correspond to the height of liquid medium layer h being between 1 and 10 m. Calculations 
are made for values ρ = 1000 kg/m

3

 and g = 9.81 m/s

2

 and presented in Table 2. 

Table 2 Saturation constants of culture media with N

2

 and O

2

 as functions of 

hydrostatic pressures with an external pressure of 0.1 MPa, kg/m

3

 

Temperature of the 

medium, °C 

Hydrostatic pressure, MPa/mmwg 

0/0 

0.02/2 

0.03/2 

0.04/4 

0.05/5 

Nitrogen 

0 

10 
20 
30 

0.0229 
0.0182 
0.0151 
0.0131 

0.02748 
0.02184 
0.01812 
0.01572 

0.02977 
0.02366 
0.01963 
0.01703 

0.03210 
0.02548 
0.02114 
0.01034 

0.03435 
0.02730 
0.02265 
0.01965 

Oxygen  

0 

10 
20 
30 

0.01470 
0.01140 
0.00930 
0.00783 

0.01764 
0.01367 
0.01160 
0.00943 

0.01911 
0.01482 
0.01210 
0.01018 

0.02060 
0.01596 
0.01302 
0.01096 

0.02205 
0.01710 
0.01395 
0.01174 

 

Temperature of the 

medium, °C 

Hydrostatic pressure, MPa/mmwg 

0.06/6 

0.07/7 

0.08/8 

0.09/9 

0.1/10 

Nitrogen 

0 

10 
20 
30 

0.03664 
0.02912 
0.02416 
0.02096 

0.03893 
0.03094 
0.02567 
0.02227 

0.04122 
0.03276 
0.02718 
0.02358 

0.04350 
0.03458 
0.02869 
0.02489 

0.04580 
0.03640 
0.03020 
0.02620 

Oxygen 

0 

10 
20 
30 

0.02352 
0.01820 
0.01488 
0.01250 

0.02499 
0.01380 
0.01580 
0.01330 

0.02646 
0.02052 
0.01674 
0.01410 

0.02793 
0.02166 
0.01767 
0.01490 

0.0294 
0.0228 
0.0186 
0.0157 

 
It should be expected that the nitrogen saturation of liquid phase corresponds to 

hydrostatic pressure, and coinciding transfer directions of N

2

 and O

2

 correspond to mass 

transfer intensification. The movement of the gas-liquid mixture in the circuits leads to the 
supersaturation of liquid phase, which may result in reverse transfer of nitrogen to the gas 
phase or formation of an additional gas phase based on it. In the first case, this means the 
existence of linked opposite flows of N

2

 and O

2

 in the phase separation surfaces and the 

mass transfer area. However, on the other hand, the reduction of hydrostatic pressures 
leads to an increase in volumes of the dispersed gas phase and interphase surface. The 
overall increase of gas retention capacity at each level of the medium is proportional to 
the difference in hydrostatic pressures, whereas the effects on the mass transfer intensity 
are due to the difference in the saturation constants presented in Table. 2. Achieving 
saturation conditions means that the molecular flows in the phase separation surfaces are 
aligned, but they continue to exist. Hence the conclusion about the continuous renewal of 
dissolved nitrogen in the form of a secondary gas phase. It is logical to conclude that the 
secondary gas phase is formed during aerobic fermentation mainly by the gases that 

- 1787 -