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Die
Erfindung betrifft eine Anlage zur Aufzucht und Reproduktion von
Mikroorganismen sowie ein entsprechendes Verfahren dafür.
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Die
Aufzucht und Reproduktion von Mikroorganismen, insbesondere von
Algen, erfolgt üblicherweise in einem offenen Flachbecken,
welches eine Höhe von circa 30 cm aufweist.
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Eine
solche Anlage zur Aufzucht und Reproduktion von Algen ist aus der
DE 23 58 701 bekannt, welche
ein mit einer Nährstoffsuspension gefülltes Flachbecken
aufweist, in welchem sich Trennwände befinden, welche derart
angeordnet sind, dass ein Horizontalmäandersystem zur Erzielung
eines horizontalen Strömungsweges der Nährstoffsuspension innerhalb
des Flachbeckens vorgesehen ist. Zur Erzielung einer Strömungsbewegung
der Nährstoffsuspension innerhalb des Flachbeckens ist
eine Pumpenanordnung vorgesehen, welche die Nährstoffsuspension
in das Flachbecken pumpt.
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Durch
die geringe Höhe der Flachbecken wird jedoch eine niedrige
Volumenausschöpfung des Beckens erreicht, so dass der erreichbare
Algenertrag pro Hektar gering ist. Ferner kann es bei einem Flachbecken
durch das Verhältnis einer großen Oberfläche
zu einem relativ kleinen Volumen des Beckens bzw. der Nährstoffsuspension
in dem Becken dazu kommen, dass sich die Nährstoffsuspension
innerhalb des Beckens durch die einfallende Lichteinstrahlung zu
stark erhitzt, dass es zu einer Schä digung der sich bildenden
Mikroorganismen kommen kann. Die Verwendung einer Pumpenanordnung
innerhalb des Flachbeckens zur Erzielung einer Strömung
innerhalb der Nährstoffsuspension kann zudem aufgrund des
dadurch erzeugten relativ hohen Druckes in der Nährstoffsuspension
ebenfalls zu einer Schädigung und damit zu einer Verminderung des
Wachstums der empfindlichen Mikroorganismen führen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Anlage und ein entsprechendes Verfahren
zur Aufzucht und Reproduktion von Mikroorganismen zur Verfügung
zu stellen, mit Hilfe welcher ein verbesserter Ertrag an Mikroorganismen
pro Hektar erzielbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlage
zur Aufzucht und Reproduktion von Mikroorganismen mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 sowie durch ein entsprechendes Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Beckenanlage
ein durch Trennwände gebildetes Vertikalmäandersystem
aufweist, um eine im Wesentlichen vertikale Strömung der
Nährstoffsuspension in der Beckenanlage zu erreichen. Durch eine
vertikale Strömung innerhalb der Beckenanlage ist es möglich
anstelle von Flachbecken Tiefbecken zu verwenden. Die Tiefe der
Beckenanlage beträgt dabei vorzugsweise zwischen 1,80 m
und 2,20 m. Durch die größere Tiefe der Beckenanlage
ist gleichzeitig die Länge der Beckenanlage größer
ausgestaltbar als dies bei dem Einsatz von Flachbecken der Fall
ist, so dass mit der erfindungsgemäßen Anlage
ein verbesserter Ertrag an Mikroorganismen, insbesondere an Algen,
pro Hektar benötigter Grundfläche erzielbar ist,
wodurch eine optimale Volumenausschöpfung der Beckenanlage
erreicht wird. Die im Wesentlichen vertikale Strömung der
Nährstoffsuspension in der Beckenanlage führt
ferner dazu, dass sich ein für die Aufzucht der Mikroorganismen besonders
vorteilhaftes Klima einstellt, da eine Überhitzung der
Nährstoffsuspension vermieden werden kann. Zudem wird durch
die vertikale Strömung eine besonders gute Durchmischung
der Nährstoffsuspension erzielt, wodurch das Wachstum der
Mikroorganismen in der Nährstoffsuspension gefördert
wird.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass
die Beckenanlage mehrere nebeneinander angeordnete Seitenwände
aufweisende Becken aufweist, wobei jedes Becken eine Trennwand aufweist
und die Seitenwände nebeneinander angeordneter Becken einen Überströmungsbereich der
Nährstoffsuspension von einem Becken in das dazu benachbarte
Becken bilden. Die Becken sind dabei vorzugsweise U-förmig
ausgebildet und weisen eine Breite von circa 2 m bis 3 m, eine Höhe
von circa 1,80 m bis 2,20 m und eine Länge von circa 0,2 m
bis 0,4 m auf. Dabei sind beliebig viele Becken nebeneinander anordbar,
so dass vorzugsweise eine Beckenlänge von mehr als 100
m vorgesehen und problemlos realisierbar ist. Die Strömung
innerhalb der Becken erfolgt hauptsächlich vertikal zum
Beckenboden entlang der Trennwände. Lediglich im Bereich
zwischen dem Beckenboden und dem unteren Rand einer Trennwand sowie
im Überströmungsbereich zweier benachbarter Becken,
d. h. oberhalb der Seitenwände der Becken, weist die Nährstoffsuspension
eine horizontale Strömung auf. Durch die Überströmungsbereiche
bleibt die Nährstoffsuspension in Bewegung, so dass keine
zusätzliche Pumpenkraft innerhalb der Beckenanlage erforderlich
ist, um eine Strömungsbewegung der Nährstoffsuspension
innerhalb der Beckenanlage zu bewirken. Die Strömungsbewegung
innerhalb der Beckenanlage erfolgt dadurch mit einer relativ geringen
Geschwindigkeit und ohne Druck, wodurch die Mikroorganismen innerhalb der
Nährstoffsuspension besonders schonend behandelt werden
und eine Schädigung der Mikroorganismen während
ihres Wachstumsprozesses vermieden wird.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Becken ringförmig angeordnet sind. Durch die ringförmige
Anordnung der Becken kann die Nährstoffsuspension von einem
Becken zum nächsten Becken strömen, ohne dabei über ein
zusätzliches Rückführungssystem von dem letzten
Becken zum ersten Becken geleitet werden zu müssen. Zudem
ist die Beckenanlage doppelt so groß ausgestaltbar, so
dass der Ertrag an Mikroorganismen gesteigert werden kann. Mit der
ringförmigen Anordnung der Becken ist daher eine besonders hohe
Effektivität der Anlage erzielbar.
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Vorteilhafterweise
ist eine Hebewerkanordnung zur Einbringung der Nährstoffsuspension
in die Beckenanlage vorgesehen, so dass die Nährstoffsuspension
aus einem Nährstoffsuspensionsreservoir mittels der Hebewerkanordnung über
eine Seitenwand eines ersten Beckens der Beckenanlage in die Beckenanlage
einströmen kann. Die Hebewerkanordnung kann dabei in Form
einer Platte ausgestaltet sein, die ein außerhalb der Beckenanlage
angeordnete Nährstoffsuspensionsreservoir anhebt, so dass
Nährstoffsuspension aus dem Reservoir über die
Seitenwand des ersten Beckens der Beckenanlage in die Beckenanlage
eingebracht wird, indem die Nährstoffsuspension von dem
Reservoir über die Seitenwand in das erste Becken überschwappt. Durch
dieses Überschwappen wird innerhalb der Nährstoffsuspension
in der Beckenanlage eine Strömung erzeugt, welche sich
von dem ersten Becken bis zu dem letzten Becken hin fortsetzt. Durch
die Verwendung einer Hebewerkanordnung ist es möglich,
die Einbringung der Nährstoffsuspension in die Beckenanlage
ohne die Aufbringung von Druck, beispielsweise mittels einer Pumpenförderung,
durchzuführen, wodurch eine besonders schonende Behandlung
der Nährstoffsuspension erreicht wird und dadurch auch
die Zellwände der gezüchteten Mikroorganismen
besonders schonend behandelt werden, so dass diese bei dem Transport
von einem Becken zum nächsten Becken nicht geschädigt
werden. Als Hebewerksanordnung haben sich auch Becherförderer
als sehr geeignet erwiesen.
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Vorzugsweise
ist gemäß einer weiteren Ausführungsform
vorgesehen, dass die Seitenwand zwischen der Hebewerkanordnung und
dem ersten Becken einen Aufsatz aufweist. Durch den Aufsatz ist die
Seitenwand zwischen der Hebewerkanordnung und dem ersten Becken
höher ausgestaltet, als die restlichen Seitenwände zwischen
den einzelnen Becken. Dadurch, dass die Nährstoffsuspension
beim Einströmen in die Beckenanlage die Seitenwand und einen
darauf angeordneten Aufsatz und damit eine größere
Höhe überwinden muss, wird innerhalb der Nährstoffsuspension
eine Strömungsbewegung mit einer bestimmten Geschwindigkeit
erzielt, ohne dass hierfür eine Pumpenanordnung erforderlich
ist.
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Eine
alternative Ausführungsform zu der Hebewerkanordnung sieht
vor, dass die Nährstoffsuspension mittels einer Pumpe in
die Beckenanlage eingebracht wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein,
dass eine derartige Pumpe zusätzlich zu der Hebewerkanordnung
vorgesehen ist, wodurch besonders exakt eine bestimmte Geschwindigkeit
der Strömungsbewegung der Nährstoffsuspension
einstellbar ist. Mittels der Pumpe ist es auch möglich
bei nicht ringförmig angeordneten Becken Nährstoffsuspension
aus dem letzten Becken über einen Strömungskanal
zurück in das erste Becken zu befördern.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Hebewerkanordnung
als Verbindungsrohr zwischen einem letzten Becken und einem ersten
Becken ausgebildet. In dem Verbindungsrohr ist eine Förderschnecke
mit regel- und/oder steurerbar einstellbarer Drehzahl motorisch antreibbar
gelagert. Mittels der Föderschnecke wird in der Suspensionslösung
ein Druck aufgebaut, wodurch die Suspensionslösung vom
letzten Becken durch das Verbindungsrohr in das erste Becken gefördert
wird und somit einen ”Flüssigkeitsüberstand” im
ersten Becken erzeugt. Hierdurch entsteht die für die Förderung
der Suspensionslösung durch die Deckenanlage erforderliche
Anhebung des Füllstandes im ersten Becken.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen
die Trennwände lichtdurchlässige Bereiche auf.
Durch die lichtdurchlässigen Bereiche ist es möglich, über
die Trennwände, welche vorzugsweise hohl ausgestaltet sind,
Licht, Wärme und Energie in die Nährstoffsuspension,
insbesondere in die Nährstoffsuspension im Bereich des Beckenbodens,
einzu bringen, wodurch die Photosynthese und damit das Wachstum der
Mikroorganismen in der Nährstoffsuspension gesteigert wird.
Die Trennwände können dabei auch über
ihre gesamte Umfangsfläche lichtdurchlässig ausgestaltet
sein. Die Trennwände bzw. die lichtdurchlässigen
Bereiche können dabei beispielsweise aus Milchglas oder einem
transparenten Kunststoff gebildet sein. Dadurch, dass über
die Trennwände Wärme in die Nährstoffsuspension
eingebracht wird, können im Bereich entlang der Trennwand
innerhalb der Nährstoffsuspension Konvektionseffekte auftreten,
welche Wirbeleffekte innerhalb der Nährstoffsuspension
bewirken können, wodurch wiederum eine besonders gute Durchmischung
der Nährstoffsuspension erzielt werden kann.
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Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass die Trennwände eine dispersive
Flüssigkeit aufweisen. Die Trennwände sind dabei
im Wesentlichen hohl ausgestaltet und sind mit der dispersiven Flüssigkeit
gefüllt. Mittels der dispersiven Flüssigkeit ist es
möglich, das Licht, die Wärme und auch die Energie
auf einfache Art und Weise innerhalb der Trennwände einzuleiten,
in die Nährstoffsuspension einzubringen und gleichmäßig
darin zu verteilen. Die dispersive Flüssigkeit enthält
dabei dispersive Partikel, die wie Lichtableiter wirken und dadurch
eine besonders effektive Einbringung des Lichts in die Nährstoffsuspension
mit einem hohen Wirkungsgrad erreichen. Die dispersive Flüssigkeit
kann dabei aus einer transparenten Flüssigkeit, wie Wasser,
bestehen, welche nicht gelöste Farbpigmente enthält.
Dadurch, dass die Trennwände vorzugsweise vollständig
mit der dispersiven Flüssigkeit befüllt sind,
befindet sich innerhalb der Trennwände eine große
Fluidmenge, die auf Temperaturschwankungen sehr träge reagiert,
wodurch es möglich ist, eine nahezu konstante Temperatur
und damit eine nahezu konstante Energie- und Wärmeeinbringung
in die Nährstoffsuspension zur Verfügung zu stellen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Trennwände
eine Röhrenanordnung auf, durch welche die dispersive Flüssigkeit geleitet
werden kann. Die Röhrenanordnung er streckt sich dabei vorzugsweise über
die gesamte Längsseite der Trennwände in Form
einer Röhrenschlange. Die dispersive Flüssigkeit
wird dabei durch die Röhrenanordnung mit einer bestimmten
Geschwindigkeit möglichst gleichmäßig
geleitet, so dass eine besonders homogene Temperierung der Beckenanlage
und damit der Nährstoffsuspension innerhalb der Beckenanlage
ermöglicht wird.
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Vorzugsweise
weisen die Trennwände eine Leuchtdiodenanordnung auf, mittels
welcher Licht, Energie und Wärme in die Nährstoffsuspension
eingebracht werden kann. Die Leuchtdiodenanordnung ist dabei vorzugsweise
im unteren Bereich der Trennwände im Bereich des Beckenbodens
angeordnet, so dass auch in diesem Bereich der Beckenanlage noch
ausreichend Licht in die Nährstoffsuspension eingebracht
werden kann. Die Leuchtdiodenanordnung zeichnet sich durch eine
besonders hohe Lebensdauer aus. Vorzugsweise werden Leuchtdioden mit
einer Leistung von 100 W eingesetzt, um eine höhere Abwärme
erzielen zu können. Anstelle von Leuchtdioden können
jedoch auch übliche Leuchtmittel, wie Glühbirnen,
verwendet werden.
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Ferner
können die Trennwände vorteilhafterweise Lichtsammler
zur Bündelung des Sonnenlichtes aufweisen. Die Lichtsammler
sind dabei vorzugsweise im oberen Bereich der Trennwände
außerhalb der Becken angeordnet. Die Lichtsammler sammeln und
bündeln das Sonnenlicht aus der Umgebung und leiten dieses
in die Trennwände ein. Dabei kann jede Trennwand einen
separaten Lichtsammler aufweisen. Dieses gebündelte Sonnenlicht
weist einen besonders hohen Lichtenergieanteil und einen hohen Wärmeanteil
auf, welche über die Trennwände an die Nährstoffsuspension
abgegeben werden können. Dadurch kann die Einbringung an
Energie und Wärme in die Nährstoffsuspension gesteigert
werden, wodurch auf einfache Art und Weise und mit geringen Kosten
die Photosynthese und damit das Wachstum der Mikroorganismen verbessert
werden kann. Die Lichtsammler können in Form optischer
Vorrichtungen, wie Sammellinsen, ausgebildet sein.
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Dadurch,
dass nach einer weiteren Ausführungsform die Trennwände
Heizelemente und/oder Kühlelemente aufweisen, ist es möglich,
Temperaturschwankungen möglichst schnell ausgleichen zu können,
um eine möglichst optimale Temperaturverteilung innerhalb
der Trennwände und damit innerhalb der Nährstoffsuspension
einstellen zu können, so dass ein optimales Klima zur Aufzucht
der Mikroorganismen geschaffen werden kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zur Temperaturregelung
der Suspensionslösung vorgesehen, Heiz- und/oder Kühlelemente
in oder an den Beckenwänden und in oder an den Mäanderwänden
anzubringen. Die Heiz- und oder Kühlelemente können
sowohl zur Beckeninnenseite hinweisen, an den Beckenwänden
oder den Mäanderwänden. Gleichfalls ist es selbstverständlich
möglich die Heiz- und/oder Kühlelemente außenseitig
an den Beckenwänden anzuordnen. Dies hat den Vorteil, dass
die Wärmeleitung durch die Beckenwände hindurch
erfolgen muss, was einen geringeren und somit für die Suspensionslösung
schonenderen Temperaturgradienten zur Folge hat.
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Insbesondere
ist es vorteilhaft, die erforderliche Heiz- und/oder Kühlenergie
durch das Vorbeileiten der Dispersionsflüssigkeit an Wärmetauscherflächen
mittels Pumpen zu gewährleisten.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Trennwände über einen Steg miteinander verbunden
sind. Der Steg ist dabei am oberen Ende der Trennwände
oberhalb der Nährstoffsuspension angeordnet. Der Steg ist
vorzugsweise hohl ausgestaltet und über den Steg kann die dispersive
Flüssigkeit von einer Trennwand zu nächsten Trennwand
fließen, so dass ein permanenter Austausch an dispersiver
Flüssigkeit zwischen den Trennwänden stattfindet.
In dem Steg können Heizelemente und/oder Kühlelemente
angeordnet sein, mit Hilfe welcher eine für das Wachstum
der Mikroorganismen optimale Temperatur einstellbar ist. Der Steg
ist bevorzugt oberhalb der Beckenanlage angeordnet und kann dieser
als Lichtsammler des Sonnenlichts dienen, über welchen
das gesammelte Sonnelicht an die einzelnen Trennwände abgegeben wird.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Aufzucht und Reproduktion
von Mikroorganismen mittels einer wie vorstehend aus- und weitergebildeten
Anlage, bei dem Licht in eine eine Nährstoffsuspension
enthaltende Beckenanlage eingebracht wird, wobei die Einbringung
des Lichts über in die Nährstoffsuspension hineinragende
Trennwände erfolgt, welche mit einer dispersiven Flüssigkeit
gefüllt sind.
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Mittels
der dispersiven Flüssigkeit ist es möglich, das
zur Aufzucht der Mikroorganismen erforderliche Licht und die erforderliche
Wärme möglichst effektiv auf einfache Art und
Weise in die Nährstoffsuspension einzubringen und gleichmäßig
darin zu verteilen.
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Die
dispersive Flüssigkeit enthält dabei vorzugsweise
dispersive Partikel, die wie Lichtableiter wirken und dadurch eine
besonders effektive Einbringung des Lichts in die Nährstoffsuspension
bewirken. Die dispersive Flüssigkeit kann dabei aus Wasser
bestehen, welches nicht gelöste Farbpigmente enthält. Die
Trennwände sind vorzugsweise vollständig von der
dispersiven Flüssigkeit ausgefüllt, so dass sich innerhalb
der Trennwände eine große Fluidmenge befindet,
die auf Temperaturschwankungen sehr träge reagiert. Hierdurch
ist es möglich ist, eine nahezu konstante Temperatur und
damit eine nahezu konstante Energie- und Wärmeeinbringung
in die Nährstoffsuspension zur Verfügung zu stellen.
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Um
eine möglichst homogene und leicht einstellbare Temperierung
der Trennwände über ihre gesamte Längsseite
zu erzielen, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die dispersive
Flüssigkeit durch eine in den Trennwänden angeordnete
Röhrenanordnung fließt.
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In
Bezug auf die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird ferner vollumfänglich auf die erfindungsgemäße
Anlage zur Aufzucht und Reproduktion von Mikroorganismen verwiesen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Anlage zur Aufzucht und
Reproduktion von Mikroorganismen;
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2 eine
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Anlage zur Aufzucht und
Reproduktion von Mikroorganismen;
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3 eine
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Trennwand;
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4 eine
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Beckenanordnung und
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5 eine
schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Anlage zur Aufzucht und
Reproduktion von Mikroorganismen
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In 1 ist
eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Anlage zur Aufzucht und
Reproduktion von Mikroorganismen gezeigt, mit einer Beckenanlage 10 und
einer in der Beckenanlage angeordneten Nährstoffsuspension 12,
wobei die Beckanlage 10 ein durch Trennwände 14 gebildetes
Vertikalmäandersystem aufweist, um eine im Wesentlichen
vertikale Strömung der Nährstoffsuspension 12 in
der Beckenanlage 10 zu erreichen. Die Beckenanlage 10 ist
aus mehreren nebeneinander angeordneten, offenen, U-förmigen
Becken 16 aufgebaut, wobei in jedes Becken 16 eine
Trennwand 14 eingetaucht ist. Jedes Becken 16 weist
Seitenwände 18 auf, wobei die Seitenwände 18 nebeneinander
angeordneter Becken 16 einen Überströmungsbereich 20 der
Nährstoffsuspension 12 von einem Becken 16 in
das dazu benachbarte Becken bilden. Innerhalb der Beckenanlage 10 folgt
die Nährstoffsuspension 12 im Wesentlichen einer
durch Pfeile angedeuteten vertikalen Strömung im Bereich
zwischen einer Seitenwand 18 und einer Trennwand 14.
Im Überströmungsbereich 20 und im Bereich
zwischen dem Beckenboden 22 und dem unteren Ende der Trennwand 14 wird
die Strömung, wie durch die Pfeile gezeigt, umgelenkt,
so dass hierdurch ein Vertikalmäandersystem gebildet wird.
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Zur
Einbringung der Nährstoffsuspension 12 in die
Beckenanlage 10 ist eine Hebewerkanordnung 24 vorgesehen.
Die Hebewerkanordnung weist eine auf und ab bewegbare Platte 26 auf,
mit Hilfe welcher die Bodenplatte 28 eines Nährstoffsuspensionsreservoirs 30 nach
oben bewegbar ist, so dass Nährstoffsuspension 12 über
den Rand des Reservoirs 30 über die Seitenwand 32 eines
ersten Beckens 16 der Beckenanlage 10 überschwappen
und dadurch in die Beckenanlage 10 einströmen
kann. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Nährstoffsuspension 12 ohne
Druck möglichst schonend in die Beckenanlage 10 eingebracht
wird und dabei gleichzeitig innerhalb der Beckenanlage 10 eine
leichte Strömung erzielt wird. Die Seitenwand 18 zwischen
dem Reservoir 30 und dem ersten Becken 16 weist
dabei einen Aufsatz 34 auf, so dass die Höhe dieser
Seitenwand 32 höher ausgestaltet ist, als die
Höhe der übrigen in der Beckenanlage 10 angeordneten
Seitenwände 18.
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Die
Trennwände 14 sind möglichst mittig in die
Becken 16 eingetaucht. Die Trennwände 14 weisen
lichtdurchlässige Bereiche auf, über welche Licht,
Energie und Wärme in die Nährstoffsuspension eingebracht
werden kann. Die lichtdurchlässigen Bereiche können
auch über die gesamte Umfangsfläche der Trennwände 14 ausgebildet
sein. Die Trennwände 14 bzw. die lichtdurchlässigen
Bereiche können dabei beispielsweise aus Milchglas oder
einem transparenten Kunststoff ausgestaltet sein.
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Die
Trennwände 14 sind vorzugsweise hohl ausgestaltet.
Innerhalb der Trennwände ist eine dispersive Flüssigkeit
angeordnet, über welche auf einfache Art und Weise Licht,
Energie und Wärme in den Trennwänden gespeichert
und an die Nährstoffsuspension 12 abgegeben werden
kann. Die dispersive Flüssigkeit weist dispersive Partikel
auf, die wie Lichtableiter wirken und dadurch eine besonders effektive
Einbringung des Lichts in die Nährstoffsuspension 12 erzielen.
Die dispersive Flüssigkeit kann dabei aus Wasser bestehen,
welches nicht gelöste Farbpigmente enthält. Dadurch,
dass die Trennwände 14 vorzugsweise vollständig
von der dispersiven Flüssigkeit ausgefüllt sind,
befindet sich innerhalb der Trennwände 14 eine
große Fluidmenge, die auf Temperaturschwankungen sehr träge
reagiert. Hierdurch ist es möglich, eine nahezu konstante
Temperatur und damit eine nahezu konstante Energie- und Wärmeeinbringung
in die Nährstoffsuspension 12 zur Verfügung
zu stellen.
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Die
Trennwände 14 weisen eine Leuchtdiodenanordnung 34 auf,
welche bevorzugt am unteren Ende der Trennwände 14 angeordnet
sind. Durch die Leuchtdiodenanordnung 34 wird zusätzlich
Licht und Wärme in die Nährstoffsuspension 12 eingebracht. Ferner
weisen die Trennwände 14 Lichtsammler 36 auf,
welche im oberen Bereich der Trennwände 14, oberhalb
der Nährstoffsuspension 12 bzw. der Beckenanlage 10 angeordnet
sind. Die Lichtsammler 36 sammeln und bündeln
das einfallende Sonnenlicht und geben dieses an die in den Trennwänden 14 angeordnete
dispersive Flüssigkeit ab, über welche die Energie,
die Wärme und das Licht des Sonnelichts wiederum an die
Nährstoffsuspension 12 in der Beckenanlage 10 abgegeben
wird.
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Um
die Temperatur innerhalb der Trennwände 14 optimal
einstellen zu können, können die Trennwände 14 ferner
hier nicht dargestellte Heiz- und/oder Kühlelemente aufweisen.
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Dadurch,
dass über die Trennwände 14 Wärme
in die Nährstoffsuspension eingebracht wird, können
im Bereich entlang der Trennwände 14 innerhalb der
Nährstoffsuspension 12 Konvekti onseffekte auftreten,
welche Wirbeleffekte innerhalb der Nährstoffsuspension 12 hervorrufen
können, wodurch wiederum eine besonders gute Durchmischung
der Nährstoffsuspension 12 erzielt werden kann.
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Wie
in 2 gezeigt, können die Trennwände 14 gemäß eines
zweiten Ausführungsbeispiels über einen Steg 38 miteinander
verbunden sein, welcher hohl ausgestaltet ist und in welchem ebenfalls dispersive
Flüssigkeit angeordnet ist. Über den Steg 38 kann
die dispersive Flüssigkeit von einer Trennwand 14 zur
nächsten Trennwand fließen, so dass ein permanenter
Austausch an dispersiver Flüssigkeit zwischen den Trennwänden 14 stattfinden
kann. In dem Steg 38 können Heizelemente und/oder
Kühlelemente 40 angeordnet sein, mit Hilfe welcher
eine für das Wachstum der Mikroorganismen optimale Temperatur
einstellbar ist. Da der Steg 38 bevorzugt oberhalb der
Beckenanlage 10 angeordnet ist, kann dieser als Lichtsammler
des Sonnenlichts dienen, wobei das gesammelte Sonnelicht über
die dispersive Flüssigkeit an die einzelnen Trennwände 14 abgegeben
wird.
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In 3 ist
schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Trennwand 14 dargestellt,
welche eine Röhrenanordnung 42 aufweist, durch
welche die dispersive Flüssigkeit innerhalb der Trennwände 14 geführt
werden kann, so dass eine gleichmäßige Temperaturverteilung
entlang der Trennwand 14 ermöglicht wird. Die
Röhrenanordnung 42 ist dabei vorzugsweise über
die gesamte Längsseite der Trennwand 14 schlangenförmig
innerhalb der Trennwand 14 angeordnet.
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Um
eine einfache und effektive Ausnutzung der Beckenanlage 10 zu
ermöglichen, können die Becken 16, wie
in 4 dargestellt, ringförmig angeordnet
sein, so dass die Nährstoffsuspension 12 von dem
letzten Becken in das erste Becken einfach überströmen
kann, ohne dass die Nährstoffsuspension 12 auf
umständliche Art und Weise über eine zusätzliche
Anlage zurückgeführt werden muss.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung eines dritten Aus führungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Anlage, bei der die Nährstoffsuspension 12 mittels
einer Pumpe 44 in die Beckenanlage 10 eingebracht
wird. Dabei ist unterhalb der einzelnen Becken ein Strömungskanal 46 angeordnet, über
welchen die Nährstoffsuspension 12 in die einzelnen
Becken 16 gefördert wird. Nach Austritt der Nährstoffsuspension 12 aus
dem letzten Becken, wird diese mittels der Pumpe wieder über
den Strömungskanal 46 zurück in der erste
Becken gepumpt, so dass dadurch ein Strömungskreislauf
der Nährstoffsuspension entsteht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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