194301. lajstromszámú szabadalom • Fermentációs berendezés, különösen viszkózus aerób közegekhez
1 sos módon ellátható a szükséges felszerelésekkel, így például lemezes vagy más keverőegység, közeg elemző berendezés, hőmérsékletszabályozó berendezés megfelelő hőmérővel, pH-mérő, mintavevők, adagolóberendezés, oxigént és szén dioxidot bevezető csövek, stb. alkalmazhatók. A találmány szerinti berendezés alkalmazásával lehetővé válik a fermentációs tartályt kitöltő folyékony közeg hatásos recirkuláltatása, függetlenül attól, hogy mekkora a folyadék viszkozitása. A folyadék mozgása során felszíne erőteljes kapcsolatba kerül a gázzal és viszkózus folyamat esetében lehetővé válik a közeg behívása és fermentáció folyamatának zajlásával jellemzett térrész fölé, például a gázfázisba, amivel automatikusan csökkenteni lehet a folyékony bázis fölötti habképződést, egészen a behívás magasságáig. További előnye a találmány szerinti berendezésnek, hogy a szflárd fázis a folyékonyban igen jól elosztható, nagy homogenitást! szuszpenzió hozható létre nagy viszkozitású közeg alkalmazása mellett is, a szívóhatások kihasználása révén, amelynek forrásait az üreges forgórész belépő nyüása jelentik. Az üreges forgórész hajtásához a fermentációs tartály alsó és felső részében is kialakítható megfelelő csatlakozás. A találmány szerinti fermentációs berendezés az Ismertekkel összehasonlítva jelentős energiamegtakarítást biztosít. A találmány szerinti berendezést, a továbbiakban példaként! kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés, keresztmetszete A találmány szerinti berendezés alapját 1 fermentációs tartály képezi, amelynek 11 fenékrésze és 10 fedője van, s ezek az 1 fermentációs tartályon belül 12 támaszokon vannak elhelyezve. Ez utóbbiak 2 üreges forgórészhez csatlakoznak, amelynek 3 függőleges tengelye van. A 2 üreges forgórész 13 köpenyből, gyűrűs kialakítású, középső részén a közeget a 2 üreges forgórészbe bevezető 14 központi nyílással ellátott 5 fenékrészből és 4 fedőből áh. A 4 fedőben és a 13 köpenyben 6 kilépő nyílásokból több sor vagy oszlop van, amelyeken keresztül a közeg át tud áramlanl. A 6 kilépő nyílások célszerűen fúvókaszerűen vannak kialakítva. A tengelyt 9 villanymotor hajtja meg, amelynek fordulatszáma megfelelő berendezés segítségével szabályozható. A 3 függőleges tengely és a 13 köpeny között 8 keresztirányú kapcsolóelemek hoznak létre kapcsolatot. Az 1 fermentációs tartályon belül, célszerűen a kerülete mentén a tengelyre szimmetrikusan 7 felső rész van kialakítva, függőleges rudak vagy hasonló ütközőelemek beépítésével, amelyek az 5 fenékrészre támaszkodnak, az 1 fermentációs tartály köpenyén vannak elhelyezve és céljuk az, hogy-központi örvény kialakulását megakadályozzák, amely egyébként a 2 üreges forgórész forgása során az 1 fermentációs tartályban létrejöhetne. Az 1 fermentációs tartály két üzemi térrel van kialakítva, ahol az alsó a folyadékot, a felső a gáz halmazállapotú közeget fogadja be. A 2 üreges forgórész alsó tartománya a folyadékba merül és forgása során a folyékony közeg először a 14 központi nyíláson keresztül a 2 üreges forgórész 5 fenékrészébe áramlik. A centrifugális erő hatására a folyékony közeg a 2 üreges forgórészben felfelé mozdul megfe2 lelő spirális pálya mentén, a 4 fedőben kialakított 6 kilépő nyílásokon keresztül, a 13 köpeny nyílásain a célszerűen fúvókaszerű kialakítású kimeneteken áthalad és cseppek formájában elhagyja a 2 üreges forgórész belső terét, az 1 fermentációs tartályba, általában annak felső, gáz halmazállapotú közeggel kitöltött részébe jut. A cseppek az 1 fermentációs tartályon belül a szflárd felületű részekre esvén szétbomlanak, az 1 fermentációs tartály folyadékkal ki nem töltött részének falain vékony fflmréteg alakul ki belőlük, majd a filmszerű rétegben áramolva visszakerül a folyadékba, mely a 2 üreges forgórész alsó részében van. A gáz halmazállapotú közeggel kitöltött részben a gáz és a folyadék között Intenzív diffúziós folyamatok zajlanak le, így az 1 fermentációs tartályban elhelyezett mikroorganizmusok sejtnövekedéséhez szükséges mennyiségű oxigén beadagolása biztosítható. A folyadéknak abban a zónájában, amely a 2 üreges forgórész alsó részének zónájában a forgás hatására alakul kl, a folyadék keveredése tökéletes, s a fermentációs folyamat elősegítése Ily módon Is biztosított. Ha a 4 fedőben vagy a 13 köpenyben megfelelően beállított fúvókát helyezünk el, a 2 üreges forgórészen belül elhelyezett folyadékban elegendően nagy centrifugális nyomás ébred és így a kiáramló nagynyomású folyadék felhasználható például arra is, hogy a folyadék felületén a fermentációs folyamat hatására képződött habot megszüntessük, aminek révén a fermentációs folyamat hatékonysága javul. Ez azzal az előnnyel jár, hogy a folyamathoz szükséges energia kisebb lesz, a berendezés felépítése leegyszerűsödik, nincs szükség például habmentesítő folyadék, vagy a hab eltávolítására alkalmas mechanikus készülék alkalmazására. A találmány szerinti fermentációs berendezés viszkozitástól függetlenül használható folyékony halmazállapotú közegekben lefolytatandó fermentációs folyamat megvalósítására, abban az esetben is, ha a fermentáció során a viszkozitás mértéke erőteljesen változik, vagy olyan szuszpenzió alakul ki, amelyben anyagdarabkák vagy szálas szerkezetek jelennek meg. így a berendezés a nem newtoni jellegű folyadékok esetén Is jól használható. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Fermentációs berendezés, különösen viszkózus aerób közegekhez, amely folyadékot befogadó és folyadék keverésére alkalmasan kiképzett fermentációs tartály, és a közeg keverésére vagy szivattyúzására szolgáló eszközöket tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a fermentációs tartálynak (1) üreges forgórésze (2) van, amely hajtott függőleges tengelyhez (3) van csatlakoztatva, köpennyel (13) és fenékrésszel (5) van kialakítva, ahol az üreges forgórész (2) fenékrésze (5) legalább egy belépő nyílással (14) van ellátva. 2. Az 1. Igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az üreges forgórész (2) fedővel (4) van eflátva, ahol a fedőben (4) vagy a köpenyben (13) az üreges forgórész (2) Idlépő nyílásokkal (6) van ellátva. 194 301 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
