AT516223A1 - Verfahren zum Betrieb einer Anlage, insbesondere einer Biosolaranlage - Google Patents

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AT516223A1
AT516223A1 ATA681/2014A AT6812014A AT516223A1 AT 516223 A1 AT516223 A1 AT 516223A1 AT 6812014 A AT6812014 A AT 6812014A AT 516223 A1 AT516223 A1 AT 516223A1
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Ecoduna Ag
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/02Photobioreactors

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage, insbesondere einer Biosolaranlage, für einen photochemischen Prozess, insbesondere für eine Zucht und Produktion bzw. Hydrokultivierung von Mikroorganismen. Ein Reaktionsmedium (5) wird mäanderförmig in einer aus mehreren Reaktorelementen (3) gebildete Reaktoreinheit (2) geführt. Mindestens eine, vorzugsweise mehrere Reaktoreinheiten (2) werden zu einem Speicher-Modul (9) zusammen geschlossen werden, in dem das Reaktionsmedium (5) in einer Endlosschleife transportiert wird. An einer Reaktoreinheit (2) des Speicher-Moduls (9) wird über eine Entnahmevorrichtung (1 0), vorzugsweise einem sogenannten "Desmodrom", ein frei wählbarer, definierter Anteil des Reaktionsmediums (5) entnommen und in ein Linien-Modul (11) geleitet, wobei gleichzeitig der fehlende Anteil an Reaktionsmedium (5) auf die Ursprungsmenge aufgefüllt wird. Nach Durchlaufen des Linien-Moduls (11) wird an der letzten Reaktoreinheit (2) über eine weitere Entnahmevorrichtung (12) das Reaktionsmedium (5) aufgeteilt und anschließend ein Wachstum-Modul (13) und/oder ein Entnahme-Modul (14) zur Gewinnung der Mikroorganismen, insbesondere der Algen, betrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage, insbesondereeiner Biosolaranlage, für einen photochemischen, wie photokatalytischen und/oderphotosynthetischen Prozess, insbesondere für eine Zucht und Produktion bzw.Hydrokultivierung von, vorzugsweise phototrophen, Mikroorganismen, wobei einReaktionsmedium, beispielsweise eine wässerige Lösung oder eine Suspension,mäanderförmig in einer aus mehreren Reaktorelementen gebildete Reaktoreinheitgeführt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage, insbesondere eineBiosolaranlage, zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der AT 506 373 B1 ist eine System bekannt, bei dem der Biosolarreaktor ausmindestens einen Reaktorelement besteht, wobei das Reaktorelement ausmindestens zwei aufrechten, unten verbundenen Röhren gebildet ist, um einenmäanderförmigen Verlauf eines Reaktionsmediums zu erreichen. Dabei weist dasReaktionselement einen Einlass und einen Auslass am oberen Reaktorrand auf.Die mäanderförmige Führung des Medium erfolgt senkrecht, wobei aufgrund deshydrostatischen Druck- und Niveaugleiches eine für das Medium stressfreieStrömung erzeugt wird. Das Einbringen und Ausbringen des Mediums erfolgt aufder Oberseite der Anlage.
Eine weitere ähnliche Anlage ist aus der AT 507 989 B1 bekannt, bei der nunmehrdas Reaktorelement in einer bevorzugt lichtdurchlässigen Flüssigkeit angeordnet ist.
Aus der DE 41 34 813 A1 ist ein Bioreaktor für phototrophische Mikroorganismen,welcher aus Glas oder Kunststoff besteht, bekannt. Das Kulturmedium wirdentweder durch den Bioreaktor gepumpt oder mäanderförmig durch die waagrechtangeordneten Stegplatten nach unten geleitet. Weiters sind Turbulenz erzeugendeMittel in den Stegen angebracht. Entsprechend diesem Verfahren wirdKohlenstoffdioxid oben eingeleitet und zum Betrieb wird natürliches oderKunstlicht verwendet. Der Bioreaktor wird im rechten Winkel zur Lichtquellegestellt bzw. nachgeführt.
Weiters sind auch aus der GB 2 235 210 A und der DE 196 44 992 C1Bioreaktoren für phototrophe Mikroorganismen bzw. für photokatalytischeProzesse bekannt.
Nachteilig ist bei den oben genannten Anlagen, dass für die Züchtung einergroßen Anzahl von Mikroorganismen kein geordneter Ablauf vorhanden ist. DieMikroorganismen bleiben dabei solange in einem Modul, bis der Betreiber derMeinung ist, dass eine ausreichende Anzahl von Mikroorganismen vorhanden istund diese geerntet werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage der eingangs zitiertenArt zu schaffen, das bzw. die einerseits die obigen Nachteile vermeiden und dasbzw. die anderseits eine optimalen Wachstumsprozess für die bestmöglicheZüchtung von Mikroorganismen bzw. Algen erzielt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Anlage, insbesondereeiner Biosolaranlage, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine,vorzugsweise mehrere Reaktoreinheiten zu einem Speicher-Modul zusammengeschlossen werden, in dem das Reaktionsmedium in einer Endlosschleifetransportiert wird, wobei an einer Reaktoreinheit des Speicher-Moduls über eineEntnahmevorrichtung, vorzugsweise einem sogenannten „Desmodrom“, ein freiwählbarer, definierter Anteil des Reaktionsmediums entnommen wird und in ein,vorzugsweise aus mehreren in Reihe geschlossenen Reaktoreinheiten gebildeten,Linien-Modul geleitet wird, wobei gleichzeitig der fehlende Anteil anReaktionsmedium auf die Ursprungsmenge aufgefüllt wird, worauf nachDurchlaufen der Reaktoreinheiten des Linien-Moduls an der letzten Reaktoreinheitüber eine weitere Entnahmevorrichtung das Reaktionsmedium aufgeteilt wird,worauf jeweils anschließend ein Wachstum-Modul betrieben wird, bei dem derfehlende Anteil an Reaktionsmedium auf die Ursprungsmenge aufgefüllt wirdund/oder ein Entnahme-Modul zur Gewinnung der Mikroorganismen,insbesondere der Algen, betrieben wird. Mit der Erfindung ist es erstmals möglichein wirtschaftlich, rationelles Verfahren bereitzustellen, dass die Anforderungeneiner industriellen Züchtung Rechnung trägt. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch einen derartigen Aufbau im Speicher-Modul immer ausreichend Mikroorganismenbzw. Algen für eine Nachzüchtung vorhanden sind. Gleichzeitig wird durch einebeschränkte Entnahme eines gewissen Anteiles an Reaktionsmedium mit denMikroorganismen bzw. Algen die Flüssigkeit soweit verdünnt, dass ein optimalesWachstum erzielt wird. Darüber hinaus wird durch die spezielle Entnahmemethodeerreicht, dass gleichzeitig mit dem Entnehmen von Flüssigkeit diese wiederaufgefüllt wird, so dass die Strömung in den Reaktoreinheiten nicht unterbrochenwird. Für dieses erfindungsgemäße Verfahren kann die mäanderförmige Führung desReaktionsmediums in dem Biosolarreaktor sowohl von unten nach obenbeginnend, wie auch von oben nach unten beginnend, eingesetzt werden.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung erfolgt eine, kontinuierlicheoder chargenweise, Einbringung von gasförmigen Prozessprodukten bzw.Zusatzstoffen, wie beispielsweise Sauerstoff oder C02, vorzugsweise währenddes Prozesses, am unteren Ende der Flüssigkeitssäule der Reaktorelemente undwird vorzugsweise über ein Abluftsystem an der Oberseite des Reaktorelementesabtransportiert bzw. abgesaugt. Dadurch wird das Wachstum der Algen bzw.Mikroorganismen angeregt und beschleunigt. Die Verweilzeit in denReaktoreinheiten kann verkürzt werden, um trotzdem die volle Ausbeute zuerreichen.
Nach einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung durchläuft dasReaktionsmedium im Speicher-Modul und/oder im Linien-Modul und/oder imWachstums-Modul zumindest ein, vorzugsweise mehrere Reaktoreinheiten.Dadurch wird eine optimale Versorgung mit Sonnenstrahlen bzw. Licht für dasWachstum der Mikroorganismen bzw. Algen geschaffen. In vorteilhafterweisekönnen die Reaktoreinheiten dadurch auch kleiner ausgebildet werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden mehrere Linien-Moduleund/oder Wachstums-Module aufeinanderfolgend betrieben, wobei immer an derletzten Reaktoreinheit das Reaktionsmedium über die Entnahmevorrichtung aufgeteilt wird. Dadurch wird eine höhere Ausbeute an Mikroorganismen bzw.Algen erzielt.
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung benötigt dasReaktionsmedium zum Durchlaufen einer Reaktoreinheit zwischen 34 und 54Stunden, insbesondere 44 Stunden. Dadurch wird eine ausgewogene Versorgungder Mikroorganismen bzw. Algen mit Sonnenstrahlen und mit zusätzlichenZusatzstoffen gewährleistet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Entnahmevorrichtung,insbesondere das Desmodrom, für das Speicher-Modul durch mehrere,insbesondere vier in Reihe bzw. parallel geschaltete, Pumpen oder Ventilebetrieben. Dadurch kann gleichzeitig eine Entnahme des mit Mikroorganismenangereicherten Reaktionsmediums und eine Auffüllung mit frischer Flüssigkeitdurchgeführt werden. Durch die Maßnahmen, dass die Entnahmevorrichtung imSpeicher-Modul durch vier Pumpen oder vier Ventile, gebildet wird, die in Reihebzw. parallel, entsprechend einer so genannten Brückenschaltung, zueinandergeschaltet werden, wird ein einfacher kostengünstiger Aufbau für das Entnehmenund Rückspeisen von Flüssigkeit geschaffen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die bei der Entnahme desReaktionsmediums über die Entnahmevorrichtung entnommen Menge gleichzeitigmit Flüssigkeit auf die Ursprungsmenge in der Reaktoreinheit aufgefüllt.
Durch diese Maßnahme wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass ein Absinken desFlüssigkeitsstandes im Reaktorelement verhindert wird, so dass ein Abbruch derStrömung des Reaktionsmediums innerhalb der Reaktoreinheit verhindert wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Entnahmevorrichtungim Linien-Modul und/oder Wachstums-Modul durch zwei Pumpen oder Ventilegebildet, wobei eine Pumpe zur Entnahme der Reaktorflüssigkeit verwendet wirdund die weitere Pumpe zur Auffüllung der fehlenden Flüssigkeit zum Befüllen einerReaktoreinheit verwendet wird. Dadurch wird eine einfache Aufteilung der
Flüssigkeit auf zwei Stränge ermöglicht und gleichzeitig der fehlende Anteil anFlüssigkeit aufgefüllt, um einen Betrieb der Reaktoreinheit zu ermöglichen.
Weiters wird die Aufgabe der Erfindung aber auch durch eine Anlage,insbesondere eine Biosolaranlage, zur Durchführung des Verfahrens gelöst.
Die erfindungsgemäße Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass ein odervorzugsweise mehrere Reaktoreinheiten zu einem Speicher-Modul mit einerEndlosschleife des Verlaufes für das Reaktionsmedium verbunden sind und dassan einer Reaktoreinheit eine Entnahmevorrichtung, vorzugsweise einsogenanntes „Desmodrom“, zur Abgabe eines frei wählbaren definierten Anteilsdes Reaktionsmediums angeordnet ist, worauf vorzugsweise mehrere in Reihegeschlossene Reaktoreinheiten zu einem Linien-Modul angeordnet sind undanschließend an der letzten Reaktoreinheit des Linien-Moduls eine weitereEntnahmevorrichtung zur Aufteilung des Reaktionsmedium angeordnet ist, an diejeweils ein Wachstums-Modul und/oder ein Entnahme-Modul zur Gewinnung derMikroorganismen, insbesondere der Algen, angeschlossen sind. Mit einerderartigen erfindungsgemäßen Anlage ist es erstmals möglich die Algenzucht imindustriellen Maßstab durchzuführen.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist in einer Reaktoreinheit,insbesondere in einem Reaktorelement, eine Verteilerleitung zürn kontinuierlicheoder chargenweise, Einbringung von gasförmigen Prozessprodukten bzw.Zusatzstoffen, wie beispielsweise Sauerstoff oder C02, vorzugsweise währenddes Prozesses am unteren Ende der Flüssigkeitssäule angeordnet undvorzugsweise ist an der Oberseite des Reaktorelementes ein Abluftsystemangeordnet. Dadurch wird das Wachstum der Mikroorganismen bzw. der Algenbeschleunigt und optimiert.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind das Speicher-Modulund/oder das Linien-Modul und/oder das Wachstums-Modul durch eine,vorzugsweise mehrere Reaktoreinheiten gebildet. Dadurch wird eine optimaleVersorgung mit Sonnenstrahlen bzw. Licht gewährleistet.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Linien-Module oderWachstums-Module hintereinander geschaltet, wobei an jeder letztenReaktoreinheit eines Linien-Moduls oder Wachstum-Moduls eineEntnahmevorrichtung angeordnet ist. Dadurch können je nach Bedarf beliebiggroße Mengen an Mikroorganismen bzw. Algen gezüchtet werden.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist dieEntnahmevorrichtung aus zumindest einer Pumpe oder einem Ventil und einemEingang für das Reaktionsmedium aus einer Reaktoreinheit und einemNachfülleingang zur Zuführung zusätzlicher Flüssigkeit sowie mindestens einemAusgang für die Verbindung zur nächsten Reaktoreinheit gebildet. Dies schaffteine kostengünstige Möglichkeit zur Aufteilung des Reaktionsmediums auf zweiStränge.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Entnahmevorrichtung imSpeicher-Modul durch mehrere, insbesondere vier in Serie bzw. parallelgeschaltete Pumpen oder Ventile gebildet. Dadurch kann eine gleichzeitigeEntnahme und Auffüllung von Flüssigkeit durchgeführt werden.
Gemäß einerweiteren besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist dieEntnahmevorrichtung im Linien-Modul und/oder im Wachstums-Modul durch zweiPumpen oder Ventile gebildet und eine Pumpe oder Ventil ist zur Entnahme desReaktionsmediums ausgebildet und die weitere Pumpe oder Ventil ist zurAuffüllung der fehlenden Flüssigkeit für eine Reaktoreinheit ausgebildet. Dadurchkann eine einfache und sichere Aufteilung des Reaktionsmediums auf zweigetrennte Stränge durchgeführt werden.
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnungdargestellt sind, näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Reaktoreinheit bestehend ausStegplatten mit einzelnen vorzugsweise rechteckigen Kammern,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anlage mit mehreren Reaktoreinheitenzur Züchtung von Mikroorganismen, insbesondere Algen,
Fig. 3 eine Entnahmevorrichtung zur Entnahme einer Teilmenge anReaktionsmedium mit gleichzeitiger Nachfüllung von Flüssigkeit;
Fig.4 eine Entnahmevorrichtung zur Aufteilen des Reaktionsmediums auf zweiStränge ohne Rückspeisung von Flüssigkeit.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine Anlage, insbesondere eine Biosolaranlage 1, gezeigt,die vorzugsweise aus mehreren Reaktoreinheiten 2 gebildet ist.
Eine Reaktoreinheit 2, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, besteht auszumindest einem Reaktorelement 3, wobei das Reaktorelement 3 aus zumindesteiner, vorzugsweise rechteckig, aufrechten Platte, insbesondere aus zumindesteiner Steg- bzw. Stegmehrfachplatten gebildet ist. Die Platten sind derartausgebildet, dass diese zumindest zwei, vorzugsweise mehrere rechteckförmigeKammern 4 aufweisen, die derart miteinander verbunden sind, dass eindurchgängiger mäanderförmiger Flohlraum bzw. Innenraum für ein Durchfließeneines Reaktionsmediums 5 vorhanden ist. Eine Einlassöffnung als auch eineAuslassöffnung (nicht dargestellt) für das Reaktionsmediums 5 sind vorzugsweisean der tiefsten Stelle des Reaktorelementes 3 angeordnet. Diese Öffnungen sindam unteren äußersten Plattenrand an einer Unterseite, insbesondere in der erstenund der letzten Kammer 4, der Mehrfachstegplatten, vorgesehen. Vorzugsweisebilden mehrere, insbesondere siebzig, Kammern 4, ein Reaktorelement 3, wobeimehrere, insbesondere 12, seriell verbundene Reaktorelemente 3 dieReaktoreinheit 2, gemäß der Darstellung in Fig. 1, bilden. Das Reaktionsmedium 5fließt mäanderförmig durch die die Kammern 4 der Mehrfachstegplatte. DieReaktorelemente 3 sind vorzugsweise über eine Flalterung 6 zu der Reaktoreinheit2 verbunden, wobei die Reaktoreinheit 2 über eine Achse 7, vorzugsweise zurNachführung an das Sonnenlicht 8, drehbar ausgebildet ist. Eine Biosolaranlage 1besteht aus mehreren derartigen Reaktoreinheiten 2. Die einzelnenReaktoreinheiten 2 können unterschiedlich betrieben werden.
Auf Grund des hydrostatischen Druck- und Niveauausgleich im Biosolarreaktor 1wird eine für das Reaktionsmedium 5, insbesondere für die Mikroorganismen bzw.Algen, stressfreie Strömung des Reaktionsmediums 5 erzeugt. Das ergibt sichdaraus, dass das Reaktionsmedium 5 nach dem Befüllvorgang ohne zusätzlichePumpen mäanderförmig durch die Kammern 4 strömt und die Mikroorganismenbzw. Algen somit keinem Druck oder anderen Beanspruchungen ausgesetzt sind.Um einen möglichst hohen, optimalen Ertrag der Anlage zu erreichen, ist eindruckfreier bzw. druckloser Transport des Reaktionsmediums 5 erwünscht undvon Vorteil, da dadurch die Algen bzw. das Reaktionsmedium 5 nicht verletzt,zerstört bzw. beschädigt werden und somit das Wachstum nicht behindert wird.Das heißt, dass das Reaktionsmedium 5 während des gesamten Transports in derBiosolaranlage 1 keinem weiteren Druck, als jenem ausgesetzt ist, der innerhalbdes Transportelementes durch das Eigengewicht des Reaktionsmediums 5entsteht. Wird jedoch eine Pumpe eingesetzt, so wird diese schonend mit einergeringen Drehzahl betrieben, wobei hierzu vorzugsweise Schaufelradpumpeneingesetzt werden. Durch eine geringe Drehzahl wird das Reaktionsmedium 5keinen nennenswerten Zentrifugalkräften ausgesetzt, so dass Verletzungen bzw.Beschädigungen der Algen praktisch nicht gegeben sind.
Zur weiteren Verbesserung des Wachstums der Mikroorganismen bzw. Algen imReaktionsmedium 5 ist vorgesehen, dass eine, kontinuierliche oder chargenweise,Einbringung von Zusatzstoffen, wie beispielsweise Sauerstoff bzw. Druckluftund/oder CO2, vorzugsweise während des Prozesses, am unteren Ende derFlüssigkeitssäule erfolgt, um das Wachstum der Mikroorganismen bzw. Algen imReaktionsmedium 5 zu beschleunigen und zu erhöhen. Die Zusatzstoffe werdenüber eine Verteilerleitung (nicht dargestellt) mit zumindest einem Abgabeelementeingebracht, wobei jeder Kammer 4 des Reaktorelementes 3 vorzugsweisezumindest ein Abgabeelement der Verteilerleitung zugeordnet ist.Selbstverständlich ist es möglich, dass nicht in jeder Kammer 4 einAbgabeelement angeordnet werden muss, sondern nur in jenen Kammern 4, woeine Versorgung stattfinden soll. Die Verteilerleitung wird von beiden Seiten desReaktorelementes 3, insbesondere von den beiden Stirnseiten desReaktorelementes 3, versorgt, so dass diese beidseitig aus dem Reaktorelement 3 hinaus geführt ist. Die Abgabe der Zusatzstoffe wird derart geregelt bzw.gesteuert, dass in einen aufsteigenden Ast eine größere Menge bzw. größeresVolumen an Zusatzstoffen, insbesondere die doppelte Menge bzw. das doppelteVolumen, über das Abgabeelement in die Kammer 4 des Reaktorelementes 2eingespeist wird, als bei einem fallenden Ast. Dadurch wird erreicht, dass einFluss des Reaktionsmediums 5 hervorgerufen wird und somit die Biosolaranlage 1auch ohne Pumpen oder andere Förderhilfsmittel das Auslangen finden kann oderdass die Strömung des Reaktionsmediums 5 unterstützt wird und somit dieFördergeschwindigkeit von Hilfsmittel gering gehalten werden kann, so dass eineschonende Förderung gewährleistet ist. Auch ist es möglich, dass aufgrund desVolumens bzw. des Druckes die Fördergeschwindigkeit des Reaktionsmediums 5gesteuert bzw. geregelt wird. Zur Absaugung austretender Gase ist an derOberseite des Reaktorelementes 3 ein Abluftsystem (nicht dargestellt)angeordnet, wobei hierzu das Reaktorelement 3 mit einem vorzugsweiseabnehmbaren Deckelelement verschlossen ist und über Öffnungen dasAbluftsystem mit dem Innenraum der Reaktorelemente 3 verbunden ist.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist ein Ablauf bzw. das Verfahren zum Betreiben derBiosolaranlage 1 für einen photochemischen, wie photokatalytischen und/oderphotosynthetischen Prozess, insbesondere für eine Zucht und Produktion bzw.Hydrokultivierung von, vorzugsweise phototrophen, Mikroorganismen gezeigt. DasReaktionsmedium 5, beispielsweise eine wässrige Lösung oder eine Suspension,wird mäanderförmig in einer aus mehreren Reaktorelementen 3 gebildeteReaktoreinheit 2 geführt, wobei die Reaktoreinheiten 2 schematisch durchrechteckige Symbole dargestellt sind. Die mäanderförmige Führung desReaktionsmedium 5 erfolgt bei einer derartigen Biosolaranlage 1 senkrecht oder ineinem Winkel geneigt mindestens einmal von unten nach oben bzw. gegen dieRichtung der Schwerkraft (aufsteigender Ast) und von oben nach unten bzw. in dieRichtung der Schwerkraft (fallender Ast). Natürlich ist auch ein Betrieb von obennach unten beginnend durchaus möglich.
Im ersten Schritt der Biosolaranlage 1 sind mehrere Reaktoreinheiten 2,insbesondere drei Reaktoreinheiten2, zu einem Speicher-Modul 9 zusammen geschlossen. Im Speicher-Modul 9 wird das Reaktionsmedium 5 in einerEndlosschleife transportiert, das heißt, dass an der letzten Reaktoreinheit 2 an derletzten Kammer 4 des letzten Reaktorelements 3 das Reaktionsmedium 5 übereine Leitung in die erste Kammer 4 des ersten Reaktorelementes 3 transportiertwird, so dass das Reaktionsmedium 5 innerhalb des Speicher-Moduls 9 im Kreise,also endlos, läuft. Dadurch wird erreicht, dass immer ausreichendMikroorganismen bzw. Algen im Speicher-Modul 9 vorhanden sind, die ständig inBewegung sind, so dass es keine Ablagerungen gibt bzw. die Mikroorganismenbzw. Algen ständig weiterwachsen.
Vorzugsweise liegt der Wachstumsanteil in dem Reaktionsmedium 5 anMikroorganismen bei 90%. Dieser erste Schritt der Biosolaranlage 1 dient dabeials sogenannter Speicher der Mikroorganismen, die für die Züchtung in dennachfolgenden Schritten verwendet werden, das heißt, dass aus dem Speicher-Modul 9 ein Anteil entnommen wird und dieser weitergezüchtet wird.
Grundsätzlich ist zu der Biosolaranlage 1 noch zu erwähnen, dass dasReaktionsmedium 5 zum Durchlaufen einer Reaktoreinheit 2 zwischen 34 und 54Stunden, insbesondere 44 Stunden, benötigt. Für die Weiterverarbeitung bzw. Züchtung der Algen wird an einer Reaktoreinheit2 des Speicher-Moduls 9 übereine Entnahmevorrichtung 10, vorzugsweise einem„Desmodrom“, ein frei wählbarer, definierter, Anteil des Reaktionsmediums 5entnommen. Dabei wird je nach Sättigung mit Mikroorganismen bzw. Algen eingewisser voreinstellbarer Anteil an Reaktionsmedium 5 mit den darin wachsendenMikroorganismen bzw. Algen entnommen. Vorzugsweise werden ca. 20% desReaktionsmediums 5 von der Entnahmevorrichtung 10 aus dem Speicher-Modul 9entnommen, wobei gleichzeitig der fehlende Anteil an Reaktionsmedium 5 mitFlüssigkeit, gegebenenfalls mit einem Reaktionsmedium 5, aufgefüllt wird. Dasheißt, dass durch die Entnahme von Flüssigkeit, insbesondere demReaktionsmedium 5, der Flüssigkeitsspiegel in der Reaktoreinheit 2 absinkenwürde, so dass dieser fehlende Anteil für einen reibungslosen Betrieb bzw.Aufrechterhaltung der Strömung der Flüssigkeit fehlen würde. Dieser Anteil wirdgleichzeitig wieder aufgefüllt. Dies ist insofern wichtig, da - wenn die
Biosolaranlage 1 ohne Pumpen das Auslangen findet - das Reaktionsmedium 5nicht unter einen gewissen Flüssigkeitsstand sinken darf, da sonst die Förderungbzw. Strömung unterbrochen wird.
Somit ist es wesentlich, dass nicht nur eine einfache Entnahme desReaktionsmediums 5 erfolgt, sondern die Entnahmevorrichtung 10 entsprechendausgebildet sein muss, dass gleichzeitig Flüssigkeit entnommen werden kann unddie entnommene Menge im selben Moment wieder eingespeist wird. Auf dieexakte Ausbildung der Entnahmevorrichtung 10 wird zu einem späteren Zeitpunktder Beschreibung noch näher eingegangen. Man kann also sagen, dass mehrereReaktoreinheiten 2 zu einem Speicher-Modul 9 mit einer Endlosschleife desVerlaufes für das Reaktionsmedium 5 verbunden sind, und dass an einerReaktoreinheit 2 eine Entnahmevorrichtung 10, ein so genanntes „Desmodrom“,zur Abgabe eines frei wählbaren, definierten Anteiles des Reaktionsmediums 5angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Speicher-Modul 9 durch dreiReaktoreinheiten 2 gebildet, so dass ein ausreichendes Volumen an Flüssigkeitder Reaktionsmediums 5 vorhanden ist und somit immer genügendMikroorganismen bzw. Algen im Speicher-Modul 9 vorhanden sind. Durch dasEntnehmen eines gewissen Anteils kommt auch ausreichend neue Flüssigkeit indas Speicher-Modul 9.
Nachdem also ausreichend Mikroorganismen bzw. Algen im Speicher-Modul 9vorhanden sind, wird zur weiteren Züchtung bzw. zur besseren Vermehrung derentnommene Anteil in das nachgeschaltete Linien-Modul 11 geleitet. Das Linien-Modul 11 ist wiederum aus mehreren in Serie geschaltete Reaktoreinheiten 2gebildet. Vorzugsweise werden so viele Reaktoreinheiten 2 hintereinandergeschaltet, dass beim Durchlaufen des Reaktionsmediums 5 bei der letztenReaktoreinheit 2 der bestmögliche Sättigungsgrad an Mikroorganismen bzw.
Algen erreicht ist. Durchläuft nämlich das Reaktionsmedium 5 zu schnell alleReaktoreinheiten 2, so ist an der letzten Reaktoreinheit 2 des Linien-Moduls 11nur eine geringe Sättigung, also eine geringe Menge an Mikroorganismen bzw.Algen, vorhanden, wogegen bei zu vielen Reaktoreinheiten 2 bereits dervollständige Sättigungsgrad beispielsweise an der vorletzten Reaktoreinheit 2 erreicht ist, so dass das Reaktionsmedium 5 zu lange im Linien-Modul 11 verweiltund bereits früher verarbeitet hätte werden können. Vorzugswise werden bei einerderartigen Biosolaranlage 1 fünf in Reihe geschlossene Reaktoreinheiten 2verwendet, so dass beispielsweise das Reaktionsmedium 5 fünf mal 44 Stundenzum Durchlaufen des Linien-Moduls 11 benötigt.
Im Linien-Modul 11 wird also der vom Speicher-Modul 9 entnommen Anteil desReaktionsmediums 5 eingespeist und gleichzeitig die restlichen Anteile aufgefüllt,so dass die Flüssigkeit verdünnt wird und der Flüssigkeitsstand in denReaktoreinheiten 2 vollständig ist. Vorzugsweise werden 20% Reaktionsmedium 5vom Speicher-Modul 9 entnommen und mit 80% Flüssigkeit bzw. gegebenenfallseiner Nährstofflösung vervollständig. Damit ist ausreichend frische Flüssigkeit fürdas Wachstum der Mikroorganismen bzw. Algen vorhanden, so dass nach demDurchlaufen sämtlicher Reaktoreinheiten 2 im Linien-Modul 11 eine vollständigeSättigung der Flüssigkeit mit Mikroorganismen bzw. Algen vorhanden ist. Somitkann je nach verwendeten Reaktoreinheiten 2 genau berechnet werden, wie vieleReaktoreinheiten 2 im Linien-Modul 11 benötigt werden, damit bei optimalemWachstum die größte mögliche Sättigung der Flüssigkeit bzw. desReaktionsmediums 5 erzielt wird.
Anschließend an der letzten Reaktoreinheit 2 des Linien-Moduls 11 ist eineweitere Entnahmevorrichtung 12 zur Aufteilung des Reaktionsmedium 5angeordnet, an die sich jeweils ein Wachstums-Modul 13 und/oder ein Entnahme-Modul 14 zur Gewinnung und späteren Trocknung der Mikroorganismen,insbesondere der Algen, angeschlossen sind. Bei der dargestellten Biosolaranlage1 erfolgt die Aufteilung des Reaktionsmediums 5 im Linien-Modul 11 auf zweiWachstums-Module 13, wobei das Reaktionsmedium 5 über dieEntnahmevorrichtung 12 in einem Verhältnis von vorzugsweise 50% zu 50%aufgeteilt wird. Vom Linien-Modul 9 wird die Flüssigkeit mit den Mikroorganismenbzw. Algen auf zwei getrennte Stränge von Wachstums-Modulen 13 aufgeteilt,wobei wiederum gleichzeitig der fehlende Anteil an Flüssigkeit zum Erreicheneines bestimmten Füllstandes ergänzt wird.
Die beiden Wachstums-Module 13 werden nunmehr durch vorzugsweise zweiReaktoreinheiten 2 gebildet, da nunmehr die Verdünnung des Reaktionsmediums5 nicht so hoch ist und somit die Algen bzw. Mikroorganismen innerhalb derbeiden Reaktoreinheiten 2 wiederum eine vollständige Sättigung erreichen. An derletzten Reaktoreinheit 2 der Wachstums-Module 13 ist wiederum eineEntnahmevorrichtung 12 vorgesehen, die wiederum eine Aufteilung desReaktionsmediums 5 auf zwei getrennte Stränge bzw. Module durchführt. Dabeiwird je Wachstums-Modul 13 eine Aufteilung auf zwei weitere Wachstums-Module13 vorgenommen, so dass nunmehr vier eigenständige Wachstums-Module 13betrieben werden.
Nachdem das Reaktionsmedium 5 die Wachstums-Module 13 durchlaufen hat,wird über eine weitere Entnahmevorrichtung 12 das Reaktionsmedium 5 nunmehrin entsprechende Entnahme-Module 14 übergeführt. Dabei bilden wiederum zweiReaktoreinheiten 2 ein Entnahme-Modul 14, da aufgrund der Aufteilung desReaktionsmediums 5 auf zwei Teile, wie beim Wachstums-Modul 13, für dievollständige Sättigung des Reaktionsmediums 5 mit den Mikroorganismen bzw.Algen benötigt werden, so dass am Ende der letzten Reaktoreinheit 2 dieMikroorganismen bzw. Algen entnommen und später getrocknet werden können.Die restliche Flüssigkeit kann dabei aufbereitet werden bzw. direkt für dieAuffüllung bei den Entnahmestationen bzw. bei den Entnahmevorrichtungen 10und 12 verwendet werden.
Grundsätzlich ist bei einer derartigen Anlage zu sagen, dass zumindest einSpeicher-Modul 9 vorhanden ist, in dem immer ausreichend Mikroorganismenbzw. Algen für eine Nachzucht vorhanden sind, so dass durch Entnahme einerTeilmenge zumindest ein Linien-Modul 11, welches nur einmal in einer Richtungdurchlaufen wird, für die Vermehrung der Mikroorganismen bzw. Algennachgeschaltet wird. Je nach Bedarf oder Arten der Mikroorganismen bzw. Algenist es auch schon möglich, dass nach dem Linien-Modul 11 direkt an der letztenReaktoreinheit 2 eine Ernte der Mikroorganismen bzw. Algen stattfinden könnte.Um jedoch das bestmögliche Ergebnis zu erzielen, ist in Fig. 2 ein detaillierterAblauf schematisch dargestellt, bei dem die größtmögliche Ausbeute an Algen bzw. Mikroorganismen mit dem schnellstmöglichen Wachstum erzielt wurde.Ebenfalls ist es möglich, dass bei vorhandenem Platz beliebig viele Wachstums-Module 13 hintereinander geschaltet werden.
In Fig. 3 ist nunmehr die Entnahmevorrichtung 10 für das Speicher-Modul 9beschrieben und schematisch dargestellt. Dabei wird die Entnahmevorrichtung 10für eine Biosolaranlage 1 mit Pumpenförderung des Reaktionsmediums 5beschrieben. Hierbei wird erwähnt, dass für einen pumpenlosen Betrieb dienachstehend beschriebene Lösung durch Verwendung von Flüssigkeitsventilenaufgebaut wird, das heißt, dass anstelle von Pumpen 15 entsprechende Ventileeingesetzt werden können.
Wesentlich bei der Ausbildung der Entnahmevorrichtung 10 ist, dass ein gewisserAnteil an Reaktionsflüssigkeit bzw. Reaktionsmedium 5 aus dem Speicher-Modul9 entnommen wird und gleichzeitig der entnommene Anteil aufgefüllt wird, um einAbsinken des Flüssigkeitsstandes zu vermeiden.
Damit dies möglich ist, weißt die Entnahmevorrichtung 10 mehrere, insbesonderevier Pumpen 15 auf, die über eine Verbindungsleitung 16 seriell miteinanderverbunden sind. Ein Ausgang einer Pumpe 15 wird mit einem Eingang einerweiteren Pumpe 15 über die Verbindungsleitung 16 verbunden. Zwischen denersten beiden Pumpen 15 mündet eine Einlassleitung 17 in die Verbindungsleitung16, die mit dem Ausgang einer Reaktoreinheit 2, insbesondere im Speicher-Modul9, verbunden ist. Zwischen der zweiten und der dritten Pumpe 15 ist ein Ausgang18 an der Verbindungsleitung 16 angeordnet, so dass eine Abzweigung gebildetwird. Dieser Ausgang 18 wird mit dem Eingang einer Reaktoreinheit 2,insbesondere mit dem Eingang im Linien-Modul 11, verbunden. Anschließend istzwischen der dritten und vierten Pumpe 15 eine Zubringerleitung 19 mit derVerbindungsleitung 16 verbunden. Über diese Zubringerleitung 19 wird frischeFlüssigkeit zum Auffüllen zugeführt. Zwischen der vierten und der ersten Pumpe15 ist eine Abzweigleitung 20 mit der Verbindungsleitung 16 verbunden. DieAbzweigleitung 20 wird wiederum mit einer Reaktoreinheit 2 verbunden, wobeihierbei die Rückspeissung in ein Modul, insbesondere ins Speicher-Modul 9, durchgeführt wird. Diese Abzweigleitung 20 wird für das Auffüllen des fehlendenAnteil des entnommen Reaktionsmediums 5 verwendet, wobei gleichzeitig auchein Teil über die Pumpe 15 an die Einlassleitung 17 weitergeleitet wird.
Bei einem derartigen Aufbau der Entnahmevorrichtung 10 für das Speicher-Modul9 wird ein mechanischer Aufbau für eine Entnahme von ca. 25% vonReaktionsmedium 5 aus einer Reaktoreinheit 2 gebildet, wobei gleichzeitig dieentnommen Menge wieder eingespeist wird. Dabei wird über die Einlassleitung 17die entnommen Flüssigkeit zur Hälfte mit frischer Flüssigkeit über dieZubringerleitung 19 verdünnt. Diese verdünnte Flüssigkeit wird wiederum amAusgang 18 zur Hälfte aufgeteilt, wobei eine Hälfte zur Zubringerleitung 19gepumpt wird und die andere Hälfte der Flüssigkeit über den Ausgang 18 an eineReaktoreinheit 2 geleitet wird. Wie zuvor erwähnt, wird über die Zubringerleitung19 die fehlende Flüssigkeit zugeführt, wobei über die Abzweigleitung 20 exakt dieüber den Ausgang 18 entnommen Flüssigkeit an die Reaktoreinheit 2 bzw. in dasModul zurück gespeist wird. Vorteilhaft ist bei einem derartigen Aufbau, dassimmer exakt die selbe Menge an Flüssigkeit zurück gespeist wird, die über denAusgang 18 entnommen wird, so dass der Flüssigkeitsspiegel nie absinken kannund somit das in den Reaktoreinheit 2, vorzugsweise pumpenlose, Strömen derFlüssigkeit nicht unterbrochen wird.
Wie zuvor erwähnt, können anstelle der Pumpen 15 auch Ventile eingesetztwerden, die für die Entnahme aktiviert werden, so dass die Biosolaranlage 1vollständig ohne Pumpen 15 betrieben werden kann. Aufgrund der Strömung inder Reaktoreinheit 2 erstreckt sich diese Strömung auch auf dieEntnahmevorrichtung 10.
In Fig. 4 ist eine weitere Entnahmevorrichtung 12 für eine Aufteilung derFlüssigkeit auf zwei Hälften, also zu je 50% zu 50%, gezeigt. Auch hier können diePumpen 21 durch entsprechende Ventile ersetzt werden, wobei jedoch nur diePumpenlösung dargestellt und nachstehend beschrieben ist.
Bei der Entnahmevorrichtung 12 zur Aufteilung auf zwei Anteile zu je 50% sindzwei Pumpen 21 angeordnet. Dabei ist die erste Pumpe 21 mit einerEingangsleitung 22 verbunden, an die jene Reaktoreinheit 2 angeschlossen wird,von der das Reaktionsmedium 5 entnommen werden soll. Der Ausgang der erstenPumpe 21 ist mit einer Ausgangsleitung 23 verbunden, die sich auf zwei Stränge24, 25 aufteilt, an die zu befüllenden Reaktoreinheiten 2 angeschlossen werden.Mit den Strängen 24, 25 ist jeweils eine Auffüllleitung 26 verbunden, wobei dieAuffüllleitung mit dem Ausgang der zweiten Pumpe 21 verbunden ist. Der Eingangder zweiten Pumpe 21 ist über eine Nachfüllleitung 27 verbunden, wobei dieNachfüllleitung 27 zum Zubringen frischer Flüssigkeit bzw. Medium verwendetwird.
Bei der Entnahmevorrichtung 12 wird von der ersten Pumpe 21 dasReaktionsmedium 5 jeweils zur Hälfte auf die beiden Stränge 24 und 25 aufgeteilt.Da bei der Entnahmevorrichtung 12 keine Rückspeisung von Flüssigkeit in die zuentnehmenden Reaktoreinheit 2 durchgeführt wird, wird lediglich über die zweitePumpe 21 und der Auffüllleitung 26 die fehlende Menge an Flüssigkeit bzw.Medium aufgefüllt.
Auch ist es bei der Entnahmevorrichtung 12 möglich, dass durch die in denReaktoreinheit 2 vorhandene Strömung ein Aufbau mit Ventilen möglich ist.Darüber hinaus ist es möglich, dass die Entnahmevorrichtung 12 für das Linien-Modul 9 und/oder die Wachstums-Module 14 aus nur einer einzigen Pumpe 21oder einem einzigen Ventil gebildet werden, wobei in einfacher Form anschließendzum Auffüllen der Flüssigkeit die Stränge 24, 25 noch mit einem Nachfülleingangzum Zuführen von Flüssigkeit verbunden sind.
Anstelle der Entnahmevorrichtung 10 für das Speicher-Modul 9 ist auch einEinsatz der Entnahmevorrichtung 11 im Speicher-Modul 9 möglich, wobei dazuanschließend über eine weitere Pumpe (nicht dargestellt) oder einer unter Druckstehenden Zubringerleitung Flüssigkeit separat eingefüllt wird. Von derEntnahmevorrichtung 10,12 wird nur noch das Reaktionsmedium 5 entnommen und es erfolgt keine Rückspeisung an Flüssigkeit, da das Befüllen des Speicher-Moduls 9 mit der fehlenden Flüssigkeit über eine eigene Zubringerleitung erfolgt.
Der Ordnung halber wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf diedargestellten Ausführungsvarianten beschränkt ist, sondern auch weitereAusbildungen beinhalten können. Beispielsweise ist es möglich, dass anstelle derStegmehrfachplatten 3 auch Rohre bzw. ein Rohrsystem eingesetzt werden kann.

Claims (15)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Betreiben einer Anlage, insbesondere einer Biosolaranlage,für einen photochemischen, wie photokatalytischen und/oderphotosynthetischen Prozess, insbesondere für eine Zucht und Produktionbzw. Hydrokultivierung von, vorzugsweise phototrophen, Mikroorganismen,wobei ein Reaktionsmedium, beispielsweise eine wässerige Lösung odereine Suspension, mäanderförmig in einer aus mehreren Reaktorelementengebildete Reaktoreinheit geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dassmindestens eine, vorzugsweise mehrere Reaktoreinheiten (2) zu einemSpeicher-Modul (9) zusammen geschlossen werden, in dem dasReaktionsmedium (5) in einer Endlosschleife transportiert wird, wobei aneiner Reaktoreinheit (2) des Speicher-Moduls (9) über eineEntnahmevorrichtung (10), vorzugsweise einem sogenannten„Desmodrom“, ein frei wählbarer, definierter Anteil des Reaktionsmediums(5) entnommen wird und in ein, vorzugsweise aus mehreren in Reihegeschlossenen Reaktoreinheiten (2) gebildeten, Linien-Modul (11) geleitetwird, wobei gleichzeitig der fehlende Anteil an Reaktionsmedium (5) auf dieUrsprungsmenge aufgefüllt wird, worauf nach Durchlaufen derReaktoreinheiten (2) des Linien-Moduls (11) an der letzten Reaktoreinheit (2) über eine weitere Entnahmevorrichtung (12) das Reaktionsmedium (5)aufgeteilt wird, worauf jeweils anschließend ein Wachstum-Modul (13)betrieben wird, bei dem der fehlende Anteil an Reaktionsmedium (5) auf dieUrsprungsmenge aufgefüllt wird und/oder ein Entnahme-Modul (14) zurGewinnung der Mikroorganismen, insbesondere der Algen, betrieben wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine,kontinuierliche oder chargenweise, Einbringung von gasförmigenProzessprodukten bzw. Zusatzstoffen, wie beispielsweise Sauerstoff oderC02, vorzugsweise während des Prozesses, am unteren Ende der Flüssigkeitssäule der Reaktorelemente (3) erfolgt und vorzugsweise überein Abluftsystem an der Oberseite des Reaktorelementes (3) abtransportiertbzw. abgesaugt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dasReaktionsmedium (5) im Speicher-Modul (9) und/oder im Linien-Modul (11)und/oder im Wachstums-Modul (13) zumindest ein, vorzugsweise mehrereReaktoreinheiten (2) durchläuft.
  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, dass mehrere Linien-Module (11) und oder Wachstums-Module (13) aufeinanderfolgend betrieben werden, wobei immer an derletzten Reaktoreinheit (2) das Reaktionsmedium (5) über dieEntnahmevorrichtung (12) aufgeteilt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurchgekennzeichnet, dass das Reaktionsmedium (5) zum Durchlaufen einerReaktoreinheit (2) zwischen 34 und 54 Stunden, insbesondere 44 Stunden,benötigt.
  6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurchgekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (10), insbesondere dasDesmodrom, für das Speicher-Modul (9) durch mehrere, insbesondere vierin Reihe bzw. parallel geschaltete, Pumpen (15) oder Ventile betriebenwird.
  7. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurchgekennzeichnet, dass die bei der Entnahme des Reaktionsmediums (5)über die Entnahmevorrichtung (10, 12) entnommen Menge gleichzeitig mitFlüssigkeit auf die Ursprungsmenge in der Reaktoreinheit (2) aufgefülltwird.
  8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurchgekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (12) im Linien-Modul (11)und/oder Wachstums-Modul (13) durch zwei Pumpen (21) oder Ventilegebildet wird, wobei eine Pumpe (21) zur Entnahme der Reaktorflüssigkeitbzw. des Reaktionsmediums (5) verwendet wird und die weitere Pumpe(21) zur Auffüllung der fehlenden Flüssigkeit zum Befüllen einerReaktoreinheit (2) verwendet wird.
  9. 9. Anlage, insbesondere Biosolaranlage, zur Durchführung des Verfahrensnach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei mehrereReaktoreinheiten miteinander verbunden sind und eine Reaktoreinheit ausmindestens einem Reaktorelement besteht, das aus mindestens zweiaufrechten, verbundenen Röhren oder Kammern zur Bildung einesmäanderförmigen Verlaufes für ein darin eingefülltes Reaktionsmediumgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder vorzugsweise mehrereReaktoreinheiten (2) zu einem Speicher-Modul (9) mit einer Endlosschleifedes Verlaufes für das Reaktionsmedium (5) verbunden sind und dass aneiner Reaktoreinheit (2) eine Entnahmevorrichtung (10), vorzugsweise einsogenanntes „Desmodrom“, zur Abgabe eines frei wählbaren definiertenAnteils des Reaktionsmediums (5) angeordnet ist, worauf vorzugsweisemehrere in Reihe geschlossene Reaktoreinheiten (2) zu einem Linien-Modul (11) angeordnet sind und anschließend an der letzten Reaktoreinheit(2) des Linien-Moduls (11) eine weitere Entnahmevorrichtung (12) zurAufteilung des Reaktionsmedium (5) angeordnet ist, an die jeweils einWachstums-Modul (13) und/oder ein Entnahme-Modul (14) zur Gewinnungder Mikroorganismen, insbesondere der Algen, angeschlossen sind.
  10. 10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einerReaktoreinheit (2), insbesondere in einem Reaktorelement (3), eineVerteilerleitung zum kontinuierliche oder chargenweise, Einbringung vongasförmigen Prozessprodukten bzw. Zusatzstoffen, wie beispielsweiseSauerstoff oder C02, vorzugsweise während des Prozesses am unteren Ende der Flüssigkeitssäule angeordnet ist, und vorzugsweise an derOberseite des Reaktorelementes (3) ein Abluftsystem angeordnet ist.
  11. 11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass dasSpeicher-Modul (9) und/oderdas Linien-Modul (11) und/oder dasWachstums-Modul (13) durch eine, vorzugsweise durch mehrereReaktoreinheiten (2) gebildet sind.
  12. 12. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurchgekennzeichnet, dass mehrere Linien-Module (11) oder Wachstums-Module (13) hintereinander geschaltet sind, wobei an jeder letztenReaktoreinheit (2) eines Linien-Moduls (11) oder Wachstum-Moduls (13)eine Entnahmevorrichtung (12) angeordnet ist.
  13. 13. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurchgekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (10, 12) aus zumindesteiner Pumpe (21) oder einem Ventil und einem Eingang für dasReaktionsmedium (5) aus einer Reaktoreinheit (2) und einemNachfülleingang zur Zuführung zusätzlicher Flüssigkeit sowie mindestenseinem Ausgang für die Verbindung zur nächsten Reaktoreinheit (2)gebildet ist.
  14. 14. Anlage nach Anspruch einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13,dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (10) im Speicher-Modul (9) durch mehrere, insbesondere vier in Serie bzw. parallelgeschaltete Pumpen (15) oder Ventile gebildet ist.
  15. 15. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurchgekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (12) im Linien-Modul (11)und/oder im Wachstums-Modul (13) durch zwei Pumpen (21) oder Ventilegebildet ist und eine Pumpe (21) oder Ventil zur Entnahme desReaktionsmediums (5) ausgebildet ist und die weitere Pumpe (21) oder Ventil zur Auffüllung der fehlenden Flüssigkeit für eine Reaktoreinheit (2)ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010102316A2 (de) * 2009-03-12 2010-09-16 Martin Mohr Einrichtung für einen photochemischen prozess

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