Bộ phận chứa: gồm có đèn UV, thiết bị chính các van nạp liệu và xả sản phẩm. Thiết bị chính có dạng hình trụ, là nơi chứa hỗn hợp nguyên liệu gồm dịch thủy phân, môi trường T6, vi sinh và các hóa chất tạo môi trường kị khí.
Bộ khuấy trộn: gồm có các thiết bị như mô tơ khuấy và cách khuấy. Hỗn
hợp nguyên liệu được nạp vào thiết bị chính sau đó hỗn hợp được khuấy trộn nhờ mô tơ khuấy quay làm quay cánh khuấy được lắp với mô tơ khuấy.
Bộ phận gia nhiệt: gồm các thiết bị như ống gia nhiệt, thiết bị gia nhiệt và
bơm. Dầu từ thiết bị gia nhiệt được đun nóng, sau đó được bơm qua hệ thống gia nhiệt nằm trong thiết bị chính để gia nhiệt cho hỗn hợp bên trong thiết bị rồi quay trở về thiết bị gia nhiệt để hoàn tất vòng tuần hoàn.
3.3.2 Quy trình công nghệ
Để tiến hành lên men, khoảng 25 lít dung dịch thủy phân, đã được bổ sung môi trường T6 và điều chỉnh pH 6,8 đuổi khí oxi (sục khí nitơ) và được chia nhỏ ra trong các chai thủy tinh 2000ml và đem đi hấp tiệt trùng ở 121oC trong 15 phút rồi để nguội đến 36oC. Mỗi mẻ lên men tiến hành với thể tích khoảng 25 lít. Các chai được đậy với giấy nhôm kèm theo nút bông. Sau khi hấp, các chai thủy tinh được để nguội và đổ vào thiết bị chính đã được làm sạch và diệt khuẩn bằng đèn UV.
Sau quá trình này, cho khoảng 250ml dung dich muối natri thioglycolate 0,2% (đã được hấp tiệt trùng sẵn) vào thiết bị chính rồi khuấy, sau đó cho thêm 1,75 lít giống vi sinh Clostridium acetobutylicum (đã được tăng sinh 2 cấp) dạng lỏng vào và khuấy trộn đều. Tiếp theo, cho khoảng 250ml parafin lỏng đã được hấp tiệt trùng sẵn vào thiết bị chính. Sau khi cho hết nguyên liệu vào thiết bị chính, bật môtơ khuấy để khuấy hỗn hợp cho đồng nhất khoảng 15 phút rồi dừng khuấy. Bật thiết bị gia nhiệt để tiến hành nâng nhiệt độ của hỗn hợp trong thiết bị chính lên đến nhiệt độ thích hợp. Khi đã đạt nhiệt độ thích hợp và các thông số hoạt động đã ổn định, bắt đầu tính thời gian cho quá trình lên men.
van xả ở phía đáy thiết bị chính. Hỗn hợp sản phẩm này được lọc lấy dịch và sau đó dịch này được trữ lại (4oC) chuẩn bị làm nguyên liệu cho quá trình tách chiết tiếp theo cũng như làm nguyên liệu phân tích xác định các sản phẩm của quá trình ABE.
Các yếu tố ảnh hưởng
Quá trình lên men chịu ảnh hưởng của 5 yếu tố: nhiệt độ, pH, hàm lượng glucose, % vi sinh và thời gian phản ứng. Sau đây là điều kiện vận hành quá trình lên men:
- Nhiệt độ: 36oC
- pH: 6,8
- hàm lượng glucose: 40 – 60 g/l
- % vi sinh: 5 – 10%
- Thời gian: 7 ngày
Bảng 3.3: Thành phần môi trường T6 Cơ chất Hàm lượng (g/l) KH2PO4 0,5 MgSO4.7H2O 0,3 FeSO4.7H2O 0,01 Ammonium Acetat 3,0 Yeast Extract 2,0 Trypton 6,0 Cystein HCl 0,5