Научно-образовательный комплекс по кредитной технологии обучения

ФЛОТАЦИЯ 

Флота ция — это выделение клеток микроорганизмов из культуральной жидкости за счет адгезии (прилипания) микроорганизмов к поднимающимся в жидкости пузьтрькам воздуха и затем сбора пены и ее конденсации (коалесценции). Обычно чем меньше пузыри, тем медленнее они поднимаются и тем больше время пребывания их в жидкости и вероятность захвата клеток микроорганизмов.  Представлен один из вариантов конструкции флотатора.  
Флотатор представляет собой две коаксиально расположенные цилиндрические обечайки, кольцевой канал между которыми заполняется флотируемой суспензией. В этот канал снизу подается  через специальный диспергатор сжатый воздух, при этом образуется большое количество мелких пузырей. Пузыри всплывают, захватывая по пути клетки микроорганизмов Далее пена переваливается через  
край внутреннего цилиндра и отстаивается в кольцевом зазоре внешнего. При этом пузыри разрушаются. Флотат обогащенная по биомассе жидкость.  
Измерения показали, что для хорошо флотирующихся клеток концентрация клеток в пене в 5—7 раз превышает их концентрацию в исходной суспензии.  
Для оценки производительности флотатора важно знать время отстоя пены, а оно зависит от множества физико-химических факторов. При этом в обедненной жидкости после ее отвода из аппарата остается 5—8 % общего количества биомассы микроорганизмов, что является потерями.  
Во время остоя пены происходит ее осушение: жидкость по стенкам пузырьков стекает вниз, а биомасса остается в осушенной пене.  
Размеры клеток флотируемой жидкости -- до 10 мкм.  
Для облегчения флотации в суспензию добавляют флотореагенты — длинноцепочечные жирные кислоты и амины.  
Для обычной флота ции размеры пузырей составляют 100 мкм и выше.  
Такая флотация называется пневматической или барботажной.  
Важной модификацией процесса флотации является напорная флотация. Сущность ее состоит в том, что жидкость сначала насыщается газом (обычно воздухом) под давлением (до 5 атм), после чего Происходит резкий сброс давления, В результате появляются мелкие пузырьки воздуха, которые и оказывают флотационное действие. При этом размеры пузырьков меньше — около 40 мкм, что облегчает флотацию.  
Размеры пузырьков получаются различными, если использовать для насыщения углекислый  газ или смесь углекислого газа с воздухом. За счет более высокой растворимости углекислоты насыщение происходит быстрее, а сами пузырьки больше по размеру

Большие пузырьки полезны, когда необходимо «поднимать» относительно крупные  частицы, такие, как хлопья активного ила.  
Не всегда удобно при напорной флотации насыщать газом саму суспензию. В установках очистки стоков, например, используют вспомогательную флотационную жидкость (воду, или это может быть очищенный от твердых частиц возвраатный поток). Эта вспомогательная жидкость насыщается под давлением газом, а затем вводится под слой очищаемой жидкости. Растворенный газ переходит в пузырьки, которые и выполняют флотационные задачи.  
Электрофлотация — модификация процесса флотации, в котором пузырьки создаются за счет электролиза. Образующиеся пузырьки водорода или кислорода имеют размер до 30 мкм, а пена обогащается флотируемой биомассой в 15—20 раз больше по сравнению с исходной суспензией. Недостатком такой системы является возможность вредного воздействия электрического тока на клетки микроорганизмов.

литература

Основная.

1. Основы промышленной биотехнологии: Учебник для вузов/под ред. В.В.Бирюкова. – М: «Колос» 2004.
2. Введение в биотехнологию: /под ред. М.Е. Беккер. – М.: Пищевая промышленность 1978.
3. Биотехнология: /под ред. М.Д.Егоров и др. – М.: Высшая школа 1987.

Дополнительная.

1. Биотехнология. Теория и практика. – Алматы. – периодический журнал Национального центра по биотехнологии РК 1996 – 2001.
2. Антибиотики: /под ред. В.Смирнова. – Киев.: Высшая школа 1989.
3. Биотехнология. Свершения и надежды: /под ред. А. Сассон. – М.: Мир 1987.
4. Антибиотики. / под ред. Д. Панчини, Ф. Пареин- М. Мир 1987.
5. Ферментация и технология ферментов./ под ред. Д.И. Вонч и др.-М. Легкая и пищевая промышленность 1983.