SU1558988A1 - Method of controlling gas-exchange in column fermenter - Google Patents

Method of controlling gas-exchange in column fermenter Download PDF

Info

Publication number
SU1558988A1
SU1558988A1 SU884466621A SU4466621A SU1558988A1 SU 1558988 A1 SU1558988 A1 SU 1558988A1 SU 884466621 A SU884466621 A SU 884466621A SU 4466621 A SU4466621 A SU 4466621A SU 1558988 A1 SU1558988 A1 SU 1558988A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
dose
fermenter
oxygen
measured
returned
Prior art date
Application number
SU884466621A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Шкидченко
Борис Федорович Нестеров
Михаил Григорьевич Максимов
Original Assignee
Институт Биохимии И Физиологии Микроорганизмов Ан Ссср
Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР
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 Институт Биохимии И Физиологии Микроорганизмов Ан Ссср, Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР filed Critical Институт Биохимии И Физиологии Микроорганизмов Ан Ссср
Priority to SU884466621A priority Critical patent/SU1558988A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1558988A1 publication Critical patent/SU1558988A1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/34—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике культивировани  микроорганизмов и направлено на улучшение стабилизации заданных уровней PO2 в колонных ферментерах полного вытеснени . В процессе культивировани  из каждой секции колонного ферментера через стерилизующий фильтр отбирают дозу культуральной жидкости и измер ют в ней величину PO2. Дозу дел т на две части, одну из которых обратным ходом возвращают в ферментер дл  очистки фильтрующей поверхности. Другую часть дозы насыщают кислородом и затем возвращают в ту же секцию ферментера. Уровень насыщени  кислородом этой части дозы измен ют так, чтобы поддерживать посто нным уровень PO2, измер емый в отбираемой дозе. При необходимости величину PO2 в отбираемой дозе поддерживают посто нной, измен   частоту отбора-возврата доз при посто нном уровне насыщени  кислородом второй части отбираемой дозы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.This invention relates to a technique for the cultivation of microorganisms and is aimed at improving the stabilization of given levels of PO 2 in full displacement column fermenters. During the cultivation process, a dose of the culture liquid is taken from each section of the column fermenter through a sterilizing filter and the value of PO 2 is measured in it. The dose is divided into two parts, one of which is returned to the fermenter in reverse to clean the filtering surface. The other part of the dose is saturated with oxygen and then returned to the same section of the fermenter. The oxygenation level of this portion of the dose is changed so as to maintain a constant PO 2 level measured in the dose taken. If necessary, the amount of PO 2 in the dose taken is kept constant by changing the frequency of dose withdrawal-return at a constant level of oxygen saturation of the second part of the dose taken. 1 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к биотехнологии , в частности к области культивировани  микроорганизмов, и может быть использовано в научно-исследовательской практике.The invention relates to biotechnology, in particular to the field of cultivation of microorganisms, and can be used in scientific research practice.

Цель изобретени  - улучшение стабилизации заданных уровней рО по высоте ферментера.The purpose of the invention is to improve the stabilization of given pO levels along the height of the fermenter.

На чертеже изображена блок-схема установки, реализующей предлагаемый способ управлени ,The drawing shows a block diagram of the installation that implements the proposed control method,

К каждой секции 1 колонного ферментера полного вытеснени  (на схеме изображена только одна секци ) последовательно подсоединены стерилизующий фильтр 2, измерительна  v  чейка 3 с электродом рО, насосдозатор 4 и камера 5 дл  насыщени  кулътуральной жидкости кислородом до заданного уровн . Выход камеры 5 соединен с той же секцией ферментера. Насос-дозатор 4 подсоединен с пнев- могенератору 6. Воздух или кислород поступают в камеру 5 через регул тор 7 расхода, а управл ющие сигналы на регул тор 7 и пневмогенератор 6 поступают с измерительной  чейки 3,A sterilizing filter 2, a measuring v cell 3 with a pO electrode, a pump doser 4 and a chamber 5 for saturating the culture fluid with oxygen to a predetermined level are sequentially connected to each section 1 of a full-pressure column fermenter (only one section is shown in the diagram). The output of the chamber 5 is connected to the same section of the fermenter. The metering pump 4 is connected to the pneumatic generator 6. Air or oxygen enters the chamber 5 through the flow controller 7, and the control signals to the regulator 7 and the pneumatic generator 6 come from the measuring cell 3,

Способ управлени  осуществл ют следующим образом.The control method is carried out as follows.

Колонный ферментер полного вытеснени , состо щий, например, из п ти последовательно соединенных по вертикали секций, заполн ют стерильной питательной средой9 термостатируют при заданной температуре, внос т инокулюм, перемешивают за счет циркул ции культуральной жидкости по замкнутому контуру и ведут процесс периодического культивировани , подава  в нижнюю часть колонны воздух дл  аэрации. Из каждой секции 1 ферментера через пробоот- борный штуцер с стерилизующим фильтром 2, задерживающим микроорганизмы, отбирают периодически дозы культуральной жидкости с помощью насоса- дозатора 4, управл емого пневмогене- ратором 6. Объем каждой дозы составл ет 0,1-0,5% от полного объема ферментера. Кажда  доза поступает в герметичную измерительную  чейку 3 с электродом рОг, где производ т замер величины рО в отобранной дозе. Затем без нарушени  стерильности дозу раздел ют на две части и возвращают одну из этих частей в ферментер обратным ходом через фильтр 2, благодар  чему фильтр 2 очищаетс  от налипших клеток культуры . Друга  часть дозы направл етс  в камеру 68 где насыщаетс  кислородом (например, введением в нее воздуха или кислорода под избыточным давлением), после чего эта часть дозы вводитс  в ту же секцию„ С помощью регул тора 7 расхода измер ют уровень насыщени  доз в камере 6 кислородом так, чтобы в каждой секции ферментера величина рО поддерживалась на заранее заданном уровне 1 независимо от скорости потреблени  кислорода культурой, При необходимости величину рО в каждой секции ферментера поддерживают на посто нном уровне, измен   частоту отбора- возврата доз с помощью пневмогене- ратора 6, управл емого от измерительной  чейки 3 при посто нном уровне насыщени  каждой дозы кислородом в камере 5„The full displacement column fermenter, consisting, for example, of five sections connected in series vertically, is filled with a sterile nutrient medium 9 and thermostatted at a predetermined temperature, inoculum is added, mixed by circulating the culture fluid in a closed circuit and feeding is carried out in the lower part of the column air for aeration. From each section 1 of the fermenter, periodically through a sampling nipple with a sterilizing filter 2, which retains microorganisms, periodically take doses of the culture liquid using a pump-dispenser 4, controlled by a pneumogenerator 6. The volume of each dose is 0.1-0.5% from the total volume of the fermenter. Each dose enters an airtight measuring cell 3 with a poh electrode, where the pO value is measured in the selected dose. Then, without compromising sterility, the dose is divided into two parts and one of these parts is returned to the fermenter by a reverse stroke through filter 2, whereby the filter 2 is cleaned of adhering culture cells. Another part of the dose is directed to the chamber 68 where it is saturated with oxygen (for example, by introducing air or oxygen into it under pressure), after which this part of the dose is introduced into the same section. Using the flow regulator 7, the dose saturation level in chamber 6 is measured. oxygen in such a way that in each section of the fermenter the value of pO is maintained at a predetermined level 1 regardless of the rate of oxygen consumption by the culture. If necessary, the value of pO in each section of the fermenter is maintained at a constant level by changing the frequency from boron return of doses using a pneumogenerator 6 controlled from measuring cell 3 at a constant level of saturation of each dose of oxygen in the chamber 5 "

Предлагаемый способ управлени  газообменом в колоннах ферментера полного вытеснени  позвол ет повысить стабильность заданного уровн  рОг по всей высоте аппарата.The proposed method for controlling gas exchange in the columns of a full-displacement fermenter allows increasing the stability of a given pOg level over the entire height of the apparatus.

Claims (2)

1.Способ управлени  газообменом в колонном ферментере, предусматривающий регулирование насыщени  культуральной жидкости газом, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  стабшшзации.«ваданных уровней рО по высоте ферментера, осуществл ют отбор доз культуральной жидкости, отделенной от биомассы1. A method of controlling gas exchange in a column fermenter, which involves regulating the saturation of the culture fluid with gas, characterized in that, in order to improve stabilization, the dosage of the pO levels along the height of the fermenter is used to select the culture fluid separated from the biomass. через фильтрующую поверхность по высоте ферментера, измер ют в них рО и раздел ют каждую дозу на две части, одну кз которых возвращают в ферментер обратным ходом через фильтрующую поверхность, а другую обогащают кислородом и затем возвращают в ферментер , причем уровень насыщени  кислородом измен ют в зависимости от измеренной величины рОг в дозе.through the filtering surface along the height of the fermenter, pO is measured in them and each dose is divided into two parts, one of which is returned to the fermenter by reverse movement through the filtering surface, and the other is enriched with oxygen and then returned to the fermenter, the oxygen saturation depending on the measured rOg value in the dose. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и и с   тем, что в зависимости2. The method according to claim 1, about t l and h a - y u and with the fact that depending от измеренной величины рО в дозе измен ют частоту отбора-возврата доз культуральной жидкости при посто нном уровне насыдени  каждой дозыfrom the measured pO value in the dose, change the frequency of sampling and return of doses of the culture fluid at a constant level of saturation of each dose кислородом.with oxygen. Редактор Е. ПаппEditor E. Papp Составитель Н. АлкеевCompiled by N. Alkeev Техред М.ХоданичКорректор Н. КорольTehred M. KhodanychKorrektor N. Korol Заказ 820Order 820 Тираж 479Circulation 479 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101 ПодписноеSubscription
SU884466621A 1988-07-25 1988-07-25 Method of controlling gas-exchange in column fermenter SU1558988A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884466621A SU1558988A1 (en) 1988-07-25 1988-07-25 Method of controlling gas-exchange in column fermenter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884466621A SU1558988A1 (en) 1988-07-25 1988-07-25 Method of controlling gas-exchange in column fermenter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1558988A1 true SU1558988A1 (en) 1990-04-23

Family

ID=21392337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884466621A SU1558988A1 (en) 1988-07-25 1988-07-25 Method of controlling gas-exchange in column fermenter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1558988A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Виестур У.Э., Кузнецов A.M., Савенков В.В. Системы ферментации - Рига. Зина тне, 1986, с. 61-71. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021061853A (en) Disposable bioprocess system supporting biological activity
US4167450A (en) Method and apparatus for the production of secondary metabolites by the maintenance-state cultivation of microorganisms
EP0325938B1 (en) Multiple stage gas absorber
EP3167042B1 (en) Bioreactor with interruptible gas supply
CN103305417A (en) High-yield reactor for protein production, and production method and application thereof
JP2007061086A (en) Photosynthesis reactor for plant algae/microorganism
CN103472217B (en) Multiple biologic packing material ammonia nitrogen removal characteristic fast appraisement method and device
GB1355990A (en) Method and apparatus for controlling foam formation in aeration reactors
SU1558988A1 (en) Method of controlling gas-exchange in column fermenter
CN203947101U (en) Micro-algae high-flux culture device
US5942118A (en) Method and arrangement for decomposing organic waste water pollutants
CA1313159C (en) Method and reactor vessel for the fermentative preparation of polysaccharides, in particular xanthane
Adler et al. Valuation of bioreactors for low viscous media and high oxygen transfer demand
US3419473A (en) Continuous phased culturing of cells
Zima et al. Sequencing batch reactor (SBR) as optimal method for production of granular activated sludge (GAS)–fluid dynamic investigations
US3407069A (en) Continuous stream brewing process employing permeable yeast plug
SU1763489A2 (en) Device for control of ph and partial pressure of dissolved oxygen in the cultural fluid into fermenter
RU2820655C1 (en) Vacuum laboratory installation for growing bakery yeast
SU1733472A1 (en) Method for producing biomass of microorganisms
JPH04148676A (en) Perfusion culture
SU1346671A1 (en) Method of aerating cultural liquid in process of deep cultivation of animal cells or microorganisms
SU1173955A1 (en) Apparatus for obtaining synchronous culture of microalgae
SU1723114A1 (en) Apparatus for cultivating microorganisms
SU1555362A1 (en) Method of obtaining ferments
SU485142A1 (en) The method of growing microorganisms