167418. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metán átalakítására fehérjetartalmú anyaggá methylococcus capsulatus tenyésztésével
9 167418 10 C) Állandósult termelés ammóniumhidroxid felhasználásával nitrogénforrásként, és a fermentlé pH-jának beállítására A pH-t a fermentlé pH-változásának megfelelően az automatikus titrálóból 1,1 n ammóniumhidroxid hozzáadásával 6,0 értékre állítottuk be. A fermentálást állandósult körülmények között legalább 7 napon át folytattuk. Ilyen körülmények között a sejtsűrűség mintegy 5,0 g/liter értékre állt be, és a baktériumsejtek termelése óránként mintegy 0,9 g/liter (száraz súly) volt. A metánra számított kitermelés, azaz a termelt sejtek száraz súlya az elfogyasztott metán egységnyi súlyára vonatkoztatva 0,66 volt. Az oxigénre számított kitermelés 0,21 volt. A következő jellegzetes eredmények adódtak a kísérletek során: mg/liter Idő Hozzáadott Sejttáptalaj sűrűség [óra] [ml/óra] [g/liter] 0 12. 24. 36. 48. 60. 72. 84. 96. 510 510 510 510 510 510 510 510 510 4,9 5,1 4,9 5,0 5,2 5,1 4,9 5,0 5,0 16,2 7,5 12,3 10,9 9,2 20,3 31,7 25,5 18,4 2. példa Az 1. példa A) és B) lépése szerinti izolálással és a kellő sejtsűrűség létrehozásával kapott metánt hasznosító baktériumtenyészetet tartalmazó fermentléből 3,0 litert felhasználtunk egy 3,0 liter hasznos térfogatú folytonos működésű termelő fermentor beindításához. A fermentorba folyamatosan betápláltuk a következő összetételű vizes táptalajt: 10 15 20 NlC felesleg a fermentlében [mg/liter] 25 30 35 A feleslegben levő ammónium-koncentrációt a fermentléből vett 10 ml-es mintákból kolorimetrálással határoztuk meg. 40 A közölt eredmények azt mutatják, hogy olyan közeget használva, amelynek pH értéke specifikusan a pontosan állandósult körülmények között végbemenő fermentációra van beállítva, a fermentlében a feleslegben levő savasság olyan szintre 45 korlátozódik, amelynek közömbösítéséhez csak nagyon kevés ammóniumhidroxid szükséges. Ez az ammóniumhidroxid a fermentleben ammóniumion felesleget létesít, amely rendes körülmények között 7,5 és 31,7 mg/liter között van. A fermentléhez 50 adott ammóniumhidroxid zöme azonnal hasznosul nitrogénforrásként a metánt fogyasztó baktériumtenyészet szaporítására. 55 60 65 KH2 P0 4 Na2 HP0 4 • 12H 2 0 MgS04 • 7H 2 0 CaCl2 NaS04 ZnS04 • CuS04 • MnS04 • NaMo04 7H2 0 5H2 0 H2 0 • 2H2 0 CoCl2 • 6H 2 0 FeS04 • 7H 2 0 H2 S0 4 ionmentesített vízzel feltöltve pH 335,0 277,5 200,0 50,0 500,0 5,0 2,0 0,2 3,0 0,01 5,0 2,3 milli egyénért ék/liter 1000ml-re 3,1 C) Állandósult termelés ammóniumhidroxid felhasználásával nitrogénforrásként, és a fermentlé pH-jának beállítására A fermentort 45°-on tartót; uk, a hígítási arány 0,18, a keverő percenkénti foidulatszáma 1500 volt. A fermentorba a gázt óránként 30 tf/tf arányban vezettük be. A gáz 20tf% metánt és 80 tf% levegőt tartalmazott. A pH-t 1,1 n ammóniumhidroxid szükség szerinti hozzáadásával 6,0 értéken tartottuk. A fermentálást állandósult körülmények között 7 napig folytattuk. Ilyen körülmények között a sejtsűrűség 4,5 g/liter, a baktériumsejtek termelése óránként 0,81 g/liter (száraz súly) volt. A metánra számított kitermelés, azaz a termelt sejtek száraz súlya a fermentorba beadott metán egységnyi súlyára vonatkoztatva 0,66 volt. Az oxigénre számított kitermelés 0,21 volt. A fermentléhez 3,1 pH-jú és 2,3 milliegyenérték/liter kénsavat tartalmazó vizes táptalajt 0,18 óránkénti hígítási aránnyal hozzáadva a hidrogénion-koncentráció a vizes fázisban akkora volt, hogy állandósult folytonos üzemű termelés közben a pH érték 6,0-ra való beállításához szükséges ammóniumionok mennyisége 5,0 és 50 mg/liter között változott. Az ammóniumhidroxid a folyamatban nitrogénforrásként is, és a fermentlé pH-jának beállítására is szolgált. 3. példa B) Közbülső fokozat az állandósult folyamathoz szükséges sejtsűrűség létrehozására Az 1. példa A) lépése szerint kapott metánt hasznosító baktériumtenyészetet tartalmazó fermentléből 5,0 litert használtunk fel egy 5,0 liter hasznos térfogatú folytonos üzemű keverős fermentor beindításához. A fermentorba a következő összetételű vizes táptalajt vittük be: 5
