199557. lajstromszámú szabadalom • Fermentációs berendezés mikroorganizmusok aerob tenyésztésére
Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy két szomszédos keverő közé alul, felül nyitott, kúpos terelőernyőt helyezünk el, amelynek alsó peremének külső kerülete kisebb, mint a hengeres test belső kerülete. Előnyösen valamennyi ernyő és az alatta lévő keverő közé terelőgyűrűt helyezünk el, amelynek külső kerülete a berendezés hengeres testének belső falával érintkezik, belső kerülete pedig egyenlő vagy kisebb, mint a felette lévő ernyő alsó peremének külső kerülete. Célszerűen az ernyő csonkakúp alakú. A találmány szerint kialakított és elhelyezett terelőernyő a legalul lévő keverő által diszpergált, majd az agglomeráció útjára lépett levegőt összegyűjti és a levegőbuborékokat a fölötte lévő keverő aktív keverési zónájába juttatja, úgyhogy azok teljes mértékben újra diszpergálódnak. Ezt a folyamatot annyiszor ismételjük ahány keverő van a berendezésben. A többszöri diszpergálás lehetővé teszi, hogy kevesebb levegővel ugyanolyan oxigénellátást biztosítsunk, mint a hagyományos fermentorban, vagy értelemszerűen, változatlan mennyiségű levegővel jobb oxigénellátást érjünk él, mint amilyent a hagyományos fermentorban elértünk volna. A terelőernyő levegőt összegyűjtő funkcióját nagymértékben fokozhatjuk azzal, hogy minden egyes ernyő alá és az alatta lévő keverő fölé terelőgyűrűt helyezünk el. Ez megakadályozza a berendezés hengeres fala mellett a levegő „megszökését", ugyanakkor nem akadályozza a folyadék, azaz a fermentlé függőleges irányú mozgását. Mivel a terelőernyő és a terelőgyűrű használatával a levegő mozgási irányát egyértelműen meghatározhatjuk, ugyanakkor a folyadék függőleges irányú mozgását nem akadályozzuk, az egyes — terelőernyővel elkülönített — szektorok között a teljes homogenitás biztosítható. A találmány szerinti megoldás további előnyt is biztosít. Ismeretes, hogy folyadékban egy keverő adott sebességgel történő forgatásához szükséges energia csökkenthető, ha a keverők alá gázt pl, levegőt fúvatunk be, mert a folyadék-gáz heterodiszperz rendszernek kisebb a keverővei szembeni ellenállása, mint a folyadéknak tisztán. A hagyományos fermentoi'oknál az alsó keverő alá juttatunk csak be levegőt, így csak ennek könnyített a jársjsa, a többi keverő levegővel kevésbé elegyített közegben forog, nagyobb energiafelvétellel. A találmány szerinti berendezésben anélkül, hogy külön levegőellátást kellene biztosítani az egyes keverőkhöz, minden keverő azonos, az adott körülmények között a legkisebb energia-felvételt igénylő folyadék-gáz heterodiszperz rendszerben forog. Ezt a keverők között elhelyezett. terelőernyők és az ezek alatt elhelyezett terelőgyűrűk teszik lehetővé. 3 A találmányt részletesebben az 1. ábra alapján ismertetjük, amely a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakját mutatja be, vázlatos hosszmetszetben. Amint az ábrából látható, a berendezés kettősfalú hengeres 1 testből áll, amely két végén, alul és felül, félkör alakban le van zárva. Az 1 testen alul 2 légbevezető nyílás, felül 3 légelvezető nyílás van kialakítva. Az 1 testen felül ezenkívül legalább egy 22 adagolócsonk és alul 23 mintavevőcsonk van elhelyezve. Az 1 test palástján a 21 folyadékszint alatt 24 mérőhely van kialakítva. A hengeres 1 test a kettős falba bevezetett hideg folyadékkal hűthető, ill. a bevezetett meleg folyadékkal vagy gőzzel fűthető. Az 1 testben forgó 4 tengely van központosán elhelyezve, amelyre az ábrázolt kivitelnél három 5, 6, 7 keverő van rögzítve. A legalsó 5 keverő és fölötte lévő 6 keverő közé 8 terelőernyő, a 6 keverő és a fölötte lévő 7 keverő közé 9 terelőernyő van elhelyezve. A 8 és 9 terelőernyők kúposak, előnyösen csonkakúp alakúak. Az a kúpszög 90—120° között van. A csonkakúp alul és felül nyitott, úgyhogy a 4 tengely és a 8 terelőernyő között körgyűrű alakú 10 nyílás, a 4 tengely és 9 terelőernyő között körgyűrű alakú 11 nyílás marad szabadon. A 8 terelőernyő alsó peremének külső 12 kerülete, illetve a 9 terelőernyő alsó peremének külső 13 kerülete és a hengeres 1 test között körgyűrű alakú, b szélességű 14 rés marad szabadon, mert a 8, illetve 9 terelőernyő alsó peremének külső 12, illetve 13 kerülete kisebb, mint a hengeres 1 test belső kerülete. A 14 rés J) szélessége a fermentorban lévő anyag konzisztenciájától függ, sűrűbb anyagnál a 14 rés b. szélességét nagyobbra választjuk. A 8, illetve 9 terelőernyő a kúpszögét ugyancsak a fermentorban lévő anyag konzisztenciája határozza meg. A 8, illetve 9 terelőernyők és a közvetlenül alattuk lévő 5, illetve 6 keverők között 15, illetve 16 terelőgyűrűk vannak elhelyezve. Ezeknek külső kerülete a berendezés hengeres 1 testének belső falával érintkezik és az ábrázolt kivitelnél ahhoz van rögzítve. A 15, 16 terelőgyűrűk belső 17, illetve 18 kerülete egyenlő vagy kisebl mint a felettük lévő 8, illetve 9 terelőernyő alsó peremének külső 12, illetve 13 kerülete. A 15 és 16 terelőgyűrű c szélessége másrészt az anyag konzisztenciájától is függ. Ugyancsak az anyag konzisztenciájától függ a 15, illetve 16 terelőgyűrűnek a felette lévő 8, illetve 9 terelőernyőtől való 19, illetve 20 távolsága. A rajzon a találmány szerinti berendezés egy kiviteli példáját mutattuk be, azonban az ernyő és gyűrű alakja, mérete és egymáshoz viszonyított aránya tetszés szerint változtatható. A találmány szerinti berendezés a következőképpen működik: A fermentációs berendezésbe alul a 2 légbevezető nyíláson belé4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
