DE2522478A1 - Verfahren und vorrichtung zur kultivierung eines mikroorganismus - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur kultivierung eines mikroorganismus

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DE2522478A1 DE19752522478 DE2522478A DE2522478A1 DE 2522478 A1 DE2522478 A1 DE 2522478A1 DE 19752522478 DE19752522478 DE 19752522478 DE 2522478 A DE2522478 A DE 2522478A DE 2522478 A1 DE2522478 A1 DE 2522478A1
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Description

Patentanwalt 01 j, . .Λ_
fc" !"-ai t975
ayarctraSe 43 Tel. (d esj 29 5125
Societe d'Assistance Technique Pour Produits Nestle S.A.
in Lausanne / SCHWEIZ
"Verfahren und Vorrichtung zur Kultivierung eines Mikroorganismus"
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der industriellen Fermentation zur Herstellung von Proteinen im großtechnischen Maßstab. Sie hat ein Verfahren zur aeroben Kultivierung eines Mikroorganismus in einem flüssigen Nährmedium, das mindestens eine durch diesen Mikroorganismus assimilierbare Koh lens toffque He enthält, zum Gegenstand, bei welchem eine Kulturbouillon, die aus dem flüssigen Nährmedium und einer Zellenmasse des Mikroorganismus besteht, in einem geschlossenen Kreislauf zwischen einem höheren und einem niedrigeren Niveau geführt wird.
Die Kultivierung von aeroben Mikroorganismen bis zu einer hohen Ausbeute, insbesondere auf Erdölfraktionen oder auf von Erdöl abgeleiteten Substraten, die kaum
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Sauerstoff enthalten, erfordert eine sehr hohe Sauerstoff übertragung, die im industriellen Maßstab in Fermentatoren, welche aus bekannten Rührbottichen oder bekannten Zirkulationstürmen bestehen, praktisch nicht erreicht werden kann. Mit dem Ausdruck "Kultivierung bis zu einer hohen Ausbeute" soll hier eine Kultivierung verstanden werden, die die Herstellung von ca. 10 bis 20 g Bakterien oder Hefen/1 Kulturbouillon/st gestattet, was beispielsweise im Falle von Substraten der Formel oder c n H2n+l0H eine Sauerstoffübertragung von
wesentlich mehr als 500 mMol O2/l/st erfordert. Eine große Sauerstoffübertragung erfordert aber auch eine große KohlendioxydÜbertragung. Darüberhinaus soll die Größe dieser beiden Übertragungen keine Inhibierung aufgrund zu großer Sauerstoff- und Kohlendioxydpartialdrücke im Gas, welches mit der Kulturbouillon kontaktiert wird oder in der Kulturbouillon zirkuliert, verursachen.
Zwar ist es möglich, die Sauerstoffübertragung in einem üblichen aus einem Rührbottich bestehenden Fermentator dadurch zu erhöhen, daß man eine mit Sauerstoff angereicherte Luft verwendet, jedoch kann eine Erhöhung der Evakuierung des während der Fermentation gebildeten Kohlendioxyds nur durch eine beträchtliche Verstärkung der Belüftung erreicht werden. Es ist jedoch nicht möglich, die Luftzufuhr in einem üblichen aus einem Rührbottich bestehenden Fermentator unbeschränkt zu steigern, da man bald einen Grenzwert überschreitet, jenseits dessen eine Kontrolle des gebildeten Schaums nicht mehr sichergestellt werden kann. In dieser Hinsicht ist die Situation bei einem aus einem Zirkulationsturm bestehenden Fermentator, der oben mit einer wirksamen Abtrennvorrichtung ausgerüstet ist, günstiger, weil man nämlich die zumindest teilweise entgaste Flüssigkeit zur Unterseite des Turms
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zurückführen kann. Wenn, man jedoch versucht die Belüftung zu steigern, um die für eine Kultivierung bis zu einer hohen Ausbeute nötige Sauerstoffübertragung zu erzielen, so trifft man auch hier bald an eine Grenzey weil sich bevorzugte Wege für die Gasblasen in einer unzureichend gerührten Bouillon ausbilden. Die Erhöhung der Geschwindigkeit des Gases im Verhältnis zur Nährbouillon führt also nicht zur Wirkung einer Verbesserung der Sauerstoffübertragung, sondern zu einer Inhibierung aufgrund der so erzeugten Gradienten und stellt schließlich nur mehr eine EnergieVerschwendung dar. Es ist möglich, die Situation dadurch zu verbessern, daß man Hindernisse, wie z.B. Leitbleche, in den Weg des aufsteigenden Gases einbaut, aber nur in dem Maße, wie diese Hindernisse ihrerseits nicht starke Gradienten des Sauerstoffpartialdrucks hervorrufen, welche im unteren Teil des Turms eine inhibierende Druckzone erzeugen.
Die Kultivierung von Mikroorganismen bis zu einer hohen Ausbeute auf Substraten, die arm an Sauerstoff sind, bringt auch beträchtliche Schwierigkeiten hinsichtlich des Wärmeübergangs mit sich. Es soll hier darauf hingewiesen werden, daß beispielsweise bei einem Verfahren, bei welchem die Fermentationswärme 8000 kcal/kg gebildeter Zellen überschreitet, bei einer Bildungsgeschwindigkeit von 15 g/l/st die Temperaturerhöhung des Mediums 2°C/min überschreitet, wenn keine Kühlung angewendet wird. Es ist deshalb wesentlich, eine wirksame Kühlung vorzusehen. Eine auf einem Wärmeaustauscher basierende Kühlvorrichtung im Inneren der Fermentationszone ist bei einer Kultivierung bis zu einer hohen Ausbeute nicht anzuraten, und zwar wegen der unerwünschten Hindernisse, welche die Kühlflächen
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abgeben, die zur Aufrechterhaltung einer fermentationstemperatur in der Größenordnung von 30-40 C erforderlich sind. Es ist deshalb nötig, eine Kühlvorrichtung außerhalb der Fermentationsζone vorzusehen. Jedoch erfordert die Aufrechterhaltung niedriger Temneraturgradienten mit einer solchen Vorrichtung eine hohe Zirkulationsgeschwindigkeit der Flüssigkeit. Eine solche Geschwindigkeit kann aber in einem aus einem bekannten Zirkulationsturm bestehenden Fermentator nur auf Kosten einer Verringerung der Sauerstoffübertraguner erreicht werden, was aber dem gewünschten Ziel eines maximalen Wachstums entgegensteht.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bouillon in einer Fermentationszone, welche sich, ausgehend vom niedrigeren Niveau, entlang eines aufsteigenden Astes des Kreislaufs erstreckt, den vereinigten Wirkungen der Reibungskräfte von sauerstoffhaltigen Gasblasen oder von Sauerstoffgasblasen, die unter Druck in der Bouillon gebildet werden, einer nach oben gerichteten mechanischen Kraft und mindestens einigen in horizontaler Ebene wirkenden mechanischen Kräften unterworfen wird. Es wird bevorzugt, die Bouillon außerhalb der Fermentationszone zu kühlen.
Es ist vorteilhaft, eine Kultivierung kontinuierlich durchzuführen. Es ist dabei möglich, entlang eines absteigenden Astes des Kreislaufs, der am aufsteigenden Ast am höheren und am niedrigeren Niveau angeschlossen ist, die Bouillon zumindest teilweise zu entgasen und abzukühlen und mindestens einen Teil der darin mitgeführten Zellmasse abzutrennen, wobei man gleichzeitig die zur Fermentationszone zurückgeführte Bouillon mit Nährstoffen anreichert.
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Von den Vorteilen, die durch das erfindunjsgemäße Verfahren erhalten werden, sollen insbesondere die gleichförmige Verteilung des Gases in der Flüssigkeit und die damit verbundene erhöhte Belüftung, die Homogenität der Kulturbouillon entlang der Permentationszone und damit das Fehlen von inhibierenden Gradienten, die maximale Ausdehnung der Fermentationszone im verfügbaren Raum und die Wirksamkeit des Wärmeübergangs bei einer großen Zirkulationsgeschwindigkeit der Flüssigkeit erwähnt werden. Das vorliegende Verfahren gestattet außerdem eine Verringerung des Energiebedarfs für die übertragung einer gegebenen Sauerstoffmenge je Volumeneinheit belüfteter Flüssigkeit gegenüber dem Energiebedarf, der bei einem bekannten Verfahren besteht. Hingewiesen werden soll auch auf die Anpassungsfähigkeit des vorliegenden Verfahrens, die es ermöglicht, das Verfahren an die verschiedensten Kulturen anzupassen, beispielsweise an die Wachstumsgeschwindigkeit der Mikroorganismen, die während der Fermentation in Freiheit gesetzte Wärme und das erforderliche Partialdruckniveau des Sauerstoffs oder des Kohlendioxyds.
Es empfiehlt sich an der Oberseite einer Fermentationszone am übergang zum höheren Niveau einen höheren Druck aufrechtzuerhalten, als er im höheren Niveau herrscht. Hierdurch können die Vorteile des Verfahrens hinsichtlich der Anpassungsfähigkeit und der Größe der Säuerstoffübertragung erhöht werden, weil der Abschnitt des Kreislaufs zwischen der Oberseite der Fermentationszone und dem höheren Niveau zur Entspannung des unter Druck eingeführten und in Freiheit gesetzten Gases verwendet werden kann, während in der Fermentationsζone von unten nach oben der Druckabfall ideal auf die bloße Verringerung der Höhe der Säule der Bouillon beschränkt werden kann.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens, welche einen geschlossenen Kreislauf aufweist, der aus einem aufsteigenden Ast und einem absteigenden Ast besteht, die an einem höheren Niveau und einem niedrigeren Niveau miteinander in Verbindung stehen, wobei das Kennzeichen darin liegt, daß der aufsteigende Ast einen Behälter umfaßt, der eine Fermentationszone definiert, die sich vom niedrigeren Niveau nach oben erstreckt, und daß der Behälter in seinem unteren Teil eine Gaseinleiteinrichtung sowie eine mechanische Fördereinrichtung für die Kulturbouillon und eine mechanische Rühreinrichtung für die Bouillon aufweist.
Es ist vorteilhaft, in den absteigenden Ast eine Entgasungseinrichtung für die Bouillon und eine Kühleinrichtung für die Bouillon vorzusehen. Wie es einem ,Fachmann beim Lesen der obigen Ausführungen klar geworden sein dürfte, eignet sich diese Vorrichtung besonders für die kontinuierliche Behandlung von großen Mengen Bouillon. So kann das Volumen des Fermentationsbehälters mehr als 50 m und sogar mehr als. 100 irr betragen, was bei einer Verweilzeit der Bouillon im Behälter in der Größenordnung von 1 min einen Durchsatz von 50-100 irr/min bedeutet. Unter diesen Bedingungen ist es zur Beschränkung der Dimensionen der Kühleinrichtung und der nötigen Kühlmittelmengen empfehlenswert, einen Wärmeaustauscher vorzusehen, der zwischen einem Kompressor und einem Kondensor für das Kühlmittel liegt, d.h. also, einen Verdampfungsaus tauscher. Mit solchen Austauschern, welche mit einem Durchsatz in der Größenordnung von 10-20 t Kühlmittel, wie z.B. Freon/st betrieben werden können, ist es möglich, das Ausmaß der Austauschoberflächen und damit Chargenverluste zu verringern, da der Temperaturunterschied
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auf einem für den Wärmeübergang günstigen Wert gehalten wird. Als Entgasungseinrichtung, d.h. also als Einrichtung, welche die Evakuierung des Stickstoffs der Luft (für den Fall, daß Luft an der Unterseite des Fermentationsbehälters eingeführt wird), des während der Fermentation in Freiheit gesetzten Kohlendioxyds und des nicht verbrauchten Sauerstoffs gestattet, kann man an der Oberseite des absteigenden Astes einen Oberflächeneffekte ausnutzenden Separator oder ein Hydrozyklon vorsehen.
Man kann in den absteigenden Ast eine Einrichtung zur Abtrennung von in der Bouillon mitgeführten Zellenmasse einbauen und man kann am unteren Teil des Fermentationsbehälters eine Leitung anschließen, mit welcher Nährstoffe eingeführt werden können. Die Abtrenneinrichtung kann aus einer Abzweigleitung bestehen, durch welche ein Teil der entgasten Bouillon zu einer Einrichtung zur Abtrennung der Zellmasse von der Bouillon geführt wird, worauf die von der Zellmasse befreite Bouillon durch eine Rückführleitung zum absteigenden Ast oder zum Fermentationsbehälter zurückgeführt werden kann. Es ist günstig, wenn während der Durchführung des Verfahrens die pro Stunde zur Abtrennung der Zellmasse behandelte Bouillonmenge in der Größenordnung der Bouillonmenge liegt, die je Minute durch den Fermentationsbehälter hindurchgeht. Die Nährstoffe, die durch die Zuführleitung in den Fermentationsbehälter eingeführt werden, um die Stoffe zu ersetzen, welche durch den im Behälter kultivierten Mikroorganismus verbraucht werden, können aus einem Kohlenwasserstoff, einem Alkohol oder einem Zucker (Kohlenstoff quelle) und aus Ammoniak oder Harnstoff (Stickstoff quelle) bestehen.
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Die Einrichtung zur mechanischen Förderung der Bouillon im Permentationsbehälter kann aus mindestens einer sich in einer horizontalen Ebene drehenden, Spirale bestehen, welche die Bouillon nach oben drückt, wodurch der aufsteigende Effekt der Reibung der Blasen verstärkt wird, welche aus der am Boden des Behälters eingepreßten Luft oder dem eingepreßten Sauerstoff gebildet werden. Die mechanische Rühreinrichtung für die Bouillon im Behälter kann aus einer Reihe von rotierenden Flügelrädern oder Schaufelrädern bestehen, die im Abstand übereinander angeordnet sind. Diese Räder können auf der gleichen vertikalen Drehachse sitzen, die von einem Motor angetrieben wird. Da die Rührwirkung dieser Flügelräder in der Bouillon weiterhin Wirbel erzeugt, die dem Aufstieg der Bouillon im Behälter einen gewissen Widerstand entgegensetzen, kann man gegebenenfalls den Flügeln oder Schaufeln oder wenigstens einigen derselben eine Neigung zur horizontalen Ebene oder eine solche Form geben, daß mindestens einige der Räder die Form einer Spirale aufweisen, so daß sie auf die Bouillon einen Schub nach oben ausüben. Es ist klar, daß jede Kombination von Förder- und Rühreinrichtungen möglich ist.
Der Permentationsbehälter erstreckt sich nicht unbedingt über die gesamte Höhe zwischen dem höheren und dem niedrigeren Niveau, er kann sich unter dem höheren Niveau verengen und in eine Leitung übergehen, die bis zum höheren Niveau reicht und dort mit der Oberseite des absteigenden Astes in Verbindung steht. Es ist auch möglich, in jedem Niveau eines Behälters, dessen Höhe die Größenordnung von 8-10 m reichen kann, einen Druck aufrechtzuerhalten, der nahe bei dem Einführungsdruck der Luft oder
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des Sauerstoffs zur Unterseite des Behälters minus dem hydrostatischen Druck der belüfteten Bouillonsäule zwischen dem Boden des Behälters und dem in Betracht gezogenen Niveau liegt. Hierzu kann man, da zur Erzielung einer ziemlich großen SauerstoffÜbertragung von wesentlich mehr als 500 mMol 0_, beispielsweise mehr als 900 mMol O3/l/st ein Druck von mindestens 3 bis 3,5 atü in einer Bouillon erforderlich sein kann, welche eine dispergierte Luftmenge in der Größenordnung von 40 Vol.-? enthält, am Ausgang des Behälters die überschüssige Energie des zugeführten Gases so verwenden, daß sie als Luftpumpe in der Leitung zum höheren Niveau wirkt, wo ein Druck in der Nachbarschaft des atmosphärischen Drucks herrschen kann. Diese Trennung des Sauerstoffübertragungsvorgangs und des Vorgangs der Entspannung des zugeführten Gases ergibt die Möglichkeit jeglichen Chargenverlusts und zwar insbesondere den, der sich aus der Kühleinrichtung ergibt, zu vermeiden und eine Zirkulation der Bouillon sicherzustellen, wobei in der Fermentationszone ein ausreichend hoher und homogener Druck aufrechterhalten wird, um die gewünschte Sauerstoffübertragung zu erzielen. Es ist möglich» eine Zwangspassage in Form einer Einschnürung, eines Diaphragmas oder einer Reihe von sich teilweise überdeckenden Gittern innerhalb eines Durchgangs vorzusehen, der von der Oberseite des Behälters zur Leitung geht, welche zum oberen Niveau führt.
Die beigefügte Zeichnung zeigt einen schematischen Vertikalschnitt einer Ausführungsform der Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ein vertikal aufgestellter Metallbehälter 1 definiert eine Fermentationsζone 2. Eine Drehwelle 3 durchquert die Fermentationszone von unten nach oben, anders ausgedrückt vom niedrigeren Niveau 4 der Vorrichtung zur Oberseite 5 des Behälters. Ein Elektromotor 6 ist unterhalb des Behälters angeordnet und treibt die Welle 3 an. Flügelräder oder Schaufelräder 7, 8, 9 und 10 sitzen in regelmäßigen Abständen auf der Welle. Jedes Rad, beispielsweise das Rad 8, besteht aus H glatten Schaufeln 11. Die Ebene jeder Schaufel ist in gleichem Sinn gegenüber der Vertikalen geneigt, die durch ihr freies Ende und die Welle 3 definiert wird, so daß jede Schaufel gleichzeitig als Rührelement für die Kulturbouillon in der Zone 2 als auch als Förderelement für die Bouillon nach oben wirkt. Eine Gaseinführungseinrichtung 12 ist an der Unterseite des Behälters befestigt und besteht aus einem horizontal angeordneten ■Ringrohr, welches an der Oberseite kleine Löcher aufweist. Eine Qaszuführleitung 13» deren Ausstoß durch ein Gasregelventil IM geregelt wird, ist dazu bestimmt, dem Rohr 12 das Gas zuzuführen, und zwar mit einem Druck, der für die Einführung zur Unterseite des Behälters 1 erforderlich ist. Ein Druckventil 15, das an der Oberseite des Behälters angesetzt ist, verbindet das obere Ende der Fermentationsζone 2 mit einer Entspannungsleitung 16, die zum höheren Niveau 17 der Vorrichtung führt. Dieses Ventil 15 beschränkt den Durchgang· der belüfteten Bouillon und verhindert einen Druckabfall,welcher nicht aufgrund der Abnahme der Höhe der Säule der belüfteten Bouillon im Behälter eintritt. Die Entspannungsleitung 16 stellt also den oberen Teil des aufsteigenden Astes der Vorrichtung dar. Ihre Höhe wird so gewählt, daß sie gleichzeitig eine Kompensation der Chargenverluste im absteigenden Ast, eine Überwindung
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der Widerstände, die nicht vollständig im Fermentationsbehälter durch den Fördereffekt von spiralenförmigen Flügelrädern ausgeglichen worden sind, und eine Sicherstellung der gewünschten Zirkulationsgeschwindigkeit der Bouillon im geschlossenen Kreislauf gestattet, der durch den aufsteigenden Ast und den absteigenden Ast der Vorrichtung, welche miteinander am höheren Niveau und am niedrigeren Niveau 4 miteinander verbunden sind, gebildet wird. Als erstes Element des absteigenden Astes ist eine Gastrennvorrichtung 18, hier ein Zyklon, vorgesehen. Eine Evakuierungsleitung 28 für in Freiheit gesetztes bzw. während der Fermentation nicht verbrauchtes Gas, zweigt am oberen Teil des Zyklons 18 ab und mündet über ein.Austrittsventil 19 zur freien Luft, wobei dieses Ventil dazu dient, die Druckgradienten in der Vorrichtung zu beeinflussen. Der untere Teil des Zyklons 18, der dazu dient, die zumindest teilweise vom Gas befreite Bouillon aufzunehmen, ist mit einer Rückführungsleitung 20 verbunden. Die Bouillon besitzt in der Leitung 20 eine ziemlich hohe Dichte und wirkt deshalb als Luftpumpe in der Leitung 16, in welcher die belüftete und fermentierte Bouillon in Form einer Dispersion fließt, welche unter Druck durch das Druckventil 15 abgegeben wird. Eine Abführleitung 21 für Zellmasse, welche durch die zumindest teilweise entgaste Bouillon mitgeführt wird, zweigt von der Rückführleitung 20 ab. Die Menge der Bouillon, welche zur Abtrennung der Zellmasse behandelt wird, wird durch ein Rückschlagventil 22 bestimmt, welches in der Leitung 21 eingeschaltet ist. Letztere führt zu einer Einrichtung zur Abtrennung von Zellmasse, beispielsweise einer Zentrifuge, die nicht dargestellt ist. Eine Kühleinrichtung 23, hier ein Verdampfungskühler, ist in die Leitung 20, durch
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welche die Bouillon zirkuliert, eingeschaltet. Der Zirkulationsweg 21I des Kühlmittels geht über einen Kompressor und einen Kondensor, die hier nicht dargestellt sind. Ein letzter Teil der Rückführleitung 20 führt vom Wärmeaustauscher 23 zur Unterseite des Permentationsbehälters 1. In diesem Teil sitzt ein Regelventil 25 für die Zirkulationsgeschwindigkeit der Bouillon in der Vorrichtung. 26 stellt eine Zuführleitung für Nährstoffe dar, die in den unteren Teil des Fermentationsbehälters mündet. Die Leitung 26 geht durch ein Regelventil 27 hindurch, welches die Zufuhr von Nährmedium regelt, das von einem nicht gezeigten Mischer herfließt. Eine Rückführleitung für Bouillon, die in der Leitung abgezogen und dann vom Zellenmaterial befreit wird,führt genau zu dieser Mischeinrichtung für Nährstoffe. Dieser zweite geschlossene Kreislauf, in welchem der Teil der Bouillon zirkuliert, aus welchem kontinuierlich die Zellmasse entnommen wird, schließt sich über den geschlossenen Kreislauf, in welchem die gesamte Bouillon oder nahezu die gesamte Bouillon fließt.
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Claims (12)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zur aeroben Kultivierung eines Mikroorganismus in einem flüssigen Nährmedium, welches mindestens eine durch den Mikroorganismus assimilierbare Kohlenstoffquelle enthält, bei welchem eine Kulturbouillon, die aus dem flüssigen Nährmedium und einer Zellmasse des Mikroorganismus besteht, zwischen einem höheren Niveau und einem niedrigeren Niveau im Kreislauf geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bouillon in einer Fermentationszone, welche sich, ausgehend vom niedrigeren Niveau, entlang eines aufsteigenden Astes des Kreislaufs erstreckt, den vereinigten Wirkungen der Reibungskräfte von sauerstoffhaltigen Qasblasen oder von Säuerstoffgasblasen, die unter Druck in der Bouillon gebildet werden, einer nach oben gerichteten mechanischen Kraft und mindestens einigen in horizontaler Ebene wirkenden mechanischen Kräften unterworfen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bouillon außerhalb der Fermentationszone kühlt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2 zur kontinuierlichen Kultivierung, dadurch gekennzeichnet, daß man innerhalb eines absteigenden Asts des Kreislaufs, der am höheren Niveau und am niedrigeren Niveau mit dem aufsteigenden Ast verbunden ist, die Bouillon mindestens teilweise entgast und abkühlt und mindestens einen Teil der Zellmasse aus der Bouillon abtrennt und daß man die zur Fermentationszone zurückgeführt Bouillon an Nährstoffen ,»reichert. S098S0/0e83
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß man an der Oberseite einer Permentationszone
    unterhalb des höheren Niveaus einen Druck aufrechterhält, der höher ist als der Druck, der am niedrigeren Niveau herrscht.
  5. 5· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
    Anspruch 1, welche aus einer geschlossenen Leitung
    besteht, die sich ihrerseits aus einem aufsteigenden Ast und einem absteigenden Ast zusammensetzt, die an einem höheren Niveau und an einem niedrigeren Niveau miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der aufsteigende Ast einen Behälter (1) aufweist, der eine Permentationszone (2) definiert, die am unteren Niveau beginnt, und daß der Behälter eine Vorrichtung (12) zur Einführung von Gas in seinen unteren Teil sowie eine Einrichtung (6-11) zur mechanischen Förderung einer Kulturbouillon und eine Einrichtung (6-11) zur mechanischen Rührung der Bouillon aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der absteigende Ast eine Einrichtung (19) zur
    Entgasung der Bouillon und eine Einrichtung (23) zur Abkühlung der Bouillon aufweist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abkühlung aus einem Wärmeaustauscher besteht, welcher zwischen einem Kompressor und einem Kondensor für das Kühlmittel eingeschaltet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (21), (22) zur Abtrennung
    von Zellmasse aufweist, die mit dem absteigenden Ast
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    verbunden ist, und daß sie eine Leitung (26) für die Zuführung von Nährstoffen aufweist, die am unteren Teil des Fermentationsbehälters (1) mündet.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Fördereinrichtung aus mindestens einer Spirale besteht.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Rühreinrichtung aus einer Reihe von Flügelrädern oder Schaufelrädern (7-10) besteht, die drehbar im Abstand übereinander angeordnet sind.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührschaufelräder (7-10) eine Spirale beschreiben.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) sich unterhalb des oberen Niveaus in eine Zwangspassage verengt, durch welche der vom Behälter definierte Raum mit einer Leitung (16) in Verbindung steht, die zum höheren Niveau führt.
    13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangspassage aus einer Verengung besteht.
    lh. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangspassage aus einem Diaphragma besteht.
    15- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,, daß die Zwangspassage aus einer Reihe von Gittern besteht, die sich gegenseitig teilweise bedecken.
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    Ai
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