Brevet FR2256956A1 — publié le 19750801

L'invention concerne des moyens permettant de rester martre de fermentations aérobies grâce à un réglage de l'apport d'oxygène et de la température. 3ellamy, dans son brevet US nO 3.462.275, a décrit un procédé permettant de faire croitre-des microorganismes thermophiles dans un milieu liquide s'alimentant sur des matériaux organiques résidu -aires biodégradables solides (ou dissous) contenant de la cellulose, à des températures comprises entre 450C et 800C avec agitation pendant que l'on introduit un gaz oxygénant dans le mélange. Le brevet de Bellamy insiste sur la nécessité d'un réglage adéquat aussi bien de l'apport d'oxygène que de la température pour une bonne marche du système biologique. Des fermentations industrielles sont généralement conduites dans de grandes cuves métalliques entourées extérieurement d'enveloppes chauffantes et elles sont équipées intorieurement de moyens d'agitation, de moyens pour introduire un flux d'air, et d'un serpentin de refroidissement. Le serpentin de refroidissement participe pour une portion substantielle au prix de revient d'un réacteur de fermentation. On doit aussi prévoir des moyens pour faire circuler un agent de refroidissement dans le serpentin de refroidissement et des moyens pour éliminer de la chaleur à partir de l'agent de refroidissement. Il serait très avantageux de découvrir des moyens grtce auxquels l'élimination de la chaleur engendrée au cours d'une réaction biologique thermophile pourrait être convenablement commandée et réglée en se servant d'unéquipement moins motteux, ce qui permettrait d'aboutir à l'obtention d'un produit ayant un prix de revient plus bas. Au cours de la description et des revendications suivantes, des termes tels que "gaz" et "gazeux" doivent s'entendre comme englobant des termes similaires se rapportant à une vapeur. L'expression "système de croissance" englobe dans sa portée le milieu de croissance et ceux des volumes enclos ou définis en communication avec le susdit milieu de croissance et à partir desquels des gaz ou mélanges de gaz peuvent etre rendus disponibles pour s'incorporer au milieu de croissance. Le but sus spécifié a été atteint conformément à la présente invention selon laquelle il est prévu un dispositif pour satisfaire simultanément aux demandes en oxygène d'un système de croissance biologique aérobie et aux nécessités de la commande et du réglage de la température de ce système.Le dispositif. en question comprend en combinaison : des moyens pour définir un système de croissance contenant une. quantité de milieu pour entretenir la croissance de micro organisme s ; des moyens pour agiter le milieu de croissance ; des premiers moyens pour introduire un premier gaz dans le système de croissance ; des premiers moyens pour commander et régler le débit d'écoulement du premier gaz admis aux premiers moyens pour-l'intro- duction du premier gaz, qui y sont raccordés ; des deuxièmes moyens pour introduire un deuxième gaz dans le système de croissance ; des deuxièmes moyens pour commander et~régler le débit d'écoulement du deuxième gaz admis aux deuxièmes moyens pour l'introduction dudit deuxième gaz, qui y sont raccordés ; des moyens pour percevoir la teneur en oxygène dissous du milieu de croissance ; des moyens pour percevoir la température du milieu de croissance, les premiers moyens pour commander et régler le débit y étant connectés et répondant à des signaux provenant des moyens pour la perception de la teneur en oxygène ; et les deuxièmes moyens pour commander et régler le débit étant connectés aux moyens poùr percevoir la température et répondant à des signaux qui en proviennent. Au moins un des courants de gaz introduits dans le système est un gaz contenant de l'oxygène, par exemple de l'air, et l'autre courant de gaz est de la vapeur d'eau sous pression, de l'oxygène sous pression et/ou de l'azote sous pression, etc. Le dispositif selon l'invention est particulièrement intéressant à utiliser parce qu'il permet de conduire des procédés de fer -mentation thermophile dans des conditions telles que les frais d'exploitation soient très sensiblement abaissés. L'invention pourra, detoute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que des dessins ci-an nexés, lesauels complément et dessins concernent différents modes de réalisation de l'invention choisis à titre d'exemples non limitatifs et sont, bien entendu, donnés surtout d titre d'indication. La fig. 1, de ces dessins, est une représentation schématique tridimensionnelle d'un premier. mode de réalisation de l'invention. La fig. 2 montre, smblablement à la fig. 1, un deuxième mode de réalisation de l'invention utilisant une jupe tubulaire de succion extensible et rétractible en combinaison avec une turbine constituant des moyens d'agitation. La fig. 3 est un graphique -exprlmant sous la forme de courbes la variation, en fonction.de la durée du laps de temps pendant le quel on conduit une réaction biologique, de (a) la quantité de chaleur métabolique (moins les pertes de chaleur) libérée par unité de temps pour un système ayant une faible allure de libération le chaleur (par rapport aux pertes de chaleur par évaporation, et de (b) la chaleur éliminée par les bulles d'air amenées au système ; on a porté en ordonnées la quantité de chaleur par unité de temps, et en abscisses le temps- écoulé. La fig. 4, enfin, illustre semblablement à la fig. 3 le cas d' un système ayant une forte allure de libération de chaleur par rapport aux pertes de chaleur par évaporation. On décrit ci-après un mode de réalisation préféré de l'inven- tion. Des réactions biologiques, en particulier la digestion aérobie thermophile utilisée dans le brevet de Bellamy susmentionné, libèrent géneralement de la chaleur qu'il. peut être nécessaire d' élimi- ner d'une manière commandée et réglée à partir de la masse réactionnelle afin de pouvoir poursuivre indéfiniment la réaction. Idéale- ment, il conviendrait qu-'un tel système soit isotherme. Etant donné que de l'air est normalement amené, à un milieu liquide dans un système de croissance biologique aérobie (le susdit milieu liquide étant agité), par un injecteur ou une plaque poreuse afin de satisfaire la demande du système en oxygène, une action de refroidissement d'une certains ampleur (quelquefois excessive) tintez vient parce que a) les bulles sont rapidement chauffées jusqu'à la température du liquide, b) de lteau s'évapore jusque dans ltintéri- eur de la bulle à partir de la surface de cette bulle jusqu'à ce que la tension de vapeur dans chaque bulle atteigne la tension de vapeur d'équilibre de l'eau à la température de la masse de liquide, c) de l'oxygène sort de la bulle et du bioxyde de carbone (C02) y rentre par diffusion, et d) de la vapeur d'eau-contenant de la chaleur est enlevée à partir de la masse de liquide, cette vapeur étant enfermée dans les bulles quand elles quittent la surface du liquide. L' effet de refroidissement résulte de la perte de la chaleur latente d'évaporation par le liquide environnant chaque-bulle pour réaliser la vaporisation d'eau de la manière décrite. Jusqutå présent, cette action de refroidissement n'a pas été mattrisée, parce qu'elle accompagne simplement l'introduction du gaz contenant de l'oxygène dont la demande est dictée par la demande en oxygène de la masse biologique. Dans un système thermophile, le d4- bit d'air nécessaire a habituellement pour résultat un sur-refroi dissement. La présente invention assure dans des conditions optimales l'a; lure d'introduction du gaz oxygénant dans le système de croissance pour le mélanger avec le milieu liquide et, en même temps, fait varier automatiquement la composition du gaz oxygénant et/ou des bulles de gaz oxygénant. Ces actions sont commandées et réglées en réponse à la température et à la teneur en oxygène dissous (ou moléculaire) du système. Dans le dispositif représenté fig. 1, un milieu aqueux pour conduire une réaction biologique aérobie est montré dans une cuve de fermentation 10. Avec l'agencement représenté, ayant établi une valeur pour la concentration d'oxygène dissous à utiliser dans le système de croissance (par exemple, de 1 à 10 ppm), on fait varier la quantité de gaz oxygénant (habituellement de l'air) à introduire par une conduite-d'amende-11 selon les besoins grâce à la commande automatique d'une valve 12. Le mode de commande du dispositif de mise en action de la valve est décrit ci-après. Dans le présent mode de réalisation, de l'air (ou une qualité commerciale d'oxygène comprimé, de la manière décrite ci-après) est déchargé dans le liquide en un point situé à une courte distance au-dessous du centre d'une turbine plate 14 à pales afin qu'une surface maximum de bulles soit développée par les tourbillons provoqués autour de la turbine en cours de rotation. Les bulles ainsi formées favorisent un refroidissement du milieu aqueux par une extraction de chaleur latente d'évaporation à partir dudit milieu, de la manière décrite ci-dessus. Un deuxième gaz est introduit dans le milieu aqueux par un tube 16 d'entrée de gaz qui est représenté agencé coaxialement par rapport au conduit il à l'extrémité de décharge de ce dernier. Une canalisation 16 constitue les moyens servant à introduire d'une manière commandée et réglée de la vapeur d'eau et/ou un gaz inerte, tel que de l'azote, dans le système de croissance, le débit d'introduction de ces fluides étant commandé et réglé par une valve 17 actionnée automatiquement. Ainsi qu'on va le décrire ci-après, l'agencement des moyens de perception et de commande et de réglagerévus dans l'installation représentée fig. 1 est établi pour fonctionner soit avec airivapeur d'eau, soit avec air/oxygène, avec l'option d'introduire des q-uantités supplémentaires de vapeur d'eau ou d'azote. Pendent le foncti-onnement, la quantité d'oxygène dissous requise pour satisfaire la demande biologique dans le système de croissance est fournie par la mise en action de la valve 12 en réponse à un élément 18 percepteur d'oxygène et à un élément de commande 19.Le percepteur 18 d1oxy- gène est un dispositif disponible dans le commerce (par exemple, le dispositif modèle "E-I 00" construit par la Fermentation Design, In, à Âllentown, Pennsylvanie, E.U.A.) servant à déterminer la proportion d'oxygène dissous se trouvant dans le milieu liquide. Avec le dispositif de commande 19 réglé afin de fonctionner pour une teneur en oxygène dissous de 3 ppm en cours d'opération, quand la concentration d'oxygène tombe au-dessous de cette valeur, le dispositif de commande 19 actionne la valve 12 pour amorcer l'introduction d' air ou d'oxygène dans le système aqueux (selon que c'est la valve 20 ou la valve 20a qui est ouverte, le débit d'écoulement étant ainsi réglé). Le mode de commande dans l'un quelconque des éléments de perce tion utilisés en vue de la mise en oeuvre de l'invention peut être tel que le débit d'introduction du gaz puisse varier en proportion direbtedu décalage (différence entre le point de réglage et la lecture), et aussi selon l'intégrale du décalage par rapport au temps et/ou selon la dérivée du décalage par rapport au temps. Si, pendant un fonctionnement sur air/vapeur d'eau, l'apport d'air (par la valve 20) nécessaire pour maintenir le niveau du point de réglage d'oxygène dissous (moléculaire) dans la masse liquide est effectué en quantité suffisante de façon telle qu'un refroidissement du milieu aqueux par les bulles soit plus prononcé que cela n'est désirable, ce comportement sera perçu par le dispositif 21 de perception de la température et, en réponse à un signal émis par le dispositif 21 et reçu par le dispositif de commande 22, la-valve 17 sera actionnée. En fonctionnement normal sur air/vapeur d'eau, la valve 23 sera ouverte (les valves 24 et 26 étant fermées) et de la vapeur d'eau sous pression sera admise d'une manière réglée par la valve 17 et la conduite 16. Pour un fonctionnement sur air/oxygène, qui doit être décrit plus-loin en se référant i la fig. 2, une valve 24 (pour l'air) et une valve 20a (pour l'oxygène) seraient les valves ouvertes. Lors de l'entrée de vapeur d'eau, la température du système subira une élévation due à l'effet combiné de aJ l'inclusion de vapeur humidifiante à l'intérieur des bulles d'air et, à un moindre degré, b) la teneur en chaleur de la vapeur d'eau elle-même. La vapeur d' d'eau ayant pénétré dans les bulles d'air diminue la quantité d'eau qui s'évaporera vers l'intérieur à partir de la surface de chaque bulle et diminuera ainsi la déperdition de chaleur latente d'évaporation. Cette diminution du refroidissement intervient sans interréfence avec le maintien de la valeur de fonctionnement requise en ce qui concerne la teneur en oxygène dissous dans le milieu aqueux. L'amorçage et la cessation automatiques de l'introduction de vapeur d'eau et le réglage automatique du débit d'écoulement maintiendront les conditions de température préétablies lors du réglage du dispositif 21 de perception. Bien que des connexions électriques soient indiquées entre les dispositifs de commande 19, 22 elles valves 12, 17 respectivement correspondantes, ces valves peuvent être actionnées pneumatiquement. Un deuxième mode de réalisation de l'invention fonctionnant sur le principe air/oxygène est représenté fig. 2, où une cuve de fermentation 30 est représentée contenant une masse subissant une réaction biologique aérobie agitée et aérée par une turbine 31 qui aspire de l'air de haut en bas par un tube de succion 32 et le mélange avec la masse réactionnelle aqueuse. ~Une partie de l'oxygène de l'air se dissout dans le système aqueux pour entretenir les formes de vie biologique qui y croissent, mais (comme dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus) la majeure partie de l'air reste gazeuse sous la forme de petites bulles propulsées au travers de la masse liquide par la circulation tourbillonnaire induite par la turbine plate 31 à pales. De l'eau s'évapore dans ces bulles jusqu'au point de saturation à la température régnante. Lorsqu'une digestion thermophile de matières cellulosiques est conduite dans la cuve de fermentation (à des températures de fonctionnement comprises entre environ 45 et 800C), la tension de vapeur de 11 eau est une fraction substantielle d'une atmosphère. Vautre part, au point de saturation en ce qui concerne l'oxygène dans un système aqueux en équilibre avec l'air sous une atmosphère et à 550C, la concentration maximum d'oxygène dissous est d'environ 5 ppm, ce qui indique la faible valeur de l'absorption d'oxygène à l'équilibre. Le tube de succion 32 est représenté sous la forme d'une structure en deux parties comprenant une paroi supérieure fixe 33 et une jupe inférieure mobile 34. L'agencement des dispositifs de perception et de commande représenté fig. 2 est destiné à fonctionner avec de l'air et de l'oxygène constituant les deux gaz utilisés. Cette combinaison de gaz est, bien entendu, choisie à titre d'illustrati. Quand le dispositif percepteur de température 36 perçoit que, la température de la masse réactionnelle liquide s'est élevée Jusqu' à une valeur trop haute, le signal reçu par le dispositif de commande de température 37 a pour effet de provoquer la mise en action de servo-moteurs 38 et 39 dans un sens provoquand l'abaissement de la jupe inférieure 34 qu'ils supportent.Au fur et à mesure que le bord inférieur de la jupe 34 se rapproche de la turbine 31 en rotation, le déplacement d'air dans la cuve s'accélère de plus en plus jusqu'à un point tel qu1 intervienne un refroidissement suffisant de la masse liquide, ce qui se réfléchit dans le signal émis par le dispositif de perception 36 et reçu par le dispositif de commande 37 pour arrêter les servo-moteurs 38, 39 Quand cette capacité de refroidissement accrue a abaissé la température de la masse liquide jusqu a une valeur inférieure au point de réglage du dispositif de perception 36, le signal qu'envoie celui-ci.au.dispositif de eommsmr de de température 37 provoque la mise en marche en sens inverse des servo-moteurs 38, 39 provoquant la remontée de la jupe 34 selon les besoins. Si on le désire, on peut donner au tube de succion 32 la structure d'une seule et unique pièce, mobile ou fixe. Quand on utilise une seule et unique paroi mobile, un déplacement commandé de cette paroi est réalisable de la même manière que celle décrite cidessus pour la jupe 34. Si on utilise la structure d'une seule et unique paroi fixe, la position de la turbine 31 par rapport au bord inférieur du tube de- succion peut être modifiée en déplaçant vers le haut ou vers le bas la turbine 31 à l'aide de moyens de manoeuvre appropriés. L'extrémité supérieure ouverte du tube de succion 32 se raccorde aérodynamiquement et d'une manière étanche avec un tunnel de suc ciron 41 qui peut être fermé à ses deux extrémités ou qui peut être ouvert à l'une de ses extrémités ou au deux. Si le tube de succion 41 est fermé à ses deux extrémités, des évents (non représentés) doivent être prévus pour y permettre une admission d'air pouvant être commandée et réglée.Le tunnel de succion 41 est supporté sur la paroi de la cuve 30 et peut s'étendre au-delà jusqu'au degré déside façon à assurer l'admission d'air frais avec un recyclage minimal de l'air humide et chaud quittant la cuve 30. La structure du tunnel de succion 41 doit être telle qu'elle le rende capable de supporter le tube de- succion 32, la turbine 31, les moyens d'entratne- ment 42 de la turbine, etc. Selon la nécessité du maintien de conditions stériles, les por tions du dessus de la cuve 30 non couvertes par le tunnel 41 peuvent entre closes ou laissées ouvertes. Le tunnel 41 peut aussi être assez large pour couvrir la totalité de la largeur de la cuve O. Le début et la cessation de l'introduction d'oxygène et la détermination du débit d'écoulement d'oxygène comme deuxième gaz à introduire dans le système de croissance sont réalisés par la commande automatique d'une valve 43 dans une conduite 44 au moyen d'un dispositif 46 de commande d'oxygène qui reçoit des signaux appropriés émis par un dispositif 47 percepteur d'oxygène. Ainsi, quand l'admission d'air a -été diminuée afin de se conformer aux exigences concernant la température, la-satisfaction des demandes des microorganismes en oxygène pour les besoins de leur croissance est assurée par un apport d'oxygène selon les besoins par la conduite 41. Le deuxième gaz est introduit dans l'extrémité supérieure du tube de succion 32 et est ainsi prémélangé avec de l'air dans le système de croissance avant de pénétrer dans le milieu de croissance et de participer à la formation ultérieure de bulles, l'énergie nécessaire étant fournie par-l'agitateur 31. En plus de la production de vapeur d'eau à l'intérieur des bulles ainsi formées, il intervient bien entendu un échange mutuel d'oxygène (vers l'extérieur) et de bioxyde de carbone (vers l'intérieur) avec le liquide environnant par infiltration de gaz au travers de la paroi des bulles. Dans le cas d'un prémélange des gaz utilisés (comme dans la fig. 2 et comme cela peut aussi être le cas dans le premier mode de réalisation représenté fig. 1 à condition de terminer la canalisation 16 à peu de distance de l'extrémité de sortie de la conduite 11), les ensembles de perception/commande de la température et de perception/commande -de l'oxygène exercent encore leurs fonctions respectives de commande primaire.Ainsi, bien que dans le mode de réalisation représenté fig. 2 les moyens de commande et de réglage de la température (moyens de perception 36 et de commande 37) déterminent directement l'introduction d'air et bien que l'introduction d'air agisse à son tour sur la concentration d'oxygène dans le milieu liquide, les moyens de commande et de réglage d'oxygène (moyens de perception 47 et de commande 46) ont encore la responsabilité primaire de déterminer quel doit être le dégré de richesse en oxygène des gaz prémélangés admis. L'équipement nécessaire en vue de la mise en oeuvre de l'invention pour la mesure de la température et de l'oxygène dissous, les - commandes à servo-moteurs, les valves actionnées automatiquement et leurs accessoires, la tringlerie de commande, etc., sont des articles disponibles dans le commerce. Bien qu'une seule et unique canalisation d'entrée ait été représentée dans chaque mode de réalisation pour l'introduction du deuxième gaz, on peut utiliser plusieurs telles canalisationsd'entréé raccordées chacune à une source sous pression d'un'gaz différent. Les fig. 3 et 4 illustrent graphiquement des types de production de chaleur métabolique qui peuvent se rencontrer en pratique dans un système thermophile et leur relation avec des courbes illustrant 1' élimination de chaleur par l'introduction du gaz contenant de l'oxygène en raison de l'évaporation d'eau jusque dans les bulles de gaz ainsi engendrées pour satisfaire les demandes du système en oxygène. La courbe "a" de la fig. 3 est un exemple de la courbe de "la chaleur métabolique moins les pertes de chaleur" pour un système biologique ayant une faible allure de production de chaleur. La courbe "b" représente 11 élimination de chaleur par les bulles observée quand on satisfait aux demandes du système biologique en oxygène. L'espace considérable subsistant entre la courbe "a" et la courbe "b" constitue une indication de l'étant aggravé de sur-refroidissement qui peut se rencontrer dans un système thermophile.Ma mise en oeuvre de l'invention vise à permettre de faire coincider la courbe "b" avec la courbe "a" (thermies éliminées = thermies de la perte de chaleur) grace au choix adéquat et à la maMbise exercée sur un deuxième gaz à introduire en coordination avec l'air admis. L' expression "deuxième gaz doit s'entendre comme englobant dans sa portée le cardans lequel plusieurs gaz peuvent être utilisés suc- cessivement ou en combinaison sous forme d'un seul et unique mélange admis dans le système. En cours de fonctionnement, il convient généralement d'utiliser à la fois un chauffage et une oxydation du système. Un tel chauffage initial est réalisable au moyen d'une double enveloppe extérieure classique (non représentée) agencée autour de la cuve de fermenta tion;- Une augmentation de la concentration initiale d'oxygène (jusqu'à 1 à 2 mm d'oxygène dissous) est de préférence réalisée en se servant du gaz secondaire (oxygène seul ou accompagné de vapeur d' eau) avant que s'établisse l'effet de refroidissement d'une admission de gaz primaire (air). Une fois que la croissance a été amorcée (0 sur la courbe "a"-) et alors que la chaleur métabolique engendrée dans le système s'accrot, les discussions relatives aux fig. 3 et 4 s'appliquent en illustrant les systèmes air/oxygène et air/vapeur d'eau. Si les premier et deuxième gaz introduits dans un système niolo gique qui produit de la chaleur à une faible allure par rapport à la perte de chaleur par évaporation sont l'air et l'oxygène, la quantité d'air admise (en réponse à la perception de la température) varie ra en fonction du temps à partir de zéro jusqu'à une valeur maximum puis s'abaissera jusqu'à une valeur notablement plus basse. Au cours de ce même temps, la quantité d'oxygène admise (en réponse au dispositif percevant la teneur en oxygène) sera telle que le rapport oxygène/air varie depuis une valeur maximum jusqu'à une valeur minimum (coincidant avec la valeur maximum de la quantité d'air admise) puis augmente ensuite progressivement. Dans un système biologique ayant une faible allure de production de chaleur métabolique et dans lequel de l'air et de la vapeur d'eau sont utilisés comme principaux gaz admis, on utilise de la vapeur d'eau (en réponse à la perception de la température) au cours du chauffage initial du système et on poursuit constamment son admission pendant toute la durée de l'opération à des débits d'admission variables parce que l'air introduit (en réponse à la perception d'oxygène) provoquerait sans cela un sur-refoidissement pendant toute la durée de l'opération car l'air admis satisfait la demande en oxygène. Ceci est une description généralisée des interrelations des admission de gaz, et il faudrait considérer plus en détail un système particulier afin d'en identifier plus précisément les ca ractéristiques. Comme le montre la fig. 4, dans un système engendrant de la chaleur à une allure élevée, la courbe "'c" représenterait la variation de la "chaleur métabolique moins les pertes de chaleur" en fonction du temps dans un système thermophile. La courbe "d" indique la variation de l'élimination de chaleur en fonction du temps, cette élimination étant effectuée par l'évaporation d'eau provoquée par l'introduction d'air conformément aux demandes en oxygène par le système biologique. Des conditions dans lesquelles la production de chaleur excède l'élimination de chaleur se trouvent établies entre les points A et B où la courbe "c" se trouve au-dessus du maximum de la courbe "d". Quand un tel système est admis à fonctionner avec de l'air et de l'oxygène comme principaux gaz admis, une fois que le système a été initialement chauffé et oxygéné, la quantité d'air admise (en réponse à la perception de température) variera depuis zéro, seulement si cela est nécessaire pour le refroidissement, Jusqu a ce qu' un point A soit atteint. Ensuite, la quantité d'air admise est augmentée selon les besoins du refroidissement depuis A jusqu'à X la quantité d'air admise est diminuée selon les besoins pour diminue er les exigences du refroidissement depuis X jusqu'à B, et la quantité d'air admise continue à diminuer à partir de B selon les exigences de la température. L'apport d'oxygène comme deuxième gaz introduit (en réponse à la perception d'oxygène) exprimé sous forme du rapport oxygène/air commence à une valeur maximum, diminue jusqu'à zéro au point A, reste à cette valeur jusqu'au point B puis croit ensuite selon les besoins. Quand on utilise de l'air et de la vapeur d'eau comme gaz primaires admis-dans un système biologique dans lequel de la chaleur se trouve engendrée à une allure élevée, l'introduction d'air s'effectuera en réponse à la perception d'oxygène, cependant que l'admission de vapeur d'eau s'effectuera en réponse à la perception de la température. Après ltopygénation initiale du système et l'admission simultanée de vapeur d' eau pour réaliser le chauffage initial, la quantité d'air admise nécessaire depuis zéro jusqu'à A pour satisfaire la demande biologique nécessitera l'introduction de vapeur d'eau à une allure décroissante pour compenser l'effet d'un excès de refroidissement.Entre les points A et B, l'admission de vapeur d' eau devrait être coupée et l'admission d'air devrait être accrue grâce au fonctionnement d'une commande (non représentée) outrepassant le dispositif de-perception d'oxygène pour établir l'effet de refroidissement nécessaire m9me si de l'oxygène se trouve apporté en excès par rapport à la demande biologique. Au point B, l'introduc- tion de vapeur d'eau s'amorcerait à une allure croissante pour compenser l'effet de refroidissement dû à l'admission d'air. L'invention est applicable aussi bien à un traitement discontinu qu'à une opération en marche continue. Dans une opération en marche continue, il convient de prévoir des cuves de fermentation séparées, mais connectées, dans chacune desquelles se trouverait conduite une portion de l'opération particulière. L'opération en marche continue de réacteurs du type cuve agitée est une pratique ancienne et périmée dans le génie chimique. Les relations fonctionnelles entre diamètre de la cuve, emplacement de l'agitateur, diamètre de l'agitateur, etc., sont bien con nues des spécialistes compétents en matière de formation de mélan ges. On peut faire varier le choix et l'emplacement des moyens d'agitation selon les besoins du système de croissance. Par exemple, les moyens d'agitation peuvent être conçus de manière à effectuer soit une rotation lente, soit une rotation à grande vitesse. Sous ses aspects les plus larges, la présente invention est applicable tout aussi bien à la digestion thermophile de solides. Par conséquent, et plus particulièrement lors de la mise en oeuvre d'un procédé de croissance biologique thermophile, des économies significatives sont réalisables en prévoyant la possibilité de l'admission simultanée, jusque dans le système de croissance, d'au moins deux gaz, l'admission de-l'un s'effectuant en réponse à un décalage à partir du point de réglage, d'un percepteur de températu re dans le milieu de croissance, tandis que l'admission de l'autre s'effectue en réponse à un décalage à partir du point de réglage d'un percepteur de la teneur en oxygène dissous dans le milieu de croissance. Dans chaque cas, l'un des deux-gaz sera un gaz contenant de l'oxygène (habituellement, de l'air) tandis que le deuxième gaz est typiquement de l'oxygène ou de la vapeur d'eau. Les gaz introduits jusque dans le système de croissance peuvent être soit mélangés au niveau de leur point d'entrée dans le milieu de croissance, soit mélangés préalablement avant de parvenir à ce point d' entrée. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et dé réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. Revendications i. Dispositif pour la conduite de fermentations aérobies commandées et réglées, lequel dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement, en combinaison : (a) des moyens pour définir un système de croissance et dans lesquels se trouve contenue une quantité de milieu propre à assurer la croissance de microorganismes ; (b) des moyens agencés dans ledit système de croissance pour agiter ledit milieu ; (c) des premiers moyens en communication d'écoulement avec ledit système de croissance pour y introduire un premier gaz ; (d) des premiers moyens connectés auxdits premiers moyens d'introduction de gaz pour commander et régler l'allure d' admission de gaz par ces premiers moyens d'introduction ; (e) des deuxièmes moyens en communication- d'écoulement avec ledit système de croissance pour y introduire un deuxième gaz ; (f) des deuxièmes moyens connectés avec lesdits deuxièmes moyens d'introduction de gaz pour commander et régler l'allure d'admission de gaz par ces deuxièmes moyens d'introduction ; (g) des moyens agencés dans ledit système de croissance pour percevoir la teneur en oxygène moléculaire dudit milieu ; (h) des moyens agencés dans ledit système de crols- sance pour percevoir la température dudit milieu ; (i) lesdits premiers moyens de commande et de réglage d'allure étant connectés auxdits moyens percepteurs de teneur en oxygène et répondant à des signaux émis par ces moyens percepteurs de teneur en oxygène ; et (j) lesdits deuxièmes moyens de commande et de réglage d'allure étant connectés auxdits moyens percepteurs de température et répondant à des signaux émis par ces moyens percepteurs de température. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu' au moins un desdits premiers et deuxièmes moyens d'introduction de gaz est agencé de façon telle que son extrémité de décharge se trouve à proximité immédiate desdits moyens d'agitation. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les-moyens d'agitation comprennent une turbine plate à pales et des moyens pour ltentrainement,de cette turbine. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les premiers moyens at intruduction de gaz comprennent une conduite dont l'extrémité de décharge est située à proximité immédiate du centre de la turbine. 5. Dispositif selon la-revendication I caractérisë-en ce que les premiers moyens d'introduction de gaz comprennent un tubé de succion s' étendant verticalement. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le tube de succion est réglable verticalement au moins en partie. 7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deuxièmes moyens d'introduction de gaz comprennent une conduite. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ee que la conduite s'étend jusque dans les premiers moyens d'introduction de gaz sur au moins une partie de la longueur de ladite conduite. 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'extrémité de décharge de ladite conduite est agencée à l'intérieur d'un tube de succion s' étendant verticalement. 10. Dispositif selon la revendioation 8 caractérisé en ce que ladite conduite est agencée à l'intérieur d'une deuxième conduite servant de premiers moyens pour l'introduction d'un gaz. 11. Dispositif selon la revendiqaion 1 caractérisé en ce que chacun desdits moyens de commande et de réglage dallure comprend un élément de commande et de réglage et une valve automatiquement ajustable actionnée par ledit élément de commande et de réglage. 12. Procédé pour la conduite de fermentations aérobies commandées et réglées, lequel procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les opérations élémentaires consistant essentiellement : (a)- à introduire une culture microbienne aérobie jusque dans un milieu contenant des substances nutritives nécessaires et une source de carbone ; (b) à élever la teneur en oxygène et la température dudit milieu jusqu'à des valeurs auxquelles la culture microbienne puisse croître et se multiplier ; (c) à percevoir la température dudit milieu pendant le cycle de croissance ; (d) à percevoir la teneur en oxygène dudit milieu pendant le cycle de croissance ; (e) à mélanger un premier gaz et un deuxième gaz avec ledit milieu ; (f) à commander et régler automatiquement la formation du mélange des susdits premier et deuxième gaz avec ledit milieu en réponse à la perception de la température ; (g) à commander et régler automatiquement la formation du mélange des susdits premier et deuxième gaz avec ledit milieu en réponse à la perception de la teneur en oxygène dissous, au moins un des susdits gaz contenant au moins environ 20 % d'o y gb- ne en volume. 13. Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que l'on prémélange les premier et deuxième gaz avant de les mélanger avecle milieu. 14. Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que l'on opère sur un milieu liquide. 15. Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que l'on utilise des organismes thermophiles, et on opère à une température comprise entre 45 C et 800C. 16. Procédé selon la revendication 15 caractérisé en ce que l'on utilise un milieu liquide et-on maintient la teneur en oxygène dissous entre 1 et 3 parties par million. 17. Procédé-selon la revendication 12, 15 ou 16 caractérisé en ce que 1' on utilise de l'air comme premier gaz et de oxygène comme deuxième gaz. 18. Procédé selon la revendication 12, 15 ou 16 caractérisé en ce que l'on utilise de la vapeur d'eau comme premier gaz et de l'air comme deuxième gaz.