JPS61104779A - ガス発生を伴う反応装置 - Google Patents
ガス発生を伴う反応装置Info
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- JPS61104779A JPS61104779A JP22606284A JP22606284A JPS61104779A JP S61104779 A JPS61104779 A JP S61104779A JP 22606284 A JP22606284 A JP 22606284A JP 22606284 A JP22606284 A JP 22606284A JP S61104779 A JPS61104779 A JP S61104779A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/34—Internal compartments or partitions
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/16—Particles; Beads; Granular material; Encapsulation
- C12M25/18—Fixed or packed bed
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/18—Flow directing inserts
- C12M27/22—Perforated plates, discs or walls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/18—Flow directing inserts
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、固定化菌体、固定化酵素、高凝集性鎗体、凝
集処理を施した凝集性菌体などを用いてガス発生の伴う
反応を行うための反応装置に関するものである。
集処理を施した凝集性菌体などを用いてガス発生の伴う
反応を行うための反応装置に関するものである。
従来の技術
従来、ガス発生の伴う反応装置としては、特開昭56−
164784号公報に示されるように、充填層での反応
液の流れ方向と、ガスの流れ方向が反応器内の全域もし
くは一部において異なシ、かつ充填層から抜は出たガス
を、反応器外に排出するための空間部を有し、固定化微
生物ゲルを充填した反応装置で、底面に多孔板を有する
少なくとも1以上の充填層を、反応装置内に略垂直方向
に、かつガ′ヌ排出のための空間部を周縁に形成するよ
うに設けた反応装置が知られている。
164784号公報に示されるように、充填層での反応
液の流れ方向と、ガスの流れ方向が反応器内の全域もし
くは一部において異なシ、かつ充填層から抜は出たガス
を、反応器外に排出するための空間部を有し、固定化微
生物ゲルを充填した反応装置で、底面に多孔板を有する
少なくとも1以上の充填層を、反応装置内に略垂直方向
に、かつガ′ヌ排出のための空間部を周縁に形成するよ
うに設けた反応装置が知られている。
発明が解決しようとする問題点
しかし上記従来の反応装置は、ガス抜きが円滑に行われ
ず、かつガスを周辺部から抜き出すので、固定化微生物
ゲル表面での物貿移動が少なく、したがって反応率が悪
く、また多孔板を単に多段に固定した構造であるので、
固定化微生物ゲルを連続的に抜き出すことができないな
どの問題点がある。
ず、かつガスを周辺部から抜き出すので、固定化微生物
ゲル表面での物貿移動が少なく、したがって反応率が悪
く、また多孔板を単に多段に固定した構造であるので、
固定化微生物ゲルを連続的に抜き出すことができないな
どの問題点がある。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、効率よくガス
発生を伴う反応を行わせることができる反応装置の提供
を目的とするものである。
発生を伴う反応を行わせることができる反応装置の提供
を目的とするものである。
問題点を解決するだめの手段
本発明のガス発生を伴う反応装置は、第1図に示す番号
を用いて説明すれば、多孔材料からなる複、数の略円錐
状の棚1を縦型筒状本体4内に多段に固定し、該棚の頂
部にガス抜き管2を接続し、該棚の底部に固定化菌体流
下管3を接続し、該固定化菌体流下管8と棚上面との間
に固定化菌体5を充填し、本体下部に原料液導入口6を
、本体上側部に処理済液抜出ロアを、本体上部に発生ガ
ス抜出口8および固定化菌体供給口1oを、本体下側部
に反応済固定化菌体抜出口11を設けたことを特徴とし
ている。
を用いて説明すれば、多孔材料からなる複、数の略円錐
状の棚1を縦型筒状本体4内に多段に固定し、該棚の頂
部にガス抜き管2を接続し、該棚の底部に固定化菌体流
下管3を接続し、該固定化菌体流下管8と棚上面との間
に固定化菌体5を充填し、本体下部に原料液導入口6を
、本体上側部に処理済液抜出ロアを、本体上部に発生ガ
ス抜出口8および固定化菌体供給口1oを、本体下側部
に反応済固定化菌体抜出口11を設けたことを特徴とし
ている。
作用
原料液と固定化菌体5との接触にょ多発生したガスは、
各個1の中央部に集合してガス抜き管2かも上方へ排出
される。一方、固定化菌体5は各個1の流下管3を通っ
て下方に移動し、抜出口11から排出される。
各個1の中央部に集合してガス抜き管2かも上方へ排出
される。一方、固定化菌体5は各個1の流下管3を通っ
て下方に移動し、抜出口11から排出される。
実施例
つぎに本発明の実施例を発酵装置の場合について説明す
る。第1図に示すように、中央部にガス抜き管2(アッ
パーカマ−)を有し、周縁部に固定化菌体流下管3(ダ
ウンカマー)を釘し、周縁部より中央部が高くなるよう
に略円錐状の棚1t、液体のみ自由に通過する金網など
の多孔材料で作成する。この棚lを縦型筒状本体4内に
高さ方向に多層に固定し、固定化菌体流下管8と棚1上
面との間に固定化菌体5を充填し、本体1下部に原料液
導入口6を、本体上側部に処理済液抜出ロアを、本体上
部に発生ガス抜出口8および固定化菌体供給口10を、
本体下側部に反応済固定化菌体抜出口11を設ける。1
2は多孔板であるが、必ずしも必要なものではない。な
おガス抜き管2および固定化菌体流下管3を多孔材料で
形成する代シに、通常のパイプ(多孔質でない)を用い
ても差し支えない。
る。第1図に示すように、中央部にガス抜き管2(アッ
パーカマ−)を有し、周縁部に固定化菌体流下管3(ダ
ウンカマー)を釘し、周縁部より中央部が高くなるよう
に略円錐状の棚1t、液体のみ自由に通過する金網など
の多孔材料で作成する。この棚lを縦型筒状本体4内に
高さ方向に多層に固定し、固定化菌体流下管8と棚1上
面との間に固定化菌体5を充填し、本体1下部に原料液
導入口6を、本体上側部に処理済液抜出ロアを、本体上
部に発生ガス抜出口8および固定化菌体供給口10を、
本体下側部に反応済固定化菌体抜出口11を設ける。1
2は多孔板であるが、必ずしも必要なものではない。な
おガス抜き管2および固定化菌体流下管3を多孔材料で
形成する代シに、通常のパイプ(多孔質でない)を用い
ても差し支えない。
また第2図に示すように、棚1を2列または3列以上多
段に設けることも可能である。
段に設けることも可能である。
本発明の反応装置においては、寒天、カラジーナン、ア
ルギン酸塩、コンニャク、ローカストピーンコ゛ム、ペ
クチン、ゼラチン、ポリアクリルアミド、セルロースア
セテート、ポリ′ビニルアルコ 。
ルギン酸塩、コンニャク、ローカストピーンコ゛ム、ペ
クチン、ゼラチン、ポリアクリルアミド、セルロースア
セテート、ポリ′ビニルアルコ 。
−ルなどを用い、固定化した固定化菌体および固定化酵
素の球状、立方体、砕石状などの種々の形状のものを使
用することができる。
素の球状、立方体、砕石状などの種々の形状のものを使
用することができる。
上記のように構成された反応装置において、本体4の底
部から発酵用の原料液を供給し、固定化菌体5と接触さ
せて反応を行わせる。発生したガスは各個1の中央部に
集まシ、ガス抜き管2から上方に抜かれる。固定化菌体
5は各個lの流下管3(ダウンカマー)を通って下方に
移動し、本体lの底部の抜出口11から排出される。
部から発酵用の原料液を供給し、固定化菌体5と接触さ
せて反応を行わせる。発生したガスは各個1の中央部に
集まシ、ガス抜き管2から上方に抜かれる。固定化菌体
5は各個lの流下管3(ダウンカマー)を通って下方に
移動し、本体lの底部の抜出口11から排出される。
つぎに試験例を説明する。
試験例
アルコール発酵用酵母(サツ力ロマイセヌ セレビゼア
x (saccharomyces cerevis
iae):発器1号)を、第1表の合成培地(グルコー
ス濃度5 f/l )で24時間培養した後、遠心分離
により集菌したものを供試菌体とし、その供試菌体をア
ルギン酸ナトリウム1%水溶液に、湿潤基準で6%混合
し、それを2%塩化カルシウム水溶液に滴下し、約1M
径の球型固定化菌体を作成した。
x (saccharomyces cerevis
iae):発器1号)を、第1表の合成培地(グルコー
ス濃度5 f/l )で24時間培養した後、遠心分離
により集菌したものを供試菌体とし、その供試菌体をア
ルギン酸ナトリウム1%水溶液に、湿潤基準で6%混合
し、それを2%塩化カルシウム水溶液に滴下し、約1M
径の球型固定化菌体を作成した。
さらにこの固定化菌体を0.2%A1□(S04)3水
溶液に ・投入し、アルギン酸カルシウム・アルミニウ
ムの固定化菌体を作成した。
溶液に ・投入し、アルギン酸カルシウム・アルミニウ
ムの固定化菌体を作成した。
(以下余白)
第 1 表
上記の固定化菌体を第3図に示す試験装置に350m1
(充填密度65vo1%、実質280g?)投入し、
本体4の底部から合成培地(グルコース濃度10〜2゜
wt% ) t” 9− L = 7” ;i? :y
フ18 K L +)、50〜140II姓の速度で
連続して供給した。液温調整は実施しなかったが、実験
期間中、はぼ25°C近辺でめった。
(充填密度65vo1%、実質280g?)投入し、
本体4の底部から合成培地(グルコース濃度10〜2゜
wt% ) t” 9− L = 7” ;i? :y
フ18 K L +)、50〜140II姓の速度で
連続して供給した。液温調整は実施しなかったが、実験
期間中、はぼ25°C近辺でめった。
14は合成培地受槽、15は発酵τ佼受槽である。
棚1としては32メツシユのSUS金、iM 鯛のもの
を使用し、流下管3としては、内径IQmHの塩化ビニ
ール製の管を用いた。本体4としては、内径50.藺、
高さ410mの透明アクリル製の円筒を用いた。円筒内
の液容量は70011Ilであった。試験結果は第2表
に示す如くであった。
を使用し、流下管3としては、内径IQmHの塩化ビニ
ール製の管を用いた。本体4としては、内径50.藺、
高さ410mの透明アクリル製の円筒を用いた。円筒内
の液容量は70011Ilであった。試験結果は第2表
に示す如くであった。
第2表
上記の全条件下において、固定化菌体周辺部の発生ガス
はきわめて良好に抜き出され、固定化菌体の移動も順調
に行われた。
はきわめて良好に抜き出され、固定化菌体の移動も順調
に行われた。
本発明の反応装置において、第4図に示すように、本体
4の高さL1本体の内径り7、ガス抜き管2の内径D2
、流下管3の内径D3、流下管3の本数n、ガス抜き管
2の高さtl、棚lの高さt2、流下;w3の長さt3
、棚lの最下部とガス抜き管2の上端との間隔t4、個
数Nを適宜選択することにより、本体4内の固定化菌体
充填率を各種選択することができ、充填率80%以上に
することも充分可能である。
4の高さL1本体の内径り7、ガス抜き管2の内径D2
、流下管3の内径D3、流下管3の本数n、ガス抜き管
2の高さtl、棚lの高さt2、流下;w3の長さt3
、棚lの最下部とガス抜き管2の上端との間隔t4、個
数Nを適宜選択することにより、本体4内の固定化菌体
充填率を各種選択することができ、充填率80%以上に
することも充分可能である。
発明の効果
本竺明の反応装置は上記のように構成されているので、
つぎのような効果を有している。
つぎのような効果を有している。
(1)充填層を多層に積み重ねることにょシ、一層当り
の充填層高を低くでき、発生ガスの排出がきわめて容易
となる。
の充填層高を低くでき、発生ガスの排出がきわめて容易
となる。
(2)棚の中央部を高くしているため、中央部にガスが
集中して上昇することで液体渦の発生が生じ、固定化菌
体表面での物質移動が促進される。
集中して上昇することで液体渦の発生が生じ、固定化菌
体表面での物質移動が促進される。
(3)棚周辺部にダウンカマーを設けることで、固定化
菌体の下方へのゆつ〈9とした移動が起こシ、本体頂部
に新鮮固定化菌体あるいは返送固定化菌体を供給し、本
体底部より老旧化した固定化菌体の抜出ができる。
菌体の下方へのゆつ〈9とした移動が起こシ、本体頂部
に新鮮固定化菌体あるいは返送固定化菌体を供給し、本
体底部より老旧化した固定化菌体の抜出ができる。
(4)本体底部よシ原料液を供給し、本体頂部より発酵
液を排出するため、本体の高さ方向へ液中成分の濃度勾
配が生じ、固定化菌体の活性もそのa女勾配に従って馴
化される。
液を排出するため、本体の高さ方向へ液中成分の濃度勾
配が生じ、固定化菌体の活性もそのa女勾配に従って馴
化される。
(5)固定化菌体は上層より下層へゆっくり移動するた
め、原料濃度は淡い方から濃い方へ変化する。したがっ
て固定化菌体の馴化が容易となる。
め、原料濃度は淡い方から濃い方へ変化する。したがっ
て固定化菌体の馴化が容易となる。
(6)各段の棚を多孔を有する材料で製作することによ
り、固定化菌体と液体との接触が棚下面でも生ずる。
り、固定化菌体と液体との接触が棚下面でも生ずる。
第1図は本発明のガス発生を伴う反応装置の一例金示す
説明図、第2図は他の例を示す説明図、第、3図は試験
例において用いた反応装置の説明図、第4図は各部の寸
法を表示する反応装置の説明図である。 1・・・棚、2・・・ガス抜き管、3・・・固定化置体
流下管、4・・・本体、5・・・固定化菌体、6・・・
原料液導入口、7・・・処理済液抜出口、8・・・発生
ガス抜出口、10・・・固定化菌体供給口、11・・・
反応済固定化菌体抜出口、12・・・多孔板、13・・
・ポンプ、14・・・合成培地受槽、15・・・発酵液
受槽 出 軸 人 川崎重工業株式会社 第1図 第2図
説明図、第2図は他の例を示す説明図、第、3図は試験
例において用いた反応装置の説明図、第4図は各部の寸
法を表示する反応装置の説明図である。 1・・・棚、2・・・ガス抜き管、3・・・固定化置体
流下管、4・・・本体、5・・・固定化菌体、6・・・
原料液導入口、7・・・処理済液抜出口、8・・・発生
ガス抜出口、10・・・固定化菌体供給口、11・・・
反応済固定化菌体抜出口、12・・・多孔板、13・・
・ポンプ、14・・・合成培地受槽、15・・・発酵液
受槽 出 軸 人 川崎重工業株式会社 第1図 第2図
Claims (1)
- 1 多孔材料からなる複数の略円錐状の棚を縦型筒状本
体内に多段に固定し、該棚の頂部にガス抜き管を接続し
、該棚の底部に固定化菌体流下管を接続し、該固定化菌
体流下管と棚上面との間に固定化菌体を充填し、本体下
部に原料液導入口を、本体上側部に処理済液抜出口を、
本体上部に発生ガス抜出口および固定化菌体供給口を、
本体下側部に反応済固定化菌体抜出口を設けたことを特
徴とするガス発生を伴う反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22606284A JPS61104779A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | ガス発生を伴う反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22606284A JPS61104779A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | ガス発生を伴う反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104779A true JPS61104779A (ja) | 1986-05-23 |
| JPH031948B2 JPH031948B2 (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=16839201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22606284A Granted JPS61104779A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | ガス発生を伴う反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104779A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6342100U (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-19 |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP22606284A patent/JPS61104779A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6342100U (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH031948B2 (ja) | 1991-01-11 |
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