RU2803177C1

RU2803177C1 - Apparatus for growing microorganisms

Info

Publication number: RU2803177C1
Application number: RU2022130475A
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Хохлачев; Ольга Петровна Червякова; Виктория Александровна Семенова; Даниил Игоревич Сакаян
Filing date: 2022-11-24
Publication date: 2023-09-07

Abstract

FIELD: biotechnology.

SUBSTANCE: invention relates to devices for growing microorganisms. Apparatus for growing microorganisms contains a body equipped with a bubbler, a jet aerator, including a mixing chamber with a conical bushing, connected to a liquid phase recirculation system, including a heat exchanger, connected to the jet aerator by a discharge line pipeline and to a fluid flow stimulator connected to the lower part of the body by a suction line pipeline. The side part of the housing above the allowable level of the liquid phase is connected by a pipeline through a jet aerator to the upper part of the housing. In the lower part of the housing there is a bumper connected by a pipeline to the mixing chamber, formed from two (external and internal) truncated cones. The diameter of the outer truncated cone, directed downwards with the smaller base, is greater than the diameter of the inner truncated cone, directed upwards with the smaller base. A membrane module equipped with a solenoid valve with a pore size of no more than 2 mcm is installed on the discharge line pipeline. The invention provides an increase in the productivity of the device by reducing the amount of associated microflora by removing the metabolites of the target culture, allowing you to increase the concentration of biomass in the device to 33-35 g/l with the support of the flow (dilution rates) of 0.24-0.26 h^-1 (264- 286 l/h), and provide a process throughput of up to 9.1 g/(l⋅h).

EFFECT: increase in the productivity of the device.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области биотехнологий, в частности, к аппаратам для выращивания микроорганизмов.The invention relates to the field of biotechnology, in particular to devices for growing microorganisms.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов (патент SU №2738849 A1, С12М 1/12, опубл. 07.02.1992), содержащий емкость с технологическими патрубками, размещенную внутри нее камеру для отделения и отвода культуральной жидкости, включающую полупроницаемые мембраны, и аэратор, расположенный у днища емкости под камерой. С целью повышения производительности за счет более полного и быстрого отвода жидких метаболитов камера укреплена на вертикальных шторках и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, при этом над камерой и под ней размещены горизонтальные перфорированные пластины, также прикрепленные к указанным штокам, служащие для интенсификации массообмена через мембраны. Известный аппарат позволяет провести высокоплотностное культивирование, однако имеет низкие массообменные характеристики, так как отсутствует даже классический вариант мешалки. Все перемешивание в процессе культивирования осуществляется за счет движений вверх и вниз камеры для отделения культуральной жидкости, которая занимает всего 1-2% от общего объема аппарата. Кроме того, из-за того, что мембранная камера для отделения культуральной жидкости находится внутри аппарата, будет происходить постоянное обрастание мембран биомассой продуцента, которое будет снижать поток, проходящий через мембраны, а для восстановления их пропускной способности придется открывать крышку и осуществлять очистку мембран, что практически полностью исключит возможность работы мембран в стерильных условиях, а в случае использования ультрафильтрационных мембран потребуется дополнительная обработка химическими реактивами для восстановления их производительности. Также в известном решении требуется создавать разряжение со стороны мембран для их штатной эксплуатации, что повышает энергозатраты процесса культивирования. К тому же данное техническое решение не позволит проводить процесс микробиологического синтеза при скоростях разбавления на уровне 0,05-0,1 л/ч.An apparatus for growing microorganisms is known (patent SU No. 2738849 A1, C12M 1/12, publ. 02/07/1992), containing a container with technological pipes, a chamber placed inside it for separating and draining the culture liquid, including semi-permeable membranes, and an aerator located at bottom of the container under the chamber. In order to increase productivity due to more complete and rapid removal of liquid metabolites, the chamber is mounted on vertical curtains and installed with the possibility of reciprocating movement in a vertical plane, while above and below the chamber there are horizontal perforated plates, also attached to the specified rods, which serve for intensification of mass transfer through membranes. The known apparatus allows for high-density cultivation, but has low mass transfer characteristics, since even the classic version of the stirrer is missing. All mixing during the cultivation process is carried out by moving the chamber up and down to separate the culture liquid, which occupies only 1-2% of the total volume of the apparatus. In addition, due to the fact that the membrane chamber for separating the culture liquid is located inside the apparatus, there will be constant fouling of the membranes with the biomass of the producer, which will reduce the flow passing through the membranes, and to restore their throughput, it will be necessary to open the lid and clean the membranes, which will almost completely eliminate the possibility of membranes operating under sterile conditions, and in the case of using ultrafiltration membranes, additional treatment with chemical reagents will be required to restore their performance. Also, in the known solution it is necessary to create a vacuum on the side of the membranes for their normal operation, which increases the energy consumption of the cultivation process. In addition, this technical solution will not allow the process of microbiological synthesis to be carried out at dilution rates of 0.05-0.1 l/h.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов (патент РФ №2738849 C1, С12М 1/00, опубл. 17.12.2020), содержащий корпус, технологические патрубки подачи растворов минеральных солей и титрующих агентов, технологические патрубки подачи метана и воздуха, струйный аэратор. Аэратор расположен вертикально в верхней части корпуса и подключен к системе рециркуляции жидкой фазы. Система включает теплообменник, побудитель расхода жидкости и трубопроводы. Трубопроводы выполнены с возможностью отвода жидкой фазы из нижней части корпуса и подачи ее через струйный аэратор в верхнюю часть корпуса. Система также имеет трубопровод, соединяющий боковую сторону корпуса, расположенную выше допустимого уровня жидкой фазы в корпусе, с верхней частью корпуса для обеспечения рециркуляции газовой фазы. Причем система газообеспечения аппарата выполнена таким образом, что газовые компоненты питательной среды (природный газ и воздух) подаются равными количествами в контур рециркуляции газовой и жидкой фаз. При этом в контур рециркуляции жидкой фазы природный газ и воздух подаются сразу после теплообменника. Внутри трубопровода рециркуляции жидкой фазы по его высоте соосно установлены смесительные элементы. Каждый смесительный элемент образован из двух камер - внешней и внутренней. Каждая камера имеет одинаковую площадь поперечного сечения. Внутри каждой камеры установлены профилированные пластины для создания закрученного потока и таким образом, что обеспечивают противоположное вращение потоков во внешней и во внутренней камерах. Известное решение обеспечивает повышение продуктивности аппарата за счет обеспечения возможности улучшения его массообменных характеристик. Однако повышение продуктивности обеспечивается за счет реализации сложного устройства путем внедрения смесительных элементов, которые создают дополнительную гидравлическую нагрузку на нагнетающей линии, и увеличивают затраты на побудитель расхода жидкости.An apparatus for growing microorganisms is known (RF patent No. 2738849 C1, S12M 1/00, publ. 12/17/2020), containing a housing, technological pipes for supplying solutions of mineral salts and titrating agents, technological pipes for supplying methane and air, and a jet aerator. The aerator is located vertically in the upper part of the housing and is connected to the liquid phase recirculation system. The system includes a heat exchanger, a fluid flow stimulator and pipelines. The pipelines are designed to remove the liquid phase from the lower part of the housing and supply it through a jet aerator to the upper part of the housing. The system also has a pipeline connecting the side of the housing, located above the permissible liquid phase level in the housing, to the top of the housing to ensure recirculation of the gas phase. Moreover, the gas supply system of the apparatus is designed in such a way that the gas components of the nutrient medium (natural gas and air) are supplied in equal quantities to the recirculation circuit of the gas and liquid phases. In this case, natural gas and air are supplied to the liquid phase recirculation circuit immediately after the heat exchanger. Inside the liquid phase recirculation pipeline, mixing elements are installed coaxially along its height. Each mixing element is formed of two chambers - external and internal. Each chamber has the same cross-sectional area. Profiled plates are installed inside each chamber to create a swirling flow and in such a way that they ensure opposite rotation of the flows in the outer and inner chambers. The known solution increases the productivity of the apparatus by providing the ability to improve its mass transfer characteristics. However, increased productivity is achieved through the implementation of a complex device through the introduction of mixing elements, which create additional hydraulic load on the discharge line and increase the cost of stimulating fluid flow.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому изобретению является аппарат для выращивания микроорганизмов (патент РФ №2679356 C1, С12М 1/00, опубл. 28.12.2017), содержащий корпус с технологическими патрубками в его боковой части для подачи метана, растворов минеральных солей и титрующих агентов, струйный аэратор, расположенный вертикально в верхней части корпуса и подключенный к системе рециркуляции жидкой фазы. Система включает теплообменник, побудитель расхода жидкости и трубопроводы, выполненные с возможностью отвода жидкой фазы из нижней части корпуса и подачи ее через струйный аэратор в верхнюю часть корпуса, и трубопровод, соединяющий боковую сторону корпуса выше допустимого уровня жидкой фазы в корпусе с верхней частью корпуса для обеспечения рециркуляции газовой фазы. Внутри корпуса в нижней его части соосно установлен отбойник, образованный из двух - внешнего и внутреннего -усеченных конусов, где диаметр внешнего усеченного конуса больше, чем диаметр внутреннего усеченного конуса. Внешний усеченный конус направлен меньшим основанием вниз, а внутренний усеченный конус направлен меньшим своим основанием вверх, при этом отбойник соединен трубопроводом с камерой разрежения струйного аэратора. Изобретение обеспечивает повышение продуктивности аппарата за счет обеспечения возможности улучшения его массообменных характеристик.The closest technical solution (prototype) to the proposed invention is an apparatus for growing microorganisms (RF patent No. 2679356 C1, S12M 1/00, published on December 28, 2017), containing a housing with technological connections in its side part for supplying methane and solutions of mineral salts and titrating agents, a jet aerator located vertically in the upper part of the housing and connected to a liquid phase recirculation system. The system includes a heat exchanger, a liquid flow stimulator and pipelines configured to remove the liquid phase from the lower part of the housing and supply it through a jet aerator to the upper part of the housing, and a pipeline connecting the side of the housing above the permissible level of the liquid phase in the housing with the upper part of the housing for ensuring recirculation of the gas phase. Inside the housing, in its lower part, a fender is coaxially installed, formed from two - external and internal - truncated cones, where the diameter of the outer truncated cone is greater than the diameter of the internal truncated cone. The outer truncated cone is directed with its smaller base downwards, and the inner truncated cone is directed with its smaller base upwards, while the baffle is connected by a pipeline to the vacuum chamber of the jet aerator. The invention improves the productivity of the apparatus by providing the ability to improve its mass transfer characteristics.

Недостатком указанного решения является отсутствие значимого роста продуктивности процесса, так как при использовании данного изобретения возможно лишь снижение нагрузки (в пределах 8-10%) на побудитель расхода жидкости, что в целом скажется только на энергоэффективности аппарата в указанных выше пределах.The disadvantage of this solution is the lack of a significant increase in the productivity of the process, since when using this invention it is only possible to reduce the load (within 8-10%) on the fluid flow stimulator, which in general will only affect the energy efficiency of the device within the above limits.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание аппарата для выращивания микроорганизмов, обеспечивающего оптимальные условия для роста и развития целевой культуры.The problem to be solved by the proposed invention is the creation of an apparatus for growing microorganisms that provides optimal conditions for the growth and development of the target culture.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение производительности аппарата за счет снижения количества сопутствующей микрофлоры путем отвода метаболитов целевой культуры в процессе культивирования.The technical result to which the proposed invention is aimed is to increase the productivity of the apparatus by reducing the amount of accompanying microflora by removing metabolites of the target crop during the cultivation process.

Указанный технический результат достигается за счет того, что аппарат для выращивания микроорганизмов содержит оснащенный барботером корпус с технологическими патрубками в его боковой части для подачи метана, растворов минеральных солей и титрующих агентов, струйный аэратор, включающий камеру смешения, снабженную конической втулкой, установленный вертикально в верхней части корпуса и подключенный к системе рециркуляции жидкой фазы, включающей теплообменник, подключенный к струйному аэратору трубопроводом нагнетающей линии и к побудителю расхода жидкости, соединенному с нижней частью корпуса трубопроводом всасывающей линии. Упомянутые трубопроводы выполнены с возможностью отвода жидкой фазы из нижней части корпуса и подачи ее через струйный аэратор в верхнюю часть корпуса, боковая часть корпуса выше допустимого уровня жидкой фазы в корпусе соединена трубопроводом через струйный аэратор с верхней частью корпуса для обеспечения рециркуляции газовой фазы. Внутри корпуса в нижней его части соосно установлен соединенный трубопроводом с камерой смешения отбойник, образованный из двух - внешнего и внутреннего - усеченных конусов, где диаметр внешнего усеченного конуса, направленного меньшим основанием вниз, больше диаметра внутреннего усеченного конуса, направленного меньшим основанием вверх. На трубопроводе нагнетающей линии между теплообменником и струйным аэратором установлен оснащенный электромагнитным клапаном мембранный модуль с величиной пор не более 2 мкм.This technical result is achieved due to the fact that the apparatus for growing microorganisms contains a housing equipped with a bubbler with technological pipes in its side part for supplying methane, solutions of mineral salts and titrating agents, a jet aerator, including a mixing chamber equipped with a conical sleeve, installed vertically in the top parts of the housing and connected to a liquid phase recirculation system, including a heat exchanger connected to the jet aerator by a discharge line pipeline and to a liquid flow stimulator connected to the lower part of the housing by a suction line pipeline. The said pipelines are designed to remove the liquid phase from the lower part of the housing and supply it through a jet aerator to the upper part of the housing; the side part of the housing above the permissible level of the liquid phase in the housing is connected by a pipeline through a jet aerator to the upper part of the housing to ensure recirculation of the gas phase. Inside the housing in its lower part, a fender is coaxially installed, connected by a pipeline to the mixing chamber, formed from two - external and internal - truncated cones, where the diameter of the external truncated cone, directed with the smaller base down, is greater than the diameter of the internal truncated cone, directed with the smaller base upward. A membrane module equipped with an electromagnetic valve with a pore size of no more than 2 microns is installed on the discharge line between the heat exchanger and the jet aerator.

Для увеличения производительности процесса ферментации метанокисляющих микроорганизмов, нормализации содержания целевой культуры предлагается использовать мембранный модуль выносного типа, снабженный пропорциональным электромагнитным клапаном. Установка указанного модуля на нагнетающей линии позволяет создать избыточное давление с внешней стороны мембраны, чтобы осуществлять фильтрацию через модуль и обеспечить отвод метаболитов целевой культуры через мембрану во внутреннюю часть модуля. Так как источником субстрата сопутствующей микрофлоры являются метаболиты целевой культуры, то уменьшение их массы приведет к снижению количества сопутствующей микрофлоры и стабилизации процесса культивирования в целом.To increase the productivity of the fermentation process of methane-oxidizing microorganisms and normalize the content of the target culture, it is proposed to use a remote-type membrane module equipped with a proportional solenoid valve. Installation of the specified module on the discharge line allows you to create excess pressure on the outside of the membrane in order to filter through the module and ensure the removal of metabolites of the target crop through the membrane into the inside of the module. Since the source of the substrate for the accompanying microflora is the metabolites of the target culture, a decrease in their mass will lead to a decrease in the amount of accompanying microflora and stabilization of the cultivation process as a whole.

На чертеже изображена принципиальная схема аппарата для выращивания микроорганизмов.The drawing shows a schematic diagram of an apparatus for growing microorganisms.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит корпус 1 с крышкой (на чертеже не показана), струйный аэратор 2, включающий камеру смешения 3, снабженную конической втулкой 4, подключенный к системе рециркуляции жидкой фазы. Система рециркуляции жидкой фазы включает теплообменник 5, побудитель 6 расхода жидкости, трубопровод 7 -всасывающая линия, трубопровод 8 - нагнетающая линия и мембранный модуль 9 выносного типа, снабженный пропорциональным (регулирующим) электромагнитным клапаном 10, установленный на трубопроводе 8 между теплообменником 5 и струйным аэратором 2. В качестве мембранного модуля 9 предлагается, в частности, использовать мембранный модуль ЭПНС.П - PSF (производитель - ООО «Научно-производственное предприятие «Технофильтр») с размером пор мембраны 1 мкм, позволяющий отводить метаболиты, так как они меньше размера клеток, которые проходят через поры, и задерживать клетки продуцента, размер которых от 2 мкм. В качестве электромагнитного клапана 10 используют, например, двухходовой Burkert тип 2875 с диапазоном регулирования 1:200. Использование выносного мембранного модуля 9 исключает обрастание мембран биомассой продуцента, что обеспечивает повышение производительности процесса культивирования. Внутри корпуса 1 в нижней его части соосно установлен отбойник 11, образованный двумя усеченными конусами, каждый из которых направлен меньшим основанием в противоположные стороны, причем внутренний усеченный конус направлен меньшим своим основанием вверх и соединен трубопроводом 12 с камерой смешения 3. Струйный аэратор 2 подключен к корпусу 1 трубопроводом 13, образуя систему рециркуляции газовой фазы. В нижней части корпуса 1 установлен барботер 14 для подачи кислорода воздуха и газообразного субстрата, а на всасывающей линии 7-штуцер 15 подачи питательных солей и титрующего раствора. В верхней части корпуса 1 предусмотрен штуцер 16 отвода отработанной газовой смеси.The apparatus for growing microorganisms contains a housing 1 with a lid (not shown in the drawing), a jet aerator 2, including a mixing chamber 3 equipped with a conical sleeve 4, connected to a liquid phase recirculation system. The liquid phase recirculation system includes a heat exchanger 5, a liquid flow stimulator 6, a pipeline 7 - suction line, pipeline 8 - discharge line and a remote-type membrane module 9, equipped with a proportional (control) solenoid valve 10, installed on pipeline 8 between the heat exchanger 5 and the jet aerator 2. As a membrane module 9, it is proposed, in particular, to use the membrane module EPNS.P - PSF (manufacturer - Technofilter Research and Production Enterprise LLC) with a membrane pore size of 1 micron, which allows the removal of metabolites, since they are smaller than the size of cells , which pass through the pores, and retain producer cells, the size of which is from 2 microns. As a solenoid valve 10, for example, a two-way Burkert type 2875 with a control range of 1:200 is used. The use of external membrane module 9 eliminates fouling of membranes with producer biomass, which increases the productivity of the cultivation process. Inside the housing 1, in its lower part, a fender 11 is coaxially installed, formed by two truncated cones, each of which is directed with its smaller base in opposite directions, and the inner truncated cone is directed upward with its smaller base and is connected by a pipeline 12 to the mixing chamber 3. Jet aerator 2 is connected to housing 1 with pipeline 13, forming a gas phase recirculation system. In the lower part of the housing 1 there is a bubbler 14 for supplying air oxygen and a gaseous substrate, and on the suction line there is a fitting 15 for supplying nutrient salts and titrating solution. In the upper part of the housing 1 there is a fitting 16 for discharging the exhaust gas mixture.

Аппарат для выращивания микроорганизмов работает следующим образом.The apparatus for growing microorganisms works as follows.

Побудитель 6 расхода жидкости забирает культуральную жидкость из-под отбойника 11 и нагнетает ее через теплообменник 5 и мембранный модуль 9 в струйный аэратор 2. В теплообменнике 5 происходит термостатирование культуральной жидкости до требуемой температуры. В мембранном модуле 9 происходит отбор части отработанной культуральной жидкости, содержащей продукты метаболизма микроорганизмов, обеспечивающий развитое турбулентное движение вдоль мембран, что позволяет сохранять их производительность в течение длительного времени, а так же создавать избыточное давление для штатной работы мембранного модуля 9. Затем отфильтрованная от клеток штамма культуральная жидкость через пропорциональный электромагнитный клапан 10 удаляется, а клетки целевой культуры остаются в аппарате. Таким образом обеспечиваются оптимальные условия для роста и развития целевой культуры. Проточный режим культивирования организован следующим образом: в начале ферментации первые 24 часа 90% от общего объема протока проходят через мембранный модуль 9, а 10% проходят через штуцер 16 отбора культуральной жидкости. Затем в течении 18 часов происходит выравнивание до объема 50% через мембранный модуль на 50% через электромагнитный клапан 10. Далее в процессе культивирования это соотношение контролируется и поддерживается с помощью пропорционального электромагнитного клапана 10. В аэраторе 2 за счет падения жидкости вниз с большой скоростью по камере смешения 3 происходит подсос газовой фазы из верхней части корпуса 1 по трубопроводу 13 и перемешивание газовой и жидкой фаз. При обтекании жидкостью конической части трубопровода 13 из трубопровода 8 через коническую втулку 4 образуется разреженная область. Газожидкостная смесь, выходя из камеры смешения 3 с большой скоростью, падает в слой жидкости в корпусе 1, создавая нисходящий турбулентный поток, который отразившись от отбойника 11, направляется вверх вдоль стенки корпуса 1, создавая интенсивное перемешивание, а часть потока побудителем 6 расхода жидкости подсасывается под отбойник 11. Под отбойником 11 создается область для дегазации газожидкостной смеси. Дегазация достигается за счет естественного всплытия газовых пузырьков, с одной стороны, и создания разрежения под отбойником 11, которое создается в камере смешения 3 через трубопровод 12, что и усиливает скорость всплытия пузырьков, с другой стороны. Конусообразная форма отбойника 11, направленная большим основанием вниз, способствует уплотнению газовой фазы под отбойником 11 и подсасыванию образовавшейся за счет дегазации растворенной газовой фазы камерой смешения 3.The liquid flow stimulator 6 takes the culture liquid from under the bumper 11 and pumps it through the heat exchanger 5 and the membrane module 9 into the jet aerator 2. In the heat exchanger 5, the culture liquid is thermostatically controlled to the required temperature. In the membrane module 9, part of the spent culture fluid containing the metabolic products of microorganisms is selected, providing developed turbulent movement along the membranes, which allows them to maintain their performance for a long time, as well as create excess pressure for the normal operation of the membrane module 9. Then filtered from cells strain, the culture liquid is removed through a proportional electromagnetic valve 10, and the cells of the target culture remain in the apparatus. This ensures optimal conditions for the growth and development of the target crop. The flow-through cultivation mode is organized as follows: at the beginning of fermentation, during the first 24 hours, 90% of the total volume of the flow passes through the membrane module 9, and 10% passes through the fitting 16 for selecting the culture fluid. Then, within 18 hours, leveling occurs to a volume of 50% through the membrane module to 50% through the electromagnetic valve 10. Further, during the cultivation process, this ratio is controlled and maintained using a proportional electromagnetic valve 10. In the aerator 2, due to the liquid falling down at high speed along In mixing chamber 3, the gas phase is sucked in from the upper part of housing 1 through pipeline 13 and the gas and liquid phases are mixed. When liquid flows around the conical part of the pipeline 13 from the pipeline 8 through the conical sleeve 4, a rarefied area is formed. The gas-liquid mixture, leaving the mixing chamber 3 at high speed, falls into the liquid layer in the housing 1, creating a downward turbulent flow, which, reflected from the bumper 11, is directed upward along the wall of the housing 1, creating intense mixing, and part of the flow is sucked in by the liquid flow stimulator 6 under the bumper 11. An area is created under the bumper 11 for degassing the gas-liquid mixture. Degassing is achieved due to the natural ascent of gas bubbles, on the one hand, and the creation of a vacuum under the bumper 11, which is created in the mixing chamber 3 through pipeline 12, which increases the rate of bubble ascent, on the other hand. The cone-shaped shape of the bumper 11, directed with its large base downwards, contributes to the compaction of the gas phase under the bumper 11 and the suction of the dissolved gas phase formed due to degassing by the mixing chamber 3.

На основе данных, полученных экспериментальным путем, установлено, что предлагаемое изобретение обеспечивает повышение концентрации биомассы микроорганизмов и позволяет повысить концентрацию биомассы в аппарате до 33-35 г/л при поддержке протока (скоростях разбавления) 0,24-0,26 ч^-1 (264-286 л/ч), т.е. повысить производительность процесса до 9,1 г/(л*ч), что обуславливает повышение производительности аппарата за счет проведения высокоплотностного культивирования.Based on data obtained experimentally, it has been established that the proposed invention provides an increase in the concentration of microorganism biomass and makes it possible to increase the concentration of biomass in the apparatus to 33-35 g/l with flow support (dilution rates) of 0.24-0.26 h ^-1 ( 264-286 l/h), i.e. increase the productivity of the process to 9.1 g/(l*h), which increases the productivity of the apparatus due to high-density cultivation.

Claims

An apparatus for growing microorganisms, containing a housing equipped with a bubbler with technological pipes in its side part for supplying methane, solutions of mineral salts and titrating agents, a jet aerator, including a mixing chamber equipped with a conical bushing, installed vertically in the upper part of the housing and connected to a liquid recirculation system phase, including a heat exchanger connected to the jet aerator by a discharge line pipeline and to a liquid flow stimulator connected to the lower part of the housing by a suction line pipeline, wherein said pipelines are configured to remove the liquid phase from the lower part of the housing and supply it through the jet aerator to the upper part of the housing , the side part of the housing above the permissible level of the liquid phase in the housing is connected by a pipeline through a jet aerator to the upper part of the housing to ensure recirculation of the gas phase; inside the housing in its lower part, a bumper connected by a pipeline to the mixing chamber is coaxially installed, formed from two - external and internal - truncated cones, where the diameter of the external truncated cone, directed with the smaller base downwards, is greater than the diameter of the internal truncated cone, directed with the smaller base upwards, characterized in that it contains a membrane module equipped with an electromagnetic valve with a pore size of not more than 2 μm, installed on the discharge line pipeline between the heat exchanger and jet aerator.