RU2144952C1 - Apparatus for growth of microorganisms - Google Patents

Apparatus for growth of microorganisms Download PDF

Info

Publication number
RU2144952C1
RU2144952C1 RU99111669A RU99111669A RU2144952C1 RU 2144952 C1 RU2144952 C1 RU 2144952C1 RU 99111669 A RU99111669 A RU 99111669A RU 99111669 A RU99111669 A RU 99111669A RU 2144952 C1 RU2144952 C1 RU 2144952C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
culture fluid
zones
zone
nutrient medium
overflow
Prior art date
Application number
RU99111669A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Е. Сычев
В.А. Сычев
Р.Я. Мевлюдов
Original Assignee
Сычев Анатолий Егорович
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 Сычев Анатолий Егорович filed Critical Сычев Анатолий Егорович
Priority to RU99111669A priority Critical patent/RU2144952C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2144952C1 publication Critical patent/RU2144952C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology; applicable in various industries. SUBSTANCE: apparatus includes two similar in volume airtight vessels interconnected by overflow pipes provided with branch pipes for supply of nutrient medium and seeds and discharge of culture fluid, means for supply of sterile air and device for alternate discharge of foul air from vessels. Device has discharge branch pipes attached to upper parts of vessels and provided with electromagnetic valves and timer. Vessels are separated in length by vertical partitions into separate zones. Means for supply of sterile air to zones consist of bubblers located in zones. Overflow pipes are installed in them by pairs, and their outlet sections are located above bubblers. Vessel from which culture fluid is discharged has circulating pipeline for continuous transfer of culture fluid from its middle zone to zone of supply of nutrient medium of other vessel, and vertical overflow partition whose height equals 0.6-0.7 of vessel height for separation of zone of discharge of culture fluid from growth zones. EFFECT: reliable and efficient operation of apparatus. 4 dwg

Description

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в различных отраслях промышленности. The invention relates to biotechnology and can be used in various industries.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикальные емкости, разделенные по высоте на секции и снабженные аэраторами, патрубками для подвода питательной среды и отвода отработанного воздуха, и центральную переливную трубу (SU 461111 A, C 12 M 1/14, 25.02.75). Аппарат снабжен распылителями, многоярусно расположенными в центре трубы, направляющими приспособлениями для подачи жидкости из секций на распылители и циркуляционной системой, включающей трубопроводы и насос, всасывающий патрубок которого подключен к сборнику, расположенному внизу аппарата, а нагнетательный - к каждой секции. Процесс культивирования протекает параллельно во всех секциях, готовый продукт из секций сливается по центральной переливной трубе в сборник. A known apparatus for growing microorganisms containing vertical containers, divided in height into sections and equipped with aerators, nozzles for supplying a nutrient medium and exhaust air, and a central overflow pipe (SU 461111 A, C 12 M 1/14, 25.02.75). The device is equipped with sprayers, tiered in the center of the pipe, guiding devices for supplying liquid from the sections to the sprayers and a circulation system including pipelines and a pump, the suction pipe of which is connected to the collector located at the bottom of the device, and the discharge pipe to each section. The cultivation process runs in parallel in all sections, the finished product from the sections is discharged through a central overflow pipe into a collection tank.

Недостаток известного аппарата заключается в том, что процесс массообмена в каждой секции недостаточно интенсивен, что приводит к его небольшой производительности. A disadvantage of the known apparatus is that the mass transfer process in each section is not intense enough, which leads to its small productivity.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, включающий две одинаковые по объему вертикальные герметичные емкости, сообщенные переливными трубами и снабженные патрубками подачи питательной среды и засевного материала и отвода культуральной жидкости, средствами подвода стерильного воздуха в виде барботеров, размещенных над днищами емкостей, и устройством для попеременного отвода отработанного воздуха из них, содержащим выпускные патрубки и клапанную коробку, управляемую поплавком, соединенным с клапаном штангой и расположенным в одной из емкостей (RU 2058992 C1, C 12 M 1/00, 27.04.96). A known apparatus for growing microorganisms, including two identical in volume vertical sealed containers communicated by overflow pipes and equipped with nozzles for supplying nutrient medium and inoculum and drainage of culture fluid, means for supplying sterile air in the form of spargers placed above the bottoms of containers, and a device for alternating drainage exhaust air from them, containing exhaust nozzles and a valve box controlled by a float connected to the valve by a rod and located m in one of the containers (RU 2058992 C1, C 12 M 1/00, 04/27/96).

Недостаток аппарата заключается в ненадежной работе устройства для попеременного отвода отработанного воздуха из емкостей, поскольку при образовании слоя пены в емкости поплавок перестает перемещаться и клапаны в коробке не перекрывают выпускные патрубки. Это не обеспечивает эффективную работу и необходимую производительность в проточном режиме. The disadvantage of the apparatus is the unreliable operation of the device for alternately removing exhaust air from containers, since when the foam layer is formed in the tank, the float stops moving and the valves in the box do not block the outlet pipes. This does not provide efficient operation and the required flow rate performance.

Ближайшим техническим решением к предложенному является аппарат для выращивания микроорганизмов, включающий две одинаковые по объему горизонтально расположенные герметичные емкости, сообщенные переливными трубами, снабженные патрубками подачи питательной среды и засевного материала и отвода культуральной жидкости и отработанного воздуха, средствами подвода стерильного воздуха и устройством для поочередного отвода отработанного воздуха из них, содержащим управляемые электромагнитные клапаны, установленные на соответствующих патрубках, и подключенный к ним воздушный коллектор (RU 2127984 C1, 27.03.99). The closest technical solution to the proposed one is an apparatus for growing microorganisms, which includes two identical in volume horizontally located sealed containers communicated by overflow pipes, equipped with nozzles for supplying nutrient medium and inoculum and for removing culture fluid and exhaust air, means for supplying sterile air and a device for alternating removal exhaust air from them containing controllable solenoid valves mounted on appropriate pa logging, and connect to the air manifold (RU 2127984 C1, 27.03.99).

Недостаток аппарата заключается в том, что в нем не обеспечивается надежная работа в непрерывном режиме вследствие того, что не предусмотрена непрерывная инокуляция микроорганизмов в зоне подачи питательной среды, а вывод культуральной жидкости осуществляется одновременно из нижней части емкостей. В связи с этим не представляется возможной его стабильная работа и обеспечение высокого выхода биомассы. The disadvantage of the apparatus is that it does not provide reliable operation in a continuous mode due to the fact that there is no continuous inoculation of microorganisms in the feed zone of the nutrient medium, and the withdrawal of culture fluid is carried out simultaneously from the bottom of the containers. In this regard, its stable operation and ensuring a high biomass yield are not possible.

Технический результат изобретения заключается в повышении производительности аппарата, надежности его работы и возможности последней на любых питательных средах при выращивании различных микроорганизмов. The technical result of the invention is to increase the productivity of the apparatus, the reliability of its operation and the possibility of the latter on any nutrient media when growing various microorganisms.

Для достижения этого технического результата в предложенном аппарате для выращивания микроорганизмов, включающем две одинаковые по объему горизонтально расположенные герметичные емкости, сообщенные переливными трубами и снабженные патрубками подачи питательной среды и засевного материала и отвода культуральной жидкости и отработанного воздуха, средствами подвода стерильного воздуха и устройством для поочередного отвода отработанного воздуха из них, содержащим управляемые электромагнитные клапаны, установленные на соответствующих патрубках, емкости разделены по длине вертикальными перегородками на отдельные зоны. Средства подвода стерильного воздуха в емкости состоят из расположенных в этих зонах барботеров, при этом переливные трубы укреплены в них попарно, и их выходные участки расположены выше барботеров. Емкость, из которой отводится культуральная жидкость, снабжена циркуляционным трубопроводом для непрерывного перетока последней из ее средней зоны в зону подачи питательной среды другой емкости. В этой емкости установлена вертикально переливная перегородка высотой 0,6-0,7 высоты емкости для отделения зоны отвода культуральной жидкости от зон выращивания. To achieve this technical result, in the proposed apparatus for growing microorganisms, including two identical in volume horizontally located sealed containers communicated by overflow pipes and equipped with nozzles for supplying nutrient medium and inoculum and drainage of culture fluid and exhaust air, means for supplying sterile air and a device for alternating exhaust air from them, containing controlled solenoid valves installed on the appropriate their nozzles, along the length of the container divided by vertical partitions into separate zones. Means for supplying sterile air to the containers consist of bubblers located in these zones, while the overflow pipes are mounted in pairs in pairs, and their outlet sections are located above the bubblers. The tank from which the culture fluid is discharged is equipped with a circulation pipe for the continuous flow of the latter from its middle zone to the feed zone of the other medium. In this tank, a vertically overflow partition with a height of 0.6-0.7 of the height of the tank is installed to separate the zone of removal of the culture fluid from the cultivation zones.

Изобретение поясняется чертежом, на котором на фиг. 1 схематично изображен поперечный разрез аппарата; на фиг. 2 - разрез по A-A фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по B-B фиг. 1
Аппарат для выращивания микроорганизмов включает две одинаковые по объему горизонтально расположенные герметичные емкости 1 и 2, снабженные теплообменными рубашками 3 и 4 и патрубками 5 и 6 соответственно для подачи питательной среды и засевного материала и отвода культуральной жидкости, а также патрубками 7 и 8 для отвода отработанного воздуха.
The invention is illustrated by the drawing, in which in FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an apparatus; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section along BB of FIG. 1; in FIG. 4 is a section along BB of FIG. 1
The apparatus for growing microorganisms includes two identical in volume horizontal sealed containers 1 and 2, equipped with heat-exchange shirts 3 and 4 and nozzles 5 and 6, respectively, for supplying a nutrient medium and inoculum and drainage of culture fluid, as well as nozzles 7 and 8 for draining waste air.

Емкости 1 и 2 разделены по длине перегородками 9 и 10 на отдельные зоны 11, 12 и 13 соответственно подачи питательной среды и засевного материала, выращивания микроорганизмов и отвода культуральной жидкости. Высота этих перегородок составляет 0,3-0,5 высоты емкостей. Tanks 1 and 2 are divided along the length by partitions 9 and 10 into separate zones 11, 12 and 13, respectively, of supplying a nutrient medium and seed, growing microorganisms and draining the culture fluid. The height of these partitions is 0.3-0.5 the height of the tanks.

Емкость 2 снабжена циркуляционным трубопроводом 14 для непрерывного перетока культуральной жидкости из ее средней зоны в зону 11 подачи питательной среды емкости 1, а также установленной в ней вертикально переливной перегородкой 15 высотой 0,6-0,7 высоты емкости для отделения зоны 13 отвода культуральной жидкости от зон 12 выращивания. The tank 2 is equipped with a circulation pipe 14 for the continuous flow of the culture fluid from its middle zone to the feed medium 11 of the tank 1, as well as a vertically installed overflow partition 15 with a height of 0.6-0.7 height of the tank to separate the zone 13 of the removal of the culture fluid from growing zones 12.

Средства подвода стерильного воздуха в емкости 1 и 2 состоят из расположенных в зонах барботеров 16 и 17. Емкости сообщены переливными трубами 18 и 19, которые попарно укреплены по их длине в каждой зоне выращивания, и их выходные участки 20 расположены выше барботеров и снабжены обратными клапанами 21. Means for supplying sterile air in containers 1 and 2 consist of bubblers 16 and 17 located in the zones. The tanks are connected by overflow pipes 18 and 19, which are pairwise strengthened along their length in each growing zone, and their outlet sections 20 are located above the bubblers and are equipped with check valves 21.

Аппарат включает устройство для поочередного отвода отработанного воздуха из емкостей, содержащее управляемые электромагнитные клапаны 22 и 23, установленные на патрубках 7 и 8 и связанное с клапанами реле 24 времени. The apparatus includes a device for alternately removing exhaust air from containers, containing controllable solenoid valves 22 and 23 mounted on nozzles 7 and 8 and connected to the valves of a time relay 24.

Подача стерильного воздуха в барботеры осуществляется по трубопроводу 25. Sterile air is supplied to the bubblers through line 25.

Аппарат работает следующим образом. The device operates as follows.

Через патрубок 5 в емкость 1 подается питательная среда и засевная культура, а через барботеры 16 - стерильный воздух. Питательная среда с микроорганизмами заполняет также и емкость 2, в которую подается стерильный воздух через барботеры 17. Разделение емкостей на зоны обеспечивает улучшение массообменных процессов по их длине и тем самым увеличение выхода биомассы. Through the nozzle 5 into the tank 1 is fed a nutrient medium and inoculum culture, and through the bubblers 16 - sterile air. The nutrient medium with microorganisms also fills the tank 2, into which sterile air is supplied through the bubblers 17. The separation of the tanks into zones ensures the improvement of mass transfer processes along their length and thereby increase the biomass yield.

Переток культуральной жидкости осуществляется через переливные трубы 18 и 19 в виде струй из емкости в емкость при изменении давления воздуха в них. Через заданное время реле 23 подает сигнал на открытие электромагнитного клапана 21 на выпускном патрубке 7 емкости 1, и отработанный воздух отводится из нее, при этом давление в ней снижается, и культуральная жидкость перетекает из емкости 2, в которой давление воздуха выше, в емкость 1. The overflow of the culture fluid is carried out through overflow pipes 18 and 19 in the form of jets from tank to tank when the air pressure in them changes. After a specified time, the relay 23 sends a signal to open the electromagnetic valve 21 on the exhaust pipe 7 of the tank 1, and the exhaust air is removed from it, while the pressure in it decreases, and the culture fluid flows from the tank 2, in which the air pressure is higher, into the tank 1 .

Затем клапан 21 закрывается, и в емкости 1 давление воздуха повышается. Через заданное время от реле 23 поступает сигнал на открытие электромагнитного клапана 22 на выпускном патрубке 8 емкости 2, и отработанный воздух удаляется в атмосферу, в результате чего давление внутри емкости 2 снижается и происходит переток культуральной жидкости из емкости 1 в емкость 2. Такое перетекание культуральной жидкости осуществляется в течение всего процесса выращивания. Необходимый температурный режим в емкостях поддерживается при помощи теплообменных рубашек 3 и 4. Кроме того, из емкости 2 по циркуляционному трубопроводу 14 культуральная жидкость непрерывно направляется в зону 11 подачи питательной среды емкости 1, что обеспечивает постоянное инокулирование микроорганизмов в питательную среду. Культуральная жидкость после окончания процесса выращивания отводится из зоны 13 через патрубок 6. Переливная перегородка 15 позволяет поддерживать в емкостях стабильный заданный уровень жидкости. Then the valve 21 closes, and in the tank 1, the air pressure rises. After a specified time, the relay 23 receives a signal to open the electromagnetic valve 22 on the exhaust pipe 8 of the container 2, and the exhaust air is removed into the atmosphere, as a result of which the pressure inside the container 2 decreases and the culture fluid flows from the container 1 to the container 2. This overflow of the culture fluid is carried out throughout the growing process. The required temperature in the containers is maintained by means of heat-exchange jackets 3 and 4. In addition, from the container 2 through the circulation pipe 14, the culture fluid is continuously sent to the feeding medium zone 11 of the container 1, which ensures constant inoculation of microorganisms into the nutrient medium. After completion of the cultivation process, the culture fluid is discharged from zone 13 through the nozzle 6. The overflow baffle 15 allows maintaining a stable predetermined liquid level in the tanks.

Предложенная конструкция аппарата обеспечивает интенсивный массообмен между жидкостью и газом в емкостях, надежную работу на любых питательных средах, в том числе и пенообразующих, выращивание любых культур микроорганизмов и достаточно высокую производительность. The proposed design of the apparatus provides intensive mass transfer between liquid and gas in containers, reliable operation on any nutrient media, including foaming, the cultivation of any culture of microorganisms and a fairly high productivity.

Claims (1)

Аппарат для выращивания микроорганизмов, включающий две одинаковые по объему горизонтально расположенные герметические емкости, сообщенные переливными трубами и снабженные патрубками подачи питательной среды и засевного материала и отвода культуральной жидкости и отработанного воздуха, средствами подвода стерильного воздуха и устройством для поочередного отвода отработанного воздуха из них, содержащим управляемые электромагнитные клапаны, установленные на соответствующих патрубках, отличающийся тем, что емкости разделены по длине вертикальными перегородками на отдельные зоны, при этом средства подвода стерильного воздуха в них состоят из расположенных в зонах барботеров, а переливные трубы укреплены в них попарно и их выходные участки расположены выше барботеров, причем емкость, из которой отводится культуральная жидкость, снабжена циркуляционным трубопроводом для непрерывного перетока последней из ее средней зоны в зону подачи питательной среды другой емкости, а также установленной в ней вертикально переливной перегородкой высотой 0,6 - 0,7 высоты емкости для отделения зоны отвода культуральной жидкости из зон выращивания. Apparatus for growing microorganisms, including two identical in volume horizontally located hermetic containers, connected by overflow pipes and equipped with nozzles for supplying nutrient medium and inoculum and venting culture fluid and exhaust air, means for supplying sterile air and a device for alternately venting exhaust air from them, containing controlled solenoid valves mounted on the corresponding nozzles, characterized in that the tanks are divided along the length not vertical partitions into separate zones, while the means for supplying sterile air to them consists of spargers located in the zones, and overflow pipes are fixed in pairs and their outlet sections are located above the spargers, and the container from which the culture fluid is drained is provided with a circulation pipe for continuous flow of the last from its middle zone to the feeding zone of the nutrient medium of another tank, as well as the vertically installed overflow partition 0.6 to 0.7 in height of the tank for separating the zone of removal of the culture fluid from the growing zones.
RU99111669A 1999-06-10 1999-06-10 Apparatus for growth of microorganisms RU2144952C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99111669A RU2144952C1 (en) 1999-06-10 1999-06-10 Apparatus for growth of microorganisms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99111669A RU2144952C1 (en) 1999-06-10 1999-06-10 Apparatus for growth of microorganisms

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2144952C1 true RU2144952C1 (en) 2000-01-27

Family

ID=20220724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99111669A RU2144952C1 (en) 1999-06-10 1999-06-10 Apparatus for growth of microorganisms

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2144952C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2532828C1 (en) * 2013-09-26 2014-11-10 Любовь Васильевна Маслиенко Method of surface growing of microorganism on liquid culture medium and device for its realisation
RU2580646C1 (en) * 2015-08-03 2016-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "ГИПРОБИОСИНТЕЗ" Fermentation apparatus for methane-assimilating microorganisms
RU2607782C1 (en) * 2016-04-04 2017-01-10 Винаров Александр Юрьевич Bioreactor for growing methane-recycling microorganisms
RU2741346C1 (en) * 2020-05-21 2021-01-25 Сергей Юрьевич Симонян Device for cultivation of microorganisms

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2532828C1 (en) * 2013-09-26 2014-11-10 Любовь Васильевна Маслиенко Method of surface growing of microorganism on liquid culture medium and device for its realisation
RU2580646C1 (en) * 2015-08-03 2016-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "ГИПРОБИОСИНТЕЗ" Fermentation apparatus for methane-assimilating microorganisms
RU2607782C1 (en) * 2016-04-04 2017-01-10 Винаров Александр Юрьевич Bioreactor for growing methane-recycling microorganisms
RU2741346C1 (en) * 2020-05-21 2021-01-25 Сергей Юрьевич Симонян Device for cultivation of microorganisms

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU607555A3 (en) Fermentation vessel
US11952567B2 (en) Biological and algae harvesting and cultivation systems and methods
RU2144952C1 (en) Apparatus for growth of microorganisms
AP1506A (en) A treatment system for biological process fluids.
US6733671B1 (en) Apparatus for treating fluids
US6719897B1 (en) Fluid treatment apparatus
SU708696A1 (en) Apparatus for growing microorganisms
SU335272A1 (en)
AU2021287901A1 (en) Biological and algae harvesting and cultivation systems and methods
SU1049535A1 (en) Apparatus for culturing microorganisms
SU745930A1 (en) Unit for culturing microorganisms
SU557091A1 (en) Microbial growth apparatus
SU578328A1 (en) Apparatus for growing microorganisms
SU1035059A1 (en) Apparatus for culturing microorganisms
SU739090A1 (en) Unit for culturing microorganisms
SU398602A1 (en) APPARATUS FOR CULTIVATION OF MICROORGANISMS
SU939541A1 (en) Apparatus for cultivating microorganisms
SU1270168A1 (en) Device for growing microorganisms
SU765348A1 (en) Apparatus for culturing microorganisms
SU639926A1 (en) Apparatus for growing microorganisms
SU553279A1 (en) Microbial growth apparatus
SU1710573A1 (en) Apparatus for culturing microorganisms
RU2105058C1 (en) Halophilous microorganism cultivation apparatus
SU461111A1 (en) Microbial growth apparatus
SU739088A1 (en) Apparatus for culturing microorganisms

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130611