193041. lajstromszámú szabadalom • Fermentáló berendezés
193041 sztrátumot hordozó, nyílásokkal kialakított tálca van elrendezve. A találmány szerinti fermentáló berendezés mikroorganizmusok, mikroalgák és egyedi szövetek folyékony, szilárd, illetve vegyes szubsztrátumon való tenyésztésére alkalmas. A fermentáló berendezésben alkalmazott impulzusszerü keverés és a szellőzővel egyetlen egységet alkotó keverőegység különleges felépítése folytán a tenyészfolyadék sugárszerű, illetve átbuborékoltató keverése végezhető el, ami a különböző mikroorganizmusfajok számára a hidrodinamikai feltételek kiválasztásának szempontjából nagyon fontos. A fermentáló berendezésben elrendezett, nyílásokkal ellátott vízszintes tálca, valamint a szellőzőn kialakított cserélhető rátétek lehetővé teszik, hogy különféle aerob mikroorganizmusokat, micéliumokat, egyedi szövetek fitoautotróf tenyészetét folyékony, szilárd, illetve vegyes szubsztrátumon tenyésszük, valamint immobilizált fermentummal, illetve sejtekkel folyamatokat végezzünk. A találmányt részletesen előnyös kiviteli példák kapcsán, rajz segítségével ismertetjük, ahol a rajzon az 1. ábra a találmány szerinti fermentáló berendezés előlnézetét hosszmetszetben, és a 2. ábra a folyadékáramot formáló rátét kiviteli példáját hosszmetszetben mutatja, a 3. ábra az 1. ábra szerinti fermentáló berendezést ismerteti, amelynél a visszacsapó szelepek fordított helyzetben vannak, a 4. ábra hét külön tartállyal és meghajtással vezérelt, közös, membránnal ellátott fermentáló berendezést, míg az 5. ábra ipari körülmények között alkalmazható többfunkciós fermentáló berendezést mutat. Az 1. ábrán ismertetett fermentáló berendezés 2 hőcserélő köpennyel ellátott 1 tartállyal van kialakítva, amelynek belépőnyílásában baktériumzáró 3 levegőszűrő van elhelyezve. Az 1 tartályban 4 szellőző és 5 keverőegység van elrendezve. Az 5 keverőegység függőleges 6 keringtetőcsővel és a 6 keringtetőcső alsó vége alatt elhelyezett 7 membránnal van kialakítva, ahol a 7 membrán 8 csonkon keresztül pneumatikus vezérlőhajtással (az ábrán nincs feltüntetve) van kapcsolatban. A 7 membrán és a 6 keringtetőcső között merev 9 válaszfal van elrendezve, amely a középpontjához viszonyítva eltoltan elrendezett átmenő 10 furattal van ellátva, amely a 7 membránnal 11 zárt teret képez. A 4 szellőző és az 5 keverőegység egy egységet képeznek, amely a 9 válaszfalon van elrendezve és folyadék- vagy gázáramot elosztó 12 kamrával van ellátva. A 12 kamra 1 két 13, 14 visszacsapó szeleppel három 15, 16, 17 térközre van felosztva, amelyek közül a 13, 14 visszacsapó szelepek között levő 16 térköz a 9 válaszfal 10 furatával, a 13, 14 visszacsapó szelepek alatt levő 15 térköz 18 nyílásokon keresztül az 1 tartály folyadékzónájával, míg a 13, 14 visszacsapó szelepek fölött kialakított 17 térköz a .6 keringtetőcső belső terével közlekedik. A 6 keringtetőcső felső vége az 1 tartály folyadékszintje fölötti zónába van elvezetve. A 6 keringtetőcső felső szabad végén 4 szellőzőként kialakított cserélhető rátét van elrendezve, amely az ismertetett megoldás esetén sugárszivattyú. Az 1 tartályban továbbá vízszintes 19 tálca van elrendezve, amely 20 nyílásokkal van ellátva. A 19 tálcán a szilárd tápszubsztrátum van elhelyezve. Az 1. ábrán bemutatott fermentáló berendezés többfunkciós „inokulátor“ típusú és mikroorganizmusok laboratóriumi tenyésztésére alkalmas, éspedig folyékony, illetve vegyes tápszubsztrátumon szaporodó baktériumok, élesztő és más aerob mikroorganizmusok tenyésztésére. A fermentáló berendezés következőképpen működik. Az 1 tartályt folyadékkultúrával töltjük fel —- amelynek szintje a 4 szellőző beállítási magasságát nem lépheti túl és a baktériumzáró 3 levegőszűrővel lezárjuk. A 8 csonkon keresztül például sűrített levegős impulzusgenerátor segítségével meghatározott frekvenciájú légnyomásos vezérlőimpulzusokat vezetünk a 7 membrán alatt levő 21 kamrába. Ennek hatására a 7 membrán oda-vissza mozog és lefelé irányuló mozgása során a 18 nyíláson, a 14 visszacsapó szelepen, a 15 térközön és a 10 furaton keresztül az 1 tartályból a 11 zárt térbe folyadékkultúrát szív. Ezalatt a 13 visszacsapó szelép zárva marad. A 7 membrán felfelé irányuló mozgása esetén a 11 zárt térben levő folyadékkultúra a 10 furaton, a 16 térközön, a 13 visszacsapó szelepen, a 6 keringtetőcsövön és a 4 szellőzőn keresztül sugáralakban visszaterelődik az 1 tartályba. Ezalatt 14 visszacsapó szelep záródik. A 4 szellőzőben (sugárszivattyú) alakított folyadékkultúra sugarak az 1 tartályban levő folyadékkultúra térfogatán áthaladnak és levegőoxigént diszpergálnak, amelyet az 1 tartály folyadékszintje feletti zónából szívnak fel. A 7 membrán oda-vissza mozgása során az 1 tartály folyadékkultúraszintje is ingadozik, ismételve a 7 membrán mozgását, és ezáltal az 1 tartály folyadékszintje felett levő levegő és külső, levegő között a 3 levegőszűrőn keresztül levegőcsere jön létre. Vegyes tápszubsztrátum alkalmazásakor az 1 tartályban 20 nyílásokkal ellátott •vízszintes 19 tálca van elrendezve,amely a 6 keringtetőcsőre és az 1 tartály falára 22 rugalmas gyűrűk által van rögzítve. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
