NL9100715A - Algae-growing reactor - comprises porous component contg. heater and enclosed in inclined translucent tube - Google Patents

Algae-growing reactor - comprises porous component contg. heater and enclosed in inclined translucent tube Download PDF

Info

Publication number
NL9100715A
NL9100715A NL9100715A NL9100715A NL9100715A NL 9100715 A NL9100715 A NL 9100715A NL 9100715 A NL9100715 A NL 9100715A NL 9100715 A NL9100715 A NL 9100715A NL 9100715 A NL9100715 A NL 9100715A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
reactor
algae
porous component
tube
enclosed
Prior art date
Application number
NL9100715A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Bopam B V I O
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 Bopam B V I O filed Critical Bopam B V I O
Priority to NL9100715A priority Critical patent/NL9100715A/en
Publication of NL9100715A publication Critical patent/NL9100715A/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/12—Unicellular algae; Culture media therefor
    • 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
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/06—Tubular
    • 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
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/14—Scaffolds; Matrices
    • 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
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
    • C12M41/24—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes inside the vessel

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Algae are grown in a reactor on a substratum with liq. feeding base. The reactor comprises an inclined translucent tube contg. a porous component. Over roughly 240 deg. the latter leaves a gap of 3 to 12mm between itself and the tube wall, and it contains a central passage accommodating a tubular heat-transmitting component. Near the reactor ends the passage is connected to the space between the tube wall and the porous component. The reactor can be mounted parallel to the earth's axis, with the free space between tube and porous component toward the south. The porous component can be of expanded polystyrene foam with a specific gravity between 15 and 40 kg per cm.metre. Alternatively ceramic can be used.

Description

Reactor voor het kweken, van algen.Reactor for the cultivation of algae.

De uitvinding betreft een reactor voor het kweten van algen op een vloeibare voedingsbodem. De reactor is in hoofdzaak buisvormig en is onder een hoek met de horizon met de reactieruimte naar het zuiden gericht. De algen warden gekweekt in de tussenruimte tussen een poreuze ondergrond en de lichtdoorlaatbare buis welke gevuld is met de vloeibare voedingsbodem. In het poreuze element bevindt zich een kanaal dat verbonden is met de einden van de reactieruimte waardoor een circulerende stroom mogelijk is. In de kern van dit kanaal bevindt zich een buisvormig warmte overdragend element waarmee de temperatuur van de reactor constant gehouden wordt. Door de temperatuurverschillen tussen het kanaal en de reactieruimte onstaat een thermosyfon circulatie. De algen worden afgevoerd via een zuurstofafscheider naar een roterende zeefdroger en gedroogd.The invention relates to a reactor for cultivating algae on a liquid culture medium. The reactor is substantially tubular and faces south with the reaction space at an angle to the horizon. The algae were grown in the space between a porous substrate and the light-permeable tube which is filled with the liquid culture medium. In the porous element there is a channel connected to the ends of the reaction space allowing circulating flow. At the core of this channel is a tubular heat transfer element with which the temperature of the reactor is kept constant. Due to the temperature differences between the channel and the reaction space, a thermosyphon circulation is created. The algae are removed via an oxygen separator to a rotary screen dryer and dried.

Bij biochemische processen zoals mestverwerking ontstaat vaak waterig afval die niet in het riool of buitenwater geloosd mag worden. In dit afval komen naast koolwaterstof verbindingen verschillende zouten en nitraten voor. Gebleken is dat in een aantal gevallen dit afval geschikt is als voedingsbodem voor algen. De algen zijn in staat om in combinatie met fotosyntese nitraten te binden tot eiwitten en de koolwaterstof vebindingen om te zetten. Algen kunnen zich in zout water goed in stand houden. Gedroogde algen zijn een belangrijk voedingsmiddel voor mens en dier.Biochemical processes such as manure processing often create aqueous waste that must not be discharged into the sewer or outside water. In addition to hydrocarbon compounds, this waste contains various salts and nitrates. It has been found that in a number of cases this waste is suitable as a breeding ground for algae. The algae are able to bind nitrates to proteins in combination with photosynthesis and to convert the hydrocarbon compounds. Algae can survive well in salt water. Dried algae are an important food for humans and animals.

Het is bekend dat algen gekweekt warden op platte ondiepe bakken. De productie is echter laag daar het zonlicht onder een ongunstige hoek binnenvalt. De verdamping van het water is hoog en het oogsten een arbeidsintensieve taak.Algae are known to have been grown on flat shallow trays. However, production is low as the sunlight enters at an unfavorable angle. The evaporation of the water is high and the harvesting a labor intensive task.

De uitvinding betreft een reactor die de mogelijkheid biedt optimaal van het zonlicht gebruik te maken door de reactor evenwijdig aan de aardas te plaatsen met de reactorruimte naar het zuiden gericht. Hierbij zijn de algen gemakkelijk te oogsten, is zuurstof op te vangen en warmte te produceren die op een andere plaats te gebruiken is.The invention relates to a reactor which offers the possibility of making optimum use of the sunlight by placing the reactor parallel to the earth's axis with the reactor space facing south. The algae are easy to harvest, oxygen can be collected and heat can be used elsewhere.

Het voor fotosyntese effectieve licht heeft een gering doordringings vermogen in water. Algen groeien in het algemeen op een vaste ondergrond in ondiep water. Gebleken is nu dat algen zeer effectief te kweken zijn in een dunne laag water op een poreuze ondergrond. Hiertoe wordt een 1 ich.tdoorlaten.de buis gebruikt die onder een hoek met de horizon wordt opgesteld waarin zich een poreuze ondergrond bevindt. Door deze constructie is een gesloten systeem verkregen dat effectiever is en daarnaast een opbrengst heeft van zuurstof en een aanzienlijke hoeveelheid warmte produceert.The light effective for photosynthesis has a low permeability in water. Algae generally grow on firm ground in shallow water. It has now been found that algae can be cultivated very effectively in a thin layer of water on a porous substrate. To this end, a 1-permeable tube is used, which is positioned at an angle to the horizon in which there is a porous substrate. This construction provides a closed system that is more effective and also has an oxygen yield and produces a significant amount of heat.

De uitvinding zal bespraken worden aan de hand van de tekeningen.The invention will be discussed with reference to the drawings.

Fig. 1 toont een dwarsdoorsnede over de reactorbuis.Fig. 1 shows a cross section across the reactor tube.

Fig. 2 toont de reactorbuis in langsdoorsnede en schematisch de installatie,Fig. 2 shows the reactor tube in longitudinal section and schematically the installation,

De reactorbuis (1) is vervaardigd uit lichtdoorlatend materiaal, bijvoorbeeld glas of eenglasheldere kunststof. In de reactorbuis (1) is een poreus element (2) aangebracht. Dit poreuze element (2) steunt bij (3) tegen de reactorbuis (1). Gebleken is dat geëxpandeerd polystyreenschuim een bijzonder goede ondergrond is. Ook is gebruik van andere poreuze kunststof schuimsoorten of keramische materialen magelijk. Tussen de reactorbuis en het poreuze element (2) is over een hoek van ongeveer 240 graden een tussenruimte (4> vrijgelaten. De afstand tussen reactorbuis (1) en het poreuze element (2) is omstreeks 8 millimeter. In het hart van het poreuze element (2) is een kanaal (5) uitgespaard. In het hart van kanaal (5) is een buis (6). Bij (7) en (8) zij aan de einden van het poreuze element (2) verbindingen tussen de tussenruimte (4) en het kanaal (5). De reactorbuis (1) is aan beide zijden afgesloten met een deksel <9>. Dit deksel (9) steunt buis (6) en heeft aansluiting (10) voor aan- en afvoerleidingen. Bij (11) wordt verse voedingsbodem aangevoerd. Bij (12) wordt een mengsel van vloeistof, algen en zuurstof afgevoerd naar zuurstofafscheider (13) met zuurstofafvoerleiding (14). Van de zuurstofafscheider (13) wordt het vloeistofmengsel naar een roterende zeef (15) gebracht waar de vloeistof via leiding (16) afgevoerd wordt en de algen bij (17) opgevangen en gedroogd worden.The reactor tube (1) is made of a translucent material, for example glass or a crystal-clear plastic. A porous element (2) is arranged in the reactor tube (1). This porous element (2) supports (3) against the reactor tube (1). It has been found that expanded polystyrene foam is a particularly good substrate. Use of other porous plastic foams or ceramic materials is also possible. Between the reactor tube and the porous element (2), an intermediate space (4> is left at an angle of approximately 240 degrees. The distance between the reactor tube (1) and the porous element (2) is approximately 8 millimeters. At the heart of the porous element (2) has a channel (5) recessed In the heart of channel (5) is a tube (6). At (7) and (8) at the ends of the porous element (2) there are connections between the interspace (4) and the duct (5) The reactor tube (1) is closed on both sides with a cover <9>. This cover (9) supports tube (6) and has connection (10) for supply and discharge pipes. (11) fresh nutrient medium is fed in. (12) a mixture of liquid, algae and oxygen is discharged to oxygen separator (13) with oxygen discharge pipe (14). From the oxygen separator (13) the liquid mixture is brought to a rotating sieve (15) where the liquid is discharged via line (16) and the algae at (17) are collected and dried.

Buis (6) is aangesloten op een warmtewisselaar (18) met een (niet getekende) circulatiepamp.Tube (6) is connected to a heat exchanger (18) with a circulation pump (not shown).

Bft WÊT-klng- is als volgti de algen hechten zich op het poreuze element (2). in het zonlicht groeien de algen en produceren zuurstof terwijl koolhydraten en eiwitten gevormd worden. Hiertoe worden nitraten, koolwaterstoffen en zouten uit de voedingsbodem opgenomen. Wanneer de algen een zekere lengte hebben gekregen laten deze los en kunnen dan naar de zuurstofafscheider (13) en verder gevoerd worden.Bft WÊT-klng- is as follows: the algae adhere to the porous element (2). in the sunlight the algae grow and produce oxygen while carbohydrates and proteins are formed. To this end, nitrates, hydrocarbons and salts are taken up from the nutrient medium. When the algae have reached a certain length, they release and can then be transported to the oxygen separator (13) and beyond.

Doordat de reactorbuis (1) als zonnecollector fungeert zal in veel gevallen de temperatuur te hoog worden en het proces stoppen. Het de buis <6> en de warmtewisselaar <18> is de temperatuur in de reactorbuis (1) te regelen waarbij door het temperatuurverschil van de vloeistof tussen tussenruimte (4> en kanaal <5> een circulatie ontstaat. Wanneer de buitentemperatuur te laag wordt kan buis (6) als verwarmingselement dienen waardoor over een groter deel van het jaar de reactor kan blijven functionneren.Because the reactor tube (1) functions as a solar collector, in many cases the temperature will become too high and the process will stop. The tube <6> and the heat exchanger <18> can be used to regulate the temperature in the reactor tube (1), whereby the temperature difference of the liquid between the intermediate space (4> and channel <5> creates a circulation.) When the outside temperature becomes too low. tube (6) can serve as a heating element so that the reactor can continue to function over a larger part of the year.

Claims (3)

41 Reactor voor kweek van algen op een substraat met vloeibare voedingsbodem volgens conclusie 1, 2 en 3 met het kenmerk dat het poreuze element bestaat uit kunststofschuim met een soortelijk gewicht van 15 tot 40 kilogram per kubieke meter 5] Reactor voor kweek van algen op een substraat met vloeibare voedingsbodem volgens conclusie 1, 2, 3 en 4 met het kenmerk dat het poreuze element bestaat uit poreus keramisch materiaal.Reactor for cultivation of algae on a substrate with liquid culture medium according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the porous element consists of plastic foam with a specific weight of 15 to 40 kilograms per cubic meter 5] Reactor for cultivation of algae on a substrate with liquid culture medium according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that the porous element consists of porous ceramic material. 63 Reactor voor kweek van algen op een substraat met vloeibare voedingsbodem volgens conclusie 1, 2, 3, 4 en 5 met het kenmerk dat de lichtdoorlatende buis is vervaardigd uit glas.Reactor for culture of algae on a substrate with liquid culture medium according to claims 1, 2, 3, 4 and 5, characterized in that the light-transmitting tube is made of glass. 73 Reactor voor kweek van algen op een substraat met vloeibare voedingsbodem volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5 en 6 met het kenmerk dat de lichtdoorlatende buis is vervaardigd uit een glasheldere kunststof.Reactor for culture of algae on a substrate with liquid culture medium according to claim 1, 2, 3, 4, 5 and 6, characterized in that the light-transmitting tube is made of a crystal-clear plastic.
NL9100715A 1991-04-25 1991-04-25 Algae-growing reactor - comprises porous component contg. heater and enclosed in inclined translucent tube NL9100715A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9100715A NL9100715A (en) 1991-04-25 1991-04-25 Algae-growing reactor - comprises porous component contg. heater and enclosed in inclined translucent tube

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9100715A NL9100715A (en) 1991-04-25 1991-04-25 Algae-growing reactor - comprises porous component contg. heater and enclosed in inclined translucent tube
NL9100715 1991-04-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9100715A true NL9100715A (en) 1992-11-16

Family

ID=19859173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9100715A NL9100715A (en) 1991-04-25 1991-04-25 Algae-growing reactor - comprises porous component contg. heater and enclosed in inclined translucent tube

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL9100715A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2471492A (en) * 2009-07-01 2011-01-05 Questor Group Ltd C Floating cultivation device for algae
ITCE20090007A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-18 M2M Engineering Sas LOW-COST INDUSTRIAL PHOTOBIOREACTOR, WITH HIGH PRODUCTION EFFICIENCY AND HIGH GASOUS ABSORPTION FOR MASSIVE MICRO-ALGAE OR GENERIC CULTURAL ORGANISMS UNICELLULAR PHOTOSYNTHETICS
DE102009045853A1 (en) 2009-10-20 2011-04-21 Wacker Chemie Ag Multi-chamber photobioreactor
FR2964666A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-16 Univ Nantes DEVICE FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF A DIRECT LIGHTING SOLAR PHOTOBIOREACTOR

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2471492A (en) * 2009-07-01 2011-01-05 Questor Group Ltd C Floating cultivation device for algae
ITCE20090007A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-18 M2M Engineering Sas LOW-COST INDUSTRIAL PHOTOBIOREACTOR, WITH HIGH PRODUCTION EFFICIENCY AND HIGH GASOUS ABSORPTION FOR MASSIVE MICRO-ALGAE OR GENERIC CULTURAL ORGANISMS UNICELLULAR PHOTOSYNTHETICS
DE102009045853A1 (en) 2009-10-20 2011-04-21 Wacker Chemie Ag Multi-chamber photobioreactor
WO2011048086A2 (en) 2009-10-20 2011-04-28 Wacker Chemie Ag Multichamber photobioreactor
FR2964666A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-16 Univ Nantes DEVICE FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF A DIRECT LIGHTING SOLAR PHOTOBIOREACTOR
WO2012035027A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-22 Universite De Nantes Device for controlling the temperature of a direct-illumination solar photobioreactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1316004C (en) Multi-layered photobioreactor and method of culturing photosynthetic microorganisms using the same
US5009029A (en) Conductive temperature control system for plant cultivation
Sablani et al. Simulation of fresh water production using a humidification-dehumidification seawater greenhouse
JP7293249B2 (en) Systems and methods for solar greenhouse aquaponics and blackworm composters and automatic fish feeders
US4825588A (en) Lightweight corrugated planter
NL9100715A (en) Algae-growing reactor - comprises porous component contg. heater and enclosed in inclined translucent tube
ITRM20070397A1 (en) CONTAINER FOR ORTOFLOROVIVAISMO PROTECTED ACCORDING TO THE &#34;OUT OF THE GROUND&#34; TECHNIQUE WITH A THERMAL CONDITIONING SYSTEM FOR CULTIVATION SUBSTRATES.
RU97107777A (en) BIO COMPLEX &#34;EDEM&#34;
Yadav et al. Design of a Solar Modified Greenhouse Prototype
CN2142260Y (en) Greenhouse for cultivation of seedling
RU2446672C1 (en) Bioenergy complex
CN205473718U (en) Little algae system of cultivateing of sewage treatment can carry out
WO2002069695A1 (en) Apparatus and system for plant production
RU2160004C2 (en) Method of reprocessing organic substrates with insect larva
KR101923803B1 (en) Energy-saving biofloc culture system using solar energy
CA3187814A1 (en) System and method for passive solar houses, buildings and skyscrapers with integrated aquaponics, greenhouse and mushroom cultivation
CN113796341B (en) Land-pond relay large-scale pond ecological breeding technology for eleutheronema tetradactylum
US20220204897A1 (en) Light and temperature device for optimzing the production of biomass in bioreactors
CN207531700U (en) A kind of acetabulum jellyfish cultivates water circulation system
SU1664198A1 (en) Plant for growing of microscopic algae
Pasternak et al. Use of alternative energy sources in protected agriculture
CN2182517Y (en) Structure for solar energy green house with organisms circulation function
Tiwari et al. A comparison of active heating of biogas systems for higher production
JPS5837818B2 (en) Hydroponic method
CN108002406A (en) Salt manufacture system

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed