Система и способ получения биомассы микроорганизмов

1. Система получения биомассы микроорганизмов (далее, биомасса), которая содержит:
средство эмуляции процесса, предназначенное для эмуляции в виртуальной среде процесса получения биомассы с заданными параметрами, где виртуальная среда представляет собой модель промышленного производства микроорганизмов;
средство выбора, предназначенное для:
выбора по меньшей мере одного средства управления процессом получения биомассы (далее, средство управления) из списка средств управления с использованием обученной модели процесса на основании результата эмуляции процесса получения биомассы, при этом модель процесса представляет собой совокупность правил управлением процессом получения биомассы;
определения параметров работы выбранного средства управления с использованием обученной модели процесса на основании результатов эмуляции процесса получения биомассы;
средство производства, предназначенное для получения биомассы с помощью выбранного средства управления, работающего с определёнными параметрами.
2. Система по п.1, в которой в качестве микроорганизмов выступают метанотрофные микроорганизмы.
3. Система по п.1, в которой в качестве параметров процесса получения биомассы выступают по меньшей мере:
продуктивность получения биомассы;
доля сырого протеина, содержащегося в биомассе;
удельный расход электроэнергии;
удельный расход ресурсов, используемых для получения биомассы.
4. Система по п.1, в которой в качестве результата эмуляции процесса получения биомассы выступают по меньшей мере:
информация о ресурсах средств управления, используемые для получения указанной биомассы;
параметры процесса получения биомассы.
5. Система по п.1, в которой в качестве средства управления выступает по меньшей мере:
средство регуляции потока газовой смеси, предназначенное для управления газовой смесью, используемой в процессе получения биомассы;
средство контроля за биомассой, предназначенное для управления параметрами получаемой биомассы:
средство аэрации, предназначенное для обеспечения массопередачи газовых компонентов питательной среды и кислорода культуральной жидкости.
6. Система по п.5, в которой в качестве управления газовой смесью выступает по меньшей мере:
изменение состава газовой смеси путём изменения концентрации компонент газовой смеси;
изменение температуры газовой смеси;
изменение давления газовой смеси.
7. Система по п.7, в которой в качестве компонент газовой смеси выступают по меньшей мере:
азот;
кислород;
природный газ;
углекислый газ;
воздух.
8. Система по п.7, в которой управление газовой смесью осуществляется в заранее заданной взрывобезопасной области таким образом, чтобы обеспечивать максимально допустимую концентрацию кислорода.
9. Система по п.8, в которой в качестве параметров работы средства регуляции потока газовой смеси выступают характеристики зоны повышенного потока кислорода по диаграмме Гиббса-Розебума.
10. Система по п.9, в которой в качестве характеристик зоны повышенного потока кислорода по диаграмме Гиббса-Розебума выступают концентрация азота - 81,9%, метана - 6,0%, кислорода - 12,1%.
11. Система по п.5, в которой в качестве управления биомассой выступает по меньшей мере:
изменение температуры биомассы;
изменение pH биомассы.
12. Система по п.5, в которой в качестве управления аэрацией выступает изменение переменной аэрации, при которой достигается максимальное значение фермента, являющегося активатором молекулярного кислорода в зоне аэрации с последующим окислением органического субстрата.
13. Система по п.1, которая дополнительно содержит средство обучения, предназначенное для переобучения модели процесса таким образом, чтобы по меньшей мере:
для заданных параметров получения биомассы указанная биомасса будет получена с меньшим использованием ресурсов средств управления;
для заданных ресурсов средств управления получения биомассы будут выбраны более оптимальные параметры получения указанной биомассы.
14. Способ получения биомассы микроорганизмов (далее, биомасса), который реализуется с помощью средств из системы по п.1 и содержит этапы, на которых:
эмулируют в виртуальной среде процесс получения биомассы с заданными параметрами, где виртуальная среда представляет собой модель промышленного производства микроорганизмов;
выбирают по меньшей мере одно средство управления процессом получения биомассы (далее, средство управления) из списка средств управления с использованием обученной модели процесса на основании результата эмуляции процесса получения биомассы, при этом модель процесса представляет собой совокупность правил управлением процессом получения биомассы;
определяют параметры работы выбранного средства управления с использованием обученной модели процесса на основании результатов эмуляции процесса получения биомассы;
получают биомассу с помощью выбранного средства управления, работающего с определёнными параметрами.
15. Способ по п.14, по которому в качестве микроорганизмов выступают метанотрофные микроорганизмы.
16. Способ по п.14, по которому в качестве параметров процесса получения биомассы выступают по меньшей мере:
продуктивность получения биомассы;
удельный расход электроэнергии;
доля сырого протеина, содержащегося в биомассе;
удельный расход ресурсов, используемых для получения биомассы.
17. Способ по п.14, по которому в качестве результата эмуляции процесса получения биомассы выступают по меньшей мере:
информация о ресурсах средств управления, используемые для получения указанной биомассы;
параметры процесса получения биомассы.
18. Способ по п.14, по которому в качестве средства управления выступает по меньшей мере:
средство регуляции потока газовой смеси, предназначенное для управления газовой смесью, используемой в процессе получения биомассы;
средство контроля за биомассой, предназначенное для управления параметрами получаемой биомассы;
средство аэрации, предназначенное для обеспечения массопередачи газовых компонентов питательной среды и кислорода культуральной жидкости.
19. Способ по п.18, по которому в качестве управления газовой смесью выступает по меньшей мере:
изменение состава газовой смеси путём изменения концентрации компонент газовой смеси;
изменение температуры газовой смеси;
изменение давления газовой смеси.
20. Способ по п.19, по которому в качестве компонент газовой смеси выступают по меньшей мере:
азот;
кислород;
природный газ;
углекислый газ;
воздух.
21. Способ по п.20, по которому управление газовой смесью осуществляется в заранее заданной взрывобезопасной области таким образом, чтобы обеспечивать максимально допустимую концентрацию кислорода.
22. Способ по п.21, по которому в качестве параметров работы средства регуляции потока газовой смеси выступают характеристики зоны повышенного потока кислорода по диаграмме Гиббса-Розебума.
23. Способ по п.22, по которому в качестве характеристик зоны повышенного потока кислорода по диаграмме Гиббса-Розебума выступают концентрация азота - 81,9%, метана - 6,0%, кислорода - 12,1%.
24. Способ по п.18, по которому в качестве управления биомассой выступает по меньшей мере:
изменение температуры биомассы;
изменение pH биомассы.
25. Способ по п.18, по которому в качестве управления аэрацией выступает изменение переменной аэрации, при которой достигается максимальное значение фермента, являющегося активатором молекулярного кислорода в зоне аэрации с последующим окислением органического субстрата.
26. Способ по п.14, по которому дополнительно после получения биомассы переобучают модель процесса таким образом, чтобы по меньшей мере:
для заданных параметров получения биомассы указанная биомасса будет получена с меньшим использованием ресурсов средств управления;
для заданных ресурсов средств управления получения биомассы будут выбраны более оптимальные параметры получения указанной биомассы.