Установка для культивирования микроорганизмов

Установка для культивирования микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 352562

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СЬЮз Соэетскии

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.V.1971 (№ 1653319/28-13) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.Õ.1973. Бюллетень ¹ 42

Да а опубликования опнса:шя 7.111.1974

N Кл. С 12b 1, 08

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изо ретений и открытий

> ДК 663.14.033.2 (088.8) Авторы изобретения М. Ж. Кристапсонс, У. Э. Виестур, Э. А. Клейнбергс, О. М. Междрей, И, О. Барбан, М. М. Робс, Л. Я. Лицис, И. А. Стурманнс, Г. Р. Межиня, С. Э. Селга, М. Е. Бекер и Р. Тенисоне

Заявитель Институт микробиологии им. Августа Кирхенштейна"

УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к установкам для культивирования микроорганизмов, и может быть использовано для глубинного культивирования различных одноклеточных микроорганизмов, например бактерий н дрожжей, с целью получения биологически активных веществ, таких как аминокислоты, ферменты и т. п.

Известны установки для глубинного культивирования аэробных микроорганизмов, содержащие ферментаторы, сообщенные с воздухораспределнтельной системой, мерникп для компонентов питательной среды, пеногасителя и растворов, регулирующих рН среды, трубопроводы для подачи питательной среды, отбора проб и отвода отработанного газа, приспособления для ввода посевной культуры и датчики аналитических приборов.

Известные установки также снабжены устройством для очистки аэрирующего воздуха, включающим фильтр и стерилизатор, и устройством для увлажнения стерильного воздуха.

Однако такие установки имеют низкую производительность, кроме того, у них отсутствует автоматическое управление процессом биосинтеза.

Цель изобретения — обеспечение непрерывного ведения процесса биосинтеза при автоматпческом управлении, что позволяет увеличить производительность установки.

Это достигается тем, что ферм ентаторы имеют цплиндро-коническую форму, нижняя часть которы: коническая, а верхняя — цилиндрическая, прн этом нижняя часть конуса связана с верхней час;ью цилиндра трубопроводами через трехходовой распределитель, сообщенньш со сборником готового продукта

1р через насос, расположенный ниже уровня культуральной среды в фрментаторах.

Кроме того, увлажннтель аэрнрующего газа снабжен системой автоматического регулирования температуры н давления, включа15 ющей датчики температуры н давлеш1я, связанные с соответствующими исполнительными механизмами через регуляторы.

Целесообразно нижнюю часть ферментачора снабдить нагревателем н охладнтелем, а

20 по осн ферментатора установить вал, на котором необходимо размести сь перемешпвающее устройство, выполненное в виде лопастей, укрепленных на перфорированном диске.

На фнг. 1 схематически изображена прсд25 лагаемая установка, внд спереди; на фнг. 2 —— то же, вид сбоку; на фнг. 3 — фсрментатор, вид спереди; на фнг. 4 — то же, внд сверху; на фнг. 5 — фильтр, разрез; на фнг. 6 — то же, внд сверху; на фпг. 7 — мешалка, внд

30 сбоку; на фнг. 8 — то же, вид сверху; на

352562 фиг. 9 — схема автоматического управлен1гя нредлагае aoiI установки.

Установка включает фсрментатор 1 с крышками 2, укрепленные на каркасе 3, и систему подводящих и îiводящих трубопроводов. 11 1 кры1цках 2 каждого фермеlITBTopB

i смонтированы меринки 4 для кислоты со штуцсром 5 и солсноидным вентилем 6, мерники 1 для щелочи со штуцером 8 и соленоидным вен1илсм 9, мсрники 10 для пеногасителя со штуцером 11 и солсноидным вс1ггилем 12, посевной штуцер 13, штуцер 14 для ввода ни13тельной среды и электрод 15 для управлс1шя уровнем пены.

В центре каждой крышки 2 установлен вал

16, связаш1ый через муфту 1!, снабжснну1о сал1 н11ковым уцло1нснием Ь, с электродвигателем 19.

1!од крышками 2 в фсрментаторах 1 усlановлена с1 унсн IBT351 камера 20, но ocil KOTOрой расположен вал 16 с укрсцле1шым на нс» пеногасящим диском 2!. Ьмсс1о отдельного вала 6 можно установllть ва l меш11лки 22 с лопастямп 23, которые прикреплены и перфорированной цлас i ине 24. 11сногасящнн1 диск

2! может быть закреплен на валу мешалки 22 нод ступенчатой камеpoli 20.

Фсрментаторы 1 выполнены составными: корпус конического днища 25 выполнен из металла, а корпус цилиндрической части 26— из стекла, корпус 26 прикреплен к крышке 2 стяжными болтами 27 с прокладками 28.

Мерник 4 для кислоты, мсрник 7 для щелочи и мерник 10 для псногасителя снабжены пробками 29.

На корпус конического днища 25 надеты нагреватель 30 и охладитсль 31 с трубками

32 и 33 для подачи и отвода хладагента. Охладитель соединен с коллектором 34. Трубка

32 для подачи хладагснта снабжена соленоидным клапаном 35.

Коническое днище 25 связано с крышкой 2 трубопроводом 36 для отбора питательной среды, снабженным трсхходовым распределительным вентилем 37 и штуцсром 38, Трехходовой распредсл11тельный вентиль 37 сообщен с шланговым насосом 39 для отбора питательной среды нли культуральной жидкости с электродвигателем 40. Шланговый liacoc 39 располо>кен ферментаторе и сообщен со сборником 41, снаб>кенным пробкой 42, трубкой 43 для создания избыточного давления и трубкой 44 для отвода жидкости.

Над фсрмснтатора»ll на каркасе 3 укреплен шланговый насос 45 для подачи жидкости с электродвигателем 46.

В дно каждого ферментатора 1 вмонтирована аэрирующая трубк"- 47.

На корпусе конического днища 25 установлены концентрически под углом 45 н штуцсрах 48 датчики рН 49, дат1ики (концентрации растворенного кислорода) 50, дат шк оптической плотности 51, датчики темпера1уры

5О

52 и 53. Бачок 54 служит для питания сравнительного электрода датчика рН.

Установка снабжена увлажнителем 55 аэрирующего воздуха или газа, сообщенным со стерилизатором 56 и фильтром 57.

В увлажнителс аэрирующего воздуха или газа установлены каплеулови;ель 58, нагревательный элемент 59, датчик температуры

60 и барботажная трубка 61, связанная с трубопроводом 62 подачи воздуха или газа.

Трубопровод 62 подачи воздуха или газа снабжен вентилем 63, управляемым серводвигателсм 64 в зависимости от показаний датчика давления газа 65.

В стерилизаторе 56 установлен нагревательный элемент 66.

Над фильтром 57 смонтирован ротаметр 67 для измерения скорости аэрирующего воздуха или газа. Фильтр 57 представляет собой корпус 68 со слоем теплоизоляционного материала 69, в который вставлена фильтрующая камера 70, заполненная стекловатой 71 с прокладками 72 из стекловолокна в нижней и верхнс1!1 части. Фильтр 57 снабжен вентилем 73, манометром 74 и датчиком температуры 75. Фильтр 57 может быть связан с мерниками 4 для кислоты, меринками 7 для щелочи и мерниками 10 для пеногасителя воздухопроводом 76 с вентилем 77 для создания в них избыточного давления. Датчик температуры 75 может быть либо ртутным термометром, либо термометром сопротивления.

Фильтр 57 сообщен с дном ферментатора 1 воздухопроводом 78 с вентилем 79, управляемым серводвигатслсм 80.

Каждый ферментатор снабжен отдельным фильтром 57.

Датчики рН 49 связаны со следящим регулятором рН 81, управляющим соленоидными вентилями 6 и 9 меринка для кислоты и мерника для щелочи.

Датчик 50 связан со следящим регулятором 82, управляющим подачей аэрирующего воздуха илн газа. Показани51 датчиков рН

49 и датчика 82 могут быть записаны на самописец 83.

Датчик оптической плотности 51 соединен со следящим регулятором 84, связанным с программным регулятором 85. Эти регуляторы управляют синхронной работой шланговых насосов 39 и 45, т. е. скоростью протекающей через ферментатор жидкости.

Датчик температуры 52, представляющий собой термометр сопротивления, связан с позиционным регулятором 1емпсратуры 86, управляющим работой нагревателя 30 и охлади1еля 31. Датчик температуры 53 представляет собой ртутный термометр или термометр любого другого типа с показывающей шкалой 87.

Электрод 15 для управления уровнем пены связан с позиционным регулятором 88 уровня пены, управляющим солсноидным вентилем

12 мсрника 10 для псногаснтеля, и электродвигателем 19, вращающим механический пе352562

102

ЯУ способления для ввода посевной культуры, датчики аналитических приборов, устройство для очистки аэрирующего воздуха, включающее фильтр и стерилизатор, н устройство для увлажнения стерильного воздуха, отлuчaющаяся тем, что, с целью повышения производительности установки, ферментаторы имеют цилиндро-коническую форму, при этом нижняя часть конуса связана с всрхней частью цилиндра трубопроводами через трехходовой распределитель, сообщенньш со сборником готового продукта через насос, расположенный ниже уровня культуральной среды в фермснтаторах, а увлажнитель аэрирующего газа снабжен системой автоматического регулирования темнеразуры и давления, включающий датчики температуры и давления, связанные с соответствующими исполнительными меха5 низмами.

2. Установка но п. 1, отличающаяся тем, что, на днище каждого ферментатора установлен нагреватель и охладитель.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся

10 тем, что по оси каждого ферментатора установлен «ал, на котором размещено Iiåðåìåщающее устройство, выполненное в виде лопастей, укрепленных на перфорированном диске, БФ

ФБ

28

Б1

52

Корректор Л. Царькова

Редактор В. Смнрягина

Заказ 470(10 Изд. № 3001 Тираж 467 Подписное

Ц1-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, N-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2

И

78 !

88 88 8 81 84 85 83 Зг ЭЕ

Фиг. Я

Составитель В. Дунье

Текред Л. Богданова

58

БП

58

58

21 ,37

Ф1

Ф8

88