CH465561A - Dispositif pour la réduction mécanique des mousses de fermentation - Google Patents

Description

  
 



  Dispositif pour la réduction mécanique des mousses de fermentation
 L'invention se rapporte à la fermentation ou culture de micro-organismes aérobies sur des substrats en phase liquide ou semi-liquide.



   Cette opération est généralement effectuée dans des cuves pourvues de moyens assurant une injection constante d'air dans le milieu de réaction et une agitation mécanique de ce dernier. L'alimentation desdites cuves est réglée de manière à ménager, en tête de ces dernières, un espace vide qui correspond à 30 % environ du volume disponible.



   La fermentation exécutée dans les conditions exposées ci-dessus provoque, dans la plupart des cas, la formation de mousses dont la quantité et les caractéristiques rhéologiques dépendent d'un certain nombre de facteurs, notamment du genre du micro-organisme, de la composition du milieu de réaction, du volume d'air insufflé dans ledit milieu, de l'intensité de l'agitation. etc.



   L'accroissement sans contrôle de la mousse à l'intérieur d'une cuve de fermentation constitue généralement, à   l'égard    du rendement de l'opération, un facteur nettement négatif. En effet, dès que la production de cette mousse dépasse une certaine limite, le volume qu'elle   occupe dépasse rapidement t celui de l'espace vide com-    pris au sommet de ladite cuve et l'excédent s'échappe par le conduit d'évacuation d'air. La perte est d'autant plus sensible que, dans la majeure partie des cas, la mousse est riche en matière cellulaire.



   Des moyens mécaniques ont été utilisés en vue de réduire la mousse produite en cours de fermentation mais ceux-ci se sont révélés insuffisants lorsque la production de mousse est importante. Dans le même but, on a également fait appel à des agents chimiques, plus particulièrement des agents tensio-actifs tels que les silicones. Ce moyen, qui est efficace dans bien des cas, est cependant très onéreux et son utilisation augmente d'une manière appréciable le coût de l'opération.



   La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle a trait à un dispositif pour la réduction mécanique des mousses de fermentation qui est à la fois efficace et d'un emploi simple et peu coûteux. Ce dispositif destiné à être monté à l'intérieur et dans la partie supérieure d'un fermenteur, est remarquable notamment par le fait qu'il comprend, d'une part, une enceinte ouverte à ses deux extrémités ayant une paroi intérieure s'évasant vers le haut, une base destinée à être immergée dans le milieu de fermentation et un bord supérieur distant de la paroi verticale du fermenteur et, d'autre part, un organe rotatif logé à l'intérieur ou au-dessous de la base de ladite enceinte.



   De préférence, cette dernière et le fermenteur sont coaxiaux et l'organe rotatif est constitué par une hélice dont le sens de rotation et l'orientation des pales sont dirigés de manière à provoquer un courant vertical descendant.



   Le dessin annexé montre schématiquement et à titre d'exemple deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.



   La fig. 1 est une coupe longitudinale du dispositif selon la première forme d'exécution, et
 la fig. 2 en est une variante montrée de la même manière.



   Tel que représenté à la fig. 1, le dispositif est monté dans la partie supérieure de la cuve 1 de fermentation.



     I1    est constitué par un entonnoir comprenant une base cylindrique   2a,    un corps tronconique 2b s'évasant vers le haut et une partie cylindrique   2e    surmontant ledit corps. L'entonnoir et la paroi du fermenteur sont coaxiaux et la distance e qui sépare la partie 2e de ladite paroi est comprise entre 0,10 et 0,15 fois le diamètre intérieur du fermenteur.



   Le dispositif comporte également une hélice 3 placée à l'intérieur de la base cylindrique   23    de l'entonnoir.



  Cette hélice est mue dans le sens indiqué par la flèche f  par un arbre tubulaire 4, et les pales sont orientées de manière à provoquer un courant vertical dirigé vers le bas. L'arbre 4 est, dans la forme d'exécution représentée, indépendant de l'arbre 5 du brasseur (non représenté) de la cuve 1. Selon une variante de réalisation, L'hélice 3 peut être fixée à l'arbre 5.



   Le fonctionnement du dispositif se déroule comme suit:
 Le niveau du milieu de fermentation est réglé de manière telle que la base de l'entonnoir est immergée dans le liquide. La rotation de l'hélice 3 provoque à l'intérieur de la base cylindrique   2a    un mouvement tourbillonnaire (vortex) qui déplace la masse de liquide autour de l'entonnoir et amène le niveau du milieu jusqu'à la base de la partie cylindrique   2G    environ. De préférence, le réglage automatique et constant du niveau atteint par le liquide est assuré par un siphon ou tout autre dispositif convenable.



   La disposition décrite plus haut permet de réduire considérablement la surface du milieu et la formation de la mousse ne se produit désormais que sur la surface annulaire comprise entre la paroi du fermenteur et la partie supérieure de l'entonnoir. Lorsque la mousse formée dans l'espace restreint précité s'élève au-dessus d'un certain point, dont la hauteur est dépendante de sa rigidité mécanique, elle déborde à l'intérieur de l'entonnoir et s'écoule le long du corps tronconique jusqu'au point où, aspiré par le mouvement tourbillonnaire, elle est introduite au sein du milieu de fermentation.



   Selon la forme d'exécution montrée à la fig. 2, l'entonnoir est remplacé par un caisson 11 comportant extérieurement une paroi cylindrique, prolongée en   11a,    et à l'intérieur, la même disposition de surface que celle décrite en regard de la fig. 1. La forme de cette enceinte permet de créer, autour du caisson 11, un chenal tubulaire de volume réduit adapté, par exemple, à une hélice capable de ne déplacer qu'une faible masse de liquide.



   Dans la forme d'exécution précitée, L'hélice est remplacée par une turbine 12, montée légèrement au-dessous de la base du caisson 11. Cette turbine est mue par un arbre tubulaire 13. lui-même guidé par l'arbre 14 du brasseur (non représenté) de la cuve 1. Elle tend à produire les mêmes effets que ladite hélice, c'est-à-dire le déplacement de la couche supérieure du milieu autour du caisson et un mouvement tourbillonnaire à la base de ce dernier.



   Enfin, le dispositif comporte en outre un ou plusieurs déflecteurs 15 destinés à conduire le flux de la mousse vers l'intérieur de l'entonnoir ou du caisson.



   Il va de soi que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple et que diverses modifications de détail pourraient lui être apportées sans sortir de son cadre.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif pour la réduction mécanique des mousses de fermentation, destiné à être monté à l'intérieur et dans la partie supérieure d'un fermenteur, caractérisé par le fait qu'il comprend, d'une part, une enceinte ouverte à ses deux extrémités ayant une paroi intérieure s'évasant vers le haut, une base destinée à être immergée dans le milieu de fermentation et un bord supérieur distant de la paroi verticale du fermenteur et, d'autre part, un organe rotatif logé à l'intérieur ou au-dessous de la base de ladite enceinte.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que ladite enceinte revêt la forme d'un entonnoir comprenant au moins un corps tronconique et une base cylindrique attachée à la petite base dudit corps: 2. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que ladite enceinte comporte en outre une partie cylindrique attachée à la grande base du susdit corps.

   3. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que ladite enceinte est constituée par un caisson comprenant une paroi extérieure sensiblement cylindrique et une paroi intérieure comprenant au moins une partie tronconique s'évasant vers le haut et surmontant une partie cylindrique.

   4. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé par le fait que la partie tronconique de la paroi intérieure est prolongée vers le haut par une partie cylindrique.

   5. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que ladite enceinte et le fermenteur sont coaxiaux.

   6. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 5, caractérisé par le fait que la largeur de l'espace annulaire qui sépare le bord supérieur de ladite enceinte et la paroi du fermenteur est comprise entre 0.10 et 0.15 fois le diamètre intérieur de ce dernier.

   7. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que l'organe rotatif est constitué par une hélice dont le sens de rotation et l'orientation des pales sont dirigés de manière à provoquer un courant vertical descendant.

   8. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 7, caractérisé par le fait que ladite hélice est placée à l'intérieur de la base de ladite enceinte.

   9. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que l'organe rotatif est constitué par une turbine placée au-dessous de la base de ladite enceinte.

   10. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un déflecteur monté audessus du bord supérieur de ladite enceinte.