Есть две разновидности непрерывных процессов: процессы полного вытеснения, или тубулярные, и процессы полного перемешивания, или хемостатные.
Питательная среда и посевной материал непрерывно поступают в аппарат, в котором нет обратного смешения. Аппарат выполнен в виде длинной трубы большого диаметра (рис. 9.1).
Рис.9.1. Схема тубулярного непрерывного процесса ферментации
Жидкость на входе в аппарат смешивается с посевным материалом. По мере их продвижения в аппарате одновременно осуществляются рост биомассы и процесс ферментации. Движение не обязательно должно быть горизонтальным. В аппарате башенного типа жидкость движется снизу вверх. Такой способ часто выбирают для анаэробных процессов. Например, есть башенный способ производства пива.
Время движения жидкости t\ от входа в аппарат до любого сечения по длине потока / можно рассчитать как
t1 = lA/F; (9.1)
где А – площадь сечения потока; F – объемный расход жидкости.
На выходе из аппарата (при I – L) время пребывания жидкости составляет:
tL = LA/F. (9.2)
Кривая изменения концентрации субстрата S, биомассы X и продукта P по длине аппарата аналогична кривой изменения во времени в периодическом процессе – с учетом связи t и l.
Таким образом, тубулярный процесс с учетом закономерностей протекания процесса ферментации полностью подобен периодическому.
Некоторую сложность вызывает необходимость непрерывной подачи посевного материала. Ее можно избежать путем организации рециркуляции части потока с выхода аппарата на вход (рис. 9.2).
Рис. 9.2. Схема тубулярного непрерывного процесса с рециркуляцией посевного материала
Преимуществом тубулярного процесса является возможность более полного исчерпания субстрата (как и в периодическом процессе), недостатком – невозможность организовать аэрацию во всех зонах по длине аппарата, большая склонность к инфицированию.
