JPH077760Y2 - バイオリアクター装置 - Google Patents
バイオリアクター装置Info
- Publication number
- JPH077760Y2 JPH077760Y2 JP1989036702U JP3670289U JPH077760Y2 JP H077760 Y2 JPH077760 Y2 JP H077760Y2 JP 1989036702 U JP1989036702 U JP 1989036702U JP 3670289 U JP3670289 U JP 3670289U JP H077760 Y2 JPH077760 Y2 JP H077760Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- culture
- filtrate
- conduit
- flow rate
- membrane filtration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、微生物とその培地を含む処理液をループ状の
培養管路内で循環流動させる循環ポンプと、前記処理液
から固液分離してろ液を取出す膜ろ過装置とを、前記培
養管路に設け、前記培養管路に培地を供給する培地供給
管路を設けてあるバイオリアクター装置に関する。
培養管路内で循環流動させる循環ポンプと、前記処理液
から固液分離してろ液を取出す膜ろ過装置とを、前記培
養管路に設け、前記培養管路に培地を供給する培地供給
管路を設けてあるバイオリアクター装置に関する。
従来、前記膜ろ過装置に接続したろ液回収管路は、ほぼ
大気圧に維持され、循環ポンプの設定された吐出圧のみ
によって、膜ろ過装置からろ液が分離回収されるように
構成してあった。
大気圧に維持され、循環ポンプの設定された吐出圧のみ
によって、膜ろ過装置からろ液が分離回収されるように
構成してあった。
しかし、膜ろ過装置による固液分離に伴って、膜ろ過装
置のろ過膜が目詰まりしていって、膜ろ過装置を介して
培養管路内の処理液から取出されるろ液の流量が低下
し、それに伴って培養管路内での微生物の生産する生産
物の濃度が高くなる。そこで、一般に微生物は生産する
生産物の濃度が高くなるにつれ活性が低下する傾向にあ
るために、培養管路内の美声物の培養環境が悪化するこ
とになり、培養管路内の培養効率が低下する欠点があっ
た。また、一定流量のろ液が取り出されるようにするた
めに、膜ろ過装置に処理液を循環供給するための循環ポ
ンプの吐出圧を上昇させる制御手段を設けることも考え
られるが、この場合は、培養管路内の圧力が上昇して培
養管路内の培養環境が悪化する危険性があり、やはり、
培養効率を低下させる欠点があった。
置のろ過膜が目詰まりしていって、膜ろ過装置を介して
培養管路内の処理液から取出されるろ液の流量が低下
し、それに伴って培養管路内での微生物の生産する生産
物の濃度が高くなる。そこで、一般に微生物は生産する
生産物の濃度が高くなるにつれ活性が低下する傾向にあ
るために、培養管路内の美声物の培養環境が悪化するこ
とになり、培養管路内の培養効率が低下する欠点があっ
た。また、一定流量のろ液が取り出されるようにするた
めに、膜ろ過装置に処理液を循環供給するための循環ポ
ンプの吐出圧を上昇させる制御手段を設けることも考え
られるが、この場合は、培養管路内の圧力が上昇して培
養管路内の培養環境が悪化する危険性があり、やはり、
培養効率を低下させる欠点があった。
本考案の目的は、培養管路内の培養効率を、低下させな
いようにしながらろ液が取り出されるようにする点にあ
る。
いようにしながらろ液が取り出されるようにする点にあ
る。
本考案のバイオリアクター装置の特徴構成は、膜ろ過装
置に接続したろ液回収管路に、前記膜ろ過装置からろ液
を吸引して取出す吸引ポンプを設け、前記ろ液回収管路
内の回収ろ液の流量を検出する検出手段を設け、前記検
出手段からの検出結果に基づいて、設定流量に対する検
出流量の偏差が減少するように、前記吸引ポンプの吸引
力を自動的に変更操作する制御手段を設けてあることに
あり、その作用及び効果は次の通りである。
置に接続したろ液回収管路に、前記膜ろ過装置からろ液
を吸引して取出す吸引ポンプを設け、前記ろ液回収管路
内の回収ろ液の流量を検出する検出手段を設け、前記検
出手段からの検出結果に基づいて、設定流量に対する検
出流量の偏差が減少するように、前記吸引ポンプの吸引
力を自動的に変更操作する制御手段を設けてあることに
あり、その作用及び効果は次の通りである。
つまり、膜ろ過装置による固液分離に伴って、ろ過膜の
目詰まりに起因して膜ろ過装置からのろ液回収流量が低
下していくと、制御手段によって、設定流量に対する検
出流量の偏差が減少するように、ろ液回収管路に設けた
吸引ポンプの吸引力が自動的に変更操作されるために、
培養管路内の処理液からは、常時ほぼ一定流量のろ液が
取出される。
目詰まりに起因して膜ろ過装置からのろ液回収流量が低
下していくと、制御手段によって、設定流量に対する検
出流量の偏差が減少するように、ろ液回収管路に設けた
吸引ポンプの吸引力が自動的に変更操作されるために、
培養管路内の処理液からは、常時ほぼ一定流量のろ液が
取出される。
その上、膜ろ過装置を介して常に一定流量のろ液が取出
されるようにするために、例えば膜ろ過装置に処理液を
循環供給するための循環ポンプの吐出圧を、変更自在に
形成し、ろ液回収管路内のろ液流量の低下に伴って循環
ポンプの吐出圧を上昇させる制御手段を設ける場合に比
べ、本考案は、循環ポンプの吐出圧を一定に維持できな
がら、培養管路内から一定流量のろ液を問出すことが出
来、培養管路内では微生物の生産物の過剰な蓄積によ
り、微生物の活性が低下する等の悪影響を受けにくくす
ることが出来るようになり、培養管路内の微生物に対す
る培養環境を、安定的に維持できる。
されるようにするために、例えば膜ろ過装置に処理液を
循環供給するための循環ポンプの吐出圧を、変更自在に
形成し、ろ液回収管路内のろ液流量の低下に伴って循環
ポンプの吐出圧を上昇させる制御手段を設ける場合に比
べ、本考案は、循環ポンプの吐出圧を一定に維持できな
がら、培養管路内から一定流量のろ液を問出すことが出
来、培養管路内では微生物の生産物の過剰な蓄積によ
り、微生物の活性が低下する等の悪影響を受けにくくす
ることが出来るようになり、培養管路内の微生物に対す
る培養環境を、安定的に維持できる。
従って、培養管路内の微生物に対する培養環境を安定さ
せながら、一定流量のろ液を、培養管路内の処理液から
維持して取出すことができ、長期にわたって培養管路内
の培養効率を高く維持できるようになった。
せながら、一定流量のろ液を、培養管路内の処理液から
維持して取出すことができ、長期にわたって培養管路内
の培養効率を高く維持できるようになった。
次に、本考案の実施例を、図面に基づいて説明する。
乳酸菌とそのその培地を含む処理液をループ状の培養管
路（１）内で循環流動させる循環ポンプ（P1）と、処理
液から固液分離してろ液を取出す膜ろ過装置（２）と
を、培養管路（１）に設け、培養管路（１）に、密閉型
の培地貯留槽（３）内の培地を供給する培地供給管路
（４）、及び、アルカリ供給用のギアポンプ（P4）を介
して培養管路（１）にアルカリ槽（５）内のアルカリを
供給するアルカリ供給管路（６）を、培養管路（１）に
接続し、膜ろ過装置（２）を形成するに、２つのチュー
ブ状ろ過膜（７）を並列に接続し、両ろ過膜（７）を択
一的に使用状態又は使用停止状態に切換える切換装置
（８）を設けてバイオリアクター装置を構成してある。
路（１）内で循環流動させる循環ポンプ（P1）と、処理
液から固液分離してろ液を取出す膜ろ過装置（２）と
を、培養管路（１）に設け、培養管路（１）に、密閉型
の培地貯留槽（３）内の培地を供給する培地供給管路
（４）、及び、アルカリ供給用のギアポンプ（P4）を介
して培養管路（１）にアルカリ槽（５）内のアルカリを
供給するアルカリ供給管路（６）を、培養管路（１）に
接続し、膜ろ過装置（２）を形成するに、２つのチュー
ブ状ろ過膜（７）を並列に接続し、両ろ過膜（７）を択
一的に使用状態又は使用停止状態に切換える切換装置
（８）を設けてバイオリアクター装置を構成してある。
前記膜ろ過装置（２）には、吸引ポンプ（P2）を設けた
ろ液回収管路（９）を接続してあり、固液分離するろ液
を、吸引ポンプ（P2）で一定流量吸引して膜ろ過装置
（２）からろ液回収管路（９）を介して外部に取出すよ
うに構成してある。
ろ液回収管路（９）を接続してあり、固液分離するろ液
を、吸引ポンプ（P2）で一定流量吸引して膜ろ過装置
（２）からろ液回収管路（９）を介して外部に取出すよ
うに構成してある。
前記培地貯留槽（３）には、培地調整槽（10）でコーン
スティープリカー（C.S.L）を主成分として調整された
酸性（約PH4）の培地材料から、除菌フィルター（11）
によって雑菌を除いた培地として供給される。
スティープリカー（C.S.L）を主成分として調整された
酸性（約PH4）の培地材料から、除菌フィルター（11）
によって雑菌を除いた培地として供給される。
尚、（P3）は、培地調整槽（10）内の培地材料を、除菌
フィルター（11）に加圧供給する供給ポンプである。
フィルター（11）に加圧供給する供給ポンプである。
前述のように、除菌フィルター（11）を通して供給され
た前記培地貯留槽（３）内の培地は、約PH4の酸性溶液
であるために、雑菌による汚染は防止されるけれども、
乳酸菌の培養には好ましくないためには、ほぼPH5.5以
上に調整して、培養管路（１）内に供給する必要があ
り、また、培養管路（１）内では、乳酸菌の培養に伴っ
て乳酸が生成されてPHが低下する傾向にあり、培養管路
（１）内の培地も、ほぼ中性域にPH調整する必要があ
る。
た前記培地貯留槽（３）内の培地は、約PH4の酸性溶液
であるために、雑菌による汚染は防止されるけれども、
乳酸菌の培養には好ましくないためには、ほぼPH5.5以
上に調整して、培養管路（１）内に供給する必要があ
り、また、培養管路（１）内では、乳酸菌の培養に伴っ
て乳酸が生成されてPHが低下する傾向にあり、培養管路
（１）内の培地も、ほぼ中性域にPH調整する必要があ
る。
そこで、前記アルカリ槽（５）からはアルカリ供給管路
（６）を介して例えば10〜12Nの水酸化ナトリウム（NaO
H）溶液が培地に混入され、培養管路（１）内に配置し
たPHセンサ（12）からの検出結果に基づいて、処理液の
PHが設定範囲内になるようにギアポンプ（P4）の回転数
を変更操作してアルカリ混入量を調整するPH制御装置
（13）が設てある。
（６）を介して例えば10〜12Nの水酸化ナトリウム（NaO
H）溶液が培地に混入され、培養管路（１）内に配置し
たPHセンサ（12）からの検出結果に基づいて、処理液の
PHが設定範囲内になるようにギアポンプ（P4）の回転数
を変更操作してアルカリ混入量を調整するPH制御装置
（13）が設てある。
前記培養管路（１）内では、乳酸菌の培養増殖に伴っ
て、菌体密度が高くなり、乳酸菌の増殖率が低下するた
めに、菌回収ポンプ（P5）による引抜きによって、増殖
した乳酸菌の含有する処理液が、培養管路（１）におけ
る循環ポンプ（P1）の上流に接続された回収管路（14）
を介して連続的に抜き取られ、膜ろ過装置（２）内の乳
酸菌の濃度が一定に保たれて、連続培養可能に構成して
ある。
て、菌体密度が高くなり、乳酸菌の増殖率が低下するた
めに、菌回収ポンプ（P5）による引抜きによって、増殖
した乳酸菌の含有する処理液が、培養管路（１）におけ
る循環ポンプ（P1）の上流に接続された回収管路（14）
を介して連続的に抜き取られ、膜ろ過装置（２）内の乳
酸菌の濃度が一定に保たれて、連続培養可能に構成して
ある。
前記回収管路（14）から抜き取られた処理液は、回収管
路（14）に接続した乳酸菌貯留槽（15）に溜められてい
る。
路（14）に接続した乳酸菌貯留槽（15）に溜められてい
る。
前記切換装置（８）を構成するに、両ろ過膜（７），
（７）を並列接続する接続管（16）夫々に開閉弁（V1）
を設け、それらの開閉弁（V1）を選択的に開閉操作する
操作部（17）を設けてある。
（７）を並列接続する接続管（16）夫々に開閉弁（V1）
を設け、それらの開閉弁（V1）を選択的に開閉操作する
操作部（17）を設けてある。
つまり、前記切換装置（８）によって、複数のろ過膜
（７），（７）の少なくとも一つを、使用状態にして処
理液を通しながら、ろ過能力の低下したろ過膜（７）
を、使用停止状態にして洗浄等の再生処理が行なえるよ
うに構成してある。
（７），（７）の少なくとも一つを、使用状態にして処
理液を通しながら、ろ過能力の低下したろ過膜（７）
を、使用停止状態にして洗浄等の再生処理が行なえるよ
うに構成してある。
図中（18）は、夫々熱交換器で、夫々の管路を適温にな
るようにコントロール自在に構成してある。
るようにコントロール自在に構成してある。
前記ろ液回収管路（９）内の回収ろ液の流量を検出する
検出手段（Ｓ）を設け、検出手段（Ｓ）からの検出結果
に基づいて、設定流量に対する検出流量の偏差が減少す
るように、吸引ポンプ（P2）の回転数を変更させて、そ
の吸引力を自動的に変更操作する制御手段（20）を設け
てある。
検出手段（Ｓ）を設け、検出手段（Ｓ）からの検出結果
に基づいて、設定流量に対する検出流量の偏差が減少す
るように、吸引ポンプ（P2）の回転数を変更させて、そ
の吸引力を自動的に変更操作する制御手段（20）を設け
てある。
つまり、培養管路（１）内の圧力を変えずに、ろ液回収
管路（９）内のろ液の回収流量を一定に保つように構成
してある。
管路（９）内のろ液の回収流量を一定に保つように構成
してある。
前記培養管路（１）内で培養する菌は、乳酸菌以外に酢
酸菌等のほかの菌であってもよく、それらを微生物と総
称する。
酸菌等のほかの菌であってもよく、それらを微生物と総
称する。
前記ギアポンプ（P4）を介して培養管路（１）に供給す
るアルカリは、水酸化ナトリウム溶液以外のアルカリ液
であっても良い。
るアルカリは、水酸化ナトリウム溶液以外のアルカリ液
であっても良い。
前記培地材料としては、前記C.S.L以外のものであって
もよい。
もよい。
尚、実用新案登録請求の範囲の項に図面との対照を便利
にする為に符号を記すが、該記入により本考案は添付図
面の構造に限定されるものではない。
にする為に符号を記すが、該記入により本考案は添付図
面の構造に限定されるものではない。
図面は本考案に係るバイオリアクター装置の実施例を示
す概略図である。 （１）……培養管路、（２）……膜ろ過装置、（４）…
…培地供給管路、（９）……ろ液回収管路、（20）……
制御手段、（P1）……循環ポンプ、（P2）……吸引ポン
プ、（Ｓ）……検出手段。
す概略図である。 （１）……培養管路、（２）……膜ろ過装置、（４）…
…培地供給管路、（９）……ろ液回収管路、（20）……
制御手段、（P1）……循環ポンプ、（P2）……吸引ポン
プ、（Ｓ）……検出手段。
Claims (1)
- 【請求項１】微生物とその培地を含む処理液をループ状
の培養管路（１）内で循環流動させる循環ポンプ（P1）
と、前記処理液から固液分離してろ液を取出す膜ろ過装
置（２）とを、前記培養管路（１）に設け、前記培養管
路（１）に培地を供給する培地供給管路（４）を設けて
あるバイオリアクター装置であって、前記膜ろ過装置
（２）に接続したろ液回収管路（９）に、前記膜ろ過装
置（２）からろ液を吸引して取出す吸引ポンプ（P2）を
設け、前記ろ液回収管路（９）内の回収ろ液の流量を検
出する検出手段（Ｓ）を設け、前記検出手段（Ｓ）から
の検出結果に基づいて、設定流量に対する検出流量の偏
差が減少するように、前記吸引ポンプ（P2）の吸引力を
自動的に変更操作する制御手段（20）を設けてあるバイ
オリアクター装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989036702U JPH077760Y2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | バイオリアクター装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989036702U JPH077760Y2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | バイオリアクター装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02127196U JPH02127196U (ja) | 1990-10-19 |
| JPH077760Y2 true JPH077760Y2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=31543162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989036702U Expired - Lifetime JPH077760Y2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | バイオリアクター装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077760Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60232084A (ja) * | 1984-04-28 | 1985-11-18 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 多孔性含フツ素高分子膜を用いた培養法 |
| JPS63144810U (ja) * | 1987-03-16 | 1988-09-22 |
-
1989
- 1989-03-29 JP JP1989036702U patent/JPH077760Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02127196U (ja) | 1990-10-19 |
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