148506. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés aerob mikroorganizmusokat tartalmazó táptalajok levegővel történő érintkeztetésére

Megjelent: 1961. október 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS ]48.506. SZÁM I 6. a. OSZTÁLY — HO-603. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés aerob mikroorganizmusokat tartalmazó táptalajok levegővel történő érintkeztetésére Feltalálók: dr. Holló János műegyetemi tanár, dr. Tóth Jenő műegyetemi adjunktus és dr. Bognár Aurél oki. vegyészmérnök A bejelentés napja: 1959. július 24. Aerob mikroorganizmusok süllyesztett tenyészt tésénél a szükséges oxigént a tápfolyadék mesterséges levegőztetésével biztosítják. Ez többféle módon történik: a tápfolyadékon finom elosztású levegőt buborék oltatnak át, vagy a táptalajt nagyfelületű tölteten (pl. bükkfaforgácson, koksztornyokon, vagy Raschig-gyűrűkön) csögedeztetik le, és ugyanitt ellenáramban vezetik a folyadékkal a levegőt. Bizonyos esetekben mechanikus keverést is alkalmaznak. Ipari eljárásoknál igen lényeges, hogy az intenzív levegőztetést minél kisebb energiafogyasztással valósítsák rneg, és hogy a folyadék minél nagyobb mértékben nyelje el a szükséges oxigént. A találmány eljárás és berendezés, amellyel aerob mikroorganizmusokat tartalmazó táptalajba a levegőt kis energia felhasználásával igen hatásos módon több lépcsőben felhasználva juttathatjuk. Az eljárás előnye továbbá, hogy a levegőztetést igen egyszerű módon, sterilen is veezthetjük, ami általában a legtöbb fermentációnál alapvetően fontos. A találmány értelmében az aerob mikroorganizmusokat tartalmazó tápfolyadékot légbuborék szivattyúval szállítjuk a reaktor nagyfelületű betétjére, és a buborékszivattyú levegőjét a szállított tápfolyadéktól elkülönítve, a reaktorba a lecsurgó tápfolyadékkal éllenáramban vezetjük nagyfelületű betétjén át. A reaktor nagyfelületű betétjeként használhatunk Raschig-gyűrűket, vagy egyéb nagyfelületű darabos testeket, pl. kokszot. Használhatók azonban tányérszerű betétek, vagy perforált lemezek, szitaszövetek is. A találmány szerinti eljárásnak előnye, hogy a nagy energiát igénylő keverést teljes mértékben kiküszöböli, ami nemcsak energiamegtakarítást, hanem a reaktor konstrukciójának leegyszerűsítését is jelenti. Előnye, hogy a tápfolyadék egységi mennyiségére felhasznált levegő' mennyisége könynyen és pontosan szabályozható. Több reaktort egymás után is lehet kapcsolni, így pl. a fermentálást folytonos üzemben is lehet végezni. A találmány példakénti kivitelére való berendezést az ábra mutatja. * A henger alakú 1 reaktor 2 lyuggatott fenéklemezén nyugszik a 3_ Raschig gyűrű töltet. A tápfolyadékot a 4 vezetéken vezetjük be, a levegőt pedig az 5 vezetéken át juttatjuk a reaktorba. A levegőt nyomás alatt a 6 vezetéken fúvatjuk, mely a folyadékot tartalmazó 7 vezetéken át a 8 légelválasztó tartályba torkollik. A 7 cső buborékszivattyúként működik és a tartály 9 folyadékteréből folyadékot szállít a 8 légelválasztó tartályba. A 8 légelválasztó tartály a folyadékzáras 10 csövön keresztül van az 1 reaktorral összekötve, mely a 8 tartályba szállított folyadékot a reaktor 3 töltetére vezeti. A 11 elvezető vezetéken csapoljuk meg a tápfolyadékot, ill. folytonos üzemnél a következő reaktor 4 bevezető vezetékéhez juttatjuk. A 6 vezetéken bevezetett levegő 8 légelválasztó és az 5 vezetéken keresztül a fermentor 9 folyadékterébe jut, ahol a folyadékon átbuborékol, majd a 3 tölteten lecsurgó táptalajjal ellenáramban a 12 vezetéken át vezetjük el. Látható, hogy a levegőt külső fertőzés veszélye nélkül vezethetjük át az egész készüléken, miért is, ha steril levegőt vezetünk be, a reaktor fertőzése üzemközben ki van zárva. Az eljárást folytonossá tehetjük, ha több reaktort kapcsolunk sorba, mint említettük, úgy, hogy a 11 elvezető vezetéket a következő reaktor 4 tápláló vezetékéhez csatlakoztathatjuk. Kellő méretű és kellő számú reaktor sorbakapcsolásával pl. egy fermentálást folytonosan lehet lefolytatni. Az eljárást és berendezés nemcsak fermentálásokhoz, hanem pl. eleven iszap biológiai tisztításához is fel lehet használni, amikor is az a cél, hogy a szennyvízből a finom lebegő, organikus szennyeződéseket aerob mikroorganizmusokkal eltávolítsuk. Ilyen biológiai tisztításokra is igen alkalmas a készülék, mert az optimális hőfokot és a kellő mennyiségű oxigént könnyen be lehet állítani. A fermentáló készülékek hatásosságára jellemző a folyadéktérfogat egységben elnyelt oxigén menynyisége. összehasonlító kísérleteket végeztünk különböző típusú fermentáló berendezésekben, amelyekben a szakirodalom által ismert (rézsót tártai-