Способ получения биомассы
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ МИКРООРГАНИЗМОВ-, предусматривающий культивирование микраорганизмов на питательной среде, содержащей источники углерода, азота, фосфора и минеральные соли, отделение биомассыи рециркуляцию жидкой фазы в процесс культивирования, отличаю- ' щ и и с я тем, что, с целью очистки жидкой фазы и увеличения выхода биомассы, жидкую фазу перед рециркуляцией подвергают электрофлотации в две стадии, на первой из которых проводят злектрофлотацию на кислороде с добавлением хлорида железа, хлорида натрия и сульфата алюминия в соотношении (Ю-ЮО) :
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 1(51) С 12 П 1/26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .
И ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
«
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
« (21) 2737023/28-13 (22) 29.01.79 (46) 07.08.83. Бюл. 9 29е (72) Б.С. Ксенофонтов, П.A. Смыслов, A.Н. Григорян и К.И. Битрих (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ и Научно-технический центр технической микробиологии (ГДР) (53) 661.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 506614 кл. С 12 С 11/18, 1973. (54 ) (57 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ EHOMACC(МИКРООРГАНИЗМОВ; предусматривающий культивирование микроорганизмов на питательной среде, содержащей источники углерода, азота, фосфора и минеральные соли, отделение биомассы и рециркуляцию жидкой фазы в процесс культивирования, о т л и ч а юшийся тем,,что, с целью очистки жидкой фазы и увеличения выхода биомассы, жидкую фазу перед рециркуляцией подвергают электрофлотации в две стадии, на первой из которых проводят электрофлотацию на кислороде с добавлением хлорида железа, хлорида натрия и сульфата алюминия в соотношении {10-100): (О, 2-4): (8-30) при концентрации хлоридов 10-160 мг/л, а на второй стадии проводят электрофлотацию на водороде с использованием в качестве электролита раствора солей, входящих в состав питательной среды, при этом на обеих стадиях,р (:) электрофлотации между электродами помещают ионообменную мембрану.
816154
Изобретение относится к микробиологичЕской промышленности, а имен«о к способу получения биомассы микроорганизмов, предпочтительно метанокисляющих бактерий.
Известен способ получения биомассы микроорганизмов, предусматривающий культивирование на питательной среде, содержащей источники углерода, азота, фосфора и минеральные соли, отделение биомассы и рецир- 10 куляцию жидкой фазы в процессе культивирования (1) .
Недостатками такого способа являются загрязненность рециркулируемой жидкой фазы продуктами метабомума, высокое химическое потребление кислорода в ней, что приводит к ингибированию роста микроорганизмов и снижению выхода биомассы в процессе культивирования.
Цель изобретения - очистка жидкой фазы и увеличение выхода биомассы.
Указанная цель достигается тем, что при осуществлении способа получения биомассы мйкроорганизмов, . преду сма три в ающе го кул ь т и ви ров ан и я микроорганизмов на питательной среде, содержащей источники углерода, азота, фосфора и минеральные соли, отделение биомассы и рециркуляцию 30 жидкой фазы в процесс культивирования, жидкую фазу перед рециркуляцией подвергают электрофлотации в две стадии, на первой из которых проводят электрофлотацию на кисло- 35 роде с добавлением хлорида железа, хлорида натрия и сульфата алюминия в соотношении (10-100): (О, 2-4): (8-30) при концентрации хлоридов 10-160 мг/л а на второй стадии проводят электро- 40 флотацию на водороде с использованием в качестве электролита раствора солей, входящих в состав пита- тельной среды, при этом на обеих стадиях электрофлотации между элек- . тродами помещают ионнообменную мем- 45 браку. руемую жидкость катионами солей, входящих в состан питательной среды.
Пример 1. Метанокисляющие бактерии штамм 1-70 культинировали на питательной среде следующего состава, г/л:
Фосфорная кислота 1,28
Сульфат аммония 0,9
Сульфат калия 0,56
Сульфат магния 0,28
Хлорид натрия 0,2
Хлорид железа (JI) 10 Сульфат алюминия 8
В качестве источника углерода использовали метан в количестве
15 л на 1 л питательной среды.
Культивирование микроорганизмов осуществляли в лабораторном ферментере рабочим объемом 20 л. Биосуспензию после Ферментера разделяли флотацией. Сгущенный продукт направляли на выпарку и .сушку, а жидкую фазу подвергали очистке электрофлотацией в две стадии. На первой стадии.проводили электрофлотацию на кислороде с добавлением хлорида железа, хлорида натрия и сульфата алюминия н соотношении 10:0,2:8 при концентрации хлоридов 10,5 мг/л.
Между электродами помещали анионообменную мембрану MA-40. На второй стадии проводили электрофлатацию на водороде с использованием в качестве электролита раствора солей, входящих в состан питательной среды, между электродами помещали катионообменную мембрану МК-40.
Состан добавляемых на второй стадии питательных солей„ мг/л:
Суперфосфат 2,7
Сульфат аммония 0,4
Сульфат калия
Сульфат магния 0,2
0,3
Санитарно-химические показатели культуральной среди после электрофлотационной очистки:
Взвешенные вещества, мг/л 4,5
Химическое потребление кислорода> мг/л
Степень очистки,Ъ 88,1
102
Полученную после электрофлотации очищенную культуральную среду возвращали в процессе культивирования.
Выход биомассы OT субстрата 0,77.
Пример 2. Способ осуществляли согласно примеру 1, но соотношение добавляемых хлорида железа, хлорида натрия и сульфата алюминия составляло 50:1,9:15 при общей концентрации хлоридов 75 мг/л.
Отделение жидкой фазы проводят в двухсекционном электрофлотационном аппарате с применением анионообменной и катионообменной мембран. В первой секции помещают анионообменную мембрану и пронодят электрофлотацию на кислороде, причем для интенсификации процесса добавляют соли железа, натрия и алюминия. На образующихся гидроокисях металлов адсорбируются органические соединения и полученные комплексы флотируют кислородом. Во второй секции проводят электрофлотацию на нодороде, при 60 этом в качестве электролита используют растворы солей, входящих н состав питательной среды. Применение на этой стадии катионообменной мембраны позволяет насытить рециркули816 54
Фос фор на я к и сл о та
Сульфат аммония
Сульфат калия
Сульфат магния
Хлорид натрия
Хлорид железа (1Т)
Сульфат цинка
Сульфат алюминия
1,28
0,96
0,65
0,30
0,15
10,8
0,2
7,0
99,1
94
Составитель Т. Мелентьева
Редактор Э. Бородкина Техред Т.Маточка Корректор A.Òÿñêî
Заказ 8128/4 Тираж 523 Подписное
ВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.Санитарно-химические показатели культуральной среды после электрофлотационной очистки;
Взвешенные вещества, мг/л 2,4
Химическое потребление кислорода, мг/л 92
Степень очистки,%
Выход биомассы от используемого субстрата 0,82
Пример 3. Способ осуществляли согласно примеру 1, но соотношение добавляемых хлорида железа, хлорида натрия и сульфата алюминия составляло 100:4:30 при общей концентрации хлоридов 160 мг/л.
Соотношение добавляемых хлорида железа, хлорида натрия и сульфата а алюминия составляло 100:4:30, а общая концентрация хлоридов в культуральной жидкости — 160 смг/л.
Санитарно-химические показатели культуральной среды после электрофлотационной очистки:
Взвешенные вещества, мг/л 3,6
Химическое потребление кислорода,мг/л
Степень очистки,Ъ 98,8
Выход биомассы от используемого субстрата 0,79.
Пример 4. Дрожжи ВСБ-564 выращивали на питательной среде следующего состава, г/л:
В качестве источника углерода
10 использовали 2Ъ н-парафинов. Культивирование проводили в лабораторном ферментере рабочим объемом 20 л.
Далее способ осуществляли согласно примеру 1, но на второй стадии флотации питательные соли добавляли в следующих количествах, мг/л:
Суперфосфат 30
Сульфат аммония 25
Сульфат калия 50 Сульфат магния 21
Санитарно-химические показатели культуральной среды после электрофлотационной очистки:
Взвешенные вещества, мг/л 2,8
Химическое потребление кислорода, мг/л
Степень очистки,Ъ . 98,6
30 Выход биомассы от используемого субстрата 0,86.
Предлагаемый способ получения биомассы Микроорганизмов с рециркуляцией очищенной электрофлотацией
35 жидкой фазы в процесс культивирования позволяет увеличить выход биомассы и уменьшить количество сточных вод.
