- Ảnh hƣởng của chiều cao tháp:
1.2TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH 1 Thiết bị khử trùng nƣớc
TÍNH THIẾT KẾ
1.2TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH 1 Thiết bị khử trùng nƣớc
1.2.1 Thiết bị khử trùng nƣớc
Thanh trùng nƣớc pha dịch lên men là khâu đầu tiên và cũng là khâu quan trọng nhất trong quá trình lên men. Nƣớc pha dịch không đƣợc vô trùng sẽ ảnh hƣởng rất lớn tới năng suất và hiệu suất lên men. Các vi sinh vật tồn tại trong nƣớc có thể có khả năng ức chế hoạt động lên men acid acetic của vi khuẩn acetic. Vì quy trình lên men acid acetic là liên tục nên nếu xảy ra tình trạng tạp nhiễm các vi khuẩn khác trong khối lên men thì ta phải ngƣng và loại bỏ toàn bộ mẻ lên men cùng khối vật liệu bám. Do đó, quá trình khử trùng nƣớc đƣợc đặt lên vị trí hàng đầu quan trọng nhất trong các quy trình lên men.
Tiêu chí quan trọng nhất của nƣớc pha dịch lên men phải đảm bảo độ sạch sinh học, nghĩa là các vi sinh vật trong nƣớc (kể cả các bào tử) phải đƣợc tiêu diệt hoàn toàn. Hiện nay, có nhiều phƣơng pháp và thiết bị thanh trùng nƣớc dựa trên mục đích sử dụng. Nhƣng nhìn chung có ba phƣơng pháp chính:
Phƣơng pháp sử dụng tác nhân nhiệt để thanh trùng nƣớc
Phƣơng pháp này cũng khá thông dụng nhƣng chỉ thích hợp cho việc thanh trùng các thể tích dung dịch nhỏ nhƣ thiết bị nồi hấp (sử dụng hơi nƣớc nóng có áp suất cao để thanh trùng), nồi đun. Tuy nhiên khi thiết kế cho các quy trình sản xuất lớn hơn thì chúng bộc lộ nhiều khuyết điểm:
- Thiết bị khá lớn và cồng kềnh nhƣng hiệu suất thấp do lƣợng nhiệt bị thoát ra ngoài môi trƣờng khá lớn.
- Thời gian khử trùng lâu (chế độ khử trùng thông thƣờng là ở 121 °C, 1.2at
trong 30 phút)
Nƣớc vô trùng Nƣớc
- Tiêu tồn nhiều năng lƣợng
- Nếu quá trình sản xuất là liên tục phải có thiết bị trao đổi nhiệt để hạ nhiệt độ dung dịch sau khử trùng.
Phƣơng pháp sử dụng các tác nhân hóa học để thanh trùng nƣớc
Các phƣơng pháp này đƣợc sử dụng phổ biến hơn, các tác nhân thƣờng dùng là ozôn, H2O2, Chlorid, và các hóa chất khác. Phƣơng pháp này đạt đƣợc độ khử trùng cao và có thể khử trùng vối thể tích dung dịch lớn. Tuy nhiên chúng vẫn còn một số trở ngại khi áp dụng cho các quá trình lên men:
- Giá thành các hóa chất khử trùng cao dẫn đến chi phí khử trùng cao
- Hàm lƣợng tồn dƣ các hóa chất trong nƣớc sau khử trùng còn cao có ảnh hƣởng đến hoạt động của vi sinh vật trong quá trình lên men.
Phƣơng pháp sử dụng các tác nhân vật lý để thanh trùng nƣớc
Phƣơng pháp này đƣợc ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay do nó khắc phục đƣợc những nhƣợc điểm của các phƣơng pháp trên. Việc sử dụng các tác nhân vật lý nhƣ tia UV, tia tử ngoại, sóng vi ba... không những làm giảm thời gian khử trùng mà nƣớc sau khử trùng là hoàn toàn đạt độ sạch sinh học cao, không chứa các tác nhân gây độc cho vi sinh vật.
Do đó, khử trùng nƣớc pha dịch môi trƣờng lên men sử dụng thiết bị thanh trùng nƣớc bằng tia UV là thích hợp nhất. Lƣu lƣợng nƣớc khử trùng qua thiết bị là 0,58 m3/h.