KR20150016771A - Photobioreactor used in microalgal cultures - Google Patents

Photobioreactor used in microalgal cultures Download PDF

Info

Publication number
KR20150016771A
KR20150016771A KR1020130092638A KR20130092638A KR20150016771A KR 20150016771 A KR20150016771 A KR 20150016771A KR 1020130092638 A KR1020130092638 A KR 1020130092638A KR 20130092638 A KR20130092638 A KR 20130092638A KR 20150016771 A KR20150016771 A KR 20150016771A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
culture medium
microalgae
reactor body
light penetrating
Prior art date
Application number
KR1020130092638A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101500443B1 (en
Inventor
강호
Original Assignee
(주)해늘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)해늘 filed Critical (주)해늘
Priority to KR1020130092638A priority Critical patent/KR101500443B1/en
Publication of KR20150016771A publication Critical patent/KR20150016771A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101500443B1 publication Critical patent/KR101500443B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/02—Photobioreactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/04—Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/06—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of illumination

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

The present invention relates to a photobioreactor used in culturing microalgae for the sake of, for example, an experiment. The photobioreactor according to the present invention comprises: a light penetrating culture medium reactor body for accommodating microalgae to be cultured and having an open top and a downwardly-converged funnel-shaped bottom; an elastic material cover inserted in and coupled with the open top of the light penetrating culture medium reactor body; an air injecting pipe installed to vertically penetrate through the elastic material cover and injecting carbon dioxide-containing air into microalgae accommodated in the light penetrating culture medium reactor body; and a gas discharging pipe installed to vertically penetrate through the elastic material cover and discharging a gas from the top of the light penetrating culture medium reactor body. A culture medium liquid discharging hole is formed in the end of the funnel-shaped bottom of the light penetrating culture medium reactor body, and a plurality of culture medium liquid discharging holes for water levels are formed on the side surface of the light penetrating culture medium reactor body. A light source is installed in a position separated a particular distance from the light penetrating culture medium reactor body, and a wrinkled reflecting plate is installed on the opposite side of the light source so that light is irradiated from every direction based on the light penetrating culture medium reactor body. By means of the present invention, after microalgae are cultured, each light penetrating culture medium reactor prepared in the photobioreactor can be completely washed, so that follow-up experimental microalgae culturing can be reliably performed.

Description

미세조류의 배양을 위한 광생물 배양기 {PHOTOBIOREACTOR USED IN MICROALGAL CULTURES}[0001] PHOTOBIOREACTOR USED IN MICROALGAL CULTURES [0002]

본 발명은 미세조류를 특히 실험 목적 등으로 배양하기 위한 광생물 반응기에 관한 것이다.The present invention relates to a photobioreactor for culturing microalgae, particularly for experimental purposes.

현재, 미세조류는 40,000 종 이상의 많은 종류가 알려져 있으며, 다양한 특성을 지닌 생물군으로 알려져 있다.At present, many kinds of microalgae are known more than 40,000 species, and are known as a variety of biological species.

이러한 미세조류는 광합성 작용을 이용하여 대기 또는 연소 배가스 내의 이산화탄소를 고정하고 동시에 산소를 생산하는 기능을 하며, 특히 단백질 및 지질의 함량이 높고, 필수 아미노산 및 DHA, EPA 등이 함유되어 있어 건강보조식품 및 사료로 선호되고 있다[Oh, H.M., et al., 2003, High-value material from microalgae]. These microalgae function to fix carbon dioxide in air or combustion exhaust gas and to produce oxygen at the same time by using photosynthesis action. Especially, it has a high protein and lipid content, contains essential amino acid, DHA and EPA, And is preferred as feed [Oh, HM, et al., 2003, High-value material from microalgae].

최근에는 이러한 미세조류로부터 디젤유와 같은 연료를 생성하는 다양한 기술이 개발되어 그 필요성은 더욱 더 증대되고 있으며, 그에 따라 다양한 실험이 이루어지고 있다.In recent years, a variety of techniques for generating fuel such as diesel oil have been developed from such microalgae, and the necessity thereof has been further increased, and various experiments have been conducted accordingly.

이에 따라 신뢰성 있는 실험 목적으로 미세조류를 배양하고 그 배양물을 선택적으로 채취할 수 있는 다양한 실험 장비로서의 광생물 반응기의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a need for a photobioreactor as a variety of experimental equipment capable of culturing microalgae and selectively collecting the cultures for reliable experimental purposes.

본 발명과 관련된 특허문헌은 하기 특허문헌편에 수록되어 있다.The patent documents related to the present invention are listed in the following Patent Documents.

한국공개특허 제10-2003-0018196호 ("미세조류의 대량배양을 위한 발광 터빈 장치가 설치된 교반형 광생물 반응기")Korean Patent Publication No. 10-2003-0018196 ("Agitation type photobioreactor equipped with luminescent turbine device for mass culture of microalgae")

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 예를 들어 미세조류의 배양시 신뢰성 있는 배양액 또는 미세조류 배양물 등을 채취할 수 있으며 연구자가 다양한 위치에서 배양액 또는 미세조류 배양물을 채취할 수 있는 광생물 반응기를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for collecting a reliable culture medium or microalgae culture, The present invention provides a photobioreactor capable of collecting algae cultures.

상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,In order to achieve the above and other objects,

내부에는 배양하고자 하는 미세 조류를 수용하며, 개방된 상부와 하향으로 수렴하는 깔대기 모양의 하부를 갖는 광투과성 배양기의 본체;A main body of a light-permeable incubator for receiving microalgae to be cultivated and having a funnel-shaped lower portion that converges to an open top and a downward direction;

상기 광투과성 배양기 본체측 개방된 상부에 끼움 결합되는 탄성 재질의 마개;A cap made of an elastic material to be fitted into an upper portion opened to the body of the light permeable body;

상기 탄성 재질의 마개에 대하여 수직으로 관통하여 설치되어 광투과성 배양기 본체에 수용되어 있는 미세 조류에 이산화탄소 함유 공기를 주입하기 위한 공기 주입관; 및An air inlet tube for vertically penetrating the elastic material stopper and injecting carbon dioxide-containing air into the microalgae accommodated in the light permeable body; And

상기 탄성 재질의 마개에 대하여 수직으로 관통하여 설치되어 상기 광투과성 배양기 본체의 상부로부터 가스를 배출하기 위한 가스 배출관을 포함하여 이루어지며, And a gas discharge pipe installed vertically through the stopper of the elastic material for discharging the gas from the upper portion of the main body of the light transmissive incubator,

상기 광투과성 배양기 본체의 깔대기 모양의 하부에 끝단에는 배양액 배출구가 형성되어 있고 상기 광투과성 배양기 본체의 측면에는 수위별로 복수의 배양액 배출구가 형성되어 있으며, 상기 광투과성 배양기 본체로부터 일정 거리 떨어진 위치에는 광원이 설치되고, 상기 광원의 반대편에는 주름진 형상의 반사판이 설치되어 상기 광투과성 배양기 본체를 기준으로 하여 사방에서 광이 조사되는 것을 특징으로 하는 광생물 반응기를 제공한다.Wherein a plurality of culture liquid outlets are formed on the side surface of the light permeable body of the light permeable body at a certain distance from the body of the light permeable body, And a corrugated reflection plate is provided on the opposite side of the light source so that light is irradiated from all directions with respect to the main body of the light transmissive incubator.

본 발명에 있어, 상기 공기 주입 주입관, 상기 가스 배출관 또는 이 둘 모두에는 공기를 여과하기 위한 공기 필터가 분리 가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, an air filter for filtering air is detachably mounted on the air injection tube, the gas discharge tube, or both.

본 발명에 있어, 상기 공기 주입관의 하단은 상기 광투과성 배양기 본체의 깔대기 모양의 하부까지 이르도록 설치되고, 상기 가스 배출관의 하단은 상기 광투과성 배양기 본체의 내측 상단의 공기층에 정위되게 설치되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the lower end of the air injection tube is installed so as to extend to a funnel-shaped lower part of the main body of the light transmissive incubator, and the lower end of the gas discharge tube is installed so as to be positioned in the air layer at the inner upper end of the light- .

본 발명에 있어, 상기 배양액 배출관에는 튜브관이 설치되고, 상기 튜브관에는 미세조류 배양액의 임의 배출을 위한 원터치 볼밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a tube pipe is provided in the culture liquid discharge pipe, and a one-touch ball valve for discharging the microalgae culture liquid is installed in the tube pipe.

본 발명에 의하면, 미세조류의 배양 후 광생물 반응기에 마련되어 있는 각각의 광투과성 배양기의 완벽한 세척이 이루어질 수 있어 후속하는 실험 목적의 미세조류의 배양이 신뢰성 있게 이루어질 수 있게 하는 장점이 제공된다.According to the present invention, it is possible to perform complete washing of each light permeable incubator provided in the photobioreactor after culturing the microalgae, thereby providing an advantage that the cultivation of microalgae for subsequent experimental purposes can be performed reliably.

뿐만 아니라, 본 발명에 의하면, 광투과성 배양기의 하단 구조가 깔대기 모양으로 형상화되어 있고 이산화탄소 함유 공기가 주입되는 공기 주입관의 하단이 상기한 깔대기 모양의 형상까지 도달하여 광투과성 배양기의 하단에 미세조류 배양물이 퇴적되는 현상이 방지된다.In addition, according to the present invention, the lower end structure of the light-permeable incubator is shaped like a funnel, and the lower end of the air injection tube into which the carbon dioxide-containing air is injected reaches the shape of the funnel, The accumulation of the culture is prevented.

또한, 본 발명에 의하면, 실험 목적상 필요한 위치의 배양액 또는 미세조류 배양물 등을 선택적으로 채취할 수 있어 연구자 또는 실험자의 다양한 실험을 충분히 도울 수 있는 장점이 제공된다.In addition, according to the present invention, it is possible to selectively collect the culture medium or the microalgae culture at a necessary position for the purpose of experiment, thereby providing various advantages to the researcher or the experimenter.

도 1은 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기의 전체 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기에서 사용되는 광투과성 배양기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기에서 사용되는 광원과 광원으로부터의 광을 반사하는 반사판이 설치되어 있는 모습을 따로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기에서 광원과 광투과성 배양기 사이의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기에서 광원과 반사판 그리고 광투과성 배양기 사이의 관계를 보여주는 평면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an entire structure of a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention; FIG.
2 is an exploded perspective view of a light-permeable incubator used in a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention.
3 is a view showing a light source used in the photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention and a reflection plate for reflecting light from the light source.
4 is a diagram showing the relationship between a light source and a light-permeable incubator in a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention.
5 is a top view showing the relationship between a light source, a reflector and a light-permeable incubator in a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to the following illustrative drawings. In describing the present invention, a description of known functions or configurations will be omitted for the sake of clarity of the present invention. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기의 전체 또는 일부 구성을 나타낸다. 특히, 도 1은 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기의 전체 모습을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기에서 사용되는 광투과성 배양기의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기에서 사용되는 광원과 광원으로부터의 광을 반사하는 반사판이 설치되어 있는 모습을 따로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기에서 광원과 광투과성 배양기 사이의 관계를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기에서 광원과 반사판 그리고 광투과성 배양기 사이의 관계를 보여주는 평면도이다.Figs. 1 to 5 show all or some configurations of a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 is a view showing the entirety of a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing the decomposition of a light permeable incubator used in a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention 3 is a view showing a light source used in a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention and a reflector for reflecting light from a light source, and FIG. 4 is a cross- FIG. 5 is a graph showing the relationship between a light source and a light transmitting incubator in a photobioreactor according to one preferred embodiment, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between a light source and a light transmitting incubator in a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention FIG.

본 발명에 따른 광생물 반응기는 예를 들어 주로 미세 조류의 연구를 목적으로 한다. 미세조류는 상기한 바와 같이 광원과 이산화탄소를 포함한 공기 그리고 소정의 온도를 필요로 한다. 미세조류를 배양하는 다양한 기술은 이미 널리 공지되어 있으며, 따라서 이하에서는 이에 대한 설명은 생략할 것이다.The photobioreactor according to the present invention is mainly for the study of microalgae, for example. The microalgae require a light source and air containing carbon dioxide and a predetermined temperature as described above. Various techniques for culturing microalgae are well known in the art, and a description thereof will be omitted below.

먼저, 도 2 및 도 3과 함께 도 1을 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기는 예를 들어 미세조류를 배양하기 위한 광투과성 배양기(10)와 상기 광투과성 배양기(10)로 광을 조사하기 위한 광원(2)이 장착되는 프레임(1)과 광원(2)으로부터의 조사된 광을 다시 광투과성 배양기(10)로 반사시키기 위한 반사판(3)을 포함한다.First, referring to FIG. 1 together with FIG. 2 and FIG. 3, a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention includes a light-permeable incubator 10 for culturing, for example, microalgae, And a reflector 3 for reflecting the irradiated light from the light source 2 back to the light transmissive incubator 10. The frame 1 is provided with a light source 2 for irradiating light to the light source 10,

도 1 및 도 3과 함께 도 2를 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기에 적용되어 있는 광투과성 배양기(10)는 광원(2)으로부터의 광을 내부로 통과시킬 수 있는 광투과성 재질의 배양기 본체(12)를 포함한다.Referring to FIG. 2 together with FIGS. 1 and 3, a light-permeable incubator 10 applied to a photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention is capable of passing light from a light source 2 internally And an incubator main body 12 made of a light-transmitting material.

상기 광투과성 배양기 본체(12)는 특히 도 2에 도시된 바와 같이 내부에는 배양하고자 하는 미세조류를 수용하는 공간이 마련된다. 광투과성 배양기 본체(12)의 상부는 도시된 바와 같이 개방되며, 하부는 하향으로 수렴하는 깔대기 모양(14)의 형상을 갖는다.As shown in FIG. 2, the light-permeable body 12 is provided with a space for accommodating microalgae to be cultivated therein. The upper part of the light-permeable incubator body 12 is open as shown and the lower part has the shape of a funnel shape 14 converging downward.

상기 광투과성 배양기 본체(12)의 개방된 상부에는 특히 도 2에 도시된 바와 같이 탄성 재질의 마개(25)가 끼움 결합되어 내부가 밀폐된 상태로 유지되게 한다. 이러한 탄성 재질의 마개(25)는 광투과성 배양기 본체(12)의 개방된 상부에 끼움 결합 뿐만 아니라 분리도 용이하므로 미세조류의 배양 후 광투과성 배양기 본체(12)의 내부를 용이하게 세척할 수 있게 한다.As shown in FIG. 2, a cap 25 of an elastic material is fitted on the opened upper portion of the light-permeable body 12 so that the inside of the light permeable body 12 is kept in a sealed state. The plug 25 of the elastic material is not only fittable to the open top of the light permeable body 12 but also easily separated, so that the inside of the light permeable body 12 can be easily cleaned after culturing the microalgae do.

상기 탄성 재질의 마개(25)에는 도면부호 30으로 도시된 공기 주입관이 상기 마개(25)에 대하여 수직으로 관통하여 설치된다. An air inlet pipe 30 is installed vertically through the stopper 25 of the elastic material.

이때, 공기 주입관(30)에는 도 2에 도시된 바와 같이 튜브관(32)의 도움으로 공기필터(34)가 별도로 결합 연결된다. 이러한 공기필터(34)를 통해 광투과성 배양기 본체(12)의 내부에는 이물질을 제외한 이산화탄소를 포함한 공기만이 주입된다. 만약, 이러한 공기필터(34)가 결여되어 있는 경우에는 실험 목적의 미세조류를 배양하는데 그 신뢰성이 떨어지게 되는 문제점이 발생하게 된다. At this time, the air filter 34 is separately coupled to the air injection pipe 30 by the help of the tube pipe 32 as shown in FIG. Through the air filter 34, only the air containing carbon dioxide except for the foreign substance is injected into the inside of the light permeable body 12. If such an air filter 34 is lacking, there is a problem that the reliability of the microalgae for experiment is deteriorated.

또한, 공기 주입관(30)의 하단은 도 2에 도시된 바와 같이 깔대기 모양의 광투과성 배양기 본체의 하부(14)까지 이르도록 설치된다. 광투과성 배양기 본체(12)의 하부에 형상화된 깔대기 모양의 하부(14) 구조에 의해 미세조류 등의 퇴적이 방지될 뿐만 아니라 공기 주입관(30)을 통한 이산화탄소 함유 공기의 공급을 통해 광투과성 배양기 본체(12)의 하부에 형상화된 깔대기 모양의 하부(14)에 미세조류 등의 퇴적물이 쌓이는 현상이 원천적으로 방지된다.In addition, the lower end of the air injection tube 30 is installed so as to reach the lower portion 14 of the funnel-shaped light permeable body as shown in FIG. The bottom of the funnel-shaped bottom 14 formed in the lower part of the light-permeable incubator body 12 prevents the deposition of microalgae and the like, as well as the supply of carbon dioxide-containing air through the air- The accumulation of deposits such as microalgae on the funnel-shaped lower portion 14 formed at the lower portion of the main body 12 is prevented from occurring.

또한, 상기 탄성 재질의 마개(25)에는 도면부호 40으로 도시된 가스 배출관도 상기한 공기 주입관(30)과 함께 상기 마개(25)에 대하여 수직으로 관통하여 설치된다. In addition, a gas discharge pipe 40 is installed in the stopper 25 of the elastic material in such a manner that it vertically penetrates the stopper 25 together with the air injection pipe 30 described above.

이때, 가스 배출관(40)에는 도 2에 도시된 바와 같이 튜브관(42)의 도움으로 공기필터(44)가 별도로 결합 연결된다. 이러한 공기필터(44)를 통해 광투과성 배양기 본체(12)의 내부로 예상치 못한 이물질의 진입이 원천적으로 차단되어 실험 목적의 미세조류를 신뢰성 있게 배양할 수 있게 된다. At this time, to the gas discharge pipe 40, the air filter 44 is separately coupled and connected by the help of the tube pipe 42 as shown in FIG. Unexpected entry of foreign substances into the inside of the light-permeable body 12 through the air filter 44 is intrinsically blocked, so that microscopic algae for experimental purposes can be reliably cultured.

한편, 광투과성 배양기 본체(12)의 깔대기 모양의 하부의 끝단에는 배양액 또는 배양된 미세조류 배양물 등을 하부로 배출시킬 수 있는 배양액 배출구(16)가 마련된다. 상기 배양액 배출구(16)에는 튜브관(20d)의 도움으로 원터치 볼밸브(22d)와 같은 선택 개방형 밸브가 연결된다. 이러한 원터치 볼밸브(22d)에 의해 필요에 따라 개방하여 광투과성 배양기 본체(12)의 하부에 있는 배양액 또는 배양된 미세조류 배양물 등이 선택적으로 배출되어 실험 목적상 필요에 따른 하부 배양액 또는 배양된 미세조류 배양물을 얻게 된다. 다르게는, 광투과성 배양기 본체(12)의 하부에 형성된 배양액 배출구(16)의 끝단에 고무 재질의 고무마개(24b)가 선택적으로 끼움 결합될 수도 있다.On the other hand, the funnel-shaped bottom end of the light-permeable body 12 is provided with a culture liquid outlet 16 through which the culture liquid or cultured microalgae culture can be discharged downward. A selective opening valve such as a one-touch ball valve 22d is connected to the culture liquid discharge port 16 with the help of a tube tube 20d. The ball valve 22d is opened as necessary to selectively discharge the culture liquid or the cultured microalgae cultures in the lower part of the light-permeable culture medium main body 12, and the lower culture liquid or the culture medium Microalgae culture is obtained. Alternatively, a rubber stopper 24b made of rubber may be selectively fitted to the end of the culture liquid outlet 16 formed in the lower part of the light-permeable body 12.

또한, 광투과성 배양기 본체(12)의 측면에는 수위별로 배양액 또는 배양된 미세조류 배양물 등을 배출시킬 수 있는 복수의 배양액 배출구(18a, 18b, 18c)가 형성되어 있으며, 상기한 광투과성 배양기 본체(12)의 하부측 배양액 배출구(16)에서와 같이 각각의 튜브관(20a, 20b, 20c)의 도움으로 원터치 볼밸브(22a, 22b, 22c)와 같은 선택 개방형 밸브가 연결된다. 이러한 원터치 볼밸브(22a, 22b, 22c)에 의해 필요에 따라 개방하여 광투과성 배양기 본체(12)의 내부에 수위별로 달리 배양된 배양액 또는 배양된 미세조류 배양물 등이 선택적으로 배출되어 실험 목적상 필요에 따른 수위별 배양액 또는 배양된 미세조류 배양물을 얻게 된다. 다르게는, 광투과성 배양기 본체(12)의 측면에 형성된 배양액 배출구(18a, 18b, 18c)의 끝단에 고무 재질의 고무마개(24a)가 선택적으로 끼움 결합될 수도 있다.In addition, a plurality of culture liquid outlets 18a, 18b, 18c are formed on the side surface of the light-permeable incubator main body 12 so as to discharge the culture liquid or cultured microalgae culture, etc., Such as one-touch ball valves 22a, 22b, and 22c, are connected with the help of respective tube tubes 20a, 20b, and 20c, as in the lower culture medium outlet 16 of the lower tube 12 of FIG. The one-touch ball valves 22a, 22b, and 22c are used to selectively open the culture medium or the cultured microalgae cultured in the water permeable body 12, Thereby obtaining a cultured liquid according to need or cultured microalgae culture. Alternatively, a rubber stopper 24a made of rubber may be selectively fitted to the ends of the culture liquid outlets 18a, 18b, 18c formed on the side of the light-permeable body 12.

즉, 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 광생물 반응기에 적용되어 있는 광투과성 배양기의 본체의 하부 및 측면에 수위별로 복수로 마련된 이러한 배양액 배출구(16, 18a, 18b, 18c)를 통해 연구자 또는 실험자가 배양액 또는 배양된 미세조류 배양물 등을 원하는 위치별로 선택하여 실험 목적에 부합되게 연구할 수 있도록 돕는 것이다.That is, through the culture liquid outlets 16, 18a, 18b, and 18c provided at the bottom and sides of the body of the light permeable incubator applied to the photobioreactor according to one preferred embodiment of the present invention, It is intended to help the experimenter choose the culture medium or cultured microalgae culture according to the desired location and study it according to the purpose of the experiment.

뿐만 아니라, 각각의 배양액 배출구(16, 18a, 18b, 18c)와 이에 순차적으로 연결된 그 구조에 의해 광투과성 배양기 본체(12)의 완벽한 세척이 이루어질 수 있어 후속하는 실험 목적을 달성하는 데 있어 신뢰성이 확보되는 장점이 제공된다.In addition, the complete cleaning of the light-permeable body 12 can be accomplished by the respective culture medium outlets 16, 18a, 18b, 18c and their sequential connection structure, thereby ensuring reliability in achieving subsequent experimental objectives The advantage is provided.

이와 같은 광투과성 배양기(10)에는 상기한 바와 같은 조건 이외에도 미세조류의 광합성을 위한 조건인 광, 수소이온농도, 필요한 온도, 영양소가 공급되어야 한다. 미세조류의 배양을 위한 수소이온농도, 필요한 온도, 영양소 등은 당해기술분야에 널리 공지되어 있으며, 미세조류의 광합성을 위해 광이 요구된다는 사실 또한 널리 공지되어 있다. 다만, 이들 필요 조건 중 광의 적용에 의해 그 방법을 달리한다.In addition to the above-mentioned conditions, the light permeable incubator 10 should be supplied with light, hydrogen ion concentration, necessary temperature, and nutrients, which are conditions for photosynthesis of microalgae. The hydrogen ion concentration, the required temperature, the nutrients, etc., for culturing microalgae are well known in the art, and the fact that light is required for the photosynthesis of microalgae is also well known. However, among these requirements, the method is changed by application of light.

본 발명에서는 광투과성 배양기(10)가 특히 도 3에 도시된 바와 같은 구조물에 탑재된 상태로 미세조류의 광합성을 위한 광이 조사된다.In the present invention, light for light synthesis of microalgae is irradiated in a state where the light-permeable incubator 10 is mounted on a structure as shown in Fig.

보다 상세하게, 광투과성 배양기(10)에 광을 조사하기 위한 광 조사 구조물은 특히 도 3 내지도 도 5에 도시된 바와 같이 각각의 광원(2)을 배치하여 설치하기 위한 수직형 프레임(1)을 포함한다. 상기 수직형 프레임(1)의 전방으로는 상기한 바와 같은 각각의 광투과성 배양기(10)가 개별적으로 설치되는 설치 구조물(7)이 마련되고 그 전방으로는 조사되는 광을 다시 광투과성 배양기(10) 방향으로 반사시키기 위한 구조물로서의 반사판(3)이 마련된다. 또한 도면부호 7로 도시되어 있는 설치 구조물의 하부에는 각각의 광투과성 배양기(10)의 하부를 일정 높이로 지지하기 위한 하부 구조물(5)이 마련된다. 각각의 광투과성 배양기(10)의 하부에 놓여지는 상기 하부 구조물(5)의 그 부위에는 광투과성 배양기 본체(12)의 하단을 각각 지지하기 위한 홀(6)이 마련된다.More specifically, the light irradiation structure for irradiating light to the light-permeable incubator 10 includes a vertical frame 1 for mounting and disposing the respective light sources 2 as shown in Figs. 3 to 5, . In the front of the vertical frame 1, there is provided an installation structure 7 in which the respective light-permeable incubators 10 as described above are individually installed, and the light irradiated forward of the respective light- ) Direction, as shown in Fig. In addition, a lower structure 5 for supporting the lower portion of each light-permeable incubator 10 at a predetermined height is provided at a lower portion of the installation structure shown by reference numeral 7. A hole 6 for supporting the lower end of the light-permeable body 12 is provided in the lower portion of the lower structure 5 placed at the lower portion of each light-permeable incubator 10.

이때, 상기한 반사판(3)은 여닫이 방식으로 구성되며, 특히 도 5에 도시된 바와 같이 필요에 따른 각도(세타)로 배향되게 주름진 형상으로 이루어진다. 즉, 주름진 형상의 반사판(3)의 주름진 각도(세타)를 조절하여 광투과성 배양기 본체(12)를 사방에서 광이 조사되게 하는 것이다. 도 3에서는 입사각과 반사각이 본질적으로 다르게 도시되어 있으나 이는 설명의 목적상 다르게 도시한 것일 뿐이며, 본 명세서를 완벽하게 숙지한 당업자라면 도 3을 통해 필요에 따른 반사각을 적절하게 조절할 수 있을 것이다.At this time, the reflection plate 3 is configured in a hinged manner, and in particular, as shown in FIG. 5, it is formed in a corrugated shape oriented at an angle (theta) according to need. That is, the corrugated angle (theta) of the corrugated reflector 3 is adjusted so that the light transmitting body 12 is irradiated with light from all directions. In FIG. 3, the incident angle and the reflection angle are shown to be different from each other. However, it will be appreciated that those skilled in the art will be able to properly adjust the reflection angle according to need by those skilled in the art.

또한, 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 광투과성 배양기(10)에 마련되어 있는 각각의 공기 주입관(30)은 하나의 메인 관(4)을 통해 이산화탄소 함유 공기가 공급되는 구조를 갖는다.In the present invention, as shown in FIG. 4, each of the air injection pipes 30 provided in each of the light permeable cells 10 has a structure in which carbon dioxide-containing air is supplied through one main pipe 4 .

이상에서는 본 발명의 바람직한 구체예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.

1 : 프레임
2 : 광원
3 : 반사판
4 : 메인 관
5 : 하부 구조물
6 : 지지 홀
7 : 배양기 설치 구조물
10 : 광투과성 배양기
12 : 배양기 본체
14 : 깔대기 모양의 하부
16 : 배양액 배출구
18a, 18b, 18c : 배양액 배출구
20a, 20b, 20c, 20d : 튜브관
22a, 22b, 22c, 22d : 원터치 볼밸브
24a, 24b : 고무마개
25 : 마개
30 : 공기 주입관
32 : 튜브관
34 : 공기필터
40 : 가스 배출관
42 : 튜브관
44 : 공기필터1: frame
2: Light source
3: Reflector
4: main pipe
5: Substructure
6: Support hole
7: incubator installation structure
10: Light permeable incubator
12: incubator main body
14: Funnel shaped bottom
16: Culture liquid outlet
18a, 18b, 18c: culture medium outlet
20a, 20b, 20c, 20d: tube tube
22a, 22b, 22c, 22d: one-touch ball valve
24a, 24b: Rubber plug
25: Plug
30: air inlet tube
32: tube tube
34: Air filter
40: gas discharge pipe
42: tube tube
44: air filter

Claims (4)

내부에는 배양하고자 하는 미세 조류를 수용하며, 개방된 상부와 하향으로 수렴하는 깔대기 모양의 하부를 갖는 광투과성 배양기의 본체;
상기 광투과성 배양기 본체측 개방된 상부에 끼움 결합되는 탄성 재질의 마개;
상기 탄성 재질의 마개에 대하여 수직으로 관통하여 설치되어 광투과성 배양기 본체에 수용되어 있는 미세 조류에 이산화탄소 함유 공기를 주입하기 위한 공기 주입관; 및
상기 탄성 재질의 마개에 대하여 수직으로 관통하여 설치되어 상기 광투과성 배양기 본체의 상부로부터 가스를 배출하기 위한 가스 배출관을 포함하여 이루어지며,
상기 광투과성 배양기 본체의 깔대기 모양의 하부에 끝단에는 배양액 배출구가 형성되어 있고 상기 광투과성 배양기 본체의 측면에는 수위별로 복수의 배양액 배출구가 형성되어 있으며, 상기 광투과성 배양기 본체로부터 일정 거리 떨어진 위치에는 광원이 설치되고, 상기 광원의 반대편에는 주름진 형상의 반사판이 설치되어 상기 광투과성 배양기 본체를 기준으로 하여 사방에서 광이 조사되는 것을 특징으로 하는 광생물 반응기.A main body of a light-permeable incubator for receiving microalgae to be cultivated and having a funnel-shaped lower portion that converges to an open top and a downward direction;
A cap made of an elastic material to be fitted into an upper portion opened to the body of the light permeable body;
An air inlet tube for vertically penetrating the elastic material stopper to inject carbon dioxide-containing air into the microalgae contained in the light permeable body; And
And a gas discharge pipe installed vertically through the stopper of the elastic material for discharging the gas from the upper portion of the main body of the light transmissive incubator,
Wherein a plurality of culture liquid outlets are formed on the side surface of the light permeable body of the light permeable body at a certain distance from the body of the light permeable body, And a reflection plate having a corrugated shape is provided on the opposite side of the light source, so that light is irradiated from all directions with respect to the light permeable body. 청구항 1에 있어서,
상기 공기 주입 주입관, 상기 가스 배출관 또는 이 둘 모두에는 공기를 여과하기 위한 공기 필터가 분리 가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 광생물 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the air injection tube, the gas discharge tube, or both are removably mounted with an air filter for filtering air. 청구항 1에 있어서,
상기 공기 주입관의 하단은 상기 광투과성 배양기 본체의 깔대기 모양의 하부까지 이르도록 설치되고, 상기 가스 배출관의 하단은 상기 광투과성 배양기 본체의 내측 상단의 공기층에 정위되게 설치되는 것을 특징으로 하는 광생물 반응기.The method according to claim 1,
Wherein a lower end of the air injection tube is installed to reach a lower portion of a funnel shape of the body of the light transmissive incubator body and a lower end of the gas discharge tube is installed to be positioned in an upper air layer of an inner upper side of the body of the light permeable body. Reactor. 청구항 1에 있어서,
상기 배양액 배출관에는 튜브관이 설치되고, 상기 튜브관에는 미세조류 배양액의 임의 배출을 위한 원터치 볼밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 광생물 반응기.The method according to claim 1,
Wherein the culture liquid discharge pipe is provided with a tube pipe, and the tube pipe is provided with a one-touch ball valve for discharging the culture liquid of the microalgae.
KR1020130092638A 2013-08-05 2013-08-05 Photobioreactor used in microalgal cultures KR101500443B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130092638A KR101500443B1 (en) 2013-08-05 2013-08-05 Photobioreactor used in microalgal cultures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130092638A KR101500443B1 (en) 2013-08-05 2013-08-05 Photobioreactor used in microalgal cultures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150016771A true KR20150016771A (en) 2015-02-13
KR101500443B1 KR101500443B1 (en) 2015-03-09

Family

ID=52573396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130092638A KR101500443B1 (en) 2013-08-05 2013-08-05 Photobioreactor used in microalgal cultures

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101500443B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160136623A (en) * 2015-05-20 2016-11-30 (주)웰니스앤 Microalgae culture system
CN109554279A (en) * 2019-01-23 2019-04-02 山东科技大学 A kind of microalgae carbon sequestration is at mine coproduction integrated apparatus
CN110538864A (en) * 2019-07-18 2019-12-06 张军 Microbial soil remediation device and method
EP3825396A1 (en) 2019-11-22 2021-05-26 Ifremer System and method for cultivating phytoplankton strains

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101690480B1 (en) * 2015-12-23 2016-12-28 한국지역난방공사 Multi-functional port for microalgae cultivation and harvesting

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SI2150608T1 (en) * 2007-05-07 2018-04-30 Protalix Ltd. Large scale disposable bioreactor
FR2974814B1 (en) * 2011-05-06 2017-06-02 Acta Alga FIRMLY PHOTOBIOREACTOR FOR THE CULTURE OF PHOTOSYNTHETIC MICROORGANISMS
KR101312626B1 (en) * 2011-10-28 2013-10-01 현대제철 주식회사 Apparatus for cultivating algae

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160136623A (en) * 2015-05-20 2016-11-30 (주)웰니스앤 Microalgae culture system
CN109554279A (en) * 2019-01-23 2019-04-02 山东科技大学 A kind of microalgae carbon sequestration is at mine coproduction integrated apparatus
CN110538864A (en) * 2019-07-18 2019-12-06 张军 Microbial soil remediation device and method
EP3825396A1 (en) 2019-11-22 2021-05-26 Ifremer System and method for cultivating phytoplankton strains
FR3103497A1 (en) * 2019-11-22 2021-05-28 Ifremer SYSTEM AND METHOD OF CULTURE OF PHYTOPLANKTON STRAINS

Also Published As

Publication number Publication date
KR101500443B1 (en) 2015-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101500443B1 (en) Photobioreactor used in microalgal cultures
KR101200162B1 (en) Apparatus and method for growing biological organisms for fuel and other purposes
US7176024B2 (en) Bioreactor for growing biological materials supported on a liquid surface
KR101043583B1 (en) Photobioreactor having baffles integrally provided with internal light source for high density cultivation of microalgae
CN102439129A (en) Algae production and harvesting apparatus
CN204474693U (en) A kind of culture apparatus special for drug treating zebrafish embryo and juvenile fish
US20120021505A1 (en) Circulatory photobioreactor
CN114606103B (en) Hybrid type photobioreactor
KR101222696B1 (en) Photobioreactor for micro algae cultivation comprising arc type partition structure for forming vortex
KR101556771B1 (en) Enclosed photobioreactor for incubating microalgae
CN108641909A (en) A kind of microalgae sterile culture device and cultural method suitable for mixotrophic cultivation
CN102676371B (en) Photobioreactor for carbon sequestration and deoxygenation and application thereof
KR101690480B1 (en) Multi-functional port for microalgae cultivation and harvesting
KR101439138B1 (en) Photo bioreactor for culturing micro algae
KR101125711B1 (en) A tricking photobioreactor and method for culturing microalgae using them
KR101517838B1 (en) Method for cultivating photosynthetic microalgae by co-cultivation
JP2017131195A (en) Microorganism culture apparatus
CN204162724U (en) A kind of perfusion cap cultivated for biological sample filling type
CN203788929U (en) Separating device for separating eggs and larva of brine shrimps
KR101513418B1 (en) Apparatus for collecting and removing carbon dioxide
JPH0723767A (en) Photo-bioreactor
KR20190136200A (en) bioreactor for inducing germination and differentiation
KR102643439B1 (en) A photobioreactor for culturing photosynthetic microorganisms and a culture vessel support therefor
KR20130107013A (en) Culture medium for microalgae using transparent corrugated board
WO2022186001A1 (en) Culture apparatus and culture method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180305

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190305

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200304

Year of fee payment: 6