Baza technologii

Opis technologii / usługi

Proces technologiczny polega na mikrobiologicznym przekształceniu odpadowej gliceryny z produkcji biodiesla do 1,3-propanodiolu (1,3-PDO) przy pomocy bakterii Clostridium butyricum. Drobnoustroje te cechują się zdolnością do efektywnego przekształcania glicerolu do 1,3-PDO z wydajnością rzeczywistą ok. 50%. Dla zrealizowania procesu fermentacji potrzebne są: pożywka mikrobiologiczna o zoptymalizowanym składzie zawierająca glicerol oraz składniki organiczne i mineralne, kultura żywych komórek bakteryjnych do zaszczepienia pożywki oraz odpowiednie media techniczne. Każdy z tych czynników jest przygotowywany w specjalistycznej linii technologicznej. W produkcji stosuje się trzy rodzaje pożywek różniących się składem chemicznym. Składniki pożywek są pobierane z magazynu, odważane ilościowo i wprowadzane do mieszalników, gdzie następuje ich rozpuszczenie. Następnie pożywka jest sterylizowana i wprowadzana do fermentorów. Równolegle odbywa się przygotowanie kultury bakteryjnej potrzebnej do zaszczepienia pożywki znajdującej się w fermentorach. Rozmnażanie komórek bakteryjnych przebiega stopniowo, w kilku etapach, na drodze powiększania skali hodowli poprzez sekwencyjny transfer komórek do coraz większych porcji świeżej pożywki. Fermentacja wcześniejsza jest w tym przypadku materiałem posiewowym do zaszczepienia pożywki znajdującej się w kolejnym większym fermentorze. Pierwszym etapem jest hodowla w bioreaktorach laboratoryjnych, następnie kultura bakteryjna jest przekazywana do stacji propagacji bakterii. Tutaj znajdują się fermentory o skali półtechnicznej. Stąd wyhodowana kultura bakteryjna jest przekazywana do dużego fermentora inokulacyjnego. Po zakończeniu tego etapu uzyskuje się kulturę bakteryjną gotową do zaszczepienia fermentorów produkcyjnych. Następnie prowadzi się główny proces fermentacji metodą okresową z zasilaniem (fed-batch), utrzymując stężenie glicerolu, pH i temperaturę pożywki na optymalnym poziomie. W celu zwiększenia stężenia komórek bakteryjnych w pożywce prowadzi się zawracanie biomasy komórkowej z danego cyklu fermentacyjnego, do cyklu następnego, dzięki czemu uzyskuje się przyspieszenie procesu biosyntezy 1,3PDO. Proces biosyntezy 1,3-PDO przez bakterie trwa 30-40 godzin i w jego wyniku uzyskuje się produkt o stężeniu ok. 50 g/l, przy produktywności objętościowej bioreaktora ok. 1,3 g/l*h i wydajności produktu z substratu powyżej 50%. Następnie z odfermentowanej pożywki wydziela się biomasę komórkową bakterii, które są zawracane do następnego cyklu fermentacyjnego. Czystą, pozbawioną bakterii ciecz przekazuje się do separacji i oczyszczania finalnego produktu. Obok głównego metabolitu w cieczy pofermentacyjnej występują zanieczyszczenia organiczne i nieorganiczne, a mianowicie kwas octowy, kw. mlekowy, kw. masłowy, etanol, glicerol, resztki składników pożywki i inne śladowe zanieczyszczenia. W związku z powyższym, pozyskanie czystego, stężonego 1,3-propanodiolu wymaga połączenia procesu fermentacji z dalszymi procesami separacji i oczyszczania 1,3-propanodiolu. Technologia oczyszczania 1,3-PDO jest przygotowana do komercjalizacji jako odrębna technologia, powiązana bezpośrednio z niniejszą technologią. Oferowana technologia jest komplementarna z technologią wydzielania i oczyszczania 1,3-propanodiolu z cieczy pofermentacyjnych.

Zalety / korzyści z zastosowania technologii

Szczegóły na stronie intrnetowej: www.ciitt.up.poznan.pl

Zastosowanie rynkowe

Szczegóły na stronie intrnetowej: www.ciitt.up.poznan.pl

Tagi

Branże