиг. 1) культуральной жидкости источником углерода, начинается экспоненциальная фаза наращивания биомассы аэробных микроорганизмов, которая сопровождается повышением температуры культуральной жидкости, а также повышением содержания в ней СО2 и изменением значения рН (как результат поступления продуктов метаболизма в культуральную жидкость). В таком состоянии культуральная жидкость поступает в опускной канал дополнительного ферментера 2 (Фиг. 1), а из него перемещается на вход второго трубопровода 11 (Фиг. 1) заявленного жидкостепровода. Как и в случае с прохождением культуральной жидкостью первого трубопровода 10 (Фиг. 1), культуральная жидкость, перемещаемая по второму трубопроводу 11 (Фиг. 1) жидкостепровода, омывает датчики температуры, рН и СО2. Аналогично вышеописанному, полученные от этих датчиков сведения отображаются, по усмотрению оператора установки, в абсолютном и/или аналитическом видах на дисплее 9.1 (Фиг. 1).In the present example, a fermenter 1 was used (Fig. 1), made in the form of a vertically oriented pipe with closed ends with a volume of 12 m 3 . Additional fermenter 2 (Fig. 1) had a shape similar to the main fermenter 1 (Fig. 1), while its volume was 6 m 3 . For the production of aerobic microorganisms, an initial culture fluid was used in which the initial content of the bacterial strain Methylococcus capsulatus VSB-874 / USSR Author's Certificate No. 770200, dated June 13, 1980) / amounted to 0.5% weight per 1 liter of liquid nutrient medium. The initial culture fluid based on the aforementioned strain of the bacterium Methylococcus capsulatus VSB-874 with a temperature of 49 ° C was pumped into the apparatus used to produce biomass of aerobic microorganisms through a pipeline for supplying mineral nutrients to the fermenter 13 (Fig. 1) with an open shut-off device (valve) 13.1 (Fig. 1). Simultaneously with the beginning of the injection of the initial culture fluid into the apparatus used for the production of biomass of aerobic microorganisms, the circulation fluid circulating agent 3 was launched (Fig. 1). Having thus pumped approximately 144 m 3 of culture fluid (which corresponded to the filling of fermenter 1 (Fig. 1) and additional fermenter 2 (Fig. 1) for 80% of each of their volumes), the shut-off device (valve) 13.1 (Fig. 1) is closed . Received into the fermenter 1 (Fig. 1) through the lifting channel 1.2 (Fig. 1), the culture fluid is saturated with oxygen from the air supplied to it through a bubbler (not shown) and enters the lowering channel 1.1 (Fig. 1). Under the influence of the stimulator of the circulation of the culture fluid 3 (Fig. 1) and gravity, the culture fluid moves to the inlet of the first pipeline 10 (Fig. 1), which is one of the two structural elements of the claimed device. Passing through the first pipeline 10 (Fig. 1), the culture fluid washes installed in it, essentially in the middle of its length, temperature, pH and CO 2 sensors, each of which reads the culture fluid parameter corresponding to its purpose and through the information and switching channel 7 (Fig. 1) through the interface 8 (Fig. 1) sends to processing the computer program "GAPRIN to the input of an IBM compatible personal computer 9 (Fig. 1). The results obtained are displayed (at the discretion of the installation operator), in absolute and / or analytical forms on the display 9.1 (Fig. 1). From the outlet of the first pipeline 10 (Fig. 1), the oxygen-enriched culture fluid enters the riser channel of the additional fermenter 2.2 (Fig. 1) where it is saturated with methane-containing gas (using natural gas) using an appropriate bubbler (not shown). After saturation in the lifting channel of the additional fermenter 2.2 (Fig. 1) of the culture fluid with a carbon source, the exponential phase of the growth of the biomass of aerobic microorganisms begins, which is accompanied by an increase in the temperature of the culture fluid, as well as an increase in the content of CO 2 and a change in the pH value (as a result of the receipt of products metabolism into the culture fluid). In this state, the culture fluid enters the lower channel of the additional fermenter 2 (Fig. 1), and from it moves to the inlet of the second pipe 11 (Fig. 1) of the claimed fluid pipe. As in the case with the passage of the culture fluid of the first pipe 10 (Fig. 1), the culture fluid moved through the second pipe 11 (Fig. 1) of the fluid pipe washes the temperature, pH and CO 2 sensors. Similarly to the above, information received from these sensors is displayed, at the discretion of the installation operator, in absolute and / or analytical forms on display 9.1 (Fig. 1).

Пройдя выход второго трубопровода 11 (Фиг. 1), культуральная жидкость вновь поступает в подъемный канал 1.2 (Фиг. 1) ферментера и процесс производства биомассы аэробных микроорганизмов повторяется. Поскольку в ферментере 1 (Фиг. 1) и дополнительном ферментере 2 (Фиг. 1) производят раздельное насыщение культуральной жидкости, соответственно, кислородом и метаном (поступающими из нагнетаемого в барботер ферментера 1 (Фиг. 1) воздуха и нагнетаемого в барботер дополнительного ферментера природного газа), характеристики культуральной жидкости в части температуры, рН и СО2 на стадии экспоненциального роста биомассы, снимаемые с соответствующих датчиков, размещенных в первом 10 (Фиг. 1) и втором 11 (Фиг. 1) трубопроводах жидкостепровода, по существу в зонах середины их длин, будут различаться. И наоборот, нивелирование показаний вышеупомянутых датчиков, размещенных как в первом 10 (Фиг. 1), так и во втором 11 (Фиг. 1) трубопроводах заявленного жидкостепровода означает завершение стадии экспоненциального роста биомассы и появления необходимости (ввиду падения скорости сгущения культуральной жидкости биомассой) отвода сгущенной культуральной жидкости из установки для последующего выделения из нее биопротеина. Зафиксировав завершение процесса экспоненциального роста биомассы по достижению минимального значения разницы показаний обоих групп датчиков, производят открытие запорного устройства трубопровода для отвода обогащенной культуральной жидкости 12.1 (Фиг. 1) и, последнюю сливают, например, в центробежный сепаратор (или на иное устройство, предусматривающее отделение сырого биопротеина от жидкости). Ввиду того, что исходно используемый как источник кислорода воздух, а также исходно используемый как источник метана природный газ имеют хотя и незначительные (каждый до 5-6%) вариации своих характеристик (например, относительной влажности, по воздуху), время завершения стадии экспоненциального роста биомассы может колебаться на уровне до 10%. В Таблице представлены сопоставительные данные по производительности биомассы в составном биологическом реакторе (ферментере) при использовании в качестве жидкостепровода предложенного устройства и устройства-прототипа.Having passed the exit of the second pipeline 11 (Fig. 1), the culture fluid again enters the lifting channel 1.2 (Fig. 1) of the fermenter and the production of biomass of aerobic microorganisms is repeated. Since in the fermenter 1 (Fig. 1) and additional fermenter 2 (Fig. 1), the culture liquid is separately saturated with oxygen and methane (coming from the air pumped into the bubbler of the fermenter 1 (Fig. 1) and the natural fermenter pumped into the bubbler gas), the culture fluid characteristics in terms of temperature, pH, and CO 2 in the step of the exponential growth of the biomass taken from the respective sensors placed in the first 10 (FIG. 1) and second 11 (FIG. 1) pipeline zhidkosteprovoda at creatures in areas of the middle of their lengths will vary. And vice versa, leveling the readings of the above-mentioned sensors, placed both in the first 10 (Fig. 1) and in the second 11 (Fig. 1) pipelines of the declared liquid pipeline means the completion of the stage of exponential growth of biomass and the emergence of necessity (due to a decrease in the rate of thickening of the culture fluid with biomass) drainage of the condensed culture fluid from the installation for subsequent isolation of the bioprotein from it. Having recorded the completion of the process of exponential growth of biomass by reaching the minimum value of the difference in the readings of both groups of sensors, the shut-off device of the pipeline to drain the enriched culture fluid 12.1 is opened (Fig. 1) and the latter is poured, for example, into a centrifugal separator (or other device involving separation crude bioprotein from the liquid). Due to the fact that the air originally used as a source of oxygen, as well as natural gas originally used as a methane source, has although insignificant (each up to 5-6%) variations in its characteristics (for example, relative humidity, by air), the time for the exponential growth stage to complete biomass can fluctuate up to 10%. The table presents comparative data on the biomass productivity in a composite biological reactor (fermenter) when using the proposed device and the prototype device as a liquid pipe.

Figure 00000002
Figure 00000002

Как следует из данных, отраженных в Таблице, предложенное устройство обеспечивает достижение заявленного технического результата.As follows from the data reflected in the Table, the proposed device ensures the achievement of the claimed technical result.

Для изготовления заявленного устройства могут быть использованы известные устройства и механизмы, материалы, узлы и комплектующие, что является свидетельством соответствия предложенной полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость»For the manufacture of the claimed device can be used known devices and mechanisms, materials, components and accessories, which is evidence of compliance of the proposed utility model with the patentability criterion of "industrial applicability"

Claims (3)

1. Жидкостепровод в составном биологическом реакторе установки для производства биомассы аэробных микроорганизмов, характеризующийся наличием первого и второго трубопроводов, выполненных с возможностью соединения между собой ферментера и дополнительного ферментера, где первый торец первого трубопровода выполнен с возможностью соединения с опускным каналом ферментера, а второй его торец выполнен с возможностью соединения с подъемным каналом дополнительного ферментера, один из торцов второго трубопровода выполнен с возможностью соединения с опускным каналом дополнительного ферментера, а второй торец второго трубопровода выполнен с возможностью соединения с подъемным каналом ферментера, причем первый трубопровод снабжен побудителем циркуляции культуральной жидкости, позиционированным в нем у первого торца, а оба трубопровода оснащены датчиками температуры, рН и СО2, размещенными в указанных трубопроводах в зонах середины их длин, выполненные с возможностью соединения информационно-коммутационно через интерфейс с IBM совместимым персональным компьютером, на котором инсталлирована программа для ЭВМ «ГАПРИН».1. A liquid piping in a composite biological reactor of a plant for the production of biomass of aerobic microorganisms, characterized by the presence of the first and second pipelines, configured to interconnect the fermenter and an additional fermenter, where the first end of the first pipe is made with the possibility of connection with the lower channel of the fermenter, and the second end made with the possibility of connecting with the lifting channel of an additional fermenter, one of the ends of the second pipeline is made with of the connections standpipe channel additional fermenter, and the second end of the second conduit is configured to couple to the lift channel of the fermenter, wherein the first conduit is provided with a circulator culture fluid positioned therein at the first end, and both lines are equipped with temperature sensors, pH, and CO 2 arranged in these pipelines in areas of the middle of their lengths, made with the possibility of connecting information and switching through an interface with an IBM compatible personal computer, on which Tator installed the computer program "GAPRIN." 2. Жидкостепровод в составном биологическом реакторе установки для производства биомассы аэробных микроорганизмов по п. 1, характеризующийся тем, что ко второму трубопроводу подключен трубопровод отвода обогащенной культуральной жидкости из ферментера, оснащенный запорным устройством, а к первому трубопроводу подключен трубопровод для подачи минеральных питательных веществ в ферментер, также оснащенный запорным устройством.2. The liquid piping in the composite biological reactor of the apparatus for the production of biomass of aerobic microorganisms according to claim 1, characterized in that the pipe of the enriched culture fluid from the fermenter equipped with a shut-off device is connected to the second pipe, and the pipe for supplying mineral nutrients to the first pipe is connected fermenter also equipped with a locking device. 3. Жидкостепровод в составном биологическом реакторе установки для производства биомассы аэробных микроорганизмов по п. 2, характеризующийся тем, в качестве запорного устройства используют вентиль.
Figure 00000001
3. A liquid conduit in a composite biological reactor of an apparatus for producing biomass of aerobic microorganisms according to claim 2, characterized in that a valve is used as a shut-off device.
Figure 00000001
RU2014149051/10U 2015-12-17 2015-12-17 LIQUID PIPELINE IN COMPOSITE BIOLOGICAL REACTOR OF A PLANT FOR PRODUCING BIOMASS OF AEROBIC MICRO-ORGANISMS RU164145U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014149051/10U RU164145U1 (en) 2015-12-17 2015-12-17 LIQUID PIPELINE IN COMPOSITE BIOLOGICAL REACTOR OF A PLANT FOR PRODUCING BIOMASS OF AEROBIC MICRO-ORGANISMS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014149051/10U RU164145U1 (en) 2015-12-17 2015-12-17 LIQUID PIPELINE IN COMPOSITE BIOLOGICAL REACTOR OF A PLANT FOR PRODUCING BIOMASS OF AEROBIC MICRO-ORGANISMS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU164145U1 true RU164145U1 (en) 2016-08-20

Family

ID=56694443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014149051/10U RU164145U1 (en) 2015-12-17 2015-12-17 LIQUID PIPELINE IN COMPOSITE BIOLOGICAL REACTOR OF A PLANT FOR PRODUCING BIOMASS OF AEROBIC MICRO-ORGANISMS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU164145U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728193C1 (en) * 2019-06-11 2020-07-28 Общество с ограниченной ответственностью "Биопрактика" (ООО "Биопрактика") Fermenter and fermentation unit for continuous cultivation of microorganisms
RU2741346C1 (en) * 2020-05-21 2021-01-25 Сергей Юрьевич Симонян Device for cultivation of microorganisms
RU2777059C1 (en) * 2021-08-10 2022-08-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Биопрактика" Fermenter and fermentation plant for continuous microorganism culture

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728193C1 (en) * 2019-06-11 2020-07-28 Общество с ограниченной ответственностью "Биопрактика" (ООО "Биопрактика") Fermenter and fermentation unit for continuous cultivation of microorganisms
RU2741346C1 (en) * 2020-05-21 2021-01-25 Сергей Юрьевич Симонян Device for cultivation of microorganisms
RU2777059C1 (en) * 2021-08-10 2022-08-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Биопрактика" Fermenter and fermentation plant for continuous microorganism culture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NZ595916A (en) Photosynthetic reactor for cultivating microorganisms, and method for cultivating microorganisms with reaction pipe and gas injection and exhaust
RU164145U1 (en) LIQUID PIPELINE IN COMPOSITE BIOLOGICAL REACTOR OF A PLANT FOR PRODUCING BIOMASS OF AEROBIC MICRO-ORGANISMS
CN204514909U (en) A kind of water supply network simulation of water quality test unit
Wongluang et al. Optimal hydrodynamic design of tubular photobioreactors
CN114164095B (en) Device and method for simulating microbial corrosion of concrete sewage pipeline
MX2010008004A (en) Method and device for photochemical process.
CN205670275U (en) A kind of fixing quantity water oxygen Gas content and the device of flow
JP6113304B2 (en) Fermenter supply method, biogas plant, and change method
MD4204B1 (en) Installation for anaerobic production of biohydrogen
Du et al. Higher efficiency of CO2 injection into seawater by a venturi than a conventional diffuser system
CN112362830A (en) Water delivery simulator for raw water pipeline
CN108977337A (en) A kind of continuity feed supplement distribution system and its application
CN201520758U (en) Foam return fermentation system
RU161689U1 (en) DOWN CHANNEL RECIRCULATOR IN THE COMPOSITE BIOLOGICAL INSTALLATION REACTOR FOR PRODUCING AEROBIC MICRO-ORGANISMS BIOMASS
CN103602586B (en) A kind of bioreactor cultivated for oil-producing microalgae
CN208327703U (en) Utilize the biomembrane magnetic field device of photosynthetic organism processing sewage
CN202819323U (en) Drainage device of high-low culture ponds in series
CN109342590A (en) A kind of sediments greenhouse gases generate the measurement system of rate
CN201398323Y (en) Fermentation device for edible fungi liquid seed production
CN206956026U (en) Photovoltaic cycling alternating load formula stream oriented device producing methane through anaerobic fermentation device
CN203007280U (en) Cell culturing bioreactor
CN204320044U (en) Fermentation tank tail gas spray system
CN203346400U (en) Bioreactor
CN208898876U (en) Gas-lift fermentation reactor is used in experiment
RU161691U1 (en) COMPOSITE BIOLOGICAL INSTALLATION REACTOR FOR PRODUCING AEROBIC MICRO-ORGANISMS BIOMASS

Legal Events

Date Code Title Description
PC11 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170327