DD291092A5 - DEVICE FOR CULTIVATING AUTOTROPHIC MICROORGANISMS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kultivierung von autotrophen Mikroorganismen, die in der Lebensmittel- und Futtermittelindustrie aber auch in der Pharmazie Anwendung finden koennen. Der Kultivator besteht gemaesz der Erfindung aus einer Anordnung zur Kultivierung mittels Sonnenlicht und einer Anordnung zur Kultivierung mittels Kunstlicht, die trennbar miteinander verbunden sind. Dazu ist die Anordnung zur Kultivierung mittels Sonnenlicht waermeausgeglichen ausgebildet, um einen Betrieb in der kalten Jahreszeit zu ermoeglichen und ist ueber einen Sensor und opto-elektronische Mittel dem Optimum der Einstrahlungsstaerke nachfuehrbar. Die Anordnungen sind jeweils aus Glasrohrwendeln gebildet, wobei die fuer die Kultivierung mittels Sonnenlicht parallel zueinander, jedoch stufenfoermig versetzt angeordnet sind. Fig. 2{Kultivierung; Mikroorganismen; Sonnenlicht; Kunstlicht; kalte Jahreszeit; opto-elektronische Mittel; Einstrahlungsstaerke; nachfuehrbar; Glasrohrwendeln; Sensor}The invention relates to a device for cultivating autotrophic microorganisms, which can find application in the food and feed industry but also in pharmacy. According to the invention, the cultivator consists of an arrangement for cultivation by means of sunlight and an arrangement for culturing by means of artificial light, which are separably connected to one another. For this purpose, the arrangement for cultivating by means of sunlight is made thermally balanced, to enable operation in the cold season and is over a sensor and opto-electronic means the optimum of Einstrahlungsstaerke nachfuehrbar. The arrangements are each formed from glass tube coils, which are arranged parallel to each other for the cultivation by means of sunlight, but staggered stepped. Fig. 2 {cultivation; microorganisms; Sunlight; Tungsten; cold season; opto-electronic means; Einstrahlungsstaerke; be tracked; Glass tube coils; Sensor}
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kultivierung von autotrophen Mikroorganismen, die in der Lebensmittel- und Futtermittelindustrie oder auch in der Pharmazie Anwendung finden können.The invention relates to a device for cultivating autotrophic microorganisms that can find application in the food and feed industry or in pharmacy.
Es sind Einrichtungen zur Kultivierung von Mikroorganismen in mannigfaltiger Ausführung bekannt geworden, die sowohl für den Einsatz von Sonnenstrahlen als auch für künstliche Belichtung ausgebildet sind.Means have been known for cultivating microorganisms of varied design, which are designed both for the use of solar radiation and for artificial exposure.
Nach der US-PS 4555864 ist eine Einrichtung zur Kultivierung von Chlorella-Algen bekannt geworden, die aus einem Behälter besteht, in dem sich das Kulturmedium befindet. Um einer Kontaminationsgefahr vorzubeugen, ist der Behälter mit einer transparenten Abdeckung versehen, über der sich ein System von Spiegeln befindet, das schwenkbar angeordnet ist, um einen möglichst senkrechten Einfall der Sonnenstrahlen zu erreichen. Dazu befinden sich innerhalb des Kulturmediums optische Lichtleiter, die für eine ausreichende Belichtung des Kulturmediums auch in größeren Tiefen sorgen, die einheitlich in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet sind. Anlagen dieser Art sind nur dort einsetzbar, wo eine stets ausreichende Außentemperatur herrscht; es ist deshalb auch ein Einsatz in Äquatornähe vorgesehen. Außerdem erscheinen Einrichtungen dieser Art als verhältnismäßig uneffektiv.According to the US-PS 4555864 a device for the cultivation of Chlorella algae has become known, which consists of a container in which the culture medium is located. In order to prevent a risk of contamination, the container is provided with a transparent cover, over which there is a system of mirrors, which is pivotally arranged in order to achieve as vertical as possible incidence of the sun's rays. For this purpose, there are optical fibers within the culture medium, which provide for sufficient exposure of the culture medium even at greater depths, which are aligned uniformly in north-south direction. Systems of this type can only be used where there is always sufficient outside temperature; It is therefore also intended to be used near the equator. In addition, facilities of this type appear relatively ineffective.
Da diese Einrichtung ausschließlich für die Kultivierung mittels Sonnenstrahlen einsetzbar ist, ist dieselbe in klimatisch weniger begünstigten Gegenden nur äußerst bedingt verwendbar infolge geringer Sonnenschejndauer und bestehender Frostgefahr. Weiterhin ist nach der US-PS 4253271 ein Gerät zur Züchtung von Algen in einem flüssigem Medium bekannt, das mit einem flachen, mäanderförmig verlaufenden horizontalen Kanal versehen ist, durch welchen das Kulturmedium strömt, was über eine Pumpe gefördert wird. Dazu sind schrägliegende, hohle, transparente Platten vorgesehen, die über dem Kanal angeordnet sind. Diese Platten sind von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmt, das Strahlen bestimmter Wellenlängen absorbiert, die dem Algenwachstum hinderlich sind. Um ein Überhitzen des durch die Platten strömenden Mediums zu begegnen, ist ein umfangreiches Kühlsystem vorgesehen. Dabei wird die Temperatur über einen Thermostat geregelt. Es sollen dabei 99% der störenden Strahlen im Bereich von 350 bis 700ηm ausgefiltert werden, was fraglos zu einer hohen Erwärmung des Mediums führen miß. Dazu ist ein weiteres System für die Erwärmung des im Kanal strömenden Kulturmediums vorgesehen, das aus Rohren besteht, die in Sand oder einem ähnlichen Medium eingebettet sind, die sich unmittelbar unter dem Kanal befinden. Diese Rohre werden von einem Teil des erwärmten Kühlmediums durchströmt.Since this device can only be used for cultivating by means of solar radiation, the same is used in climatically less favored areas only to a very limited extent due to low sunshine duration and existing risk of frost. Furthermore, according to the US-PS 4253271 a device for the cultivation of algae in a liquid medium is known, which is provided with a flat, meandering horizontal channel through which the culture medium flows, which is conveyed by a pump. For this purpose oblique, hollow, transparent plates are provided, which are arranged above the channel. These plates are traversed by a liquid or gaseous medium that absorbs rays of certain wavelengths that hinder the growth of algae. In order to counteract overheating of the medium flowing through the plates, a comprehensive cooling system is provided. The temperature is controlled by a thermostat. 99% of the interfering rays in the range from 350 to 700 μm are to be filtered out, which undoubtedly leads to a high heating of the medium. To this end, another system is provided for heating the culture medium flowing in the channel, which consists of tubes embedded in sand or a similar medium located immediately below the channel. These tubes are flowed through by a part of the heated cooling medium.
kann. Ein einwandfreies Kultivieren der Algen Ist dadurch nicht mehr möglich. Die in verhältnismäßig großem Abstand über demcan. A perfect cultivation of the algae is no longer possible. The relatively large distance above the
schützende Funktion auszuüben. Dazu ist ein aufwendiges Kühlsystem vorgesehen, was die Anlage selbst sowie ihren Betrieb stark verteuert.to exercise protective function. For this purpose, a complex cooling system is provided, which makes the system itself and their operation much more expensive.
einen erheblich größeren Menge nötig, ais die Algen für ihre Entwicklung benötigen.a much larger amount is needed than the algae need for their development.
von Kunstlicht geeignet ist. Dazu ist eine Sonnenstrahlsammeleinrichtung vorgesehen, bei der in einer transparenten Kappe eineof artificial light is suitable. For this purpose, a sun-ray collecting device is provided, in which a transparent cap in a
diesen Sensor um eine horizontale und eine vertikale Achse der Sonnenstrahlung nachführbar angeordnet.arranged this sensor trackable about a horizontal and a vertical axis of solar radiation.
über Lichtleiterkabel in einen Reaktionsbehälter geführt, wo einzelne Lichtleiter in Silicongummirohren angeordnet sind, die sich dicht beieinander befinden und vom Kulturmedium umströmt werden. Wie es bei allen derartigen Reaktoren üblich ist, sindled via fiber optic cable in a reaction vessel, where individual light guides are arranged in silicone rubber tubes, which are located close to each other and flows around the culture medium. As is common in all such reactors are
werden nach kürzester Zeit mit einer Schicht von Polysacchariden überzogen, wodurch die Lichtausbeute stark minimiert wird.are coated in a short time with a layer of polysaccharides, whereby the luminous efficacy is greatly minimized.
aufwendig ist und der Betrieb während dieser Zeit ruhen muß.is complex and the operation must rest during this time.
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Einrichtung zur Kultivierung von autotrophen Mikroorganismen zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und damit kostengüntig herstellbar ist und deren Betrieb ebenfalls kostengünstig durchführbar ist.It is the object of the invention to provide a device for cultivating autotrophic microorganisms, which is simple in construction and thus inexpensive to produce and their operation is also inexpensive to carry out.
bei Sonnenlicht als auch bei Kunstlicht möglich ist; die Einrichtung unabhänig von der Jahreszeit, also auch bei Frost betrieben werden kann, eine günstige Möglichkeit zur Einstellung der Betriebstemperatur gegeben ist sowie eine verlustlose Beschickung mit CO2 möglich wird, und die Gefahr einer Kontamination weitestgehend ausgeschlossen ist und eine gutein sunlight as well as artificial light is possible; the device is independent of the season, so it can be operated in frost, a cheap way to adjust the operating temperature is given and a lossless charge of CO 2 is possible, and the risk of contamination is largely excluded and a good
lichtleistungserfassenden Sensor ausgerüstet ist, und die Anordnung über dieses System dem Optimum derlight sensing sensor is equipped, and the arrangement of this system to the optimum of
parallel zueinander, jedoch stufenförmig versetzt angeordnet, wobei zusätzlich reflektierende Mittel vorgesehen sind und bei jeder Anordnung mehrere Wendel ineinander geführt vorgesehen sein können.parallel to each other, but arranged staggered, with additional reflective means are provided and in each arrangement a plurality of spirals may be provided in each other.
wobei innerhalb des so gebildeten Raumes Mittel zur Temperaturregelung vorgesehen sind.wherein means for temperature control are provided within the space thus formed.
schwenkbar ausgebildet.pivotally formed.
gleich. Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet den Vorteil, daß die Kultivierung von autotrophen Mikroorganismen permanent erfolgen kann, ohne Rücksicht auf Tages- oder Jahreszeiten.equal. The device according to the invention has the advantage that the cultivation of autotrophic microorganisms can take place permanently, regardless of the time of day or the seasons.
ausgeführt ist, andererseits auch bei bedecktem Himmel gearbeitet werden kann, da der Sensor stets in 1er Lage ist, dasis executed, on the other hand can be worked even in overcast skies, since the sensor is always in 1er position, the
ist die höchste Effektivität des eingesetzten Lichtes möglich, da keinerlei Belange am Glas den Einfall der Lichtstrahlen beeinträchtigen. Dadurch lassen sich außerdem bei Relnlgungs- und Wartungsarbeiten im allgemeinen auftretende Stillstandezeiten vermeiden.is the highest effectiveness of the light used possible, since no concern with the glass affect the incidence of light rays. This can also be avoided in Relnlgungs- and maintenance work generally occurring downtime.
Das geschlossene System von Glasrohren verhindert auch das Entweichen des zum Wachstum notwendigen CO2 und ermöglicht die exakte Einstellung und Einhaltung der geforderten Betriebstemperatur des Kulturmediums.The closed system of glass tubes also prevents the escape of the necessary for growth of CO 2 and allows the exact setting and compliance with the required operating temperature of the culture medium.
Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutertThe invention is explained in more detail with reference to an embodiment
In der zugehörigen Zeichnung zeigen In the accompanying drawing show
mit Sonnenlicht 1 und einer Anordnung zur Kultivierung mit Kunstlicht 2 besteht, die beide volumengleich ausgebildet sind.with sunlight 1 and an arrangement for culturing with artificial light 2, both of which are of identical volume.
verbunden oder voneinander trennbar. Für beide Anordnungen ist der Gastauscher 7 für die Zuführung von CO2 sowie dasconnected or separable. For both arrangements, the guest exchanger 7 for the supply of CO 2 and the
lassen sich auch beide Anordnungen 1 und 2 miteinander verbinden.Both arrangements 1 and 2 can be connected to each other.
in dem die Glasrohrwendeln so spannungsfrei gelagert sind. In einer Zapfenlagerung 11 ist der Winkelstahlrahmen 9 um eine horizontale Achse 12 schwenkbar angeordnet, zur Drehung um die vertikale Achse 13 ist ein Winkelgetriebe 14 vorgesehen.in which the glass tube coils are stored so stress-free. In a journal bearing 11 of the angle steel frame 9 is pivotally mounted about a horizontal axis 12, for rotation about the vertical axis 13, an angle gear 14 is provided.
erfassen vermag. Die Signale des Sensors 19 werden einem nicht näher dargestellten optoelektronischen System zugeführt, von welchem Steuerimpulse ausgehen, die die Kleinschrittmotoren 17 und 18 ansteuern, wodurch die Anordnung 1 auf dascan capture. The signals of the sensor 19 are fed to an optoelectronic system, not shown, from which emanate control pulses, which drive the small stepping motors 17 and 18, whereby the arrangement 1 on the
allseitig umgeben ist, was im vorliegenden Fall weißes Schaumglas sein kann, das außer der wärmedämmenden Wirkung gleichzeitig reflektierend wirkt.Surrounded on all sides, which in the present case may be white foam glass, which acts in addition to the heat-insulating effect simultaneously reflective.
einen geschlossenen, wärmeausgeglichenen Raum zu bilden. Dies ist für den Betrieb in der kalten Jahreszeit vorgesehen, um auch zu dieser Zeit den Betrieb der Einrichtung aufrecht erhalten zu können. Dabei ist es möglich, die Temperatur innerhalb derto form a closed, heat-balanced room. This is intended for use in the cold season, in order to maintain the operation of the device at this time. It is possible, the temperature within the
halten.hold.
dargestellt.shown.
zueinander angeordnet sind, jedoch stufenförmig versetzt sind, um eine möglichst schattenfreie Belichtung zu gewährleisten.are arranged to each other, but staggered in order to ensure a possible shadowless exposure.
des Winkelstahlrahmens 9 vorhandenen Raumes möglich wird. Dadurch kann die Anordnung 1 verhältnismäßig klein ausgebildet werden, was sich günstig auf die Verstellmöglichkeit auswirkt. Es müssen im Winkelstahlrahmen 9 sämtliche Biege- und Torsionsspannungen vermieden werden, da dies sonst Glasbruch zur Folge hätte. Dem kommen kurze Baulägen derof the angle steel frame 9 existing space is possible. As a result, the arrangement 1 can be made relatively small, which has a favorable effect on the adjustment. It must be avoided in the angle steel frame 9 all bending and torsional stresses, otherwise this would cause glass breakage. The come short building plots of
bleiben die Ventile 3 und 6 geschlossen, während die Ventile 4 und δ geöffnet sind. Ist die geforderte Füllmenge erreicht, schließen die Ventile 4 und 5, die Mehrwegventile sind, gegen die Leitungen 24 und 25 die Anordnung 1 ab. Nunmehr tritt diethe valves 3 and 6 remain closed, while the valves 4 and 8 are opened. If the required filling quantity is reached, the valves 4 and 5, which are multi-way valves, close the arrangement 1 against the lines 24 and 25. Now comes the
erfolgt, und sowohl eine Dreh- als auch Schwenkbewegung vorgenommen wird. Erfolgt der Betrieb in der kalten Jahreszeit, so ist die Anordnung 1 mittels Platte 22 verschlossen, wobei die Regelung der Lufttemperatur innerhalb der Anordnung 1 übertakes place, and both a rotary and pivoting movement is made. If the operation in the cold season, the assembly 1 is closed by means of plate 22, wherein the control of the air temperature within the assembly 1 via
das wärmedämmende Material 21 dient lediglich als Reflektor. Bei Abnahme des Sonnenlichtes werden die Ventile 3 und 6 geöffnet, die ebenfalls Mehrwegventile sind, so fördert die Pumpe 8 das Kulturmedium nach Anordnung 2. Nach Schließen derthe heat-insulating material 21 merely serves as a reflector. When the sunlight is removed, the valves 3 and 6 are opened, which are also multi-way valves, so the pump 8 promotes the culture medium after arrangement 2. After closing the
eingeschaltet ist, kann sich der Wachstumsprozeß der Mikroorganismen fortsetzen.is switched on, the growth process of the microorganisms can continue.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD32319788A DD291092A5 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | DEVICE FOR CULTIVATING AUTOTROPHIC MICROORGANISMS |
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DD32319788A DD291092A5 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | DEVICE FOR CULTIVATING AUTOTROPHIC MICROORGANISMS |
Publications (1)
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DD291092A5 true DD291092A5 (en) | 1991-06-20 |
Family
ID=5605071
Family Applications (1)
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DD32319788A DD291092A5 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | DEVICE FOR CULTIVATING AUTOTROPHIC MICROORGANISMS |
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DD (1) | DD291092A5 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19611855C1 (en) * | 1996-03-26 | 1997-08-21 | Tramm Werner Sabine Dr Rer Nat | Photo-bio-reactor producing hydrogen, oxygen and biomass from sunlight |
DE102009015925A1 (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | LINBEC UG (haftungsbeschränkt) | Photobioreactor to cultivate and reproduce phototrophic organisms in liquid phase by reacting with gaseous, solid and/or liquid additive during illumination with sun- and/or artificial light, comprises controlling device and solar elements |
-
1988
- 1988-12-15 DD DD32319788A patent/DD291092A5/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19611855C1 (en) * | 1996-03-26 | 1997-08-21 | Tramm Werner Sabine Dr Rer Nat | Photo-bio-reactor producing hydrogen, oxygen and biomass from sunlight |
DE102009015925A1 (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | LINBEC UG (haftungsbeschränkt) | Photobioreactor to cultivate and reproduce phototrophic organisms in liquid phase by reacting with gaseous, solid and/or liquid additive during illumination with sun- and/or artificial light, comprises controlling device and solar elements |
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