DE2202445B2

DE2202445B2 - FERMENTATION AND DEVELOPMENT OF MICRO-ORGANISMS AND VACUUM CONTAINERS FOR IT

Info

Publication number: DE2202445B2
Application number: DE19722202445
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-01-20
Filing date: 1972-01-19
Publication date: 1977-10-20
Also published as: IT949666B; DE2202445A1; DE2202445C3; SU606553A3; GB1383432A; FR2122689A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gärung und Entwicklung von Mikroorganismen in einer flüssigen ^₀ Phase, in der feste, flüssige oder gasförmige Stoffe in Mischung enthalten oder gelöst sind und das Flüssigkeitsgemisch durch Gaseinblasung in einen beschränkten Bereich am Boden des Gärbehälters in einem schnell fließenden Strom intensiv bewegt und eine ständige Verringerung der scheinbaren mittleren Dichte der Flüssigen Masse und gleichzeitig eine Drehbewegung der ganzen flüssigen Masse innerhalb des Behälters in einem geschlossenen Kreislauf um sich selbst hervorgerufen wird, wobei die Drehbewegung in aufsteigender Phase erfolgt, an die sich stromabwärts mit ihrer Abstromseite eine absteigende Phase anschließt und sich die in Bewegung befindliche Masse ständig und ganz in regelmäßigen Abständen im Einblasbereich befindet, sowie einen zur Ausführung dieses Verfahrens geeigneten Gärbehälter.The invention relates to a method for fermentation and development of microorganisms in a liquid ^ ₀ phase, contained in the solid, liquid or gaseous substances in a mixture or are dissolved and the liquid mixture by gas injection in a limited area at the bottom of the digester in a fast flowing stream intensely moved and a constant reduction of the apparent mean density of the liquid mass and at the same time a rotary movement of the entire liquid mass within the container in a closed circuit around itself is caused, the rotary movement taking place in an ascending phase, which is connected to the downstream with its downstream side descending phase follows and the moving mass is constantly and at regular intervals in the injection area, as well as a fermentation tank suitable for carrying out this process.

Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Gärung und Entwicklung von Mikroorganismen, wie z. B. entsprechend der französischen Patentschrift 10 56 594, wird zur Erzielung einer ständigen Durchmischung und Umwälzung innerhalb des Gärbehälters ein Gas, wie z. B. Umgebungsluft, in den unteren Bereich des Gärbehälters eingeblasen. Auf diese Weise werden im Inneren der in Gärung befindlichen Masse ein oder mehrere aufsteigende Ströme erzeugt, an die sich eine absteigende Bewegung der ganzen Masse anschließt. Bei ausreichend hoher Einblasstärke und durch ausreichende Kanalisierung der durch diese erzeugten Bewegungen wird die flüssige Masse im wesentlichen durch nicht gelöste Gasblasen expandiert, und die Dichte der auf diese Weise expandierten und innerhalb des Gärbehälters in Bewegung befindlichen Flüssigkeit hat an jedem beliebigen Punkt des Gärbehältervolumens einen konstanten Wert. Die Massendichte wird mehr oder weniger stark herabgesetzt, und die Flüssigkeit wird zu dünnen Schichten gedehnt, wodurch sich Austauschflächen beträchtlicher Größe ergeben. Die in Umwälzung befindliche Masse wird dabei jeweils in den gleichen Bereichen ihres Umlaufweges mit gleichbleibender Zusammensetzung beschickt, so daß innerhalb einer kurzen und vorbestimmten Zeitspanne eine einwandfreie Verteilung sämtlicher Beschickungsmengen in der ganzen Masse erhalten wird. Sämtliche Bestandteile, welche unter die Flüssigkeit gemischt bzw. in dieser gelöst werden, sind dann gleichförmig in der dünnen Schicht verteilt. Die Erfahrung zeigt, daß nach Ablauf sehr kurzer Zeit sämtliche Erscheinungen regelmäßig werden, vorausgesetzt natürlich, daß die Einblasstärke ausreichend hoch bemessen ist. Die in Umwälzung befindliche Masse läßt sich so zu einer Strömung assimilieren, die dann ständig in einem geschlossenen Kreislauf umläuft. Diese Strömung kann anhand ihres Durchsatzes oder des Umwälztaktes ein und desselben Elements bestimmt werden.In known methods and devices for fermentation and development of microorganisms, such as z. B. in accordance with French patent specification 10 56 594, is used to achieve constant mixing and circulation within the fermentation tank a gas, such as. B. ambient air, in the lower area of the fermentation vessel. In this way, a or creates several ascending currents, followed by a descending movement of the whole mass. With a sufficiently high injection strength and sufficient channeling of the generated by this Movements, the liquid mass is expanded essentially by undissolved gas bubbles, and the Density of the liquid that has expanded in this way and is in motion within the fermentation tank has a constant value at any point in the fermentation tank volume. The bulk density will more or less diminished, and the fluid is stretched into thin layers, whereby exchange surfaces of considerable size result. The circulating mass is in each case charged with constant composition in the same areas of their circulation path, so that a perfect distribution of all feed quantities in the whole mass is obtained within a short and predetermined period of time. All Components that are mixed with or dissolved in the liquid are then uniform in the thin layer spread. Experience shows that after a very short time all phenomena become regular, provided, of course, that the injection force is sufficiently high. In the Circulating mass can thus be assimilated into a flow, which is then constantly in one circulates in a closed circuit. This flow can be based on its throughput or the circulation rate and the same element can be determined.

Eine Steigerung der Produktivität des Gärverfahrens bzw. des Gärbehälters läßt sich durch Beschleunigung des Umwälztaktes erzielen. Dabei kann im kontinuierlichen oder auch im nichtkontinuierlichen Betrieb die Anreicherung durch entsprechende Beschickung gesteigert werden, da die Mikroorganismen bei ihrem Eintritt in den Nährbereich die gleiche Ergiebigkeit des Milieus vorfinden wie wenn beispielsweise die durch Beschikkung erfolgende Anreicherung durch gleichzeitige Verdoppelung der Ausströmmenge in einer gegebenen Zeit verdoppelt werden würde.An increase in the productivity of the fermentation process or of the fermentation tank can be achieved through acceleration of the circulation cycle. In this case, in continuous or non-continuous operation, the Enrichment can be increased by appropriate loading, since the microorganisms at their entry find the same productivity of the milieu in the nutrient area as if, for example, that by loading subsequent enrichment by doubling the discharge volume in a given Time would be doubled.

Die Steigerung der Ausströmungen in einer gegebenen Zeit is« jedoch mit zwei Schwierigkeiten behaftet: Wenn einerseits zur Durchsatzsteigerung die Geschwindigkeit zu hoch gemacht wird, werden die Kontaktzeiten des Einblasgases mit dem Milieu in der aufsteigenden Phase zu kurz, um einwandfreie Assimilation zu gewährleisten. Wennn jedoch andererseits zur Durchsatzsteigerunj» der Querschnitt des aufsteigenden Teils vergrößert wird, ist eine zu starke Steigerung des Durchsatzes an Einblasluft erforderlich. Innerhalb der üblichen Grenzwerte, d. h. für eine Gaseinblasung vonThe increase in the outflow in a given time is, however, afflicted with two difficulties: If, on the one hand, the speed is made too high to increase throughput, the Contact times of the injection gas with the environment in the ascending phase are too short for proper assimilation to ensure. If, however, on the other hand, to increase throughput, the cross-section of the ascending Is partially enlarged, an excessive increase in the throughput of injection air is required. Within the usual limit values, d. H. for a gas injection of

500 bis 3500 m³/h/m² Querschnittsfläche für den Umlauf der expandierten Flüssigkeit im ersten Abschnitt des aufsteigenden Umlaufweges folgt die Aufstiegsgeschwindigkeit der Masse im Aufsiiegskiinal angenähert der folgenden Gleichung:500 to 3500 m ³ / h / m ² cross-sectional area for the circulation of the expanded liquid in the first section of the ascending circulation path, the rate of ascent of the mass in the ascent skiinal approximates the following equation:

y = A- (x - ajt y = A- (x - ajt

in welcher y die Aufstiegsgeschwindigkeit dei Masse, gemessen in in/sec, k ein konstanter Koeffizient für ein und denseiDen Gärbehälter und für gleiche physikalisehe Eigenschaften der expandierten Maische, χ die Gaseinblasstärke in m³/m²/h und a eine für ein bestimmtes Milieu und einen bestimmten Gärbehälter gültige Konstante ist.in which the rate of ascent y dei mass, measured in seconds in /, k is a constant coefficient for one and denseiDen fermenter and for the same physikalisehe properties of the expanded mash which Gaseinblasstärke χ in m ³ / m ² / and a h a specific for a milieu and a certain fermentation tank is a valid constant.

Wie sich aus der vorstehenden Gleichung ableiten ,₅ läßt, verändert sich der zeitliche Abstand zwischen zwei Durchgängen jedes Massenelements am Eingang des Einblasbereichs angenähert umgekehrt proportional zu einer Veränderung des Einbiasdurchsatzes.As can be deduced from the above equation, ₅ , the time interval between two passes of each mass element at the inlet of the injection area changes approximately in inverse proportion to a change in the injection throughput.

Wenn daher für den Querschnitt des aufsteigenden Teils eine zu große Oberfläche gewählt wird, wird eine zu starke und damit zu aufwendige Einblaiiung benötigt.Therefore, if too large a surface area is chosen for the cross section of the ascending part, a too strong and therefore too expensive indentation required.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gärung und Entwicklung von Mikroorganismen in der Weise zu verbessern, daß eine höhere ₂$ Produktivität ohne Steigerung der Einblasstärke er reichbar ist.The invention is thus based on the object to improve a method for fermentation and development of microorganisms in such a way that a higher productivity without increasing the $ ₂ Einblasstärke he reichbar.

Das zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Verfahren vom eingangs genannten Typ ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Einblasstärke so bemessen wird, daß sich im ersten Teil der aufsteigenden Phase zwischen 0,50 und 2,50 m/sec betragende Strömungsgeschwindigkeiten ergeben, im zweiten Abschnitt der aufsteigenden Phase die Strömung durch Verbreiterung des waagerechten Quer-Schnitts fortschreitend verlangsamt wird, die Verbreiterung so bemessen wird, daß die Geschwindigkeit am oberen Ende der aufsteigenden Phase nicht unterhalb eines Grenzwerts liegt, der zwischen 0,50 und 0,20 m/sec beträgt, und die waagerechten Querschnitte im Abstiegskreis verringert werden.The method proposed to solve the problem is of the type mentioned at the beginning according to the invention characterized in that the injection strength is dimensioned so that in the first part the ascending phase result in flow velocities between 0.50 and 2.50 m / sec, im second section of the ascending phase, the flow by widening the horizontal cross-section is progressively slowed down, the broadening is so dimensioned that the speed at upper end of the ascending phase is not below a limit value between 0.50 and 0.20 m / sec and the horizontal cross-sections in the circle of descent are reduced.

Bei diesem Verfahren werden die Aufstiegsgeschwindigkeiten während des ersten und angenähert die Hälfte eines Umlaufs betragenden Abschnitts am höchsten gemacht, um einen Sollduchsatzwert der ganzen Umwälzmasse wie auch den erforderlichen Umwälztakt zu erhalten. Auf den ersten Umlaufabschnitt, in welchem die größte Turbulenz vorhanden ist und in dem am besten die zu assimilierenden Stoffe eingeführt werden, folgt ein zweiter Abschnitt, in welchem die Aufstiegsgeschwindigkeit verlangsamt wird, um die erforderliche Zeit für die langsameren Austauschvorgänge zu erhalten. Die Abstiegsgeschwindigkeit im letzten Teil nimmt veränderliche oder nicht veränderliche Werte an, wobei jedoch zu Anfang eine jede Dekantierung in die in Umwälzung befindliche Masse verhindernde Mindestgeschwindigkeit von je nach dem Milieu veränderlichem Wert eingehalten wird. Der zeitliche Verlauf der aufsteigenden und der absteigenden Phase und hauptsächlich die Verringerung der Gesamllumwälzzeit der Masse um sich selbst gestatten eine wesentliche Steigerung der stündlichen Assimilationsleistung für die in dem Gesamtvolumen an flüssiger Masse enthaltenen Stoffe aufgrund des schnelleren Umwälztakts der flüssigen Masse, der Beschickungsanreicherung, der im Beschickungsbereich herrschenden starken Turbulenzen und hohen Aufstiegsgeschwindigkeken und der Steigerung der Gesamtkontaktzeit in der aufsteigenden Phase in bezug auf die Zeit der absteigenden Phase. Die Einblasstärke wird dabei so bemessen, daß sich im ersten Teil der aufsteigenden Phase zwischen 0,50 und 2,50 m/sec und am besten bei angenähert 1,50 m/sec betragende Strömungsgeschwindigkeiten einstellen. Zu diesem Zweck werden zwischen 1000 bis 3500 mVh Gas, bezogen auf den atmosphärischen Luftdruck, pro m² Querschnittsfläche des ersten Teils des aufsteigenden Umlaufweges eingeblasen.In this method, the ascent speeds are made the highest during the first section, which is approximately half a revolution, in order to obtain a nominal throughput value for the entire circulating mass as well as the required circulating cycle. The first orbital section, in which the greatest turbulence is present and in which the substances to be assimilated are best introduced, is followed by a second section in which the rate of ascent is slowed down in order to obtain the time required for the slower exchanges. The rate of descent in the last part assumes variable or unchangeable values, although at the beginning a minimum rate of a value which can vary depending on the environment is observed, preventing any decantation into the circulating mass. The temporal course of the ascending and descending phase and mainly the reduction in the total circulation time of the mass around itself allow a substantial increase in the hourly assimilation capacity for the substances contained in the total volume of liquid mass due to the faster circulation rate of the liquid mass, the charge enrichment, which in the Loading area prevailing strong turbulence and high ascent rates and the increase in the total contact time in the ascending phase in relation to the time of the descending phase. The injection strength is measured in such a way that in the first part of the ascending phase between 0.50 and 2.50 m / sec and ideally at approximately 1.50 m / sec flow velocities are set. For this purpose, between 1000 to 3500 mVh of gas, based on the atmospheric air pressure, are ^{blown in per m 2 of} cross-sectional area of the first part of the ascending circulation path.

Je höher die Beschickungsanreicherung ist, um so höher wird die Geschwindigkeit gewählt, wenn alle anderen Parameter unverändert belassen werden.The higher the feed enrichment, the higher the selected speed, if all other parameters can be left unchanged.

Im zweiten Abschnitt der aufsteigenden Phase, in welchem die Strömung durch Verbreiterung des waagerechten Querschnitts fortschreitend verlangsamt wird, wird die zur Erzielung der Assimilationsmetabolismen erforderliche Zeit zur Verfügung gestellt. Auf diese Weise wird außerdem die zur Gasabgabe am oberen Pegelstand der Masse zur Verfugung stehende Oberfläche vergrößert, wodurch diese Gasabgabe erleichtert und regelmäßiger gemacht wird. Diese Verbreiterung wird am besten rechnerisch festgelegt und so bemessen, daß die Geschwindigkeit am oberen Ende der aufstsigenen Phase nicht unterhalb eines Grenzwertes liegt, der in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Vorrichtung zwischen 0,50 und 0,20 m/sec beträgt.In the second part of the ascending phase, in which the flow is created by widening the horizontal cross-section is progressively slowed down, which is necessary to achieve the assimilation metabolism required time made available. In this way, the gas is also released at the top The level of the mass available surface is increased, which facilitates this gas release and is done more regularly. This broadening is best determined by calculation and dimensioned in such a way that that the speed at the upper end of the ascending phase is not below a limit value which, depending on the device used, is between 0.50 and 0.20 m / sec.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren umfaßt eine weitere, wichtige Änderung im Arbeitsprinzip von Gärverfahren der hier beschriebenen Art, nämlich eine Beschleunigung in der absteigenden Phase, welche dadurch erhalten wird, daß die waagerechten Querschnitte im Abstiegskreis verringert werden. Zunächst einmal macht die Steigerung der Aufstiegszeit eine Verringerung der Abstiegszeit erforderlich, damit der gewünschte Umwälztakt aufrechterhalten bleibt. Außerdem soll die Abstiegszeit, in der laufend weniger Sauerstoff zur Verfügung steht, so weit wie möglich verringert werden.The method proposed according to the invention includes a further, important change in the operating principle of fermentation processes of the type described here, namely an acceleration in the descending phase, which is obtained by reducing the horizontal cross-sections in the circle of descent. First of all, increasing the time of ascent makes it necessary to reduce the time of descent, with it the desired circulation rate is maintained. In addition, the descent time should be less and less Oxygen available should be reduced as much as possible.

Zu Beginn der Abstiegsphase muß die Geschwindigkeit ausreichend hoch bemessen sein, um jede Dekantierung m vermeiden, was sowohl auf die Mikroorganismen als auch auf die nicht vermischbaren flüssigen Stoffe zutrifft. Zur Erzielung einer besseren Homogenität in dieser Phase müssen eine ausreichend hohe Turbulenz und Geschwindigkeit aufrechterhalten werden. Nichtsdestotrotz ist die Verringerung der Abstiegszeit bei kontinuierlicher Gärung auf einen von Fall zu Fall unterschiedlichen Mindestwert beschränkt, bei dem die Gesamtheit der Biomasse erhalten bleibt. Dieser Mindestwert ist eine Funktion des Verhältnisses zwischen dem nichtexpandierten Flüssigkeitsvolumen an Bearbeitungsmasse und dem stündlichen Durchsatz an flüssiger Beschickung. Dieses Verhältnis liefert eine Zeitangabe, deren Kehrwert im allgemeinen als »Verdünnung« bezeichnet wird. Das Verhältnis muß einen solchen Wert aufweisen, bei dem keine Ausspülung der Mikrobenkolonie erfolgt. Die in Frage kommende Zeitspanne liegt beispielsweise bei der Hefeherstellung im allgemeinen zwischen 2 und 6 Stunden. Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen muß selbstverständlich die Abstiegszeit für Gärbehälter hoher Produktivität im Gegensatz zu bekannten Gärverfahren des hier betrachteten Typs gleich oder sogar kleiner sein als die Aufstiegszeit.At the beginning of the descent phase, the speed must be sufficiently high sized to avoid any decantation m, which applies both to the microorganisms as well as to the liquid immiscible substances. In order to achieve better homogeneity in this phase, a sufficiently high turbulence and speed must be maintained. Nevertheless, in the case of continuous fermentation, the reduction in the descent time is limited to a minimum value which varies from case to case and at which all the biomass is preserved. This minimum value is a function of the ratio between the unexpanded volume of liquid to be processed and the hourly throughput of liquid feed. This ratio provides a time specification, the reciprocal of which is generally referred to as "dilution". The ratio must be such that there is no rinsing of the microbial colony. In the case of yeast production, for example, the period in question is generally between 2 and 6 hours. Taking the foregoing into account, the descent time for high productivity fermentation tanks, in contrast to known fermentation processes of the type under consideration here, must of course be equal to or even less than the ascent time.

Aufgrund der beschriebenen Ausgestaltung wird bei dem Verfahren die Bearbeitungsmasse in den meisten Fällen auf sehr hohe Geschwindigkeiten gebracht. In der Praxis nicht ganz vermeidbare Ungleichförmigkei»Due to the described configuration, the processing mass in most of the Felling brought to very high speeds. Non-uniformity that cannot be completely avoided in practice »

ten können daher zu Abweichungen führen, die ggf. ein unregelmäßiges Betriebsverhalten zur Folge haben können. Aus diesen Gründen sind für Gärbehälter hoher Produktivität und vor allem für solche hoher Leistung und Produktivität neben den Trennwänden, welche die aufsteigenden und absteigenden Bewegungen voneinander trennen, zusätzliche Trennwände erforderlich, durch welche diese Strömungen gerichtet werden. Dabei handelt es sich um allgemein senkrechte oder nahezu senkrecht angeordnete Trennwände, welche die Rolle von Wellenbrechern spielen und die Gesamtströmung in zueinander parallele Ströme kleineren Querschnitts aufteilen, welche sich daher leichter gleichmachen lassen.can therefore lead to deviations, which may result in irregular operating behavior can. For these reasons, fermenters are highly productive and especially high-performance and productivity next to the partitions showing the ascending and descending movements from each other separate, additional partitions are required through which these currents are directed. Included it is generally vertical or almost vertical partition walls that the role play of breakwaters and the total flow in parallel flows of smaller cross-section divide which are therefore easier to equalize.

Diese Trennwände können gleichzeitig zur Steigerung der mechanischen Festigkeit des Gärbehälters eingesetzt werden. Aufgrund der Trennwände ergibt sich vor allem eine Vergleichmäßigung sämtlicher Bewegungen und damit eine Verbesserung der Homogenität. Außerdem machen die mehr oder weniger stark exothermen Gärprozesse im allgemeinen eine Temperaturregelung erforderlich, wozu am besten diese Trennwände ganz oder teilweise benutzt werden, indem diese doppelwandig ausgebildet und von einer zur Temperaturregelung dienenden Flüssigkeit durchströmt werden. Der Wärmeaustausch wird dabei durch die im Inneren des Gärbehälters herrschenden Geschwindigkeiten und Turbulenzen verbessert, aufgrund deren sich ausgezeichnete Wärmeaustauschkoeffizienten erhalten lassen. Bei großen Gärbehältern schließlich, in denen das Milieu in der beschriebenen Weise bewegt wird, gestatten mit Flüssigkeit gefüllte doppelwandige Trennwände außerdem eine Steigerung des Beharrungsvermögens der ganzen Vorrichtung, was sich sehr vorteilhaft auf das Verfahren auswirkt.These partitions can also increase the mechanical strength of the fermentation tank can be used. Due to the partition walls, there is above all a leveling out of all Movements and thus an improvement in homogeneity. They also make you more or less strong exothermic fermentation processes generally require temperature control, which is best for this Partitions can be used in whole or in part by making them double-walled and from one to the Temperature control serving liquid are flowed through. The heat exchange is carried out by the im Inside the fermentation tank prevailing speeds and turbulence improves, due to which allow excellent heat exchange coefficients to be obtained. In the case of large fermentation tanks, finally, in which the environment is moved in the manner described, allow double-walled partitions filled with liquid also an increase in the inertia of the whole device, which is very has a beneficial effect on the procedure.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch auf anaerob arbeitende Gärbehälter und Verfahren anwendbar. Die Gaseinblasung sollte auf diese Weise erfolgen, daß ihre aufsteigende Wirkung im Bereich größter Geschwindigkeit liegt, um eine Beschleunigung in diesem Bereich zu bewirken. In vielen Fällen läßt sich dazu ein Teil der bei der Gärung entstehenden Gase verwenden, indem diese zum Boden des Gärbehälters rückgeleitet und an diesem eingeblasen werden. Auch in diesem Falle gilt das für die Geschwindigkeiten und den Durchsatz des Gases gesagte.The method according to the invention can also be applied to anaerobically operating fermentation tanks and methods. The gas injection should be done in this way that its ascending effect in the area maximum speed is to cause an acceleration in this area. In many cases it can to do this, use some of the gases produced during fermentation by bringing them to the bottom of the fermentation tank are returned and blown in at this. In this case too, this applies to the speeds and the Throughput of the gas said.

Unbesehen dessen, ob Luft oder ein anderes Gas eingeblasen wird, muß die Durchdringungsgeschwindigkeit des am Boden des Gärbehälters in die in Expansion befindliche Masse eingeführten Gases unabhängig von seiner Richtung ausreichend hoch bemessen sein und je nach Viskosität des Milieus zwischen IO und 40 m/see und im allgemeinen zwischen 20 bis 30 m/sec betragen. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß es bei diesen Geschwindigkeiten absolut nutzlos ist, die Gasströme aufteilen zu wollen. Die in Frage kommenden Geschwindigkeiten reichen dazu aus, um das Gas in die ganze, in Bewegung befindliche Masse einzuführen. Die Mündungsquerschnitte für die Gaseinlaßöffnungen können daher mehrere Quadratzentimeter groß sein, wodurch jede Verstopfung verhindert wird. In jedem Falle ist jedoch unerläßlich, diese Öffnungen sehr regelmäßig zu verteilen, wobei der gegenseitige Abstand zwischen den Öffnungen in der Größenordnung eines Zentimeters betragen soll.Regardless of whether air or some other gas is injected, the rate of penetration must of the gas introduced into the expanding mass at the bottom of the fermentation tank regardless of its direction should be sufficiently high and, depending on the viscosity of the environment, between 10 and 40 m / see and generally between 20 to 30 m / sec. At this point it should be noted that At these speeds it is absolutely useless to try to split the gas flows. The ones in question Velocities are sufficient to introduce the gas into the whole moving mass. The mouth cross-sections for the gas inlet openings can therefore be several square centimeters, thereby preventing any clogging. In any case, however, it is essential to have these openings very much to distribute regularly, with the mutual distance between the openings of the order of magnitude should be one centimeter.

In jedem Falle kann die Produktivität des Verfahrens ohne Veränderung der Ausbeute unter Einhaltung der für jeden Ausgangsstoff bekannten, vorgegebenen Grenzwerte durch Steigerung der Konzentration der Beschickungsflüssigkeit und gleichzeitige Steigerung des Umwälztaktes gesteigert werden.
Zur Erzielung einer verstärkten Entwicklung von Mikroorganismen werden in den ersten Teil der aufsteigenden Phase zwischen 700 und 3500 m³ Gas/m²/h eingeblasen.In any case, the productivity of the process can be increased without changing the yield while maintaining the predetermined limit values known for each starting material by increasing the concentration of the feed liquid and at the same time increasing the circulation rate.
To achieve an increased development of microorganisms, between 700 and 3500 m ^{3 of} gas / m ² / h are blown into the first part of the ascending phase.

Bei der Hefeherstellung beträgt der Einblasdurchsatz zwischen 1000 und 3000 m³ Gas/m Vh.In yeast production, the injection throughput is between 1000 and 3000 m ³ gas / m Vh.

ίο Wenn der Gärbehälter im verringerten Maße zur Entwicklung von Mikroorganismen eingesetzt werden soll und seine Arbeitsweise weitgehend auf deren Metabolismen beruht, kann der waagerechte Querschnitt im ersten Teil der aufsteigenden Phase beträchtlich verringert und der Einblasdurchsatz auf niedrigeren Werten von 500 bis 150Om³ Gas/m²/h gehalten werden.ίο If the fermentation tank is to be used to a lesser extent for the development of microorganisms and its mode of operation is largely based on their metabolisms, the horizontal cross-section in the first part of the ascending phase can be reduced considerably and the injection throughput to lower values of 500 to 150Om ³ gas / m ² / h.

Bei kontinuierlicher aerober Gärung werden die Sauerstoffkontaktzeiten auf Kosten der Abstiegszeit mit schwacher aerober Gärung (Aerobiose) verlängert, wobei außerdem ein ausreichendes Verhältnis zwischen dem Gesamtvolumen an Verfahrensfiüssigkeit und den Beschickungs- und Abzugsmengen eingehalten wird, so daß sich ein Mindestvermehrungsgrad für die Mikroorganismen einstellt.With continuous aerobic fermentation, the oxygen contact times are at the expense of the descent time with weak aerobic fermentation (aerobiosis) prolonged, with also a sufficient ratio between the total volume of process liquid and the feed and discharge quantities are adhered to, so that there is a minimum degree of reproduction for the microorganisms.

Es sind jedoch grundsätzlich die im Patentanspruch 1 angegebenen Bedingungen einzuhalten.In principle, however, the conditions specified in claim 1 must be observed.

Sämtliche Verfahrensparameter lassen sich anhand vollautomatischer Regelungen vorgeben. Zur Bedienung der Gärbehälter sind daher keine Bedienungspersonen erforderlich, und diese kann selbstverständlich auch über Fernsteuerung erfolgen. Die aufgrund einer Kapazitätssteigerung mögliche Verringerung der Anzahl an Gärbehältern führt zu einer weiteren Vereinfachung der automatischen Regelungen, insbesondere bei Serienbetrieb.All process parameters can be specified using fully automatic controls. For operation the fermentation tank therefore no operators are required, and these can of course can also be done via remote control. The possible reduction in number due to an increase in capacity on fermentation tanks leads to a further simplification of the automatic regulations, in particular for Series operation.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienender Gärbehälter aus zwei ineinander angeordneten Hohlräumen vorgeschlagen, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der für die aufsteigende Phase bestimmte Hohlraum einen unteren Abschnitt von verhältnismäßig kleinem Querschnitt aufweist:, sich von der Mitte seiner Höhe an in der oberen Hälfte regelmäßig verbreiternt ausgestaltet ist und im oberen und unteren Teil mit dem für die absteigende Phase bestimmten Hohlraum über die Umwälzung der ganzen Bearbeitunsmasse nicht verlangsamende Querschnitte in Verbindung steht.The invention also provides a method that is used to carry out the method according to the invention Proposed fermentation tank from two cavities arranged one inside the other, according to the invention thereby is characterized in that the cavity intended for the ascending phase has a lower portion of relatively small cross-section: from the middle of its height in the upper half regularly widened and in the upper and lower part with that for the descending phase certain cavity over the circulation of the whole processing mass not slowing down cross-sections communicates.

Gemäß weiteren Ausgestaltungen kann der Gärbehälter im unteren Teil des für die aufsteigende Phase bestimmten Hohlraums senkrechte Trennwände aufweisen, und es können weiterhin senkrechte Trennwände im oberen Teil des für die aufsteigende Phase bestimmten Hohlraums und dem des für die absteigende Phase bestimmten Hohlraums vorgesehen sein.According to further refinements, the fermentation tank can be in the lower part of the for the ascending phase certain cavity have vertical partitions, and it can also vertical partitions in the upper part of the cavity intended for the ascending phase and that of the descending one Phase certain cavity be provided.

Insbesondere kann der Querschnitt des für die aufsteigende Phase bestimmten Hohlraums von unten nach oben im Verhältnis von 1 :6 zunehmen. Der Querschnitt des für die absteigende Phase bestimmten Hohlraums kann im oberen und unteren Abschnitt konstant und/oder über einen Teil seiner Höhe durch einen zusätzlichen, geschlossenen Hohlraum oder durch Veränderung der Wandprofile verkürzt sein.In particular, the cross section of the cavity intended for the ascending phase can be seen from below increase upwards in a ratio of 1: 6. The cross section of the one intended for the descending phase Cavity can be constant in the upper and lower section and / or through part of its height an additional, closed cavity or shortened by changing the wall profiles.

Die ggf. vorhandenen Trennwände können bis zum Boden des Gärbehälters durchgeführt sein, wobei die Trennwandebenen in Radialrichtung oder nahezu in Radialrichtung verlaufen. Die Trennwände weisen,Any partition walls that may be present can be carried out to the bottom of the fermentation tank, with the Partition wall planes run in the radial direction or almost in the radial direction. The partition walls show

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insbesondere bei Verwendung zur Temperaturregelung, ein hohes Gewicht auf und stützen sich elastisch gegen den Gärbehälterboden ab. Die für die absteigende Phase dienenden Hohlräume sind insbesondere außerhalb der für die aufsteigende Phase bestimmten Hohlräume angeordnet, wobei die Strömungsgeschwindigkeiten der aufsteigenden und der absteigenden Strömungen in sämtlichen Hohlräumen für aufsteigende und absteigende Ströme auf gleicher Höhe jeweils gleiche Werte aufweisen. Die Anzahl der Hohlräume für die aufsteigende Bewegung kann unterschiedlich sein gegenüber der Anzahl an Hohlräumen für die absteigende Bewegung.especially when used for temperature control, a heavy weight and are elastically supported against the fermentation tank bottom. The cavities used for the descending phase are in particular outside of the cavities intended for the ascending phase, with the flow velocities the ascending and descending currents in all cavities for ascending and descending currents at the same level each have the same values. The number of cavities for the ascending movement can differ from the number of cavities for the descending movement.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie der zu dessen Ausführung vorgeschlagene Gärbehälter sind im nachfolgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The method according to the invention and the fermentation tank proposed for its execution are in explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing.

Fig. 1 ist ein senkrechter Aufrißquerschnitt entsprechend der Linie I-I von Fig.2 durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gärbehälters; Figure 1 is a vertical elevation cross-section corresponding thereto the line I-I of Figure 2 through a first Embodiment of a fermentation container according to the invention;

F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform; F i g. Fig. 2 is a plan view of the first embodiment;

Fig.3 und 4 zeigen im gleichen Maßstab jeweils entsprechende Ansichten einer zweiten Ausführungsform; 3 and 4 each show corresponding views of a second embodiment on the same scale;

F i g. 5 ist ein im gleichen Maßstab gehaltener Aufrißquerschiiitt durch eine dritte Ausführungsform.F i g. Figure 5 is an elevational cross-section through a third embodiment, on the same scale.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Gärbehälter weist einen rechteckförmigen Querschnitt auf. Seite Breite beträgt an der Basis 3,70 m und verbreitert sich auf 5,60 m. Die Behältertiefe beträgt konstant 5,0 m und die Gesamthöhe des Behälters 15 m. Der Gärbehälter eignet sich entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufbereitung eines Durchsatzes von 25 mVh Bisulfitablauge aus der Papierherstellung, mit einem Gesamtzuckergehalt in der Größenordnung von 35 g/l, zur Erzeugung von 9 Tonnen Hefe/Tag.The in the F i g. 1 and 2 shown fermentation tank has a rectangular cross-section. page Width at the base is 3.70 m and widens to 5.60 m. The container depth is constant 5.0 m and the total height of the container 15 m. The fermentation container is suitable according to the invention Process for processing a throughput of 25 mVh bisulfite waste liquor from paper production, with a total sugar content of the order of 35 g / l, to produce 9 tons of yeast / day.

Der Gärbehälter weist zwei Hohlräume von jeweils rechteckförmigem, waagerechtem Querschnitt auf, die ineinander angeordnet sind. Der innere Hohlraum besteht, ausgehend von der Basis, aus einem verhältnismäßig engen ersten Abschnitt, der aus einem geraden Prisma mit rechteckförmiger Basis besteht, gefolgt von einem pyramidenstumpfförmigen Abschnitt 2 mit rechteckförmiger Basis und einem dritten Abschnitt 3 in Form eines geraden Prismas mit rechteckförmiger Basis, dessen !Breite etwa das Fünffache der des unteren, engen Abschnitts beträgt. Die senkrechte Außenwand ragt 4 m über das obere Ende des inneren Hohlraums hinaus. Die waagerechten Querschnitte des ganzen äußeren Hohlraums, in dem der Abstieg der Flüssigkeit erfolgt, sind konstant.The fermentation tank has two cavities, each with a rectangular, horizontal cross section, which are arranged one inside the other. The inner cavity consists, starting from the base, of a relatively narrow first section, which consists of a straight prism with a rectangular base, followed by a truncated pyramidal section 2 with a rectangular base and a third section 3 in Shape of a straight prism with a rectangular base, the width of which is about five times that of the lower, narrow section. The vertical outer wall protrudes 4 m above the upper end of the inner cavity out. The horizontal cross-sections of the whole outer cavity in which the descent of the liquid occurs are constant.

Der Gärbehälter wird kontinuierlich mit vorher entsulfitisierter, neutralisierter und dekantierter Bisulfitlauge, der die erforderlichen Nährsalze zugesetzt worden sind, bei 4 am Boden des mittigen Hohlraumes beschickt, wobei diese Lauge regelmäßig über die ganze Länge des waagerechten Querschnitts an der Basis verteilt eingeführt wird. Die bei 5 eingeblasenc Luft wird gleichfalls über die Basis des mittigen Hohlraums verteilt, wobei 6000 mVh Luft unter normalen Drücken und Temperaturen cingcblasen werden. Die Abzapfung erfolgt kontinuierlich bei 6.The fermentation tank is continuously charged with previously desulphited, neutralized and decanted bisulphite liquor, to which the necessary nutrient salts have been added, at 4 at the bottom of the central cavity, this liquor being introduced regularly over the entire length of the horizontal cross-section at the base. The air blown in at 5 is also distributed over the base of the central cavity, with 6000 mVh of air being blown under normal pressures and temperatures. The tapping takes place continuously at 6.

Im Dauerbetrieb läuft das Gemisch aus Flüssigkeit und Luftblasen im geschlossenen Kreislauf kontinuierlich um und gelangt nacheinander in die beiden Hohlräume des Gärbehälters. Das Gemischt steigt imIn continuous operation, the mixture of liquid and air bubbles runs continuously in a closed circuit around and gets into the two cavities of the fermentation tank one after the other. The mix rises in the

mittigen Teil auf und strömt durch die beiden seitlichen Abschnitte wiederum nach unten. Die Drehbewegung der ganzen expandierten Masse um sich selbst erfolgt in einem Takt von etwa 0,8 Umwälzungen pro Minute, wobei das Verhältnis von Aufstiegszeit zu Abstiegszeit 0,37 beträgt. Das obere Niveau, d. h. der obere Pegelstand, stellt sich in einer Höhe zwischen 13 und 14 m oberhalb der Basis ein. Die Menge der in dem Gärbehälter aufbereiteten Flüssigkeit beträgt 87,5 Tonnen.central part and flows down again through the two side sections. The rotary motion the whole expanded mass around itself takes place at a rate of about 0.8 revolutions per minute, where the ratio of ascent time to descent time is 0.37. The upper level, i.e. H. the upper Water level, occurs at a height between 13 and 14 m above the base. The amount of in that Fermentation tank treated liquid is 87.5 tons.

Vier doppelwandige, senkrechte Trennwände 7 von jeweils 4 m Höhe, welche die ganze Breite des unteren Abschnitts des Gärbehälters einnehmen, halten durch innere Kühlwasserumwälzung die Aufbereitungsmasse auf einer zur Gärung optimalen Temperatur. Die Trennwände vergleichmäßigen die aufsteigenden und absteigenden Ströme und vergrößern die mechanische Festigkeit des Gärbehälters.Four double-walled, vertical partitions 7, each 4 m high, covering the entire width of the lower Take up section of the fermentation tank, keep the preparation mass by internal cooling water circulation at an optimal temperature for fermentation. The partitions equalize the ascending and descending currents and increase the mechanical strength of the fermentation tank.

Der in den Fig.3 und 4 dargestellte Gärbehälter dient zur Vergärung normaler Paraffine, die in einer Konzentration von 16 g/l in Wasser emulgiert sind, unter einem Durchsatz von 416 m³/h, wobei 100 Tonnen Hefe pro Tag erhalten werden. Der Gärbehälter hat an der Basis einen Durchmesser von 18 m, sein größter Durchmesser beträgt 23 m und seine Gesamthöhe 15 m. Der Gärbehälter besteht aus zwei drehsymmetrischen Hohlräumen, die ineinander und koaxial zueinander angeordnet sind. Der für die aufsteigende Umwälzung bestimmte Hohlraum, an dessen Basis Luft eingeblasen wird, besteht aus dem zwischen den beiden Mänteln liegenden Ringabschnitt und weist an der Basis einen zwischen den Zylindern 8 und 9 befindlichen engen Abschnitt auf, an den sich ein Abschnitt anschließt, dessen Querschnitt sich fortschreitend vom Ausgangswert auf mehr als den doppelten Wert zwischen den beiden kegelstumpfförmigen Abschnitten 10 und 11 verbreitert.The fermentation tank shown in Figures 3 and 4 is used to ferment normal paraffins, which are emulsified in a concentration of 16 g / l in water, with a throughput of 416 m ³ / h, 100 tons of yeast per day are obtained. The base of the fermentation tank is 18 m in diameter, its largest diameter is 23 m and its total height is 15 m. The cavity intended for the ascending circulation, at the base of which air is blown in, consists of the ring section lying between the two jackets and has a narrow section at the base between the cylinders 8 and 9, which is followed by a section whose cross section progressively widens from the initial value to more than twice the value between the two frustoconical sections 10 and 11.

Der Gärbehälter wird bei 12 kontinuierlich mit einer Wasseremulsion von Paraffinen beschickt, der die erforderlichen Nährsalze zugesetzt sind. Die Luft wird bei 13 in einer Menge von 250 000 mVh eingeblasen. Die Abzapfung erfolgt kontinuierlich bei 14.The fermentation tank is continuously charged with a water emulsion of paraffins at 12, which the necessary nutrient salts are added. The air is blown in at 13 in an amount of 250,000 mVh. the Tapping takes place continuously at 14.

Im Dauerbetrieb wird die durch die eingeblasene Luft expandierte Paraffin-Wasser-Emulsion im geschlossenen Kreislauf kontinuierlich umgewälzt und steigt in dem Ringabschnitt auf und gelangt in dem mittigen Hohlraum wieder nach unten. Die Umwälzung der ganzen expandierten Masse erfolgt im Takt von etwa 2,5 Umwälzungen pro Minute, wobei die Zeiten für Aufstieg und Abstieg im wesentlichen gleich lang sind Die im Gärbehälter befindliche Paraffin-Wasser-Emul· sionsmenge beträgt etwa 2000 Tonnen, und dei Pegelstand der expandierten Masse stellt sich etw£ 11,50 m oberhalb der Gärbehälterbasis ein. Durch radia angeordnete Kühlplatten 15 wird die Bearbeitungsmas se auf einer geeigneten Temperatur gehalten. Diesi Platten vergleichmäßigen die Verteilung der Umwälz strömung und tragen zur Steigerung der mechanischei Festigkeit des Gärbehälters bei.In continuous operation, the paraffin-water emulsion expanded by the air blown in is closed Circulation circulates continuously and rises in the ring section and arrives in the central one Cavity back down. The whole expanded mass is circulated at a rate of approx 2.5 revolutions per minute, the times for ascent and descent are essentially the same The amount of paraffin-water emulsion in the fermentation tank is about 2000 tons, and dei The level of the expanded mass is about £ 11.50 m above the fermentation tank base. By radia arranged cooling plates 15, the processing Mas se is kept at a suitable temperature. The SI Plates equalize the distribution of the circulating flow and help to increase the mechanical properties Strength of the fermentation tank.

Das in F i g. 5 dargestellte dritte Ausführungsbeispie bezieht sich auf die alkoholische Vergärung durcl kontinuierliche Anaerobiose einer Maische aus ver Jünnter Rohrzuckermelassc, die etwa 17% gärfähigi oder vergärbare Zuckerbestandteile enthält und ii einem Durchsatz von 12,5 mVh in den Gärbehälte eingeführt wird, wobei 300 Hektoliter Äthylalkohol pn Tag gewonnen werden.The in Fig. 5 shown third embodiment relates to the alcoholic fermentation durcl Continuous anaerobiosis of a mash made from reduced cane sugar molasses, which is about 17% fermentable or contains fermentable sugar components and ii a throughput of 12.5 mVh is introduced into the fermentation tank, with 300 hectoliters of ethyl alcohol pn Day to be won.

Der dargestellte Gärbehälter besteht aus einerThe fermentation tank shown consists of one

Zylinder von 5 m Durchmesser und 14 m Höhe und setzt sich aus einem geschlossenen zylindrischen Kessel 16, der durch einen koaxialen Drehkörper mit einem unteren Zylinderabschnitt 17 und einem sich nach oben erweiternden, oberen kegelstumpfförmigen Abschnitt 18 in zwei Hohlräume unterteilt ist, zusammen, in welchem die expandierte Maische im geschlossenen Kreislauf umläuft Die verdünnte Maische wird bei 19 kontinuierlich eingeführt, während die Abzapfung der alkoholischen Maische bei 20 kontinuierlich erfolgt. Die Umwälzung und Bewegung werden durch das bei der Gärung entstehende Kohlensäuregas bewirkt, das bei 21 aufgefangen und bei 22 am Boden des Behälters wieder in diesen eingeleitet wird. Überschüssiges Kohlensäuregas wird bei 23 abgeführt.Cylinder of 5 m in diameter and 14 m in height and sets consists of a closed cylindrical vessel 16, which is supported by a coaxial rotating body with a lower cylinder section 17 and an upwardly widening, upper frustoconical section 18 is divided into two cavities, together in which the expanded mash in the closed Circulation circulates The diluted mash is introduced at 19 continuously while the tapping of the alcoholic mash is done continuously at 20. The upheaval and movement are caused by the Fermentation caused by carbonic acid gas, which is caught at 21 and again at 22 at the bottom of the container is initiated in this. Excess carbonic acid gas is discharged at 23.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Hauptaufgabe nicht in der Erzeugung von Hefe, sondern in der Erzielung eines Produktes durch anaeroben Metabolismus. Zur Aufrechterhaltung der Gärung ist jedoch erforderlich, die Hefekolonie in einem guten Zustand zu erhalten und diese ausreichend stark zu entwickeln. Zu diesem Zweck muß der Hefe der zu ihrer Fortentwicklung benötigte Sauerstoff zugeführt werden. Es handelt sich daher nicht um einen rein anaeroben Verfahrensablauf. In this embodiment, the main task is not the production of yeast, but the Obtaining a product through anaerobic metabolism. To maintain the fermentation is however required to keep the yeast colony in good condition and to develop it sufficiently. to For this purpose, the yeast must be supplied with the oxygen required for its further development. It deals therefore not a purely anaerobic process sequence.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine beliebige Steuerung der erzeugten Hefemenge, da durch Regelung des Umwälztaktes und der Dauer der aufsteigenden Phase die Auflösung der erforderlichen Sauerstoffmenge gewährleistet werden kann. Mit einer bekannten Einblasmenge pro gegebener Zeit, welche einen Umwälzungssollwert und die Sauerstoffzufuhr gewährleistet und kontinuierlich oder intermittierend in ausreichend kurzen Zeitabständen eingeführt wird, lassen sich Alkohol und Hefe in gewünschten Anteilen erhalten. Beispielsweise lassen sich 1001 Äthylalkohol (ausgedrückt in reinem Alkohol) und 4 kg Hefe (aus 92% Trockenstoffen) oder 12 kg trockene Hefe und 921The inventive method allows any control of the amount of yeast produced, since by regulating the circulation rate and the duration of the ascending phase, the resolution of the required Amount of oxygen can be guaranteed. With a known injection amount per given time, which a circulation setpoint and the oxygen supply are ensured and continuously or intermittently in If it is introduced at sufficiently short intervals, alcohol and yeast can be added in the desired proportions obtain. For example, 1001 ethyl alcohol (expressed in pure alcohol) and 4 kg yeast (from 92% dry matter) or 12 kg dry yeast and 921

ίο reiner Alkohol bei jeweils gleichem Verbrauch an gärfähigen Zuckern erhalten.ίο pure alcohol with the same consumption get fermentable sugars.

Vermittels hier nicht dargestellter Platten, in denen kaltes Wasser umgewälzt wird, läßt sich die Temperatur der in Gärung befindlichen Maische regeln. Der Sauerstoff wird beispielsweise bei 24 oder auf andere Weise in Form eines reinen Gases oder eines Mischgases in den Kreislauf eingeblasen.By means of plates, not shown here, in which cold water is circulated, the temperature regulate the fermentation mash. The oxygen is for example at 24 or on others Blown into the circuit in the form of a pure gas or a mixed gas.

Der Querschnitt des Hohlraums für die absteigende Strömung kann selbstverständlich über einen bestimmten Abschnitt seiner Höhe durch zusätzliche Anbringung eines Hohlraums, dessen Volumen von der Umwälzung ausgeschlossen ist, verringert werden. Ein solcher Hohlraum hat beispielsweise in einem Gärbehälter mit drehsymmetrisch und koaxial ausgebildeten Hohlräumen der in den Fig.3 und 4 dargestellten Ausführungsform eine drehsymmetrische Formgebung und ist, wie bei 25 in Fig.3 angedeutet, koaxial angeordnet.The cross section of the cavity for the descending flow can of course be over a certain Section of its height by additional attachment of a cavity, the volume of which depends on the Circulation is excluded, can be reduced. Such a cavity has, for example, in a fermentation tank with rotationally symmetrical and coaxial cavities shown in FIGS Embodiment has a rotationally symmetrical shape and is, as indicated at 25 in Figure 3, coaxial arranged.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for fermentation and development of microorganisms in a liquid phase in which solid, liquid or gaseous substances are contained or dissolved in a mixture and the liquid mixture is intensively moved by blowing gas into a restricted area at the bottom of the fermentation vessel in a fast flowing stream and a permanent reduction in the apparent mean density of the liquid mass and simultaneously a rotary movement around the liquid mass within the tank in a closed circuit is caused to itself, wherein the rotational movement into, ₅ ascending phase takes place at the downstream of its downstream side a descending phase and the moving mass is constantly and at regular intervals in the injection area, characterized by the fact that the injection strength is measured in such a way that in the first part of the ascending phase it is between 0.50 and 2.5 m / sec flow velocities result, in the second section of the ascending phase the flow is progressively slowed down by widening the horizontal cross-section, the widening is dimensioned so that the speed at the upper end of the ascending phase is not below a limit value between 0.50 and 0.20 m / sec and the horizontal cross-sections in the circle of descent are reduced.

2. Fermentation tank consisting of two cavities arranged one inside the other for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the _{cavity intended for the j 5} ascending phase has a lower portion (1) of relatively small cross-section, extending from the middle of its height in the upper half is designed to widen regularly and in the upper and lower part is connected to the cavity intended for the descending phase via the circulation of the entire processing mass, which does not slow down cross-sections.

3. Fermentation tank according to claim 2, characterized in that that the fermentation tank is in the lower part of the cavity intended for the ascending phase has vertical partitions (7.15).

4. Fermentation tank according to claim 3, characterized in that vertical partitions (7) also in the upper part of the cavity intended for the ascending phase and that of the descending phase specific cavity are provided.

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