PL225037B1 - Device for the culture of phototrophic microorganisms - Google Patents

Device for the culture of phototrophic microorganisms

Info

Publication number
PL225037B1
PL225037B1 PL401330A PL40133012A PL225037B1 PL 225037 B1 PL225037 B1 PL 225037B1 PL 401330 A PL401330 A PL 401330A PL 40133012 A PL40133012 A PL 40133012A PL 225037 B1 PL225037 B1 PL 225037B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
tank
photobioreactor
light
tube
section
Prior art date
Application number
PL401330A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL401330A1 (en
Inventor
Jerzy Tys
Jan Góźdź
Izabela Krzemińska
Dariusz Wiącek
Ewa Kwietniewska
Grzegorz Paul
Original Assignee
Inst Agrofizyki Im Bohdana Dobrzańskiego Polskiej Akademii Nauk
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 Inst Agrofizyki Im Bohdana Dobrzańskiego Polskiej Akademii Nauk filed Critical Inst Agrofizyki Im Bohdana Dobrzańskiego Polskiej Akademii Nauk
Priority to PL401330A priority Critical patent/PL225037B1/en
Publication of PL401330A1 publication Critical patent/PL401330A1/en
Publication of PL225037B1 publication Critical patent/PL225037B1/en

Links

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do hodowli mikroorganizmów fototropowych, zwłas zcza mikroalg, które wykazują zdolność do wysokiej produkcji biomasy.The subject of the invention is a device for the cultivation of phototropic microorganisms, especially microalgae, which have the ability to produce high biomass.

Hodowla drobnoustrojów fototropowych, takich jak mikroalgi, bakterie cyjanowe i bakterie purpurowe, odbywa się w fotobioreaktorach, w których umożliwia się wzrost i rozmnażanie tych komórek lub intensyfikację produkcji różnych substancji za pomocą komórek fototropowych.The cultivation of phototropic microorganisms such as microalgae, cyan bacteria and purple bacteria takes place in photobioreactors, where these cells are allowed to grow and multiply or intensify the production of various substances by means of phototropic cells.

Proces produkcji biomasy z mikroalg wymaga dostarczenia CO2, odpowiedniej dawki światła oraz doprowadzenia innych substancji odżywczych wspomagających hodowlę, jednocześnie przy jak najniższych kosztach eksploatacji. W tym celu są budowane na skalę przemysłową urządzenia z fotobioreaktorami, w których pod kontrolą licznych parametrów odbywa się proces namnażania biomasy.The process of biomass production from microalgae requires the supply of CO 2 , the appropriate dose of light and the supply of other nutrients supporting the breeding, at the same time with the lowest operating costs. For this purpose, devices with photobioreactors are built on an industrial scale, in which the biomass multiplication process takes place under the control of numerous parameters.

Znany z publikacji US4952511 fotobioreaktor ma postać pionowego zbiornika z umieszczonymi wewnątrz pionowymi rurami wykonanymi z materiału przezroczystego. Rury od góry zaopatrzone są w lampy oświetlające a od dołu w lustra odblaskowe. Fotobioreaktor posiada pompę mieszającą, system utrzymania stałej temperatury oraz króciec doprowadzenia CO2.The photobioreactor known from the publication US4952511 has the form of a vertical reservoir with vertical tubes made of transparent material placed inside. The tubes are equipped with lighting lamps at the top and reflective mirrors at the bottom. The photobioreactor has a mixing pump, a constant temperature system and a CO 2 supply connector.

Zgłoszenie US20110111490 przedstawia fotobioreaktor, który jako źródło światła może stosować światło słoneczne, przy czym dla uzyskania najkorzystniejszych dla hodowli długości fal świetlnych stosuje się opisane w zgłoszeniu przesuwniki długości fal.The application US20110111490 discloses a photobioreactor that can use sunlight as a light source, the wavelength shifters described in the application being used to obtain the most advantageous wavelengths of light for cultivation.

Z polskiego opisu patentowego PL191853 znany jest fotobioreaktor, w którego objętości realizowane jest silne mieszanie wraz z dużą burzliwością, co powoduje równomierne rozprowadzanie światła, wymianę gazów i wyrównywanie temperatury. Ponadto w fotobioreaktorze mogą znajdować się przesuwniki długości fal.From the Polish patent description PL191853, a photobioreactor is known, the volume of which is highly agitated with high turbulence, which results in even light distribution, gas exchange and temperature equalization. In addition, wavelength shifters may be present in the photobioreactor.

Znana jest również z japońskiego zgłoszenia patentowego JP2002315569 metoda hodowli alg wykorzystująca jako źródło światła diody LED emitujących światło monochromatyczne o zakresach długości fal 630:690 nm i/lub 400:460 nm, co pozwala na produkcję niezależną od naturalnych źródeł światła.Also known from the Japanese patent application JP2002315569 is a method of growing algae using as a light source LEDs emitting monochromatic light with wavelength ranges of 630: 690 nm and / or 400: 460 nm, which allows for production independent of natural light sources.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego urządzenia do przemysłowej hodowli biomasy z m ikroalg, by proces hodowlany odbywał się w sposób ciągły i hermetyczny i był niezależny od zewnętr znych czynników atmosferycznych.The aim of the invention is to develop such a device for the industrial cultivation of biomass with microalgae in which the cultivation process takes place in a continuous and hermetic manner and is independent of external weather conditions.

Istota urządzenia do hodowli mikroorganizmów fototropowych, zwłaszcza mikroalg, według wynalazku, polega na tym, że zawiera ono połączone ze sobą: zbiornik magazynowy wody technologic znej, zbiornik przejściowy, wymiennik w sekcji pasteryzacji, sekcji rekuperacji i sekcji chłodzenia, agregat wody lodowej, zbiornik wody grzewczej, fotobioreaktor, zbiornik rozmnażania i podgrzewania czystych kultur, zbiornik podgrzewania przygotowanej pożywki, zbiornik gazu CO2, pompę mieszającą, wirówkę oraz zbiornik biomasy, tworząc funkcjonalną instalację i charakteryzuje się tym, że fotobioreaktor w swym przestrzennym, zamkniętym zbiorniku posiada umieszczony wewnątrz co najmniej jeden element świetlny utworzony z cylindrycznej, przezroczystej rury o pierścieniowym, kołowym przekroju poprzecznym i umieszczoną wewnątrz tej rury kolumnę z osadzonymi na jej ścianach diodami świetlnymi LED. Rura jest zamknięta od dołu dnem a jej górne krawędzie wychodzą ponad zamykającą zbiornik fotobioreaktora pokrywę. Kolumna utworzona jest z przelotowej rury, której górny wylot jest wyprofilowany i zawiera wentylator natomiast po zewnętrznej stronie przezroczystej rury i równolegle do jej pionowej osi znajdują się co najmniej dwa pionowe kolektory zasilane za pomocą pompy mieszającej, w których są osadzone dysze hydrauliczne z wylotami skierowanymi na zewnętrzną powierzchnię rury. Strumienie roztworu wypływające pod ciśnieniem z dysz umieszczonych na kolektorach zmywają i ograniczają osadzanie się mikroorganizmów na zewnętrznych ściankach rury.The essence of the device for the cultivation of phototropic microorganisms, especially microalgae, according to the invention consists in the fact that it comprises interconnected: technological water storage tank, transition tank, exchanger in the pasteurization section, recuperation section and cooling section, chilled water unit, water tank heating photobioreactor tank propagation and heating pure cultures, a reservoir heating of the prepared medium reservoir CO 2 gas, a mixing pump, a centrifuge and a reservoir biomass to form a functional system and is characterized in that the photobioreactor in its spatial closed vessel is disposed within at least one light element consisting of a cylindrical, transparent tube with an annular, circular cross-section and a column placed inside the tube with LED light diodes mounted on its walls. The tube is closed at the bottom with a bottom and its upper edges extend above the cover that closes the photobioreactor tank. The column is made of a through pipe, the upper outlet of which is profiled and contains a fan, while on the outside of the transparent pipe and parallel to its vertical axis there are at least two vertical collectors fed by a mixing pump, in which hydraulic nozzles with outlets directed at the outer surface of the pipe. The solution streams flowing out under pressure from the nozzles placed on the collectors wash away and limit the deposition of microorganisms on the outer walls of the pipe.

Korzystnie w urządzeniu zastosowane są diody świetlne LED emitujące fale świetlne o długościach fal 450-470 nm - światło niebieskie, 650-670 nm - światło pomarańczowe oraz 700-740 nm światło czerwone. Zastosowanie fal świetlnych o wskazanych zakresach długości intensyfikuje fotosyntezę oraz absorpcję chlorofilu.Preferably, the device uses LED light emitting light waves with wavelengths of 450-470 nm - blue light, 650-670 nm - orange light and 700-740 nm red light. The use of light waves with the indicated length ranges intensifies photosynthesis and chlorophyll absorption.

Korzystnie wewnętrzna strona ścian zbiornika fotobioreaktora zawiera powierzchnię odblask ową dla światła emitowanego, co zwiększa efektywność naświetlania.Preferably, the inner side of the walls of the photobioreactor vessel has a reflective surface for the emitted light, which increases the efficiency of the irradiation.

Korzystnie ściany zbiornika fotobioreaktora stanowią płaszcz grzewczy z zewnętrzną warstwą izolacyjną dla umożliwienia utrzymanie stałej, optymalnej temperatury hodowli.Preferably, the walls of the photobioreactor vessel constitute a heating jacket with an outer insulating layer to enable the maintenance of a constant, optimal culture temperature.

Korzystnie, w celu ograniczenia zjawiska osadzania się mikroorganizmów na wewnętrznych ściankach zbiornika fotobioreaktora oraz w celu ujednorodnienia stopnia oświ etlania hodowli, w jegoPreferably, in order to limit the phenomenon of deposition of microorganisms on the inner walls of the photobioreactor tank and to homogenize the degree of culture lighting, in its

PL 225 037 B1 ścianie bocznej, osadzone są dysze mieszające stanowiące wyloty z przewodów podłączonych do króćca tłocznego pompy mieszającej. Dysze mieszające zapewniają ciągłe burzliwe mieszanie roztworu hodowlanego.There are mixing nozzles installed in the side wall, which constitute the outlets from the pipes connected to the discharge port of the mixing pump. Mixing nozzles ensure constant turbulent mixing of the culture solution.

W zbiorniku fotobioreaktora korzystnie umieszczony jest czujnik zmętnienia, który bada stopień namnożenia mikroalg. Przy ich odpowiednim stężeniu, za pomocą automatycznego sterowania następuje odpompowywanie części roztworu hodowlanego i uzupełnienie fotobioreaktora wodą technologiczną. Zastosowanie czujnika zmętnienia pozwala na utrzymanie sprawności procesu na efektywnym poziomie, który znacząco obniżyłby się ze względu na zacienienie światła wywołane ciągłym namnażaniem się mikroorganizmów.A turbidity sensor is preferably located in the photobioreactor tank to monitor the degree of multiplication of microalgae. At their appropriate concentration, by means of automatic control, part of the culture solution is pumped out and the photobioreactor is supplemented with technological water. The use of a turbidity sensor allows you to maintain the efficiency of the process at an effective level, which would be significantly reduced due to the shading of light caused by the continuous multiplication of microorganisms.

Urządzenie według wynalazku pozwala w skali przemysłowej wykorzystać wytwarzane przez przemysł nadmierne ilości CO2 i w efektywny sposób uzyskać znaczną ilość biomasy. Zastosowany w zbiorniku fotobioreaktora element świetlny utworzony z cylindrycznej przezroczystej rury wystającej ponad pokrywę i umieszczonej wewnątrz tej rury kolumny wyposażonej w wentylator, umożliwia wentylację dużej ilości diod świetlnych LED osadzonych na jej ścianach. Zastosowanie oszczędnych diod świetlnych LED emitujących fale świetlne o różnych długościach pozwala na znaczne obniżenie kosztów jednostkowych wyprodukowanej biomasy. Wyposażenie elementu świetlnego w hydrauliczne dysze ciśnieniowe, z których wypływające pod ciśnieniem strumienie czyszczą jego zewnętrzną powierzchnię, zapobiega osadzaniu się mikroalg na tej powierzchni, dzięki czemu światło z diod LED dobrze przenika przez ścianę przezroczystej rury. Ponadto, wyposażenie wewnętrznej powierzchni ścian zbiornika w powierzchnię odblaskową, powoduje, że promienie świetlne odbijając się od tej powierzchni w pełni wnikają w roztwór w zbiorniku.The device according to the invention makes it possible on an industrial scale to use the excessive amounts of CO 2 produced by the industry and to effectively obtain a significant amount of biomass. The light element used in the photobioreactor tank, consisting of a cylindrical transparent tube protruding above the cover and a column equipped with a fan placed inside the tube, enables ventilation of a large number of LED light diodes mounted on its walls. The use of economical LED light emitting light waves of different lengths allows for a significant reduction in unit costs of the produced biomass. Equipping the light element with hydraulic pressure nozzles, from which the jets flowing under pressure clean its outer surface, prevents the deposition of microalgae on this surface, thanks to which the light from the LED diodes penetrates well through the wall of the transparent tube. Moreover, by equipping the inner surface of the tank walls with a reflective surface, the light rays reflected from this surface fully penetrate the solution in the tank.

Podobnie, korzystnie dla prowadzonego w fotobioreaktorze procesu jest zastosowanie w zbiorniku płaszcza grzewczego i dysz mieszających, co umożliwia utrzymanie właściwej temperatury i jednorodności składu w całej objętości.Similarly, it is advantageous for the process carried out in the photobioreactor to use a heating jacket and mixing nozzles in the tank, which allows to maintain the proper temperature and homogeneity of the composition throughout the volume.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym:The subject of the invention is presented in an exemplary embodiment in the drawing, where:

Fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do hodowli mikroorganizmów fototropowych,Fig. 1 shows a schematic view of a device for culturing phototropic microorganisms,

Fig. 2 przedstawia schematycznie fotobioreaktor w przekroju wzdłużnym aFig. 2 shows a schematic view of the photobioreactor in longitudinal section a

Fig. 3 przedstawia przekrój poprzeczny przez zbiornik fotobioreaktora.Fig. 3 shows a cross-section through the photobioreactor reservoir.

W przykładowym wykonaniu, przedstawionym niżej, wzajemne połączenie elementów tworzących funkcjonalną instalację urządzenia zawiera równocześnie objaśnienie etapów prowadzonego procesu i funkcji jaką te elementy w tym procesie spełniają.In the exemplary embodiment shown below, the interconnection of the elements that make up a functional installation of the device includes an explanation of the steps of the process being carried out and the function that these elements perform in this process.

W urządzeniu według wynalazku woda technologiczna potrzebna do hodowli mikroalg pobierana jest ze zbiornika magazynowego 1 wody technologicznej i zbiornika przejściowego 2 i jest pasteryzowana w sekcji pasteryzacji wymiennika 3, do którego jest doprowadzona para grzewcza zaworem regulacyjnym 4. W sekcji rekuperacji wymiennika 3 odzyskuje się część ciepła podczas częściowego chłodzenia wody technologicznej, a następnie w sekcji chłodzenia wymiennika 3 woda technologiczna jest schładzana do temperatury optymalnej dla hodowli. Do ostatecznego schłodzenia wody technologicznej stosuje się wodę lodową z agregatu 5. Woda grzewcza ze zbiornika 6 jest podgrzana w sekcji rekuperacji wymiennika 3 do temperatury optymalnej dla prowadzenia hodowli i jest kierowana do fotobioreaktora 7 w celu przeponowego podgrzewania hodowli oraz do podgrzania zawartości zbiorn ika 8 rozmnażania czystych kultur a także do zbiornika 9 podgrzewania przygotowanej pożywki. Po napełnieniu fotobioreaktora 7 wodą technologiczną, do przestrzeni reakcyjnej 18 dozuje się zaszczep mikroalg, pozostałe substancje odżywcze oraz gaz CO2 ze zbiornika 10 gazu zmagazynowanego jako produkt uboczny w procesie produkcji przemysłowej.In the device according to the invention, the process water needed for the cultivation of microalgae is taken from the storage tank 1 of the process water and the transfer tank 2 and is pasteurized in the pasteurization section of the exchanger 3, to which heating steam is supplied through a control valve 4. In the recuperation section of the exchanger 3, part of the heat is recovered. during partial cooling of the process water, and then in the exchanger cooling section 3, the process water is cooled down to the temperature optimal for breeding. For the final cooling of the process water, chilled water from the unit 5 is used. The heating water from the tank 6 is heated in the heat recovery section of the exchanger 3 to the temperature optimal for cultivation and is directed to the photobioreactor 7 for diaphragm heating of the culture and to heat the contents of the propagation tank 8. pure cultures as well as to the tank 9 for heating the prepared nutrient solution. After the photobioreactor 7 is filled with process water, the microalgae seed, the remaining nutrients and CO 2 gas are dosed into the reaction space 18 from the gas tank 10 stored as a by-product in the industrial production process.

Roztwór hodowlany fotobioreaktora 7 naświetla się oraz poddaje burzliwemu mieszaniu za pomocą pompy mieszającej 11, przy stałej temperaturze. Wskutek sygnału od czujnika zmętnienia 47, w który wyposażony jest fotobioreaktor 7, następuje automatyczne odpompowanie części objętości roztworu hodowlanego do wirówki 12. Odwirowana biomasa jest gromadzona w zbiorniku magazynowym 13 i w zależności od sposobu dalszego wykorzystania jest przekazywana do fermentacji lub suszenia. Odciek jest kierowany do zbiornika przejściowego 2 i poprzez sekcję pasteryzacji wymiennika 3 zawracany do fotobioreaktora.The culture solution of photobioreactor 7 is irradiated and subjected to vigorous mixing by means of a mixing pump 11, at a constant temperature. Due to the signal from the turbidity sensor 47, which is equipped with the photobioreactor 7, a part of the volume of the culture solution is automatically pumped out to the centrifuge 12. The centrifuged biomass is collected in the storage tank 13 and, depending on the method of further use, is sent for fermentation or drying. The effluent is directed to the transfer tank 2 and returned to the photobioreactor through the pasteurization section of the exchanger 3.

Fotobioreaktor 7 urządzenia jest zbudowany z pionowego zbiornika 14 fotobioreaktora z płaszczem grzewczym 15 i zewnętrzną warstwą termoizolacyjną 16. Zbiornik 14 fotobioreaktora posiada rozłączną, hermetyczną pokrywę 17.The photobioreactor 7 of the device consists of a vertical photobioreactor tank 14 with a heating jacket 15 and an outer heat-insulating layer 16. The photobioreactor tank 14 has a detachable, hermetic cover 17.

W przestrzeni reakcyjnej 18 umieszczony jest element świetlny 19 utworzony z cylindrycznej, szklanej rury 20 o kołowym przekroju poprzecznym i umieszczonej wewnątrz tej rury 20 kolumny 22In the reaction space 18 a light element 19 is placed, consisting of a cylindrical glass tube 20 with a circular cross-section and a column 22 placed inside the tube 20.

PL 225 037 B1 z osadzonymi na jej ścianach diodami świetlnymi 25 LED. Diody świetlne 25 LED rozstawione są względem siebie na kolumnie 22 w poziomie i w pionie w taki sposób, że linie 48 wyznaczające stożek świetlny dwóch sąsiednich diod przecinają się wewnątrz rury 20. Zastosowane diody świetlne 25 LED emitują fale świetlne o długościach fal 450-470 nm - światło niebieskie, 650-670 nm - światło pomarańczowe oraz 700-740 nm - światło czerwone. Rura 20 jest zamknięta od dołu dnem 21 a jej górne krawędzie wychodzą ponad zamykającą zbiornik 14 fotobioreaktora pokrywę 17. Kolumna 22 utworzona jest z przelotowej metalowej rury o przekroju poprzecznym w kształcie wielokąta równobocznego, której górny wylot 23 jest wyprofilowany i zawiera wentylator 24. Wokół przezroczystej rury 20 w dwóch naprzeciwległych, pionowych kolektorach 26 znajdują się hydrauliczne dysze ciśnieniowe 27, z których wypływające pod ciśnieniem strumienie czyszczą zewnętrzną powierzchnią tej rury 20. K olektory 26, w których są osadzone hydrauliczne dysze 27 są zasilane za pomocą pompy mieszającej 11 cieczą technologiczną pod ciśnieniem regulowanym zaworem 28 i kontrolowanym za pomocą m anometru 29.PL 225 037 B1 with LED light diodes mounted on its walls. The LED diodes 25 are spaced horizontally and vertically in relation to each other on the column 22 in such a way that the lines 48 defining the light cone of two adjacent diodes intersect inside the tube 20. The LED diodes used emit light waves with wavelengths of 450-470 nm - blue light, 650-670 nm - orange light and 700-740 nm - red light. The tube 20 is closed at the bottom with a bottom 21 and its upper edges extend above the cover 17 of the photobioreactor. pipes 20 in two opposite, vertical collectors 26 there are hydraulic pressure nozzles 27, from which the streams flowing out under pressure clean the outer surface of the pipe 20. Colectors 26, in which the hydraulic nozzles 27 are embedded, are supplied with the process fluid by means of a mixing pump 11. pressure regulated by valve 28 and controlled by a meter 29.

Wewnętrzna strona ścian zbiornika 14 fotobioreaktora stanowi powierzchnię odblaskową 30 dla światła emitowanego.The inside of the walls of the tank 14 of the photobioreactor provides a reflective surface 30 for the emitted light.

W ścianie bocznej zbiornika 14 fotobioreaktora osadzone są dysze 31 mieszające stanowiące wyloty z przewodów podłączonych do króćca tłocznego pompy mieszającej 11, połączonej ze zbiorn ikiem 14 fotobioreaktora poprzez króciec ssący 32. Ponadto króciec tłoczny pompy jest zaopatrzony w zawór 33 dozowania CO2 oraz zawór 34 podawania roztworu hodowlanego do odwirowania. Ponadto w ścianie bocznej zbiornika 14 fotobioreaktora znajduje się czujnik 35 poziomu wody zabezpieczający przed przelaniem oraz poniżej pokrywy 17 znajduje się króciec 36 doprowadzenia wody technologicznej, oraz króciec 37 zawracający spasteryzowany odciek po operacji wirowania, oraz króciec 38 doprowadzenia zaszczepu mikroorganizmów, oraz króciec 39 doprowadzenia pożywki. W bocznej ścianie zbiornika 14 i poniżej lustra roztworu hodowlanego znajduje się czujnik temperatury 40. Ponadto płaszcz grzewczy 15 posiada króciec 41 dopływu oraz króciec 42 odpływu czynnika grzewczego. W dolnej części ściany bocznej zbiornika 14 fotobioreaktora znajduje się zawór probierczy 43 do pobierania próbek. Natomiast pokrywa 17 wyposażona jest dodatkowo w czujnik pH 44, sterylny zawór wentylacyjny 45 i czujnik tlenu 46 oraz czujnik zmętnienia 47.In the side wall of the photobioreactor tank 14 there are embedded mixing nozzles 31, constituting the outlets from the pipes connected to the discharge port of the mixing pump 11, connected to the photobioreactor tank 14 through the suction port 32. Moreover, the discharge port of the pump is provided with a CO 2 dosing valve 33 and a delivery valve 34 culture solution for centrifugation. In addition, in the side wall of the tank 14 of the photobioreactor there is a water level sensor 35 to prevent overflow, and below the cover 17 there is a stub pipe 36 for supplying process water, and a stub pipe 37 returning pasteurized effluent after the centrifugation operation, and a stub pipe 38 for inoculating microorganisms, and a stub pipe 39 for supplying nutrient solution . A temperature sensor 40 is located in the side wall of the tank 14 and below the surface of the culture solution. Moreover, the heating jacket 15 has an inlet port 41 and a heating medium outlet port 42. A sampling valve 43 is provided on the lower side of the side wall of the photobioreactor vessel 14. On the other hand, the cover 17 is additionally equipped with a pH sensor 44, a sterile ventilation valve 45 and an oxygen sensor 46 and a turbidity sensor 47.

Claims (6)

1. Urządzenie do hodowli mikroorganizmów fototropowych, zwłaszcza mikroalg, zawierające połączone ze sobą: zbiornik magazynowy (1) wody technologicznej, zbiornik przejściowy (2), wymie nnik (3) utworzony z sekcji pasteryzacji, sekcji rekuperacji i sekcji chłodzenia, agregat (5) wody lodowej, zbiornik (6) grzewczej wody, fotobioreaktor (7), zbiornik (8) rozmnażania i podgrzewania czystych kultur, zbiornik (9) podgrzewania przygotowanej pożywki, zbiornik (10) gazu CO2, pompę mieszającą (11), wirówkę (12) oraz zbiornik (13) biomasy, tworząc funkcjonalną instalację, znamienne tym, że fotobioreaktor (7) w swym przestrzennym, zamkniętym zbiorniku (14) posiada umieszczony wewnątrz co najmniej jeden element świetlny (19) utworzony z cylindrycznej, przezroczystej rury (20) o pierści eniowym, kołowym przekroju poprzecznym i umieszczoną wewnątrz tej rury (20) kolumnę (22) z osadzonymi na jej ścianach diodami świetlnymi (25) LED, przy czym rura (20) jest zamknięta od dołu dnem (21) a jej górne krawędzie wychodzą ponad zamykającą zbiornik (14) fotobioreaktora pokrywę (17), natomiast kolumna (22) utworzona jest z przelotowej rury, której górny wylot (23) jest wyprofilowany i zawiera wentylator (24) a ponadto, po zewnętrznej stronie przezroczystej rury (20), równolegle do niej i naprzeciwlegle znajdują się co najmniej dwa pionowe kolektory (26) zasilane za pomocą pompy mieszającej (11), w których są osadzone dysze (27) hydrauliczne z wylotami skierowanymi na zewnętrzną powierzchnię tej rury (20).1. Device for the cultivation of phototropic microorganisms, especially microalgae, comprising interconnected: storage tank (1) of process water, transition tank (2), exchanger (3) consisting of a pasteurization section, recuperation section and cooling section, aggregate (5) chilled water, heating water tank (6), photobioreactor (7), clean culture propagation and heating tank (8), prepared medium heating tank (9), CO2 gas tank (10), mixing pump (11), centrifuge (12) and a biomass tank (13), forming a functional installation, characterized in that the photobioreactor (7) in its closed spatial tank (14) has at least one light element (19) arranged inside it formed of a cylindrical transparent tube (20) with a ring circular, circular cross-section and a column (22) placed inside the tube (20) with LED light diodes (25) mounted on its walls, the tube (20) being closed at the bottom with a bottom (21) and its upper end the tips extend over the cover (17) that closes the photobioreactor tank (14), while the column (22) is made of a through tube, the upper outlet (23) of which is profiled and includes a fan (24) and, moreover, on the outer side of the transparent tube (20) parallel to it and opposite it there are at least two vertical manifolds (26) fed by a mixing pump (11) in which hydraulic nozzles (27) are mounted with outlets directed to the outer surface of said pipe (20). 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zastosowane są diody świetlne (25) LED emitujące fale świetlne o długościach fal 450-470 nm - światło niebieskie, 650-670 nm - światło pomarańczowe oraz 700-740 nm - światło czerwone.2. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the LEDs (25) are used, which emit light waves with wavelengths of 450-470 nm - blue light, 650-670 nm - orange light and 700-740 nm - red light. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że wewnętrzna strona ścian zbiornika (14) fotobioreaktora stanowi powierzchnię odblaskową (30) dla światła emitowanego.3. The device according to claim The method of claim 1 or 2, characterized in that the inner side of the walls of the photobioreactor vessel (14) constitutes a reflective surface (30) for the emitted light. 4. Urządzenie według któregokolwiek z poprzednich zastrz. 1, znamienne tym, że ściany zbiornika (14) fotobioreaktora stanowią płaszcz grzewczy (15) z zewnętrzną warstwą izolacyjną (16).4. The device according to any of the preceding claims. The device of claim 1, characterized in that the walls of the photobioreactor tank (14) are a heating jacket (15) with an outer insulating layer (16). PL 225 037 B1PL 225 037 B1 5. Urządzenie według któregokolwiek z poprzednich zastrz. 1, znamienne tym, że w ścianie bocznej zbiornika (14) fotobioreaktora są osadzone dysze (31) mieszające stanowiące wyloty z przewodów podłączonych do króćca tłocznego pompy mieszającej (11).Device according to any of the preceding claims. The method of claim 1, characterized in that in the side wall of the photobioreactor tank (14) mixing nozzles (31) are mounted, constituting the outlets from the conduits connected to the discharge port of the mixing pump (11). 6. Urządzenie według któregokolwiek z poprzednich zastrz. 1, znamienne tym, że w zbiorniku (14) fotobioreaktora jest czujnik zmętnienia (47).Device according to any of the preceding claims. The method of claim 1, wherein the photobioreactor tank (14) has a turbidity sensor (47).
PL401330A 2012-10-23 2012-10-23 Device for the culture of phototrophic microorganisms PL225037B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL401330A PL225037B1 (en) 2012-10-23 2012-10-23 Device for the culture of phototrophic microorganisms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL401330A PL225037B1 (en) 2012-10-23 2012-10-23 Device for the culture of phototrophic microorganisms

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL401330A1 PL401330A1 (en) 2014-04-28
PL225037B1 true PL225037B1 (en) 2017-02-28

Family

ID=50514973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL401330A PL225037B1 (en) 2012-10-23 2012-10-23 Device for the culture of phototrophic microorganisms

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL225037B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL401330A1 (en) 2014-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10053659B2 (en) Modular tubular bioreactor
US8658421B2 (en) Circulatory photobioreactor
US8586352B2 (en) Reactor system and method for processing a process fluid
WO2021088127A1 (en) Continuous algae culture reaction system
CN110760439B (en) Algae cultivation photo-biological reaction kettle and continuous culture reaction system containing same
CN104560695A (en) Tubular photo-bioreactor based on built-in fluid driven rotor
JP2007061086A (en) Photosynthesis reactor for plant algae/microorganism
EP2725092A1 (en) Device for breeding phototropic micro-organisms
CN205295351U (en) Pipeline algae photobioreactor that declines
CN114606103B (en) Hybrid type photobioreactor
KR101670129B1 (en) Photoreactive Apparatus and method for culturing microalgae
CN110713901B (en) Little algae cultivation light biological reaction cauldron and contain its continuous culture reaction system
EP2540814A1 (en) Photobioreactor for the continuous culture of microalgae and a modular system comprising said photobioreactors
JP2020508064A (en) Systems and methods for growing algae
US20210002595A1 (en) Culture tank
CN201395593Y (en) Device for quantitatively and fast cultivating microalgae
PL225037B1 (en) Device for the culture of phototrophic microorganisms
CN109251847B (en) Device and method for culturing photosynthetic microorganisms by using sunlight
CN211005401U (en) Little algae cultivation reation kettle
CN104928172B (en) Ventilation temperature control system and algal culture system for algal culture
KR101415553B1 (en) Device for culturing micro algae
CN211339537U (en) Algae continuous culture reaction system
CN110684644B (en) Photobioreactor for algae cultivation
KR102388601B1 (en) Light bioreactor for algae culture with circulation flow and algae production system using thereof
RU2788401C1 (en) Device for thin-layer cultivation of photosynthesizing microorganisms for utilization of carbon dioxide