Stirring as foam disruption (SAFD) technique in fermentation processes

• Published in: Canadian journal of chemical engineering Vol. 75; no. 6; pp. 1018 - 1029
• Main Authors: Hoeks, Frans W. J. M. M., Van Wees-Tangerman, Carla, Luyben, Karel Ch. A. M., Gasser, Kurt, Schmid, Sergio, Mommers, Henricus M.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Hoboken Wiley Subscription Services, Inc., A Wiley Company 01-12-1997; Wiley
• Subjects: Biological and medical sciences; Bioreactors; Biotechnology; fermentation; foam; Fundamental and applied biological sciences. Psychology; gadfoam entrainment; mechanical foam control; Methods. Procedures. Technologies; multiple impellers; Various methods and equipments; Bioreactor; Foam; Desintegration; Stirring; Technique; Agitator; Fermentation; Mathematical model
• ISSN: 0008-4034; 1939-019X
• DOI: 10.1002/cjce.5450750604

Foam reduction through stimng was studied in 20 L bioreactors with artificial media and with an actual biotransforma‐tion process. For a given stirrer configuration and within a certain range of the broth mass, the foam height was correlated with the broth mass, i.e. the distance between upper stirrer and dispersion surface, and with the superficial gas velocity. Increasing the stirrer speed often resulted in reducing the foam height. A mechanistic model was developed for the Stirring As Foam Disruption (SAFD) technique, relating the foam height to the horizontal liquid velocity near the dispersion surface. The model illustrates the general applicability of the SAFD technique and points to foam entrainment as the major mechanism for the foam disruption.
On a étudié la reduction du moussage par l'agitation dans des bioréacteurs de 20 l avec des milieux artificiels et avec un procédé de biotransformation réel. Pour une configuration d'agitateur donnee et dans une certaine gamme de masse de bouillon de culture, la hauteur de mousse a été corrélée à la masse de bouillon, soit la distance entre l'agitateur supérieur et la surface de dispersion, ainsi qu'à la vitesse de gaz superficielle. Augmenter la vitesse de l'agitateur conduit souvent à la réduction de la hauteur de mousse. Un modéle mécanistique a été mis au point pour la technique de désintégration de mousse par agitation (SAFD); ce modele relie la hauteur de mousse à la vitesse liquide horizontale près de la surface de dispersion. Le modèle illustre l'applicabilité générale de la technique SAFD et suggère que l'entraǐnement de la mousse est le mécanisme essentiel de la désintégration de la mousse.