NO20092980A1 - Fotobioreaktor - Google Patents

Fotobioreaktor Download PDF

Info

Publication number
NO20092980A1
NO20092980A1 NO20092980A NO20092980A NO20092980A1 NO 20092980 A1 NO20092980 A1 NO 20092980A1 NO 20092980 A NO20092980 A NO 20092980A NO 20092980 A NO20092980 A NO 20092980A NO 20092980 A1 NO20092980 A1 NO 20092980A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
container
support elements
frame element
photobioreactor
support
Prior art date
Application number
NO20092980A
Other languages
English (en)
Other versions
NO330205B1 (no
Inventor
Lars Andreas Dahle
Original Assignee
Microa As
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 Microa As filed Critical Microa As
Priority to NO20092980A priority Critical patent/NO20092980A1/no
Priority to AU2010293157A priority patent/AU2010293157B2/en
Priority to CN2010800381605A priority patent/CN102482629B/zh
Priority to PCT/NO2010/000266 priority patent/WO2011031161A1/en
Priority to CA2772182A priority patent/CA2772182C/en
Priority to JP2012528771A priority patent/JP5084979B1/ja
Priority to EP10815674.6A priority patent/EP2475761B1/en
Priority to MX2012002884A priority patent/MX2012002884A/es
Priority to RU2012112420/10A priority patent/RU2508396C2/ru
Priority to BR112012005146A priority patent/BR112012005146B1/pt
Priority to ES10815674.6T priority patent/ES2604129T3/es
Priority to KR1020127008865A priority patent/KR101803920B1/ko
Priority to US12/830,643 priority patent/US8318478B2/en
Publication of NO330205B1 publication Critical patent/NO330205B1/no
Publication of NO20092980A1 publication Critical patent/NO20092980A1/no
Priority to IL218206A priority patent/IL218206A/en
Priority to IN2056DEN2012 priority patent/IN2012DN02056A/en
Priority to CL2012000621A priority patent/CL2012000621A1/es
Priority to ZA2012/02407A priority patent/ZA201202407B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/04Apparatus for enzymology or microbiology with gas introduction means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/16Apparatus for enzymology or microbiology containing, or adapted to contain, solid media
    • C12M1/18Multiple fields or compartments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/02Photobioreactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/26Constructional details, e.g. recesses, hinges flexible
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/48Holding appliances; Racks; Supports
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M3/00Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, 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
    • C12N1/12Unicellular algae; Culture media therefor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

FOTOBIOREAKTOR
Oppfinnelsen vedrører en fotobioreaktor for dyrking av fotosyntetiske mikroorganismer. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en fotobioreaktor for fotosyntetiske organsimer hvor fotobioreaktoren kombinerer et stort reaktorvolum med en kort lysvei, noe som gir stort utbytte ved dyrking av fotosyntetiske mikroorgansimer.
En rekke arter fotosyntetiske eller fototrofe mikroorganismer, spesielt alger, dyrkes kommersielt. Fotosyntetiske mikroorgansimer omfatter en rekke arter, for eksempel, men ikke begrenset til Spirulina spp., Chlorella spp., Arthrospira spp., Dunaliella spp. og cyanobakterier.
Mikroalger kan anvendes til kosttilskudd i det de inneholder langkjedete flerumettete fettsyrer, vitaminer og antioksydan-ter. De kan også anvendes i farmasøytisk industri i det en-kelte arter inneholder farmasøytiske virkestoffer som stero-ler, antimikrobielle substanser, antivirale substanser og kreftbehandlende substanser.
Fotosyntetiske mikroorgansimer kan også brukes til energipro-duksjon. Grønnalger og cyanobakterier kan ved hjelp av sol-energi spalte vann til hydrogen og oksygen. Alger kan benyttes som kilde for biodiesel og er langt mer effektive til dette enn tradisjonelle oljeplanter som for eksempel oljepal-mer.
Fotosyntetiske mikroorgansimer er avhengig av lys som energi-kilde, CO2oppløst i vann som karbonkilde og næringssalter i vann som kilde for i hovedsak nitrogen, kalium, fosfor og svovel, samt spormineraler som for eksempel jern, kalsium, og magnesium.
Fotosyntetiske mikroorgansimer kan dyrkes innendørs ved hjelp av kunstlys, men det er mest vanlig å dyrke algene utendørs i sollys. Produktivitet, målt som biomasse pr. volumenhet, avhenger blant annet av lystilgang og lysregime. Lysregime vil si tidsforholdet mellom lys og mørke.
Det finnes en rekke systemer for dyrking av mikroalger. En enkel dyrkingsmåte med lave investeringskostnader, er å an-vende grunne dammer. En ulempe med disse er at mikroorganismene i overflaten mottar mye lys, mens celler noen få centi-meter lengre ned i vannsøylen får mindre lys. Når kulturen blir tett, vil celler lengre ned i vannsøylen få svært lite lys. Disse vil derfor ikke vokse. Dette kan til en viss grad avhjelpes ved å røre om i vannet da turbulens vil føre til at flere celler eksponeres for sollys.
Andre systemer for dyrking av mikroalger omfatter rørsyste-mer, enten av rette rør eller bøyde rør, som beskrevet i pa-tentskriftene ITF950093, WO 2008010737, GB 2118572 og US 3,955,317, og av for eksempel Carlozzi og Torzillo, 1996.
(Productivity of Spirulina in a strongly curved outdoor tubu-lar photobioreactor. Appl. Microbiol. Biotechnol., 45:18-23). En ulempe med rørsystemer er at volumet i fotobioreaktoren er forholdsvis lite i forhold til den gulvflate eller det areal
systemet krever for installasjonen, det såkalte fotavtrykk. Rørdiameteren må holdes forholdsvis liten for at lyset skal nå fram til mikroorganismene i den del av røret som er lengst borte fra lyskilden. En annen ulempe er at strømningen i et
rørsystem er laminær. Dette kan avhjelpes noe ved hjelp av bøyde rør, der strømningen vil være mer turbulent.
Patentskrift US 2008274494 beskriver en fotobioreaktor i et transparent, fleksibelt polymermateriale som for eksempel po-lyetylen. Fotobioreaktoren henger ned fra et stativ i form av en lang, forholdsvis bred og tynn pose. Posen er videre forsynt med innvendige strømningsavbøyere for å skape turbulens når algedyrkingsmediet strømmer ned gjennom posen. De innvendige strømningsavbøyerne vil også holde veggene i posen sam-men slik at posen ikke buler ut når den fylles med væske. Søkers eget patentskrift WO 2005121309 beskriver en fotobioreaktor i form av en flat, hengende pose med tildannede kana-ler i posen. Patentskrift US 5,534,417 beskriver en fotobioreaktor bestående av en serie rør som henger ned fra et stativ.
Patentskrift US 5,981,271 beskriver et apparat for dyrking av alger utendørs der algereaktoren er et flatt, liggende kammer med et fall på ca. 3 %. Dybden i kammeret er ca. 5 cm.
Med dyrkingsvæske menes i det følgende en væske sammensatt av komponenter valgt fra gruppen bestående av: ferskvann, brakk-vann, sjøvann, saltoppløsning, bakterier, fototrofe bakterier, cyanobakterier, encellete eukariote alger, flercellete eukariote alger, dinoflagellater, euglena, næringssalter, gasser i oppløst form, gasser i uoppløst form, mineraler, sporstoffer, vitaminer, surhetsregulerende middel, chelato-rer, surfaktanter, antibiotika og fortykningsmiddel.
Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste en av ulempene ved kjent teknikk.
Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående be-skrivelse og i etterfølgende patentkrav.
I et første aspekt vedrører oppfinnelsen en fotobioreaktor som omfatter en beholder med en første og en andre ytre sideflate, hvor beholderen er tildannet av et fleksibelt, fluidtett og transparent materiale der beholderen er anordnet i et stativ forsynt med langstrakte, i hovedsak vertikale, støtte-element anordnet i minst én horisontal rekke, hvorved støtte-elementene ligger vekselvis støttende an mot beholderens første og andre ytre sideflate. Dette har den fordel at når beholderen fylles med dyrkingsvæske, vil den på grunn av væs-ketrykket spiles ut og klemmes mot støtteelementene. Støtte-elementene vil bevirke at beholderen i bruksstilling vil innta en forholdsvis flat fasong i vertikal retning og en lang-strakt fasong i horisontal retning. Derved oppnås oppfinnel-sens formål ved at det dannes en forholdsvis kort lysvei mellom beholderens første og andre sideflate samtidig som beholderen rommer et forholdsvis stort volum dyrkingsvæske.
Fotobioreaktoren kan være forsynt med en ramme som kan utgjø-res av minst ett element valgt fra gruppen bestående av et nedre rammeelement, et øvre rammeelement, et siderammeelement og et strammeelement.
Avstanden mellom to påfølgende støtteelement kan være vesentlig mindre enn beholderens vertikale utstrekning i bruksstilling. Avstanden kan for eksempel være 5 cm, alternativt 10 cm, alternativt 15 cm og ytterligere alternativt 20 cm. Støt-teelementene kan være anordnet i to rekker. I én utførelses-form kan støtteelementene i en første rekke være forskjøvet horisontalt i forhold til støtteelementene i en andre rekke.
I én utførelsesform kan i det minste hvert andre støtteele-ment være forskyvbart tilordnet rammen i en retning som er perpendikulær på en senterlinje. I en ytterligere utførelses-form kan i det minste hvert andre støtteelement være eksentrisk dreibart om støtteelementets vertikale lengdeakse. I disse to utførelsesformene oppnås at avstanden mellom beholderens første og andre sideflate kan reguleres.
Støtteelementene kan i sitt nedre endeparti være fastgjort til det nedre rammeelementet. Støtteelementene kan videre i sitt øvre endeparti være fastgjort til det øvre rammeelementet .
Beholderen kan i sitt første og andre endeparti være forsynt med et henholdsvis første og andre strammeelement som er fastgjort til i det minste stativets nedre rammeelement.
Øvre rammeelement kan være forsynt med midler for posisjonering av beholderen i vertikal retning. Øvre rammeelement kan være forsynt med i det minste to opphengsmekanismer og hver opphengsmekanisme kan utgjøres av i det minste av to rullekuleholdere hvis kulers frie parti tildanner i det vesentlige en vertikal spalte. Beholderen kan langs sin øvre kant i bruksstilling være forsynt med midler for posisjonering av beholderen i vertikal retning. Beholderen kan langs sin øvre kant i bruksstilling være forsynt med en langsgående fortykning. Den langsgående fortykning kan utgjøres av en wire. Dette har den fordel at en tom beholder raskt kan bringes på plass i stativet i ønsket vertikal posisjon langs hele beholderens lengde før det fylles dyrkingsvæske i beholderen.
I det etterfølgende beskrives et eksempel på foretrukne ut-førelsesf ormer som er anskueliggjort på medfølgende tegning-er, hvor: Fig. 1 viser skjematisk en fotobioreaktor sett fra siden; Fig. 2a-d viser skjematisk en fotobioreaktor sett ovenfra langs snittet II-II i figur 1, der plasseringen av støtteelementene er vist med ulike posisjoner og tverrsnittsutforminger; Fig. 3a-b viser i en større målestokk en alternativ utførelse av støtteelement med en eksentrisk innfesting i fotobioreaktorens ramme; Fig. 4 viser i en ytterligere annen målestokk et forenklet lengderiss av en fotobioreaktor med opphengsanord-ninger for en beholder; og Fig. 5 viser et forenklet tverrsnittsriss langs snittet V-V i figur 4 av en fotobioreaktor med opphengsanord-ninger for en beholder.
På tegningene betegner henvisningstallet 1 en fotobioreaktor. Fotobioreaktoren 1 omfatter en beholder 2 forsynt med en første ytre sideflate 20 og en andre ytre sideflate 20'. Beholderen 2 er tildannet av et fleksibelt, fluidtett og transparent materiale som for eksempel et plastmateriale. Beholderen 2 kan være framstilt som en pølse eller den kan være framstilt ved å legge en første plastfolie over en andre plastfolie for deretter å sammenføye plastfoliene i deres sidekanter ved for eksempel en sammensveising. Bredden på beholderen 2 kan tilpasses bruken og være for eksempel 0,75 m, lm, 1,5 m, 2 m eller mer enn 2 m. Lengden på beholderen 2 velges i forhold til beholderens 2 ønskede volum og det er ingen andre begrensning utover dette enn begrensninger av praktisk art. Lengden kan for eksempel være 5 m, 10 m, 25 m, 50 m, 75 m, 100 m eller lengre enn 100 m.
Beholderen 2 er anordnet i et stativ 3. Stativet 3 er forsynt med langstrakte, i hovedsak vertikale støtteelement 32 som i figurene, med unntak av figur 2d, er vist anordnet i to rekker. I en alternativ utførelse kan støtteelementene 32 være anordnet i én rekke som vist i figur 2d. Støtteelementene 32 er i sitt nedre parti 320 fastgjort til et nedre rammeelement 34 og i sitt øvre parti 322 fastgjort til et øvre rammeele ment 36. Nedre rammeelement 34 og øvre rammeelement 36 er forsynt med midler (ikke vist) for sideveis støtte og midler (ikke vist) for fastholdelse av øvre rammeelement 36 til støtteelementenes øvre parti 322. Nedre rammeelement 34 kan ligge på en grunn, for eksempel et gulv eller et jorde. I en alternativ utførelse kan nedre rammeelement 34 utgjøres av hull i et gulv eller hull i bakken.
Beholderen 2 er i sitt første endeparti 22 forsynt med et strammeelement 38 og er i sitt andre endeparti 24 forsynt med et tilsvarende strammeelement 38. Beholderen 2 kan i sine endeparti 22, 24 være fastgjort til strammeelementet 38 ved at beholderen 2 er ført omkring strammeelementet 38 som vist i figur 2a-d og beholderen 2 er overlappende festet til seg selv med hjelp av en sveiseskjøt 26.
Den horisontale avstand mellom beholderens 2 ytre sideflater 20, 20' avhenger av to faktorer: den horisontale avstand mellom to påfølgende støtteelement 32 og avstanden mellom støt-teelementets 32 sider som ligger støttende an mot beholderen 2 og fotobioreaktorens 1 senterlinje 4 slik det er anskueliggjort i figurene 2a-d. Praktiske forsøk har vist at den horisontale avstanden mellom to påfølgende støtteelement 32 med fordel kan være mellom 5 og 20 cm, men er ikke begrenset til dette.
Støtteelementet 32 kan være tildannet med et avlangt tverrsnitt som vist i figur 2a-c eller med et sirkulært tverrsnitt som vist i figur 2d og 3a-b. Støtteelementets 32 tverrsnitt kan fordelaktig være avrundet på den siden som ligger støt-tende an mot beholderen 2. Støtteelementer 32 som er tildannet med et avlangt tverrsnitt og plassert med tverrsnittets lengste akse perpendikulært på fotobioreaktorens 1 senterlinje 4 som vist i figur 2a-c, vil framvise betydelig bøynings-stivhet når beholderen 2 er fylt med en dyrkingsvæske 5. Støtteelementene 32 kan være anordnet på én rekke eller to rekker som vist i figurene 2a-d og 3a-b. De to rekkene kan være i det vesentlige parallelle. Når støtteelementene 32 er anordnet på to rekker, kan støtteelementenes 32 sider som ligger støttende an mot beholderen 2, ligge i det vesentlige på senterlinjen 4 som vist i figur 2b. I en alternativ utfør-elsesform som er vist i figur 2a, er støtteelementenes 32 sider som ligger støttende an mot beholderen 2, trukket utenfor senterlinjen 4. I en ytterligere, alternativ utførelsesform som er vist i figur 2c, er støtteelementenes 32 sider som ligger støttende an mot beholderen 2, trukket innenfor senterlinjen 4.
Støtteelementene 32 kan i en alternativ utførelsesform være forskyvbart anordnet i en retning perpendikulært på senterlinjen 4. I en første posisjon kan støtteelementene 32 være forskjøvet til å innta en posisjon som vist i figur 2a. I en andre posisjon kan støtteelementene 32 være forskjøvet til å innta en posisjon som vist i figur 2b, i en tredje posisjon kan støtteelementene 32 være forskjøvet til å innta en posisjon som vist i figur 2c, og i en fjerde posisjon kan støtte-elementene 32 være forskjøvet til å innta en posisjon som tilsvarer posisjonen vist i figur 2d. Støtteelementene 32 kan også forskyves til posisjoner som ligger mellom disse angitte posisjoner. Det er åpenbart at slike arrangement av støtte-elementene 32 kan oppnås ved at hvert andre støtteelement 32 er fast anordnet i stativet 3 og de komplementære støtteele-ment 32 er forskyvbare i en retning perpendikulært på senterlinjen 4. Ved et slikt arrangement vil senterlinjen 4 flytte seg med forskyvningen av de komplementære støtteelement 32.
I en ytterligere, alternativ utførelsesform som vist i figur 3a og 3b, kan støtteelementene 32 være eksentrisk opplagret om en akse 39 i nedre rammeelement 34 og en festebrakett 70 som er fastgjort til øvre rammeelement 36. Støtteelementene 32 dreies til ønsket posisjon med midler av for så vidt kjent art som kan omfatte festebraketten 70, en reguleringsstang 72 forsynt med en fortanning 74, og et tannhjul 76. Tannhjulet 76 kan være forbundet med støtteelementet 32 via en ikke vist aksling som løper fra støtteelementets 32 endeparti 322 (se figur 1) i forlengelsen av støtteelementets 32 eksentriske lengdeakse 39 gjennom en utsparing (ikke vist) i festebraketten 70 til tannhjulets 76 senter. Figur 3a viser at støtte-elementene 32 ved hjelp av reguleringsstengene 72 er rotert til en posisjon der støtteelementene 32 i et parti ligger innenfor senterlinjen 4. I figur 3b er det vist at støtteele-mentene 32 er rotert til en posisjon der støtteelementene 32 vender vekk fra senterlinjen 4. En beholder 2 som plasseres i fotobioreaktoren 1 som vist i figur 3a, vil tilnærmet innta en fasong som vist i figur 2c, mens en beholder 2 som plasseres i fotobioreaktoren 1 som vist i figur 3b, vil tilnærmet innta en fasong som vist i figur 2a. Fagpersonen vil vite at støtteelementene 32 kan ha et annet tverrsnitt enn et sirkulært tverrsnitt. For eksempel kan tverrsnittet være kamfor-met . Det er videre åpenbart at hvert andre støtteelement 32 kan være roterbart om en akse 39 mens de komplementære støt-teelement 32 er faste. Det er også åpenbart at trekket med roterbare støtteelement 32 kan kombineres med komplementære støtteelement 32 som er forskyvbare i en retning perpendikulært på senterlinjen 4. De roterbare støtteelementene 32 kan også anordnes perpendikulært forskyvbare på senterlinjen 4.
Støtteelementene 32 kan i en alternativ utførelsesform være løsbart fastgjort til nedre rammeelement 34 og øvre rammeelement 36. Dette er fordelaktig ved plassering av beholderen 2 i stativet 3. Før plassering av beholderen 2 løftes alle støtteelementene 32 ut av nedre rammeelement 34 og øvre rammeelement 36 gjennom gjennomgående utsparinger i øvre ramme element 34 (ikke vist). Beholderens 2 første endepartis 22 strammeelement 38 fastgjøres i stativet 3. Beholderen 2 føres fram mellom nedre rammeelement 34 og øvre rammeelement 36. Støtteelementene 32 settes fortløpende på plass ved å tre disse gjennom den gjennomgående utsparing i øvre rammeelement 36 og ned i en komplementær utsparing i nedre rammeelement (ikke vist) på en slik måte at støtteelementene 32 ligger vekselvis støttende an mot beholderens 2 første og andre sideflate 20, 20'. Til slutt festes beholderens 2 andre endeparti 24 til stativet 3 med hjelp av strammeelementet 38.
I en alternativ utførelsesform kan støtteelementene 32 være sentrisk dreibart opplagret (ikke vist) til nedre rammeelement 34 og øvre rammeelement 36. Beholderens 2 første endeparti 22 føres mellom støtteelementene 32 slik at støtteele-mentene 32 ligger vekselvis støttende an mot beholderens 2 første og andre sideflate 20, 22'. Dette har den fordel at beholderen 2 kan tres gjennom stativet 3 uten vesentlig frik-sjon fra støtteelementene når disse enten danner én rekke eller har et parti som ligger innenfor senterlinjen 4.
I en ytterligere, alternativ utførelsesform er støtteelemen-tets 32 innfesting i nedre rammeelement 32 sterk nok til at det øvre rammeelement 36 er overflødig. Beholderen 2 føres fram mellom støtteelementene 32 og holdes stramt av stramme-elementene 38 som festes i nedre rammeelement 34, og fastgjø-res i strammeelementenes 38 øvre parti med for eksempel en bardun (ikke vist).
Når beholderen 2 er fylt med dyrkingsvæske 5, vil dyrkingsvæsken 5 utgjøre et trykk mot beholderens 2 sideflater 20, 20'. Dette trykket vil skape et tilsvarende mottrykk fra støtteelementene 32 rettet mot beholderens ytre sideflater 20, 20'. Friksjonen mellom støtteelementene 32 og beholderens sideflater 20, 20' medfører at beholderen 2 vil beholde sin vertikale posisjon og ikke sige ned langsetter støtteelemen-tene 32. Den vertikale posisjonen kan også opprettholdes med å fylle beholderen med en gass, for eksempel luft, for deretter å fylle beholderen med dyrkingsvæske 5. Før beholderen 2 fylles med gass eller dyrkingsvæske 5 må den plasseres i ønsket vertikal posisjon mellom støtteelementene 32 og holdes i denne posisjonen. I én utførelsesform kan dette gjøres som vist i figur 4 og 5. Beholderen 2 forsynes med en wire 25 eller en annen fortykning i beholderens 2 lengdekant som er øverst når beholderen 2 er plassert i sin bruksstilling. Med passende mellomrom er stativet 3 forsynt med en opphengsmekanisme 6. Opphengsmekanismen 6 utgjøres av et hus 62 som er fastgjort til øvre rammeelement 36 på for så vidt kjent måte langs med senterlinjen 4. Huset 62 er forsynt med minst to rullekuleholdere (såkalte "ball transfer unit"-er) 64 av i og for seg kjent art der kulenes 66 frie partier vender mot hverandre og danner en i hovedsak vertikal spalte 68 i det vesentlige langs senterlinjen 4. Den vertikale spalten 68 er bred nok til at beholderen 2 kan føres gjennom huset 62 og mellom kulenes 66 frie endepartier, men smal nok til at wiren 25 hviler på kulene 66 uten å kunne trekkes vertikalt ned gjennom spalten 68. Derved oppnås at beholderen 2 lett kan føres langs med fotobioreaktorens 1 senterlinje 4 og holdes i vertikal bruksposisjon inntil beholderen 2 er fylt med dyrkingsvæske 5. I en alternativ utførelsesform forsynes øvre rammeelement 36 på sin underside med en glideskinne (ikke vist). Eksempler på slike glideskinner er gardinskinner eller skinner som er kjent fra seilbåter, der skinnen er festet til masten for å underlette heising og firing av seil. I denne utførelsesformen forsynes beholderen 2 i sin overkant med passende mellomrom med glidere som passer komplementært med profilen til skinnen (ikke vist).
Sett ovenfra kan fotobioreaktoren 1 ha ulike former. Den kan danne en i hovedsak rett linje, den kan være buet, eller fotobioreaktoren 1 kan danne en i hovedsak U-form (ikke vist), noe som medfører at fotobioreaktorens 1 første endeparti 22 og andre endeparti 2 4 vil befinne seg i nærheten av hverandre. Dette har fordeler ved drift av fotobioreaktoren 1 da nødvendige tilkoblinger som ledninger for påfylling av væske og avtapping av væske, ledninger for tilførsel av luft og/eller C02-gass, ledninger for avtapping av gass og ledninger for høsting av fotobioreaktoren 1 fordelaktig kobles til fotobioreaktorens 1 endepartier 22 og 24. Slike ledninger for drift av fotobioreaktoren 1 og hvordan de skal kobles til fotobioreaktoren 1, er kjent av fagpersonen og omtales i det vesentlige ikke. De er heller ikke vist på tegningene. Ved å føre fotobioreaktorens 1 endepartier 22, 24 i nærheten av hverandre oppnås at utstyr for drift av fotobioreaktoren 1 kan konsentreres i et driftssenter (ikke vist). Flere foto-bioreaktorer 1 kan knyttes til samme driftssenter.
I en fotobioreaktor 1 av denne type er det vesentlig at det er tilførsel av spesielt C02~holdig gass langs hele fotobioreaktorens 1 lengde. Beholderen 2 er derfor forsynt med en perforert slange i sin nedre del. Denne slangen kan være av for så vidt kjent art, for eksempel en diffusorslange (ikke vist). Diffusorslangen kan legges mellom to lag av plastfolie før disse sveises langs sine langsgående kanter til en beholder 2, som beskrevet ovenfor. I tilfeller der beholderen 2 er framstilt som et rør, kan diffusorslangen tres gjennom beholderen på flere måter. For eksempel kan det til diffu-sorslangens endeparti løsbart fastgjøres et metallstykke av jern. Ved å føre en sterk magnet på utsiden av beholderen 2, kan diffusorslangen føres gjennom beholderen 2. Tilsvarende kan en sterk magnet løsbart fastgjøres på diffusorslangen og et stykke av jern føres på utsiden av beholderen 2. Ved spesielt lange beholdere 2 vil diffusorslangen være for tung til at nevnte framgangsmåter kan benyttes. En alternativ fram-gangsmåte kan være å feste et metallstykke eller en magnet til et endeparti på en tynn line og føre denne gjennom beholderen 2 for deretter å løsbart fastgjøre linen til diffusorslangen og dra diffusorslangen gjennom beholderen 2 ved hjelp av linen.
Diffusorslangen kan være tildannet av et tungt materiale for å hindre at diffusorslangen flyter opp i dyrkingsvæsken 5. Diffusorslangen kan i en alternativ utførelsesform være forsynt med lodd for å motvirke oppdrift. I en ytterligere, annen utførelsesform kan diffusorslangen være fastgjort til beholderen 2 .

Claims (15)

1. Anordning ved en fotobioreaktor (1) omfattende en beholder (2) med en første og en andre ytre sideflate (20, 20'), hvor beholderen (2) er tildannet av et fleksibelt, fluidtett og transparent materiale,karakterisert vedat beholderen (2) er anordnet i et stativ (3) forsynt med langstrakte, i hovedsak vertikale, støtteelement (32) anordnet i minst én horisontal rekke, hvorved støtteelementene (32) ligger vekselvis støttende an mot beholderens (2) første og andre ytre sideflate (20, 20').
2. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat fotobioreaktoren (1) er forsynt med en ramme (3) som utgjøres av minst ett element valgt fra gruppen bestående av et nedre rammeelement (34), et øvre rammeelement (36), et siderammeelement, et strammeelement (38).
3. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat avstanden mellom to påfølgende støtteelement (32) er vesentlig mindre enn beholderens (2) vertikale utstrekning i bruksstilling.
4. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat støtteelementene (32) er anordnet i to rekker.
5. Anordning i henhold til krav 4,karakterisert vedat støtteelementene (32) i en første rekke er forskjøvet horisontalt i forhold til støtte-elementene (32) i en andre rekke.
6. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat i det minste hvert andre støtte- element (32) er forskyvbart tilordnet rammen (3) i en retning perpendikulært på en senterlinje (4).
7. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat i det minste hvert andre støtte-element (32) er eksentrisk dreibart om støtteelemen-tets (32) vertikale lengdeakse (39).
8. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat støtteelementene (32) i sitt nedre endeparti (320) er fastgjort til det nedre rammeelementet (34).
9. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat støtteelementene (32) i sitt øvre endeparti (322) er fastgjort til det øvre rammeelementet (36) .
10. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat beholderen (2) i sitt første (22) og andre endeparti (24) er forsynt med et henholdsvis første og andre strammeelement (38) som er fastgjort til i det minste stativets nedre rammeelement (34).
11. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat øvre rammeelement (36) er forsynt med midler for posisjonering av beholderen (2) i vertikal retning.
12. Anordning i henhold til krav 11,karakterisert vedat øvre rammeelement (36) er forsynt med i det minste to opphengsmekanismer (6) og hver opphengsmekanisme (6) utgjøres av i det minste av to rullekuleholdere (64) hvis kulers (66) frie parti tildanner i det vesentlige en vertikal spalte (68).
13. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat beholderen (2) langs sin øvre kant i bruksstilling er forsynt med midler for posisjonering av beholderen (2) i vertikal retning.
14. Anordning i henhold til krav 13,karakterisert vedat beholderen (2) langs sin øvre kant i bruksstilling er forsynt med en langsgående fortykning .
15. Anordning i henhold til krav 14,karakterisert vedat den langsgående fortykning utgjø-res av en wire (25).
NO20092980A 2009-09-09 2009-09-09 Fotobioreaktor NO20092980A1 (no)

Priority Applications (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20092980A NO20092980A1 (no) 2009-09-09 2009-09-09 Fotobioreaktor
BR112012005146A BR112012005146B1 (pt) 2009-09-09 2010-07-05 fotobiorreator com suporte para manter um receptáculo flexível
ES10815674.6T ES2604129T3 (es) 2009-09-09 2010-07-05 Fotobiorreactor
PCT/NO2010/000266 WO2011031161A1 (en) 2009-09-09 2010-07-05 Photobioreactor
CA2772182A CA2772182C (en) 2009-09-09 2010-07-05 A photobioreactor comprising alternating support elements, tensioning elements, and a flexible receptacle
JP2012528771A JP5084979B1 (ja) 2009-09-09 2010-07-05 光バイオリアクタ
EP10815674.6A EP2475761B1 (en) 2009-09-09 2010-07-05 Photobioreactor
MX2012002884A MX2012002884A (es) 2009-09-09 2010-07-05 Fotobioreactor.
RU2012112420/10A RU2508396C2 (ru) 2009-09-09 2010-07-05 Фотобиореактор
AU2010293157A AU2010293157B2 (en) 2009-09-09 2010-07-05 Photobioreactor
CN2010800381605A CN102482629B (zh) 2009-09-09 2010-07-05 光生物反应器
KR1020127008865A KR101803920B1 (ko) 2009-09-09 2010-07-05 광생물반응기
US12/830,643 US8318478B2 (en) 2009-09-09 2010-07-06 Photobioreactor
IL218206A IL218206A (en) 2009-09-09 2012-02-20 Photo bioreactor
IN2056DEN2012 IN2012DN02056A (no) 2009-09-09 2012-03-07
CL2012000621A CL2012000621A1 (es) 2009-09-09 2012-03-09 Fotobiorreactor que comprende un recipiente con una superficie lateral exterior primera y segunda en donde el recipiente esta formado de un material flexible, porque el recipiente esta colocado en un bastidor provisto de elementos de soporte alargados substancialmente verticales, dispuestos por lo menos en una hilera horizontal.
ZA2012/02407A ZA201202407B (en) 2009-09-09 2012-04-03 Photobioreactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20092980A NO20092980A1 (no) 2009-09-09 2009-09-09 Fotobioreaktor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO330205B1 NO330205B1 (no) 2011-03-07
NO20092980A1 true NO20092980A1 (no) 2011-03-07

Family

ID=43732645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20092980A NO20092980A1 (no) 2009-09-09 2009-09-09 Fotobioreaktor

Country Status (17)

Country Link
US (1) US8318478B2 (no)
EP (1) EP2475761B1 (no)
JP (1) JP5084979B1 (no)
KR (1) KR101803920B1 (no)
CN (1) CN102482629B (no)
AU (1) AU2010293157B2 (no)
BR (1) BR112012005146B1 (no)
CA (1) CA2772182C (no)
CL (1) CL2012000621A1 (no)
ES (1) ES2604129T3 (no)
IL (1) IL218206A (no)
IN (1) IN2012DN02056A (no)
MX (1) MX2012002884A (no)
NO (1) NO20092980A1 (no)
RU (1) RU2508396C2 (no)
WO (1) WO2011031161A1 (no)
ZA (1) ZA201202407B (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8809037B2 (en) 2008-10-24 2014-08-19 Bioprocessh20 Llc Systems, apparatuses and methods for treating wastewater
WO2013006459A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-10 Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University Pseudo column photobioreactor for photosynthetic microalgal culture
DE102011116237A1 (de) * 2011-10-18 2013-04-18 Thomas Warscheid Verfahren und Vorrichtung zur Kultivierung von phototrophen Organismen
CA2858204A1 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 Soheyl Mottahedeh Low-cost photobioreactor
GB201208325D0 (en) 2012-05-11 2012-06-27 Glycomar Ltd Saccharides
DE102012214493A1 (de) * 2012-08-14 2014-02-20 Air-Lng Gmbh Photobioreaktor zur Kultivierung von phototrophen Organismen
KR101413371B1 (ko) * 2012-10-02 2014-07-01 한국해양과학기술원 해양심층수를 이용한 특정한 유용성분을 증강시키는 미세조류 배양방법
DE102013001444B4 (de) * 2013-01-29 2014-12-18 Pateffect Schutzrechtsmanagement Gbr (Vertretungsberechtigte Gesellschafter: Dr. Volker Linden, 73430 Aalen Und Klaus Kunze, 88250 Weingarten) Bioreaktoraufhängung
CN103396938A (zh) * 2013-08-05 2013-11-20 青岛恒生源生态农业有限公司 一种光合细菌悬挂式批次管道培养装置
CN103396937A (zh) * 2013-08-05 2013-11-20 青岛恒生源生态农业有限公司 一种光合细菌悬挂式连续管道培养装置
US10829725B2 (en) * 2014-02-01 2020-11-10 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Air accordion bioreactor
CN104762214A (zh) * 2015-04-23 2015-07-08 浙江省淡水水产研究所 一种利用塑料袋混合营养培养小球藻的方法
US10772272B2 (en) 2016-05-09 2020-09-15 Global Algae Technologies, Llc Algae cultivation systems and methods with reduced energy loss
US10597624B2 (en) 2016-05-09 2020-03-24 Global Algae Technologies, Llc Algae cultivation systems and methods adapted for weather variations
AU2017262679B2 (en) * 2016-05-09 2022-04-07 Global Algae Technology, LLC Algae cultivation systems and methods with bore waves
US11240977B2 (en) 2017-07-24 2022-02-08 Elliott A. Gruskin Compact photobioreactor with built-in lights
CN107760405B (zh) * 2017-11-17 2018-07-20 安徽理工大学 一种煤炭微生物脱硫系统及方法
EP3790832A4 (en) * 2018-05-08 2021-05-05 Biomagnetic Solutions LLC RIGID CHAMBER FOR CELL SEPARATION FROM A FLEXIBLE DISPOSABLE BAG
US11034924B2 (en) * 2018-07-20 2021-06-15 Alexander Levin Photobioreactor
RU2732225C1 (ru) * 2019-12-24 2020-09-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Способ культивирования фототрофных микроорганизмов
WO2021215961A1 (ru) * 2020-04-23 2021-10-28 Vaulin Evgenij Nikolaevich Фотобиореактор для культивирования одноклеточных водорослей
RU201397U1 (ru) * 2020-04-23 2020-12-14 Евгений Николаевич Ваулин Фотобиореактор для культивирования одноклеточных водорослей
RU201843U1 (ru) * 2020-05-26 2021-01-15 Евгений Николаевич Ваулин Портативный фотобиореактор для культивирования одноклеточных водорослей

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005121309A1 (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Priforsk Partners As Device for algae production
WO2007098150A2 (en) * 2006-02-21 2007-08-30 The Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Acting On Behalf Of Arizona State University Photobioreactor and uses therefor

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE361451B (no) 1971-03-26 1973-11-05 Akerlund & Rausing Ab
GB1495709A (en) * 1974-01-28 1977-12-21 British Petroleum Co Method and apparatus for growing plant cells
SU783340A1 (ru) * 1979-05-28 1980-11-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский Биотехнический Институт Установка дл культивировани фотоавтотрофных микроорганизмов
GB2118572B (en) 1982-03-27 1986-02-05 Queen Elizabeth College Culture growth and apparatus therefor
SU1083944A1 (ru) * 1982-09-01 1984-04-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Биотехнический Институт Установка дл культивировани фотоавтотрофных микроорганизмов
IL102189A (en) * 1992-06-12 1995-07-31 Univ Ben Gurion Device for growing microorganisms
CZ326696A3 (cs) * 1996-11-06 1998-05-13 Mikrobiologický Ústav Av Čr Způsob venkovní tenkovrstvé kultivace řas a sinic a bioreaktor k provádění tohoto způsobu
ITFI20030047A1 (it) * 2003-02-24 2004-08-25 Univ Firenze Reattore per la coltura industriale di microrganismi fotosintetici
WO2005006838A2 (en) * 2003-07-21 2005-01-27 Ben-Gurion University Of The Negev Flat panel photobioreactor
WO2005021703A1 (ja) * 2003-08-29 2005-03-10 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha 微生物の培養装置、培養装置への袋の挿入方法
CN101405385A (zh) * 2006-02-21 2009-04-08 亚利桑那州立大学董事会,代表亚利桑那州立大学法人团体利益 光生物反应器及其用途
US8415142B2 (en) * 2006-06-14 2013-04-09 Malcolm Glen Kertz Method and apparatus for CO2 sequestration
WO2008010737A1 (en) 2006-07-21 2008-01-24 Tecnia Processos E Equipamentos Industriais E Ambintais Photobioreactor for photosynthetic microorganism culture
WO2008134010A2 (en) * 2007-04-27 2008-11-06 Greenfuel Technologies Corp. Photobioreactor systems positioned on bodies of water
IL192333A0 (en) * 2008-06-19 2011-08-01 Nahshon Edelson Photobioreactor, system and method for the cultivation of microalgae
WO2010076795A1 (en) * 2009-01-02 2010-07-08 Avraham Avidan Non-flat photobioreactor
JP3151710U (ja) * 2009-04-21 2009-07-02 林健峯 藻類培養装置
CN101709264B (zh) * 2009-06-19 2012-05-23 新奥科技发展有限公司 一种光生物反应器
IT1398499B1 (it) 2009-07-30 2013-03-01 Fotosintetica E Microbiologica S R L Fotobioreattore a basso costo per la coltura di microalghe.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005121309A1 (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Priforsk Partners As Device for algae production
WO2007098150A2 (en) * 2006-02-21 2007-08-30 The Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Acting On Behalf Of Arizona State University Photobioreactor and uses therefor

Also Published As

Publication number Publication date
IN2012DN02056A (no) 2015-08-21
IL218206A0 (en) 2012-04-30
NO330205B1 (no) 2011-03-07
RU2508396C2 (ru) 2014-02-27
CA2772182A1 (en) 2011-03-17
US20110165666A1 (en) 2011-07-07
CN102482629B (zh) 2013-09-25
JP5084979B1 (ja) 2012-11-28
IL218206A (en) 2016-10-31
ES2604129T3 (es) 2017-03-03
KR101803920B1 (ko) 2018-01-10
EP2475761A4 (en) 2015-04-22
CL2012000621A1 (es) 2012-09-21
MX2012002884A (es) 2012-07-23
JP2013504324A (ja) 2013-02-07
AU2010293157B2 (en) 2014-02-20
AU2010293157A1 (en) 2012-03-08
WO2011031161A1 (en) 2011-03-17
BR112012005146B1 (pt) 2018-10-09
CN102482629A (zh) 2012-05-30
KR20120083386A (ko) 2012-07-25
BR112012005146A2 (pt) 2018-01-23
US8318478B2 (en) 2012-11-27
ZA201202407B (en) 2012-12-27
EP2475761A1 (en) 2012-07-18
RU2012112420A (ru) 2013-10-20
EP2475761B1 (en) 2016-09-14
CA2772182C (en) 2017-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20092980A1 (no) Fotobioreaktor
EP2242834B1 (en) Photobioreactor
US9260685B2 (en) System and plant for cultivation of aquatic organisms
US9382508B2 (en) Method and bioreactor for the cultivation of microorganisms
US20110281339A1 (en) System And Method To Create A Traveling Wave Within A Photobiotic Reactor To Enhance Algae Growth
EP2419505A1 (en) Aeration systems for horizontal photobioreactors
CN217052217U (zh) 一种用于研究浮游植物种间竞争的培养装置
NO332296B1 (no) Lukkemekanisme for a apne og lukke en bioreaktor og anvendelse av samme
WO2014043645A1 (en) Carbonation sump
BR102016013102A2 (pt) Aquatic body cultivation device for biomass production and effluent treatment
NO320949B1 (no) Lofteanordning for borerigg for handtering av boreror

Legal Events

Date Code Title Description
PDF Filing an opposition

Opponent name: STIAN HUSEBOE, PEDER CLAUSSOENS GATE 27, STAVANGER

Effective date: 20110704