DE2362623A1

DE2362623A1 - Nitrogen-fixing blue algae cultivation - in fesh water or its mixts with sea water opt with addition of trace elements

Info

Publication number: DE2362623A1
Application number: DE2362623A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Pohl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-12-17
Filing date: 1973-12-17
Publication date: 1975-06-19

Abstract

Nitrogen-fixing blue algae, such as Anabaena or Nostoc are cultivated in fresh water or its mixts with sea water, opt. with addn of trace elements, esp. salts of Fe, Mn and Mo. The blue algae can be used for prepn of human or animal food. Since the blue algae assimilate nitrogen from air, there is no need to introduce into the cultivation medium nitrates or ammonium salts (as in the case of green algae cultivation); only cpds of other nutrient elements, such as P,S,Na,K,Ca,Mg,etc. and trace elements have to be supplied, and only in reduced quantities if sea water is used, as it contains considerable amts of nutritives. Thus, the costs are considerably reduced, esp if blue algae cultivation is carried out near sea-coast.

Description

Dr.P.Pohl 8 München 90, 12.12.75·Dr P. Pohl 8 Munich 90, 12/12/75

^Verfahren zur Züchtung von Ng-fixierenden Blaualgen in Süßwasser oder in Mischungen aus Süß- und Meerwasser, mit und ohne Zusatz vpn Spurenelementen".^ Process for the cultivation of N g -fixing blue-green algae in fresh water or in mixtures of fresh and sea water, with and without the addition of trace elements " .

Die Verwendung von Algen gilt heute allgemein als eine der Möglichkeiten, das Problem der Unterernährung weiter i'eile der Erdbevölkerung lösen zu helfen, sei es direkt durch Verwendung von Algen als Nahrung oder indirekt durch Verfütterung von Algen an Vieh. So werden schon seit längerem Massenzuchtversuche mit verschiedenen Grünalgen (z.B. Scenedesmus- und Chloreiia-Arxen) gemacht. Diese Verfahren haben aber den Wachteil, daß die zum. Wachstum der Algen nötigen Elemente (N, S, P, Ha, K, Oa, Mg u.a.m. ) in Form von Mineralsalzen zur Nährlösung zugesetzt werden müssen, was die Massenzucht der Algen wesentlich verteuert. Ein besonderer Nachteil ist hierbei, daß die Grünalgen zum Erreichen optimalen Wachstums größere Mengen an Stickstoffverbindungen wie z.B. Ammoniumsalze, Nitrate od.ä. benötigen, was besonders hohe Kosten verursacht.The use of algae is now widely recognized as one of the ways to help solve the problem of malnutrition further i'eile the population of the world, be it directly through the use of Algae as food or indirectly by feeding algae to livestock. For a long time, mass breeding attempts with different Green algae (e.g. Scenedesmus and Chloreiia Arxen). However, these procedures have the disadvantage that the for. Growth of algae necessary elements (N, S, P, Ha, K, Oa, Mg etc.) have to be added to the nutrient solution in the form of mineral salts, which makes mass cultivation of the algae considerably more expensive. A particular disadvantage here is that the green algae have to reach optimal growth larger amounts of nitrogen compounds such as ammonium salts, nitrates or the like. need what causes particularly high costs.

Ebenso wie Grünalgen lassen sich aoer auch Np-fixierende ±slaualgen (z.B. Anabaena- und Nostoc-Arten) für die Massenzucht verwenden. Diese Blaualgen können im Gegensatz zu den Grünalgen in Nährlösungen wachsen, die keinerlei anorganischen oder organischen Stickstoff enthalten. Sie beziehen dieses zu inrer Existenz notwendige Element dadurch, daß sie molekularen Stickstoff (Hp) aus der Luft aufnehmen und fixieren, d.h. in zellei^ene organische Verbindungen wie z.3. Aminosäuren, Peptide u.a.m. überführen ( 1 - 4 ). Damit entfallen bei Züchtung von IT_?-fixierenden Blaualgen die Kosten für die SticksJust like green algae, Np-fixing ± slaal algae (e.g. Anabaena and Nostoc species) can also be used for mass breeding. In contrast to green algae, these blue-green algae can grow in nutrient solutions that do not contain any inorganic or organic nitrogen. They obtain this element necessary for their existence by absorbing and fixing molecular nitrogen (Hp) from the air, ie in cellular organic compounds such as 3. Transfer amino acids, peptides, etc. (1 - 4). _Does this eliminate the need for breeding IT? -Fixing blue-green algae the cost of the sticks

Wie oben beschrieben, stellen aber auch die übrigen Mineralsalze, die den Nährlösungen zugesetzt werden müssen (Verbindungen von P, S, Na, K, Ga, Mg u.a.m. ) einen bedeutenden Kostenfaktor dar. Eine Senkung dieser Kosten läßt sich erreichen, wenn man anstelle der bisher üblichen Nährlösungen Süßwasser oderAs described above, the other mineral salts, which have to be added to the nutrient solutions (compounds of P, S, Na, K, Ga, Mg, etc.) represent a significant cost factor A reduction in these costs can be achieved if, instead of the previously used nutrient solutions, fresh water or

60982 5/02 1160982 5/02 11

- ir -- ir -

Mischungen aus Süß- und Meerwasser verwendet. Meerwasser enthält nämlich große Mengen an Mineralsalzen. 2362623Mixtures of fresh and marine water are used. Contains sea water namely, large amounts of mineral salts. 2362623

Die hier beschriebene Erfindung hat zum Ziel, eine kosten spar ende Maeeenzucht von Np-fixierenden Blaualgexi für Zwecke der Ernährung, der Fütterung u.a.m. zu ermöglichen. Dieses Ziel wird folgendermaßen erreicht:The invention described here aims at a cost-saving end Maee breeding of Np-fixing blue algexi for nutritional purposes, to enable feeding, etc. This goal is achieved in the following ways:

Ausführungsbeispiel IEmbodiment I.

Übliche Züchtungsbecken beliebiger Größe werden mit Süßwasser oder mit Mischungen aus Süß- und Meerwasser gefüllt. Das Mischungsverhältnis kann beliebig sein. In der Regel erweisen sich jedoch Mischungen von etwa 80 - 98 Volumenteilen Süßwasser mit 2-20 Volumenteilen Meerwasser als besonders günstig. Die so erhaltene Fährlösung wird mit geeigneten lfp-fixierenden Blaualgen (z.B. mit Arten von Anabaena, Nostoc od.a.) beimpft. Unter genügender Belichtung und Belüftung werden nun die Algen in den Züchtungsbecken auf die übliche Weise bis zum optimalen Wachstum gezüchtet. Dann wird das Algenmaterial abgeerntet und in feuchtem oder getrocknetem Zustand seiner weiteren Verwendung zugeführt.Usual breeding tanks of any size are filled with fresh water or with mixtures of fresh and sea water. The mixing ratio can be anything. As a rule, however, mixtures of around 80 - 98 parts by volume of fresh water turn out to be with 2-20 parts by volume of seawater as particularly cheap. The ferry solution obtained in this way is fixed with suitable lfp Blue-green algae (e.g. with species of Anabaena, Nostoc etc.) inoculated. With sufficient exposure and ventilation, the algae will now grow grown in the breeding tanks in the usual way until optimal growth. Then the algae material is harvested and in a moist or dried state for further use.

TJm eine kontinuierliche Algenzüchtung zu erreichen, ist es zwecksam, nach Erreichen des optimalen Algenwachstums nicht alle Al^gen auf einmal abzuernten, sondern in bestimmten Zeitabständen immer nur einen Teil davon, um so su gewährleisten, daß die im Züchtungsbecken verbliebenen Algen rasch wieder nachwachsen. Die beim Abernten mitentnommene Nährlösung wird jeweils verworfen und durch Zugabe einer gleichen Menge an frischer Nährlösung ergänzt. Auf diese Weise wird vermieden, daß nach, einiger Zeit ein Mineralsalzmangel in der Nährlösung auftritt.In order to achieve continuous algae cultivation, it is expedient not to do so after optimal algae growth has been achieved harvest all algae at once, but at certain time intervals always only a part of it, in order to ensure that the algae remaining in the breeding tank are quickly restored grow back. The nutrient solution that is removed during harvesting is discarded and an equal amount of fresh one is added Nutrient solution supplements. In this way it is avoided that after, some Time a mineral salt deficiency occurs in the nutrient solution.

Ausführungsbeispiel IIEmbodiment II

Die Züchtung der Kp-fixierenden Blaualgen wird wie unter Ausführungsbeispiel I angegeben durchgeführt, jedoch werden der Nährlösung (Süßwasser oder Mischungen aus Süß- und Meerwasser) noch zusätzliche Spurenelemente zugesetzt, vor allem Eisen-, Mangan- und Molybdänsalze, weil diese das Wachstum der Blaualgen besonders fördern.The cultivation of the Kp-fixing blue-green algae is as described in the example I stated, but the nutrient solution (fresh water or mixtures of fresh and sea water) additional trace elements are added, especially iron, manganese and molybdenum salts, because these promote the growth of blue-green algae particularly promote.

609825/0211609825/0211

Der Vorteil des hier beschriebenen Züohtungsverfahrena liegt darin, daß wegen der Verwendung von Süßwasser bzw. von Mischungen aus Süß- und Meerwasser der größte Teil der für das Wachstum der Blaualgen notwendigen Mineralsalze ohne große Kosten zur Verfügung steht. So sind vor allem die Elemente P,S, Na, K, Ca, Mg u.a.m. im Süß- bzw. Meerwasser bereits ausreichend enthalten, der Stickstoff wird über die Np-Fixierung der Blaualgen aus der Luft bezogen, und der Kohlenstoff stammt aus dem CO₂ der Luft. Diese Elemente müssen also nicht in Form von kostspieligen Mineralsalzen der Nährlösung zugesetzt werden. Der Zusatz von Eisen-, Mangan- und Molybdänsalzen empfiehlt sich, weil diese das Wachstum der Algen besonders fördern. Bakterien wachsen in diesen Nährlösungen mir schlecht, weshalb sich eine Sterilisation der Nährlösungen erübrigt.The advantage of the Züohtungsverfahrena described here is that because of the use of fresh water or mixtures of fresh and sea water, the majority of the mineral salts necessary for the growth of blue-green algae are available without great costs. In particular, the elements P, S, Na, K, Ca, Mg etc. are already sufficiently contained in fresh or sea water, the nitrogen is obtained from the air through the Np fixation of the blue-green algae, and the carbon comes from the CO _{2 of} the air. These elements do not have to be added to the nutrient solution in the form of expensive mineral salts. The addition of iron, manganese and molybdenum salts is recommended because these particularly promote the growth of algae. Bacteria grow badly in these nutrient solutions, which is why sterilization of the nutrient solutions is not necessary.

Aus den genannten Gründen ist das hier beschriebene Züchtungsverfahren sehr kostensparend. Es ermöglicht vor allem in Küstennähe eine gegenüber den bisherigen Verfahren wesentlich verbilligte Massenzucht von Np-fixierenden Blaualgen.For the reasons mentioned, the breeding process described here is very cost-saving. Especially near the coast, it enables a method that is significantly cheaper than the previous one Mass cultivation of Np-fixing blue-green algae.

Literaturliterature

1. G.E.FOGG., Ann.Rev.Plant Phyaiol. 1,51(1956)1. G.E.FOGG., Ann.Rev.Plant Phyaiol. 1.51 (1956)

2. W.D.P.STEWAHi¹ , Nitrogen Fixation in Plants , The Athlone2. WDPSTEWAHi ¹ , Nitrogen Fixation in Plants, The Athlone

Press , University of London , 1966Press, University of London, 1966

3. 0.HOLM-HANSEN , Ann.Rev.Microbiol. £2,47(1968)3. 0.HOLM-HANSEN, Ann.Rev.Microbiol. £ 2.47 (1968)

4. W.D.P.STEWART , Plant and Soil , 32,555(197G)4. W.D.P. STEWART, Plant and Soil, 32,555 (197G)

509825/021 1509825/021 1

Claims

Dr P. Pohl 8 Munich 90, 12/12/73.

Claims

Process for the cultivation of Ng-fixing blue-green algae, characterized in that the breeding in fresh water or in mixtures of fresh and sea water in any mixing ratio.

2. Process for the cultivation of Np-fixing blue-green algae in Fresh water or in mixtures of fresh and sea water in any mixing ratio, characterized in that that these nutrient solutions also contain trace elements, especially iron, manganese and molybdenum salts can be added.

50 982 5/02 11