Мельник В.М., Тривайло М.С., Карачун В.В.

Національний технічний університет України «КПІ»

ПРИСТРІЙ ДЛЯ КУЛЬТИВУВАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ

Пристрій відноситься до мікробіології і може бути використований для культивування мікроорганізмів в рідинних середовищах при виготовленні біологічно-активних речовин і вакцин.

Відомий пристрій для культивування мікроорганізмів (ПКМ) в рідинному середовищі, який містить похило встановлений на рамі з можливістю обертання навколо своєї осі барабан у вигляді дистанційно розташованих паралельних стрижнів, які з’єднані між собою спільним диском (платформою), вільно розміщені між стрижнями ємності з робочою рідиною і привод (А. с. СССР № 1731801, С 12М 1/10, 1992).

Недолік цього ПКМ полягає в підвищених віброактивності і шумі внаслідок вільного розташування між стрижнями ємностей для робочої рідини.

Відомий також ПКМ, який містить горизонтально встановлений на рамі з можливістю обертання навколо своєї осі барабан у вигляді рівномірно розташованих по колу пустотілих циліндрів, які з’єднані між собою спільним днищем (маточиною), нерухомо розміщені в циліндрах ємності для робочої рідини, елементи фіксації ємностей і привод (А. с. СССР № 499293, С 12 В 1/10, 1976).

Цей ПКМ є найбільш близьким до пропонуємого за технічною суттю та досягаємим ефектом і прийнятний за найближчий аналог.

Недолік зазначеного ПКМ полягає в низькій ефективності перемішування робочої рідини, що приводить до зниження продуктивності культивування.

Зазначений недолік обумовлений відсутністю переміщення робочої рідини по довжині ємностей в процесі культивування.

В основу пристрою поставлена задача підвищення інтенсивності перемішування шляхом зміни розташування циліндрів барабана, що слугує росту продуктивності.

Поставлена задача вирішується тим, що в ПКМ, який містить горизонтально встановлений на рамі з можливістю обертання навколо своєї осі барабан у вигляді рівномірно розташованих по колу і з’єднаних між собою спільним днищем (маточиною) циліндрів, розміщені в циліндрах ємності для робочої рідини і привод, згідно корисної моделі новим є те, що циліндри барабана розташовані похило до його осі.

Похиле, на відміну від паралельного в найближчому аналозі, розташування циліндрів барабана, забезпечує додаткове переміщення робочої рідини по довжині ємностей, що інтенсифікує її перемішування і слугує росту продуктивності.

На рис.1 схематично зображений пропонуємий ПКМ, загальний вигляд; на рис.2 – вигляд по стрілці А на рис.1.

ПКМ містить горизонтально встановлений на рамі 1 з можливістю обертання навколо своєї осі 0-0 барабан 2 у вигляді рівномірно розташованих по колу і з’єднаних між собою спільним днищем 3 циліндрів 4 і 5, які розташовані похило під кутом α до осі барабана. Барабан 2 днищем 3 приєднаний до обертаючого від приводу 6 вала 7. В порожнині циліндрів 4, 5 розміщені ємності 8 і 9 для робочої рідини 10. Ємності 8, 9 зафіксовані від радіальних і осьових зміщень елементами фіксації 11.

Показаний на кресленнях барабан 2 може мати більшу кількість циліндрів та іншу відому форму днища.

Працює ПКМ наступним чином.

Після заправки простерилізованих ємностей 8, 9 необхідною робочою рідиною 10 (живильна рідина та посівні матеріали) і газом, їх поміщають в циліндри 4, 5 барабана 2, закріплюють фіксуючими елементами 11 від зміщень і вмикають привод 6, внаслідок чого барабан 2 разом з ємностями 8, 9 приходять в обертовий рух. При обертанні відбувається перетікання робочої рідини по стінках ємностей 8, 9 в коловому напрямку, що викликає її, як і в найближчому аналозі, перемішування. При цьому, внаслідок похилого розташування циліндрів 4, 5, а отже і ємностей 8, 9, в них виникає додаткове осьове переміщення 12 робочої рідини 10, спричинене періодичною зміною напрямків кутів нахилу з додатного на від’ємний і навпаки.

Так, наприклад, при повороті барабана 2 на 180^о ємність 9 переміститься з верхнього положення в нижнє, а кут нахилу її до осі барабана зміниться з додатного (+) на від’ємний (-). Зазначена зміна напрямку кутів нахилу обумовить перетікання робочої рідини в ємності 9 від її лівого до правого торця із збільшенням рівня біля правого торця з Н на Н₁. Аналогічно відбувається осьове переміщення робочої рідинні в ємності 8. При подальшому обертанні барабана 2 осьове переміщення робочої рідини в ємностях 8, 9 періодично повторюється.

Переміщення робочої рідини по довжині ємностей, яке відсутнє в найближчому аналозі, інтенсифікує перемішування як самої рідини, так і контактуючого з нею газу.

Зростання інтенсивності перемішування робочої рідини підвищує рівномірність розподілу в ній живильних речовин, а це прискорює життєдіяльність мікроорганізмів і слугує росту продуктивності.