4.1 Thiết bị lên men
Bể lên men có thể tích làm việc là: Vlàm việc= Vmôi trường + Vgiống cấy= 145 + 14.5 = 159.5 m3. Chọn hao phí là 20% (Riet and Tramper, 1991b).
Thể tích bể lên men: Vbể= 𝑉𝑙à𝑚 𝑣𝑖ệ𝑐 199.375 (m3) 200 (m3)
80% = 159.580% = ≈
Chọn 2 bể lên men có thể tích 100 m3giống nhau.
Theo Nguyễn Hồng Lộc, thiết bị lên men có cánh khuấy được thiết kế với các yêu cầu (Nguyễn Hoàng Lộc, 2006b):
- Tỷ lệ chiều cao trên đường kính của bể lên men là 2/1 hoặc 3/1 và thường được khuấy bằng hai hoặc ba turbine khuấy (cánh khuấy). Trục cánh khuấy được gắn trên nắp hoặc từ đáy của thùng bằng giá đỡ.
- Tỷ lệ đường kính cánh khuấy (DI) trên đường kính của bể (DT) thường là từ 0.3 – 0.4. Trong trường hợp thiết bị lên men có hai cánh khuấy, khoảng cách giữa cánh khuấy thứ nhất với đáy bể và khoảng cách giữa hai cánh khuấy bằng 1.5 đường kính cánh khuấy. Khoảng cách này giảm xuống cịn 1.0 so với đường kính cánh khuấy trong trường hợp thiết bị lên men có ba cánh khuấy.
- Bốn vách ngăn (baffles) cách đều nhau thường được thiết kế để ngăn cản sự hình thành dịng xốy làm giảm hiệu suất pha trộn. Chiều rộng vách ngăn thường bằng 1/10 đường kính bể (tank).
- Trong trường hợp thiết bị lên men hiếu khí (aerobic fermenter), một bộ phun lỗ đơn (single orifice sparger) hoặc một bộ phận phun vịng được sử dụng để sục khí cho thiết bị lên men. Bộ phận phun được đặt ở giữa cánh khuấy cuối cùng và đáy bể.
- pH trong thiết bị lên men có thể được duy trì bằng cách dùng dung dịch đệm hoặc bộ điều chỉnh pH (pH controller).
- Nhiệt độ được điều chỉnh bằng hệ thống gia nhiệt và làm lạnh tự động.