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KR102179144B1 - Apparatus for removing foam produced during microbial culture and method of using the same to remove foam - Google Patents

Apparatus for removing foam produced during microbial culture and method of using the same to remove foam Download PDF

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KR102179144B1
KR102179144B1 KR1020190024869A KR20190024869A KR102179144B1 KR 102179144 B1 KR102179144 B1 KR 102179144B1 KR 1020190024869 A KR1020190024869 A KR 1020190024869A KR 20190024869 A KR20190024869 A KR 20190024869A KR 102179144 B1 KR102179144 B1 KR 102179144B1
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gas
antifoaming agent
antifoam
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박권우
이수연
민경선
이상민
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이재용
김혁주
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한국에너지기술연구원
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Abstract

본 발명은 기존의 미생물 배양시 문제가 되는 폼을 원활하게 제거해 줄 수 있는 폼 제거용 장치에 관한 것으로, 생물반응기 외부에서 소포제를 넣어주므로 생물반응기 내에서 물질전달 영향이나 미생물의 성장방해에 무관하게 배양을 할 수 있으며, 적은 양의 소포제 사용으로도 효과적인 폼 제거가 가능하고, 구조적으로 추가동력이 필요로 하지 않으며 자동화가 가능하여 생물반응기 운영 시 효율적으로 미생물을 이용한 바이오 에너지 및 바이오 기반 화학물질 생산을 위한 배양 과정을 수행할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to an apparatus for removing foam that can smoothly remove the foam that is a problem during cultivation of existing microorganisms, and since a defoaming agent is put outside the bioreactor, it is irrespective of the effect of material transfer or the growth of microorganisms within the bioreactor It can be cultured, and effective foam removal is possible with the use of a small amount of antifoam, structurally, it does not require additional power, and it is possible to automate the production of bio-energy and bio-based chemicals using microorganisms efficiently when operating a bioreactor. There is an advantage to be able to perform the culture process for.

Description

미생물 배양시 발생하는 폼을 제거하기 위한 장치 및 이를 사용하여 폼을 제거하는 방법{Apparatus for removing foam produced during microbial culture and method of using the same to remove foam}Apparatus for removing foam produced during microbial culture and method of using the same to remove foam}

본 발명은 미생물 배양시 발생하는 폼(Foam)을 효과적으로 제거하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세히 설명하면, 폼(Foam) 발생시 분사 노즐을 통해 소포제를 본체부로 주입하고, 드래프트 튜브를 통해 소포제가 자연 순환되어 추가동력이 필요 없이 효율적으로 폼이 포함된 가스와 소포제가 혼합된다. 또한 수위 조절 센서부를 통해 소포제 투입 및 혼합용액 배출 시점을 조절하여 과도한 소포제 투입 방지 및 품 제거에 소요되는 인력, 비용 및 시간을 절약할 수 있으며, 생물반응기 운전 시 발생하는 폼을 반응기 내로 소포제 직접 투입 없이 외부에서 효과적으로 제거하는 장치를 제공함으로 미생물 배양 공정의 안정성과 생산성 향상시킬 수 있다.The present invention relates to an apparatus for effectively removing foam generated during microbial culture. In more detail, when foam is generated, the antifoam is injected into the body through the spray nozzle, and the antifoam is naturally circulated through the draft tube, so that the gas containing the foam and the antifoam are efficiently mixed without the need for additional power. In addition, it is possible to save the manpower, cost and time required for preventing excessive injection of the antifoam and removing products by controlling the timing of injecting the antifoaming agent and discharging the mixed solution through the water level control sensor part. It is possible to improve the stability and productivity of the microbial culture process by providing a device that effectively removes from the outside without.

[이 발명을 지원한 국가연구개발사업][National R&D project that supported this invention]

과제고유번호: 20173010092460Assignment identification number: 20173010092460

부처명: 산업통상자원부Ministry name: Ministry of Trade, Industry and Energy

연구사업명: KETEP 신재생에너지기술개발사업Research Project Name: KETEP Renewable Energy Technology Development Project

연구과제명: 일산화탄소 기반 합성가스를 이용한 바이오알콜 생산기술 개발Research Project Title: Development of bioalcohol production technology using carbon monoxide-based synthetic gas

주관기관명: 광주과학기술원Organizer Name: Gwangju Institute of Science and Technology

연구기간: 2017.12.01. ~ 2020.11.30.Research period: 2017.12.01. ~ 2020.11.30.

석유 유래 에너지 및 화학물질은 인간의 삶의 편리를 가져다 주었지만, 석유의 매장량은 유한하며 연소 시 발생되는 이산화탄소로 인해 범 지구적 기후변화가 발생하여, 최근 석유 유래 에너지 및 화학물질들을 대체할 미생물을 이용한 바이오 에너지 및 바이오 기반 화학물질 연구가 전 세계적으로 진행되고 있다.Although petroleum-derived energy and chemicals brought convenience to human life, the reserves of petroleum are finite, and global climate change has occurred due to carbon dioxide generated during combustion, and recently, microorganisms that will replace petroleum-derived energy and chemicals Research on bio-energy and bio-based chemicals is being conducted worldwide.

특히, 미생물을 이용한 바이오 에너지 및 바이오 기반 화학물질 생산을 위해서는 미생물을 증폭하는 단계인 배양 공정이 반드시 필요하며 미생물을 이용한 바이오 에너지 및 바이오 기반 화학물질 생산 공정이 경제적으로 완성되기 위해서는 초반 단계인 배양 공정이 높은 생산성을 유지하며 안정적인 공정으로 확립 되어야 한다.In particular, in order to produce bioenergy and bio-based chemicals using microorganisms, a cultivation process, which is the step of amplifying microorganisms, is essential.In order to economically complete the production process of bioenergy and bio-based chemicals using microorganisms, the cultivation process is an early stage It should be established as a stable process while maintaining high productivity.

그러나 미생물 배양 공정을 불안하게 하는 여러 요인 중 하나인 폼(Foam)은 미생물을 배양하면서 필연적으로 발생되는 현상으로 주로 미생물이 증폭하는 대수기나 배양이 끝나가는 후반부에 주로 발생한다. 폼은 포도당과 같은 당을 기질로 사용하는 미생물의 배양보다 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4)등의 가스를 기질로 이용하는 배양과정에서 가스 전달 속도를 높이기 위해 가스 유량을 올릴 시 더욱더 심하게 발생하여 경우에 따라 배양기 외부로 거품이 넘쳐 생성된 가스를 포집 또는 분석하는 기기에 악영향을 미친다. 이를 해결하지 못하는 경우 거품이 차지하는 부피로 인해 반응기의 용액 부피를 거품 부피까지 포함하여 적은 부피로 미생물을 배양을 해야 하기 때문에 공정의 생산성과 안정성에 영향을 받는다.However, foam, which is one of the factors that make the microbial culture process unstable, is a phenomenon that is inevitably generated while culturing microbes, and mainly occurs in the logarithmic period when microbes are amplified or in the latter half of the culture. Foam uses gases such as carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ) and methane (CH 4 ) as a substrate rather than culturing microorganisms that use sugars such as glucose as a substrate. When raised, it occurs even more severely, and in some cases, bubbles overflow to the outside of the incubator and adversely affect the equipment that collects or analyzes the generated gas. If this is not solved, the productivity and stability of the process are affected because microorganisms must be cultured in a small volume including the volume of the solution in the reactor up to the volume of foam due to the volume occupied by the foam.

일반적으로 미생물 배양 과정 중에서 발생하는 폼을 제거하기 위해 소포제를 사용하는 화학적인 방법이 폼 제거에 효과적이어서 널리 사용되고 있다. 하지만 이러한 화학적인 방법은 반응기 내부에 직접 도포 시 소포제의 성분이 배지 용액의 물성이나 미생물 생장에 영향을 미쳐 전체적인 배양 성적에 영향을 줄 수 있으며 반응기 내 배양액의 부피가 클수록 희석되는 비율이 높기 때문에 상대적으로 많은 양의 소포제가 요구된다.In general, a chemical method using an antifoam agent to remove foam generated during the microbial culture process is effective in removing foam and is widely used. However, in this chemical method, when applied directly to the inside of the reactor, the components of the antifoaming agent may affect the properties of the medium solution or the growth of microorganisms, which may affect the overall culture performance.The larger the volume of the culture medium in the reactor, the higher the dilution rate. As a result, a large amount of antifoaming agent is required.

따라서 적절한 소포제 사용과 소포제와 폼의 효과적인 혼합이 필요하며, 이러한 문제를 일부 보완하고자 임펠라와 같이 폼-브레이커와 같은 물리적인 방법으로 배양 시에 발생되는 폼을 제거하기는 하지만 폼 제거에 소포제와 같은 화학물질을 사용하는 것보다는 효율이 떨어지고 폼-브레이커 가동을 위한 추가 동력이 요구되어 공정 생산 단가에 영향을 미친다.Therefore, it is necessary to use an appropriate antifoaming agent and effectively mix the antifoaming agent and foam. To compensate for some of these problems, the foam generated during cultivation is removed by a physical method such as a foam-breaker such as an impeller. It is less efficient than using chemicals and requires additional power to operate the foam-breaker, which affects the cost of production in the process.

대한민국 등록특허 제10-1927809호(2018.12.05 등록)Korean Patent Registration No. 10-1927809 (Registered on Dec. 5, 2018) 대한민국 등록특허 제10-1718479호(2017.03.15 등록)Korean Patent Registration No. 10-1718479 (registered on Mar 15, 2017) 미국 등록특허 제6465243호(2002.10.15 등록)U.S. Patent No. 6465243 (Registered on October 15, 2002)

본 발명은 미생물 배양시 발생되는 폼을 제거하기 위해 과도한 소포제 사용을 방지하고 수위조절 센서를 통해 공정을 자동화 하여 거품 제거를 위한 추가 인력, 비용 및 시간을 절약시킬 수 있는 폼 제거용 장치를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a device for removing foam that can save additional manpower, cost and time for removing foam by preventing the use of excessive antifoaming agent to remove foam generated during microbial culture and automating the process through a water level control sensor. do.

또한, 소포제 분사 노즐 및 드래프트 튜브를 이용하여 혼합을 위한 추가 동력 사용을 최소화 하면서 미생물을 이용한 바이오 에너지 및 바이오 기반 화학물질 생산 공정의 생산성과 안정성을 전체적으로 향상시키고자 한다.In addition, it is intended to improve the overall productivity and stability of the bioenergy and bio-based chemical production process using microorganisms while minimizing the use of additional power for mixing by using an antifoam spray nozzle and a draft tube.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 미생물 배양시 발생하는 폼을 제거하기 위한 장치는, 본체부(100); 상기 본체부(100) 내부에 구비된 수위 조절 센서부(110); 폼이 포함된 가스를 상기 본체부(100) 내부로 공급하는 가스 주입구(200); 소포제를 상기 본체부(100) 내부로 공급하는 소포제 주입구(300); 폼이 제거된 가스를 배출할 수 있도록 상기 본체부(100) 상부에 형성된 가스 배출구(400); 및 폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 배출할 수 있도록 상기 본체부(100)의 하부에 형성되는 혼합물 배출구(500);를 포함하며, 생물반응기의 외부에 설치된다.An apparatus for removing foam generated during culturing microorganisms according to an embodiment of the present invention includes: a main body 100; A water level control sensor unit 110 provided inside the main body 100; A gas injection port 200 for supplying a gas containing foam into the main body 100; A defoaming agent injection port 300 for supplying the defoaming agent into the main body 100; A gas outlet 400 formed above the main body 100 to discharge the gas from which the foam has been removed; And a mixture outlet 500 formed at the lower portion of the main body 100 to discharge a mixture of a gas containing foam and an antifoaming agent, and is installed outside the bioreactor.

상기 소포제 주입구(300)의 본체부(100)측 일단에는 상기 본체부(100) 내부로 소포제를 분사하는 소포제 분사노즐(310)이 형성될 수 있으며, 상기 가스 주입구(200)의 본체부(100)측 일단에는 드래프트 튜브(210)가 형성되는 것이 바람직하고, 상기 혼합물 배출구(500)에는 배출 벨브(510)가 형성될 수 있다.A defoaming agent injection nozzle 310 for injecting a defoaming agent into the main body 100 may be formed at one end of the antifoam injection port 300 on the main body 100 side, and the main body 100 of the gas injection hole 200 A draft tube 210 may be formed at one end of the) side, and a discharge valve 510 may be formed at the mixture discharge port 500.

상기 수위 조절 센서부(110)는 플로트 스위치(Float switch) 센서로 이루지는 것이 바람직하다.It is preferable that the water level control sensor unit 110 is made of a float switch sensor.

상기 본체부(100)는 스레인레스 스틸 재질로 이루어져 내염성과 부식성이 우수한 것이 바람직하고, 상기 본체부(100)에는, 내부를 육안으로 확인할 수 있는 투명창(120)이 형성될 수 있으며, 상기 투명창(120)은 강화유리인 것이 바람직하다.It is preferable that the body part 100 is made of a stainless steel material and has excellent flame resistance and corrosion resistance, and the body part 100 may have a transparent window 120 that can be viewed with the naked eye. The transparent window 120 is preferably a tempered glass.

본 발명의 다른 실시 형태로는, 미생물 배양시 발생하는 폼을 제거하는 방법을 들 수 있는데, 본체부(100)의 일측 상부에 형성된 소포제 주입구(300)를 통해 소포제를 본체부(100)의 내부로 공급하는 제1 공급단계; 본체부(100)의 일측 하부에 형성된 가스 주입구(200)를 통해 생물반응기에서 생성된 폼이 포함된 가스를 상기 본체부(100)의 내부로 공급하는 제2 공급단계; 상기 본체부(100)의 내부에 구비된 수위 조절 센서부(110)를 통해, 일정 수위 이상으로 폼을 포함하는 가스와 소포제가 공급된 이후, 혼합물 배출구(500)를 열어 폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 배출시키는 배출단계; 및 가스 배출구(400)를 통해 폼이 제거된 가스를 배출하는 단계;를 포함한다.In another embodiment of the present invention, there may be mentioned a method of removing the foam generated during microbial cultivation, and an antifoaming agent is injected into the body part 100 through an antifoaming agent injection port 300 formed on one side of the body part 100. A first supply step of supplying to; A second supply step of supplying the gas containing foam generated in the bioreactor to the inside of the main body 100 through a gas inlet 200 formed at a lower side of the main body 100; After the gas containing foam and the antifoaming agent are supplied above a certain water level through the water level control sensor unit 110 provided inside the main body 100, the mixture outlet 500 is opened and the gas containing foam A discharge step of discharging the mixture of the antifoaming agent; And discharging the gas from which the foam has been removed through the gas outlet 400.

상기 제1 공급단계는, 소포제 주입구(300)의 일단에 형성된 소포제 분사노즐(310)를 통해 소포제가 본체부(100) 내부로 분사되며 공급되는 것이 바람직하고, 상기 제2 공급단계는, 가스 주입구(200)를 통해 생물반응기에서 생성된 폼이 포함된 가스가 공급되면서 가스 주입구(200)의 일단에 형성된 드래프트 튜브(210)를 통해 소포제와 폼이 포함된 가스가 혼합되는 것이 바람직하다.In the first supplying step, it is preferable that the antifoaming agent is injected and supplied into the main body 100 through an antifoaming agent injection nozzle 310 formed at one end of the antifoaming agent injection port 300, and the second supplying step is a gas injection port As the gas containing foam generated in the bioreactor is supplied through 200, it is preferable that the antifoaming agent and the gas containing foam are mixed through the draft tube 210 formed at one end of the gas inlet 200.

또한, 혼합물 배출구(500)를 열어 폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 배출시키는 배출단계;와 가스 배출구(400)를 통해 폼이 제거된 가스를 배출하는 단계;가 동시에 수행될 수 있다.In addition, a discharge step of opening the mixture discharge port 500 to discharge a mixture of a gas containing foam and an antifoaming agent; and a step of discharging the gas from which the foam has been removed through the gas discharge port 400 may be performed simultaneously.

본 발명에 따른 폼 제거용 장치는 기존의 소포제를 사용하여 폼을 제거하는 방법보다 적은 양의 소포제 사용으로도 효과적인 폼 제거가 가능하고, 구조적으로 추가동력이 필요로 하지 않으며 자동화가 가능하여 생물 반응기 운영 시 효율적으로 미생물을 이용한 바이오 에너지 및 바이오 기반 화학물질 생산을 위한 배양 과정을 수행할 수 있다.The foam removal device according to the present invention enables effective foam removal even with the use of a smaller amount of antifoaming agent than the conventional method of removing foam using an antifoaming agent, and does not require additional power structurally and can be automated. During operation, it is possible to efficiently perform a culture process for the production of bioenergy and bio-based chemicals using microorganisms.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폼 제거용 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폼 제거용 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드래프트 튜브(Draft tube)를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 본체부 내부의 수위를 조절하는 과정을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폰 제거용 장치가 사용되어 폼을 제거하는 사진이다.
1 is a front view of an apparatus for removing foam according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an apparatus for removing foam according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a draft tube according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically showing a process of adjusting the water level inside the main body according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph of removing a foam by using the device for removing a phone according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 된다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Before describing in detail through a preferred embodiment of the present invention, terms or words used in the present specification and claims are limited to a conventional or dictionary meaning and should not be interpreted. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention, and thus various alternatives that can be substituted for them at the time of filing of the present invention It should be understood that equivalents and variations may exist.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.In each step, the identification code (first, second, etc.) is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step does not clearly describe a specific sequence in the context. It may be implemented differently from the order specified above. That is, each of the steps may be performed in the same order as the specified order, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

이하에서는 본 발명에 따른 미생물 배양시 발생하는 폼을 제거하는 장치에 대하여 도면을 참조하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an apparatus for removing foam generated during microbial culture according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폼 제거용 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폼 제거용 장치의 사시도 이다.1 is a front view of an apparatus for removing foam according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of an apparatus for removing foam according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폼 제거용 장치는 생물반응기(Bioreactor)의 외부에 별도의 구조물로 설치될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the apparatus for removing foam according to an embodiment of the present invention may be installed as a separate structure outside a bioreactor.

본 발명의 일 실시예에 따른 폼 제거용 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본체부(100); 상기 본체부(100) 내부에 구비된 수위 조절 센서부(110); 생물반응기에서 생성된 폼이 포함된 가스를 상기 본체부(100) 내부로 공급하는 가스 주입구(200); 화학적 폼 제거에 유용하게 사용되는 소포제를 상기 본체부(100) 내부로 공급하는 소포제 주입구(300); 폼이 제거된 가스를 배출할 수 있도록 상기 본체부(100) 상부에 형성된 가스 배출구(400); 및 폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 배출할 수 있도록 상기 본체부(100)의 하부에 형성되는 혼합물 배출구(500);를 포함한다.Foam removal device according to an embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 and 2, the body portion 100; A water level control sensor unit 110 provided inside the main body 100; A gas inlet 200 for supplying the gas containing foam generated in the bioreactor into the main body 100; A defoaming agent injection hole 300 for supplying an antifoaming agent useful for removing chemical foam into the body part 100; A gas outlet 400 formed above the main body 100 to discharge the gas from which the foam has been removed; And a mixture outlet 500 formed under the main body 100 so as to discharge a mixture of the foam-containing gas and the antifoaming agent.

상기 본체부(100)는 내염성과 부식에 강한 스테인레스 스틸 재질로 이루어지는 것이 바림직하다.It is preferable that the main body 100 is made of a stainless steel material that is resistant to flame and corrosion.

또한, 본체부(100) 내부에서 폼이 제거되는 과정을 용이하게 관찰할 수 있도록 상기 본체부(100)의 측부로, 투명창(120)이 형성될 수 있으며, 이러한 투명창(120)은 고압상황을 대비하여 강화유리로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, a transparent window 120 may be formed as a side of the main body 100 so that the process of removing the foam from the inside of the main body 100 can be easily observed, and such a transparent window 120 It is desirable to be made of tempered glass for the situation.

아울러, 미생물 배양조건이 고온인 경우, 많은 증기로 인하여 후속의 분석 장치의 측정값에 오차를 야기할 수 있으므로, 본체부(100)의 주위로 냉각수가 공급되는 워터자켓이 추가적으로 설치될 수 있다.In addition, when the microbial culture condition is high temperature, a water jacket for supplying cooling water may be additionally installed around the main body 100 because a large amount of steam may cause an error in the measurement value of the subsequent analysis device.

상기 소포제 주입구(300)는 소포제 펌프를 통해 소포제 탱크로부터 소포제를 공급받아 본체부(100) 내부로 공급하는 역할을 하는 것으로, 상기 소포제 주입구(300)의 본체부(100)측 일단에는 본체부(100) 내부로 소포제를 분사하는 소포제 분사노즐(310)이 형성될 수 있다.The antifoam injection port 300 serves to receive the antifoam agent from the antifoam tank through the antifoam pump and supply it to the inside of the main body 100. One end of the antifoam injection port 300 on the main body 100 side has a main body ( 100) The antifoam spray nozzle 310 for spraying the antifoam into the interior may be formed.

이와 같이 소포제 분사노즐(310)이 형성된 경우에는, 본체부(100) 내부로 공급되는 소포제를 얇게 퍼지게 할 수 있어, 본체부(100) 내부로 공급되는 폼이 포함된 가스와 소포제를 골고루 섞이게 할 수 있다. 또한, 후술될 폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 혼합물 배출구(500)를 통해 배출한 이후, 다시 소포제 분사노즐(310)를 통해 소포제를 분사함으로써 본체부(100) 내부 벽면에 남아있던 혼합물을 고르게 닦아 줄 수 있다.When the antifoam spraying nozzle 310 is formed in this way, the antifoaming agent supplied into the body part 100 can be spread thinly, so that the gas containing the foam supplied into the body part 100 and the antifoaming agent are evenly mixed. I can. In addition, after discharging the mixture of the gas and the antifoaming agent, which will be described later, through the mixture outlet 500, the mixture remaining on the inner wall of the main body 100 is removed by injecting the antifoaming agent again through the antifoam spraying nozzle 310. It can be wiped evenly.

상기 가스 주입구(200)는 생물반응기(Bioreactor)에서 생성된 폼이 포함된 가스를 본체부(100) 내부로 공급하는 역할을 하는 것으로, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 가스 주입구(200)의 본체부(100) 측 일단에는 드래프트 튜브(Draft tube, 210)가 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 드래프트 튜브(Draft tube, 210)가 형성된 경우에는, 드래프트 튜브(210)를 통해 본체부(100) 내부로 공급되는 폼이 포함된 가스의 방향을 조절함으로써, 교반기 모터와 같은 별도의 동력 없이도 폼이 포함된 가스와 소포제를 효과적으로 혼합시킬 수 있다.The gas inlet 200 serves to supply the gas containing the foam generated in the bioreactor to the inside of the main body 100. As shown in FIG. 3, the gas inlet 200 It is preferable that a draft tube 210 is formed at one end of the body part 100 side. In the case where the draft tube 210 is formed in this way, by adjusting the direction of the gas containing the foam supplied into the main body 100 through the draft tube 210, without additional power such as a stirrer motor Foam-containing gas and antifoam can be effectively mixed.

상기 혼합물 배출구(500)에는 배출 벨브(510)가 형성되어 있어 필요에 따라 배출 벨브(510)를 열어 본체부(100) 내부에 있는 폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 배출할 수 있고 배출 속도를 조절할 수 있다.A discharge valve 510 is formed in the mixture discharge port 500 so that the discharge valve 510 can be opened as necessary to discharge a mixture of gas and antifoaming agent including foam inside the main body 100 and discharge speed Can be adjusted.

상기 수위 조절 센서부(110)는 소포제 공급 및 폼이 포함된 가스와 소포제의 혼합물 배출 시점을 조절하기 위한 것으로, 본체부(100) 내부의 수위를 감지하여 소포제 펌프를 작동시키거나 배출 벨브(510)을 열고 닫음으로써, 본체부(100) 내부의 수위를 조절할 수 있다. 이러한 수위 조절 센서부(110)를 구성하는 센서는 본체부(100) 내부의 수위를 측정할 수 있는 센서이면 특별히 제한되지는 않으나, 플로트 스위치(Float switch) 센서로 이루어지는 것이 바람직하다.The water level control sensor unit 110 is for controlling the timing of supplying the antifoaming agent and discharging the mixture of the gas containing the foam and the antifoaming agent, and operating the antifoaming agent pump by sensing the water level inside the body unit 100 or discharging valve 510 ) By opening and closing, the water level inside the main body 100 can be adjusted. The sensor constituting the water level control sensor unit 110 is not particularly limited as long as it is a sensor capable of measuring the water level inside the body unit 100, but is preferably made of a float switch sensor.

도 4를 참조하여 플로트 스위치(Float switch) 센서로 이루어진 수위 조절 센서부(110)를 이용해 본체부(100) 내부의 수위를 조절하는 과정을 설명한다. 수위 조절 센서부(110)는, 도 4에 도시된 것과 같이, 본체부(100)의 내부에 형성된 제1기둥(113) 및 제2기둥(114)을 포함하며, 상기 제1기둥(113)에는 제1기둥(113)을 따라 상하로 이동 가능한 제1 플로트 스위치 센서(111)가 설치될 수 있고, 상기 제2기둥(114)에는 제2기둥(114)을 따라 상하로 이동 가능한 제2 플로트 스위치 센서(112)가 설치될 수 있다.A process of adjusting the water level inside the main body 100 using the water level control sensor unit 110 formed of a float switch sensor will be described with reference to FIG. 4. The water level control sensor unit 110 includes a first pillar 113 and a second pillar 114 formed inside the main body 100, as shown in FIG. 4, and the first pillar 113 A first float switch sensor 111 that can move up and down along the first pillar 113 may be installed in the second pillar 114, and a second float that can move vertically along the second pillar 114 A switch sensor 112 may be installed.

또한, 제1기둥(113)에는 제1 플로트 스위치 센서(111)가 걸릴 수 있도록 제1 상한 막대(115) 및 제1 하한 막대(117)이 형성될 수 있으며, 제2기둥(114)에는 제2 플로트 스위치 센서(112)가 걸릴 수 있도록 제2 상한 막대(116) 및 제2 하한 막대(118)이 형성될 수 있다. 상기 제1 상한 막대(115), 제2 상한 막대(116), 제1 하한 막대(117) 및 제2 하한 막대(118)의 위치는 조절하고자 하는 수위에 따라 조절될 수 있으나, 바람직하게는 제1 상한 막대(115)는 제2 하한 막대(116) 보다 높은 위치에 형성될 수 있으며, 제1 하한 막대(117)와 제2 하한 막대(118)는 같은 높이에서 형성될 수 있다.In addition, a first upper limit bar 115 and a first lower limit bar 117 may be formed on the first column 113 so that the first float switch sensor 111 can be caught, and the second column 114 may have a 2 The second upper limit bar 116 and the second lower limit bar 118 may be formed so that the float switch sensor 112 can be caught. The positions of the first upper limit bar 115, the second upper limit bar 116, the first lower limit bar 117, and the second lower limit bar 118 may be adjusted according to the water level to be adjusted. The first upper limit rod 115 may be formed at a higher position than the second lower limit rod 116, and the first lower limit rod 117 and the second lower limit rod 118 may be formed at the same height.

도 4(c)와 같이, 제1 플로트 스위치 센서(111)와 제2 플로트 스위치 센서(112)가 각각 제1 하한 막대(117)와 제2 하한 막대(118)에 걸리게 되면 이를 감지하여 배출 벨브(510)을 닫게 되고, 소포제 펌프를 작동시켜(on) 소포제를 본체부(100)의 내부로 공급한다. As shown in FIG. 4(c), when the first float switch sensor 111 and the second float switch sensor 112 are caught by the first lower limit bar 117 and the second lower limit bar 118, respectively, the discharge valve The 510 is closed, and the antifoam pump is operated (on) to supply the antifoam to the interior of the main body 100.

공급되는 소포제에 의해 제1 플로트 스위치 센서(111)와 제2 플로트 스위치 센서(112)가 수위에 따라 상승하게 되고, 도 4(a)와 같이, 제2 플로트 스위치 센서(112)가 제2 상한 막대(116)에 걸리게 되면 이를 감지하여 소포제 펌프의 작동을 중지(off)시켜 소포제의 공급을 중단한다. 이에 따라 과도한 소포제 투입을 방지할 수 있다.By the defoaming agent supplied, the first float switch sensor 111 and the second float switch sensor 112 rise according to the water level, and as shown in FIG. 4(a), the second float switch sensor 112 has a second upper limit. When caught on the rod 116, it senses this and stops the operation of the antifoam pump to stop the supply of the antifoam. Accordingly, excessive injection of the antifoaming agent can be prevented.

이 후, 상기 가스 주입구(200)를 통해 생물반응기로부터 본체부(100) 내부로 폼이 포함된 가스가 공급되고, 도 4(b)와 같이 제1 플로트 스위치 센서(111)가 상승하여 제1 상한 막대(117)에 걸리게 되면 이를 감지하여 배출 벨브(510)를 열게 되고, 본체부(100) 내부의 폼이 포함된 가스와 소포제 혼합물이 배출되게 된다. Thereafter, a gas containing foam is supplied from the bioreactor through the gas injection port 200 to the inside of the main body 100, and the first float switch sensor 111 rises as shown in FIG. 4(b). When the upper limit rod 117 is caught, the discharge valve 510 is opened by sensing this, and a mixture of gas and antifoaming agent containing foam inside the body part 100 is discharged.

본체부(100) 내부의 혼합물이 배출되면, 도 4(c)와 같이 제1 플로트 스위치 센서(111)와 제2 플로트 스위치 센서(112)가 각각 제1 하한 막대(117)와 제2 하한 막대(118)에 걸리게 되고 이를 감지하여 배출 벨브(510)을 닫고, 소포제 펌프를 작동시켜(on) 다시 소포제를 본체부(100)의 내부로 공급하게 된다. 이와 같이, 수위 조절 센서부(110)를 통해 소포제 공급 및 폼이 포함된 가스와 소포제의 혼합물 배출 시점을 자동으로 조절함으로써 폼 제거에 소요되는 인력, 비용 및 시간을 절약할 수 있다.When the mixture inside the main body 100 is discharged, as shown in FIG. 4(c), the first float switch sensor 111 and the second float switch sensor 112 each have a first lower limit bar 117 and a second lower limit bar. It is caught in 118 and senses this, closes the discharge valve 510, and operates the antifoam pump (on) to supply the antifoam to the interior of the main body 100 again. In this way, by automatically controlling the timing of supplying the antifoaming agent and discharging the mixture of the gas containing the foam and the antifoaming agent through the water level control sensor unit 110, manpower, cost, and time required for foam removal can be saved.

본 발명의 다른 실시 형태로는 본 발명의 폼 제거용 장치를 사용하여 미생물 배양시 발생하는 폼을 제거하는 방법을 들 수 있는데, 본체부(100)의 일측 상부에 형성된 소포제 주입구(300)를 통해 소포제를 본체부(100)의 내부로 공급하는 제1 공급단계; 본체부(100)의 일측 하부에 형성된 가스 주입구(200)를 통해 생물반응기에서 생성된 폼이 포함된 가스를 상기 본체부(100)의 내부로 공급하는 제2 공급단계; 상기 본체부(100)의 내부에 구비된 수위 조절 센서부(110)를 통해, 일정 수위 이상으로 폼을 포함하는 가스와 소포제가 공급된 이후, 혼합물 배출구(500)를 열어 폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 배출시키는 배출단계; 및 가스 배출구(400)를 통해 폼이 제거된 가스를 배출하는 단계;를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, there is a method of removing the foam generated during microbial cultivation using the foam removal device of the present invention, through the antifoam injection port 300 formed on one side of the main body 100 A first supply step of supplying an antifoaming agent to the interior of the main body 100; A second supply step of supplying the gas containing foam generated in the bioreactor to the inside of the main body 100 through a gas inlet 200 formed at a lower side of the main body 100; After the gas containing foam and the antifoaming agent are supplied above a certain water level through the water level control sensor unit 110 provided inside the main body 100, the mixture outlet 500 is opened and the gas containing foam A discharge step of discharging the mixture of the antifoaming agent; And discharging the gas from which the foam has been removed through the gas outlet 400.

상기 제1 공급단계는, 소포제 주입구(300)의 일단에 형성된 소포제 분사노즐(310)를 통해 소포제가 본체부(100) 내부로 분사되며 공급되는 것이 바람직하다. 소포제 분사노즐(310)을 이용하는 경우에는 본체부(100) 내부로 공급되는 소포제를 얇게 퍼지게 할 수 있어, 폼이 포함된 가스와 소포제를 골고루 섞이게 할 수 있다. 또한, 소포제 분사노즐(310)을 통해 소포제를 분사함으로써, 본체부(100) 내부 벽면에 남아있던 폼이 포함된 가스와 소포제 혼합물을 고르게 닦아 내는 효과도 있다.In the first supplying step, it is preferable that the antifoaming agent is sprayed into the main body 100 and supplied through the antifoaming agent spray nozzle 310 formed at one end of the antifoaming agent injection port 300. In the case of using the antifoam spray nozzle 310, the antifoam supplied into the main body 100 can be spread thinly, so that the foam-containing gas and the antifoam can be evenly mixed. In addition, by spraying the antifoaming agent through the antifoam spraying nozzle 310, there is also an effect of evenly wiping off the foam-containing gas and the antifoaming agent mixture remaining on the inner wall of the main body 100.

상기 제2 공급단계는, 가스 주입구(200)를 통해 생물반응기에서 생성된 폼이 포함된 가스가 공급되면서 가스 주입구(200)의 일단에 형성된 드래프트 튜브(210)를 통해 소포제와 폼이 포함된 가스가 혼합되도록 수행되는 것이 바람직하다. 드래프트 튜브(210)를 통해 본체부(100) 내부로 공급되는 폼이 포함된 가스의 방향을 조절함으로써, 교반기 모터와 같은 별도의 동력 없이도 폼이 포함된 가스와 소포제를 효과적으로 혼합시킬 수 있다.In the second supplying step, the gas containing the foam generated in the bioreactor is supplied through the gas inlet 200, and the gas containing the defoaming agent and the foam through the draft tube 210 formed at one end of the gas inlet 200. It is preferred that it is carried out so that it is mixed. By adjusting the direction of the foam-containing gas supplied into the main body 100 through the draft tube 210, the foam-containing gas and the antifoaming agent can be effectively mixed without additional power such as an agitator motor.

상기 제1 공급단계, 제2 공급단계 및 배출단계는 상술된 것과 같이 수위 조절 센서부(110)를 통해 본체부(100) 내부의 수위에 따라 자동으로 수행됨으로써, 폼 제거에 소요되는 인력, 비용 및 시간을 절약할 수 있다.The first supply step, the second supply step, and the discharge step are automatically performed according to the water level inside the main body 100 through the water level control sensor unit 110 as described above, so that the manpower and cost required for foam removal And save time.

또한, 혼합물 배출구(500)를 열어 폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 배출시키는 배출단계;와 가스 배출구(400)를 통해 폼이 제거된 가스를 배출하는 단계;가 동시에 수행됨으로써, 상기 가스 배출구(400)를 통해 후속 분석 장비로 공급되는 가스에 폼이 포함되지 않도록 할 수 있다.In addition, a discharge step of discharging a mixture of a gas containing foam and an antifoaming agent by opening the mixture discharge port 500; and discharging the gas from which the foam has been removed through the gas discharge port 400 are performed at the same time, whereby the gas discharge port Through 400, it is possible to prevent the foam from being included in the gas supplied to the subsequent analysis equipment.

[[ 실시예Example ]]

본 발명에 따른 폼 제거용 장치를 포함하는 생물 반응기 시스템은, 기존의 시스템들과는 달리, 소포제에 민감한 미생물을 배양할 수 있으며, 생물 반응기 내에서의 물질전달의 효율의 감소를 최소화하면서 배양을 수행할 수 있다.The bioreactor system including the foam removal device according to the present invention, unlike conventional systems, can cultivate microorganisms sensitive to antifoaming agents, and perform cultivation while minimizing the decrease in the efficiency of material transfer in the bioreactor. I can.

소포제와 함께 사용될 경우에 배양하기 어려운 미생물인 Thermococcus onnurineus NA1(2012년 KCTC12157BP로 기탁됨)의 돌연변이 균주인 WTC155T 균주(기탁번호: KCTC12414BP)을 사용하여 수성가스 전환 운전하였으며, 사용된 가스로는 제철전로(LDG, Linze Donawitz Gas) 모사가스로 CO 60 vol.%와 N2 40 vol.%를 사용하였다.When used with an antifoaming agent, a water gas conversion operation was performed using the mutant strain WTC155T (accession number: KCTC12414BP) of Thermococcus onnurineus NA1 (deposited as KCTC12157BP in 2012), a microorganism that is difficult to cultivate, and the gas used was a steel mill. (LDG, Linze Donawitz Gas) 60 vol.% of CO and 40 vol.% of N 2 were used as mogas.

전체 반응기 시스템의 조업 부피(Operation volume)는 20 L이고, 생물 반응기의 운전 초기 조건으로는 0.1 VVM(Volume of gas added to liquid perminute)의 가스 유입속도로 상기 미생물을 배양하였다.The operating volume of the entire reactor system was 20 L, and the microorganism was cultured at a gas flow rate of 0.1 VVM (Volume of gas added to liquid perminute) as an initial operating condition of the bioreactor.

각 단계별 폼 제거용 장치의 작동상태를 촬영하여 도 5에 나타내었다(도 5(a)는 가동 전 상태, 도 5(b)는 소포제 분사하여 공급하는 단계, 도 5(c) 및 (d)는 폼이 포함된 가스를 공급하는 단계, 도 5(e)는 혼합물을 배출한 상태를 의미한다). 도 5에서 확인 되듯이, 생물 반응기로부터 가스와 함께 혼합되어 공급된 폼들이, 본 발명에 따른 폼 제거용 장치 내에서 소포제와 섞여 원활하게 제거됨을 확인할 수 있었다.The operation state of the foam removal device at each stage is photographed and shown in FIG. 5 (FIG. 5(a) is a state before operation, FIG. 5(b) is a step of spraying and supplying an antifoam agent, and FIGS. 5(c) and (d)) Is a step of supplying a gas containing foam, and FIG. 5(e) means a state in which the mixture is discharged). As can be seen in Figure 5, it was confirmed that the foams supplied by mixing with gas from the bioreactor were smoothly removed by mixing with the antifoaming agent in the foam removal apparatus according to the present invention.

100: 본체부 110: 수위 조절 센서부
111: 제1 플로트 스위치 센서
112: 제2 플로트 스위치 센서
113: 제1기둥 114: 제2기둥
115: 제1 상한 막대 116: 제2 상한 막대
117: 제1 하한 막대 118: 제2 하한 막대
120: 투명창 200: 가스 주입구
210: 드래프트 튜브 300: 소포제 주입구
310: 소포제 분사 노즐 400: 가스 배출구
500: 혼합물 배출구 510: 배출 벨브
100: main body 110: water level control sensor unit
111: first float switch sensor
112: second float switch sensor
113: first pillar 114: second pillar
115: first upper limit bar 116: second upper limit bar
117: first lower limit bar 118: second lower limit bar
120: transparent window 200: gas inlet
210: draft tube 300: antifoam inlet
310: antifoam spray nozzle 400: gas outlet
500: mixture outlet 510: exhaust valve

Claims (10)

미생물 배양시 발생하는 폼을 제거하기 위한 장치에 있어서,
본체부(100);
상기 본체부(100) 내부에 구비된 수위 조절 센서부(110);
폼이 포함된 가스를 상기 본체부(100) 내부로 공급하는 가스 주입구(200);
소포제를 상기 본체부(100) 내부로 공급하는 소포제 주입구(300);
폼이 제거된 가스를 배출할 수 있도록 상기 본체부(100) 상부에 형성된 가스 배출구(400); 및
폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 배출할 수 있도록 상기 본체부(100)의 하부에 형성되는 혼합물 배출구(500);를 포함하고,
상기 소포제 주입구(300)의 본체부(100)측 일단에는 상기 본체부(100) 내부로 소포제를 분사하는 소포제 분사노즐(310)이 형성되며,
상기 가스 주입구(200)의 본체부(100)측 일단에는 드래프트 튜브(210)가 형성되고,
상기 수위 조절 센서부(110)는, 본체부(100)의 내부에 형성된 제1기둥(113) 및 제2기둥(114)을 포함하며, 상기 제1기둥(113)에 제1기둥(113)을 따라 상하로 이동 가능한 제1 플로트 스위치 센서(111)가 설치되고, 상기 제2기둥(114)에는 제2기둥(114)을 따라 상하로 이동 가능한 제2 플로트 스위치 센서(112)가 설치되는 것을 특징으로 하는, 생물반응기의 외부에 설치되는 폼 제거용 장치.
In the device for removing the foam generated during microbial culture,
Main body 100;
A water level control sensor unit 110 provided inside the main body 100;
A gas injection port 200 for supplying a gas containing foam into the main body 100;
A defoaming agent injection port 300 for supplying the defoaming agent into the main body 100;
A gas outlet 400 formed above the main body 100 to discharge the gas from which the foam has been removed; And
Including; a mixture outlet 500 formed in the lower portion of the body portion 100 to discharge a mixture of a gas containing foam and an antifoaming agent,
An antifoam spraying nozzle 310 for spraying an antifoam into the body 100 is formed at one end of the antifoam injection port 300 on the main body 100 side,
A draft tube 210 is formed at one end of the gas injection port 200 on the main body 100 side,
The water level control sensor unit 110 includes a first pillar 113 and a second pillar 114 formed inside the main body 100, and the first pillar 113 is formed in the first pillar 113 A first float switch sensor 111 capable of moving up and down along the line is installed, and a second float switch sensor 112 capable of moving up and down along the second column 114 is installed in the second column 114. Characterized in that, the device for removing foam installed on the outside of the bioreactor.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 본체부(100)에는 내부를 육안으로 확인할 수 있는 투명창(120)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 생물반응기의 외부에 설치되는 폼 제거용 장치.
The method of claim 1,
A device for removing foam installed outside the bioreactor, characterized in that the body part 100 has a transparent window 120 that can be seen with the naked eye.
제1항에 있어서,
상기 본체부(100)는 스테인레스 스틸 재질인 것을 특징으로 하는, 생물반응기의 외부에 설치되는 폼 제거용 장치.
The method of claim 1,
The body portion 100 is a device for removing foam installed outside the bioreactor, characterized in that the stainless steel material.
미생물 배양시 발생하는 폼을 제거하는 방법에 있어서
본체부(100)의 일측 상부에 형성된 소포제 주입구(300)를 통해 소포제를 본체부(100)의 내부로 공급하는 제1 공급단계;
본체부(100)의 일측 하부에 형성된 가스 주입구(200)를 통해 생물반응기에서 생성된 폼이 포함된 가스를 상기 본체부(100)의 내부로 공급하는 제2 공급단계;
상기 본체부(100)의 내부에 구비된 수위 조절 센서부(110)를 통해, 일정 수위 이상으로 폼을 포함하는 가스와 소포제가 공급된 이후, 혼합물 배출구(500)를 열어 폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 배출시키는 배출단계; 및
가스 배출구(400)를 통해 폼이 제거된 가스를 배출하는 단계;를 포함하고,
상기 제1 공급단계에서, 소포제 주입구(300)의 일단에 형성된 소포제 분사노즐(310)를 통해 소포제가 본체부(100) 내부로 분사되며,
상기 제2 공급단계에서, 가스 주입구(200)를 통해 생물반응기에서 생성된 폼이 포함된 가스가 공급되면서 가스 주입구(200)의 일단에 형성된 드래프트 튜브(210)를 통해 소포제와 폼이 포함된 가스가 혼합되고,
상기 수위 조절 센서부(110)는, 본체부(100)의 내부에 형성된 제1기둥(113) 및 제2기둥(114)을 포함하며, 상기 제1기둥(113)에 제1기둥(113)을 따라 상하로 이동 가능한 제1 플로트 스위치 센서(111)가 설치되고, 상기 제2기둥(114)에는 제2기둥(114)을 따라 상하로 이동 가능한 제2 플로트 스위치 센서(112)가 설치되는 것을 특징으로 하는, 미생물 배양시 발생하는 폼을 제거하는 방법.
In the method of removing the foam generated during microbial culture
A first supply step of supplying an antifoaming agent into the interior of the body part 100 through an antifoaming agent injection port 300 formed on one side of the body part 100;
A second supply step of supplying the gas containing foam generated in the bioreactor to the inside of the main body 100 through a gas inlet 200 formed at a lower side of the main body 100;
After the gas containing foam and the antifoaming agent are supplied above a certain water level through the water level control sensor unit 110 provided inside the main body 100, the mixture outlet 500 is opened and the gas containing foam A discharge step of discharging the mixture of the antifoaming agent; And
Including; discharging the gas from which the foam has been removed through the gas outlet 400,
In the first supply step, the defoaming agent is injected into the main body 100 through the antifoam spray nozzle 310 formed at one end of the antifoam injection hole 300,
In the second supply step, the gas containing the foam generated in the bioreactor is supplied through the gas inlet 200, and the gas containing the defoaming agent and the foam through the draft tube 210 formed at one end of the gas inlet 200. Is mixed,
The water level control sensor unit 110 includes a first pillar 113 and a second pillar 114 formed inside the main body 100, and the first pillar 113 is formed in the first pillar 113 A first float switch sensor 111 capable of moving up and down along the line is installed, and a second float switch sensor 112 capable of moving up and down along the second column 114 is installed in the second column 114. Characterized in, a method for removing the foam generated during microbial culture.
삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서,
혼합물 배출구(500)를 열어 폼을 포함하는 가스와 소포제의 혼합물을 배출시키는 배출단계;와 가스 배출구(400)를 통해 폼이 제거된 가스를 배출하는 단계;가 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는, 미생물 배양시 발생하는 폼을 제거하는 방법.
The method of claim 7,
A discharge step of discharging a mixture of a gas containing foam and an antifoaming agent by opening the mixture discharge port 500; and discharging the gas from which the foam is removed through the gas discharge port 400; How to remove foam that occurs during cultivation.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022178508A1 (en) * 2021-02-16 2022-08-25 Nirrin Technologies, Inc. Method, system, and sensor device for monitoring foam in vessel
KR102542029B1 (en) * 2021-06-22 2023-06-12 (주)에코비즈넷 An apparatus for inserting antifoaming agents

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008093601A (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Ihi Corp Waste water treatment equipment
KR101120093B1 (en) 2011-10-06 2012-03-12 에이엠팜(주) Foam capturing cultivation system
JP2014024045A (en) 2012-07-30 2014-02-06 Ricoh Co Ltd Bubble removal device, and bubble removal method
JP2017063616A (en) * 2015-09-28 2017-04-06 積水化学工業株式会社 Reaction vessel with antifoaming function
KR101885118B1 (en) 2018-05-09 2018-09-10 주식회사 이룸 Compact type apparatus for cultivating concentrated microorganism for improving quality of seawater of farm and cultivation method of concentrated microorganism using the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4273643B2 (en) 2000-08-08 2009-06-03 味の素株式会社 Cultivation apparatus and antifoam control method in aerobic culture
KR101718479B1 (en) 2014-11-11 2017-03-21 주식회사 월드바이오텍 Fermenter having part for removing bubbles
KR101927809B1 (en) 2018-07-06 2018-12-11 한국수력원자력 주식회사 Foam removal device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008093601A (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Ihi Corp Waste water treatment equipment
KR101120093B1 (en) 2011-10-06 2012-03-12 에이엠팜(주) Foam capturing cultivation system
JP2014024045A (en) 2012-07-30 2014-02-06 Ricoh Co Ltd Bubble removal device, and bubble removal method
JP2017063616A (en) * 2015-09-28 2017-04-06 積水化学工業株式会社 Reaction vessel with antifoaming function
KR101885118B1 (en) 2018-05-09 2018-09-10 주식회사 이룸 Compact type apparatus for cultivating concentrated microorganism for improving quality of seawater of farm and cultivation method of concentrated microorganism using the same

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