RU151251U1 - PLANT FOR GROWING MICROALGAE - Google Patents
PLANT FOR GROWING MICROALGAE Download PDFInfo
- Publication number
- RU151251U1 RU151251U1 RU2014135012/13U RU2014135012U RU151251U1 RU 151251 U1 RU151251 U1 RU 151251U1 RU 2014135012/13 U RU2014135012/13 U RU 2014135012/13U RU 2014135012 U RU2014135012 U RU 2014135012U RU 151251 U1 RU151251 U1 RU 151251U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microalgae
- container
- light
- lid
- carbon dioxide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
1. Установка для выращивания микроводорослей, содержащая емкость для суспензии, отличающаяся тем, что она содержит световые лопасти в виде консолей, закрепленные на оси с помощью привода, входной патрубок для ввода электроактивированной воды и питательной смеси, барбататор для ввода и равномерного распределения углекислотной воздушной смеси, размещенный на крышке емкости, отверстия на крышке емкости корпуса для подачи инокулянта микроводорослей, РН-контролера и датчика РН-контролера, клапана выпуска излишков кислорода и углекислого газа, а также датчика температуры, насос, через который к емкости присоединен дополнительный световой лоток, и кран для слива суспензии, установленный в нижней части емкости.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный световой лоток прямоугольной формы с бортиками и крышкой имеет накопитель, рассекатель, освещаемое поле с отражателем и источники света, закрепленные на ее крышке.1. Installation for growing microalgae, containing a container for a suspension, characterized in that it contains light blades in the form of consoles, fixed on the axis by means of a drive, an inlet for inlet of electrically activated water and nutrient mixture, a barbatator for inlet and uniform distribution of carbon dioxide air mixture , located on the lid of the container, openings on the lid of the container of the housing for feeding the inoculant of microalgae, the PH-controller and the PH-controller sensor, the valve for releasing excess oxygen and carbon dioxide, as well as the temperature sensor, the pump through which an additional light tray is connected to the container, and slurry drain valve installed at the bottom of the tank. 2. The installation according to claim 1, characterized in that the additional rectangular light tray with sides and a cover has a storage device, a divider, an illuminated field with a reflector and light sources fixed on its cover.
Description
Полезная модель относится к биотехнологии и микробиологической промышленности, в частности к установкам для выращивания микроводорослей, например хлореллы.The utility model relates to biotechnology and the microbiological industry, in particular to plants for growing microalgae, for example, chlorella.
Известна установка для выращивания микроводорослей, содержащая последовательно соединенные между собой культиватор с источниками света и теплообменником, побудитель расхода суспензии клеток микроводорослей и инкубационные емкости (Авт.св. СССР №1083944, кл. A01G 31/02? 1982 г.).A well-known installation for growing microalgae, containing a cultivator connected in series with light sources and a heat exchanger, an inducer of the suspension of microalgae cells and incubation containers (Autost. St. USSR No. 1083944, class A01G 31/02? 1982).
В указанной установке в инкубационные емкости попеременно сливается суспензия клеток микроводорослей, прошедших световую стадию генерационного цикла развития клеток. В этих емкостях проходит темновая стадия генерационного цикла развития клеток (подготовка клеток к делению, деление клеток). Наличие нескольких инкубационных емкостей значительно удорожает установку.In this installation, the suspension of microalgae cells that have passed the light stage of the generation cycle of cell development alternately merges into the incubation tanks. In these containers, the dark stage of the generation cycle of cell development takes place (preparing cells for cell division, cell division). The presence of several incubation tanks significantly increases the cost of installation.
Известна установка для выращивания микроводорослей, содержащая соединенные между собой газообменник, побудитель расхода суспензии клеток и светоприемник в виде змеевика.A known installation for growing microalgae, containing interconnected gas exchanger, a stimulator of the flow of a suspension of cells and a light receiver in the form of a coil.
В указанной установке вся масса клеток микроводорослей, в том числе клетки, находящиеся на световой стадии генерационного цикла развития клеток, и клетки, находящиеся на темновой стадии генерационного цикла, непрерывно находятся на свету при температуре, оптимальной для световой стадии (Авт.св. СССР №656592,кл A01G 33/02, 1976 г.).In this installation, the entire mass of microalgae cells, including cells that are in the light stage of the generation cycle of development of cells, and cells that are in the dark stage of the generation cycle, are continuously exposed to light at a temperature optimal for the light stage (Aut. St. USSR No. 656592, CL A01G 33/02, 1976).
Недостатком этой установки является низкая производительность выращивания микроводорослей и низкие фотоэнергетические характеристики процесса, такие, как эффективность использования световой энергии (КПД фотосинтеза), ухудшение условий для прохождения темновой стадии генерационного цикла развития клеток.The disadvantage of this installation is the low productivity of growing microalgae and low photo-energy characteristics of the process, such as the efficiency of light energy use (photosynthesis efficiency), the deterioration of the conditions for passing the dark stage of the generation cycle of cell development.
Задача полезной модели - увеличение скорости выращивания микроводорослей.The objective of the utility model is to increase the rate of microalgae cultivation.
Поставленная задача решается за счет совмещения освещения и перемешивания суспензии в емкости фотобиореактора с помощью вращающихся световых лопастей консольного типа и дополнительного светового лотка.The problem is solved by combining lighting and mixing the suspension in the capacity of the photobioreactor using rotating light blades of the cantilever type and an additional light tray.
Сущность полезной модели заключается в том, что в используемой установке для выращивания микроводорослей используют одну емкость - фотобиореактор. Темновые фазы (фотопериод «ночь») достигаются простым автоматическим выключением света. А для увеличения скорости выращивания микроводорослей используют дополнительный световой лоток.The essence of the utility model is that in the installation used to grow microalgae use one capacity - photobioreactor. Dark phases (photoperiod “night”) are achieved by simple automatic turning off the light. And to increase the speed of growing microalgae, an additional light tray is used.
Полезная модель поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображен вид сверху установки для выращивания микроводорослей и позициями обозначены:The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a top view of the installation for growing microalgae and the positions indicated:
- 1 емкость фотобиореактоа,- 1 capacity of photobioreactoa,
- 2 вращающиеся световые лопасти консольного типа, являющиеся одновременно мешалками,- 2 rotating light blades of the cantilever type, which are both mixers,
- 3 - вводной патрубок электроактивированной воды и питательной среды,- 3 - inlet pipe electro-activated water and nutrient medium,
- 4 - насос,- 4 - pump,
- 5 - дополнительный световой лоток,- 5 - an additional light tray,
На фиг. 2 изображен вид сбоку емкости фотобиореактора и позициями обозначены:In FIG. 2 shows a side view of the capacity of the photobioreactor and the positions indicated:
- 6 - крышка фотобиореактора- 6 - photobioreactor cover
- 7 - барбататор углекислотной воздушной смеси,- 7 - barbator of carbon dioxide air mixture,
- 8 - баллон с CO2,- 8 - cylinder with CO2,
- 9 - РН контроллер,- 9 - pH controller,
- 10 - датчик РН контроллера,- 10 - pH sensor of the controller,
- 11 - воздушный компрессор,- 11 - air compressor,
- 12 - отверстие для ввода инокулянта,- 12 - hole for input of the inoculant,
- 13 - отверстие для датчика температуры,- 13 - hole for the temperature sensor,
- 14 - клапан выхода излишков кислорода и углекислого газа,- 14 - valve for the release of excess oxygen and carbon dioxide,
- 15 - привод вращающихся световых лопастей консольного типа,- 15 - drive rotating light blades cantilever type,
- 16 - ось вращающихся световых лопастей консольного типа,- 16 - axis of the rotating light blades of the console type,
- 17 - кран для слива суспензии.- 17 - crane for draining the suspension.
На фиг. 3 показан дополнительный световой лоток и позициями обозначены:In FIG. 3 shows an additional light tray and the positions indicated:
- 18 - корпус дополнительного светового лотка,- 18 - the housing of the additional light tray,
- 19 - крышка дополнительного светового лотка,- 19 - a cover of an additional light tray,
- 20 - накопитель,- 20 - drive,
- 21 - рассекатель,- 21 - divider,
- 22 - регулятор рассекателя,- 22 - regulator divider,
- 23 - освещаемое поле с отражателем.- 23 - illuminated field with a reflector.
На фиг. 4 показана крышка дополнительного светового лотка и позициями обозначены:In FIG. 4 shows the cover of the additional light tray and the positions indicated:
- 24 - осветители микроводорослей.- 24 - microalgae illuminators.
Установка для выращивания микроводорослей состоит из емкости фотобиореактора 1 (фиг. 1) из прозрачного монолитного поликорбоната с скругленными углами, помещенных внутри нее световых лопастей консольного типа 2 (фиг. 1), вводного патрубка для подачи электроактивированной воды и питательной среды 3 (фиг. 1), насоса 4 (фиг. 1), и дополнительного светового лотка 5 (фиг. 1).The plant for growing microalgae consists of the capacity of the photobioreactor 1 (Fig. 1) of transparent monolithic polycarbonate with rounded corners placed inside it with light blades of the cantilever type 2 (Fig. 1), an inlet pipe for supplying electroactivated water and nutrient medium 3 (Fig. 1) ), pump 4 (Fig. 1), and an additional light tray 5 (Fig. 1).
На крышке емкости фотобиореактора 6 (фиг. 12) размещены барбататор 7 (фиг. 2) для ввода углекислотной воздушной смеси, причем CO2 подают из баллона 8 с CO2 (фиг. 2) через РН контроллер 9 (фиг. 2) с датчиком РН контроллера 10 (фиг. 2).On the lid of the tank of the photobioreactor 6 (Fig. 12) there is a barbator 7 (Fig. 2) for introducing a carbon dioxide air mixture, moreover, CO2 is supplied from a
Для улучшения работы барбататора к нему присоединен воздушный компрессор 11 (фиг. 2).To improve the operation of the barbator, an
Кроме того на крышке 6 емкости фотобиореактора (фиг. 2) имеется отверстие для ввода инокулянта 12 (фиг. 2), отверстие для датчика температуры 13 (фиг.2)), клапана 14 (фиг. 2) выхода излишков O2 и CO2.In addition, on the
Внутри емкости фотобиореактора 1 (фиг. 2) световые лопасти консольного типа 2 (фиг. 2), являющиеся одновременно мешалками, закреплены через привод 15 (фиг. 2) на оси 16 (фиг. 2).Inside the capacity of the photobioreactor 1 (Fig. 2), the light blades of the cantilever type 2 (Fig. 2), which are both agitators, are fixed through the actuator 15 (Fig. 2) on the axis 16 (Fig. 2).
В нижней части емкости фотобиореактора 1 (фиг. 2) установлен кран слива суспензии 17 (фиг. 2) юIn the lower part of the capacity of the photobioreactor 1 (Fig. 2), a suspension drain valve 17 (Fig. 2) is installed
К емкости фотобиореактора 1 (фиг. 1) через насос 4 (фиг. 1) присоединен дополнительный световой лоток 5 (фиг. 1) прямоугольной формы состоящий из корпуса 18 (фиг. 3) с крышкой 19 (фиг. 3) и содержит накопитель 20 (фиг. 3), рассекатель 21 (фиг. 3) с регулятором рассекателя 22 (фиг. 3) и освещаемое поле с отражателем 23 (фиг. 3).To the capacity of the photobioreactor 1 (Fig. 1) through the pump 4 (Fig. 1) is attached an additional light tray 5 (Fig. 1) of a rectangular shape consisting of a housing 18 (Fig. 3) with a lid 19 (Fig. 3) and contains a drive 20 (Fig. 3), the divider 21 (Fig. 3) with the regulator divider 22 (Fig. 3) and the illuminated field with a reflector 23 (Fig. 3).
В крышке 19 (фиг. 4) дополнительного светового лотка (фиг. 4) закреплены осветители микроводорослей 24 (фиг. 4).In the lid 19 (Fig. 4) of the additional light tray (Fig. 4), illuminators of
Работа установки для выращивания микроводорослей, например хлореллы, происходит следующим образом.The operation of the plant for growing microalgae, such as chlorella, is as follows.
В емкость фотобиореактор 1 (фиг. 1) через вводный патрубок 3 (фиг. 1) подают электроакивированную воду и питательную среду. Через отверстие в корпусе 12 (фиг. 2) емкости фотобиореактора вводят инокулянт микроводорослей, где с помощью световых лопастей консольного типа 2 (фиг. 2, которые вращаются с частотой 6-8 оборотов в минуту, происходит перемешивание и освещение суспензии, Одновременно в процессе выращивания микроводорослей в емкость фотобиореактора 1 фиг. 1) через РН контроллер 9 (фиг. 2) подают углекислотную воздушную смесь, которую равномерно распределяют в емкости с барбататора 7 (фиг. 2). Через отверстие в корпусе емкости фотобиореактора с помощью датчика 10 (фиг. 2) измеряют РН, значение которого регулируют подачей CO2. Через клапан 14 (фиг. 2) выводят излишки кислорода и углекислого газа. Через насос 4 (фиг. 1) часть суспензии подают в дополнительный световой лоток 5 (фиг. 1) с корпусом 18 (фиг. 3) прямоугольной формы с бортиками (на фиг. не показаны). В накопителе 20 (фиг. 3) поступающая суспензия равномерно распределяется по всей площади накопителя, затем через рассекатель 21 (фиг. 3), который служит для регулирования величины слоя от 10 мл до 0,2 мл с помощью регулятора рассекателя 22 (фиг. 3), суспензия попадает на освещаемое поле с отражателем (это может быть зеркальная поверхность) 23 (фиг. 3) где происходит ее освещение мощным потоком света, который образуют осветители микроводорослей (источники света) 24 (фиг. 4), укрепленные в крышке дополнительного светового лотка и максимально приближенные к слою суспензии (на 1-1,5 см). Такое расстояние обеспечивает довольно мощную плотность света на единицу поверхности, которую невозможно добиться в других конструкциях из-за прохождения света через стекло. Источники света могут иметь различные длины волн (красный и синий цвет). Суспензия проходит освещаемое поле с отражателем за короткое время 5-6 секунд и сливается в емкость фотобиореактора 1 (фиг. 1).In the tank photobioreactor 1 (Fig. 1) through the inlet pipe 3 (Fig. 1) serves electro-activated water and a nutrient medium. A microalgae inoculant is introduced through the hole in the housing 12 (Fig. 2) of the photobioreactor tank, where, using the light blades of the cantilever type 2 (Fig. 2, which rotate at a frequency of 6-8 revolutions per minute, mixing and illumination of the suspension occur simultaneously at the same time microalgae in the capacity of the
Природное явление - биологические часы или фотопериоды «день» и «ночь» используют в работе установки для увеличения скорости выращивания микроводорослей. Фотопериод «ночь» используют в полезной модели не только для прохождения темновой стадии генерационного цикла развития клеток микроводорослей - подготовка к делению клеток и само деление клеток (для этого используют фотопериод (ночь №1), но и для увеличения скорости выращивания микроводорослей во время значительного повышения количества клеток в суспензии и невозможности дальнейшего успешного воспроизводства на свету. Т.е. переход в окончании процесса на гетеротрофный способ воспроизводства микроводорослей и сохранение темпа воспроизводства в темновой стадии. Для этого используют фотопериод (ночь №2). Газообмен поддерживают в зависимости от фотопериодов. В фотопериод «день» подают в емкость - фотобиореактор углекислый газ CO2, подачу которого регулируют РН-контролером. Так как, например хлорелла, в своем воспроизводстве стремится к РН выше значения 8, то подача CO2 регулирует значение РН, которое выставляется со значением 7,0-7,5 и обеспечивает суспензию микроводорослей углеродным питанием в фотопериод «день». Выделяющийся кислород отводится через выпускной клапан. В фотопериод «ночь» в фотобиореактор подают очищенный воздух, обогащенный кислородом O2. Выделяющийся углекислый газ отводится через выпускной клапан.A natural phenomenon - biological clocks or photoperiods “day” and “night” are used in the installation to increase the rate of microalgae cultivation. The night photoperiod is used in the utility model not only to go through the dark stage of the microalgae cell development cycle — preparation for cell division and cell division itself (use the photoperiod (night No. 1) for this, but also to increase the rate of microalgae growth during a significant increase the number of cells in suspension and the impossibility of further successful reproduction in the light, i.e., the transition at the end of the process to a heterotrophic method of reproduction of microalgae and maintaining the pace of reproduction production in the dark stage. To do this, use the photoperiod (night No. 2). Gas exchange is supported depending on the photoperiods. In the photoperiod “day” carbon dioxide CO2 is supplied to the tank — photobioreactor, the flow of which is regulated by the pH controller. Since, for example, chlorella, its reproduction tends to pH above the value of 8, the CO2 supply regulates the pH value, which is set with a value of 7.0-7.5 and provides a suspension of microalgae with carbon nutrition in the photoperiod “day”. Evolved oxygen is discharged through an exhaust valve. In the “night” photoperiod, purified air enriched with oxygen O2 is fed into the photobioreactor. The carbon dioxide released is discharged through an exhaust valve.
Конструкция полезной модели упрощена, за счет чего происходит ее удешевление, а цикл выращивания микроводорослей сокращается на 20-24 часа.The design of the utility model is simplified, due to which it is cheaper, and the microalgae growing cycle is reduced by 20-24 hours.
Преимуществом предлагаемой установки перед другими установками для выращивания микроводорослей является освещение, перемешивание процесса выращивания микроводорослей в одной емкости и использование дополнительного освещения с помощью светового лотка. Это позволяет значительно увеличить производительность полезной модели, улучшить фотоэнергитические характеристики, эффективность использования световой энергии (КПД фотосинтеза) в способе выращивания микроводорослей.An advantage of the proposed installation over other plants for growing microalgae is lighting, mixing the process of growing microalgae in one tank and the use of additional lighting using a light tray. This allows you to significantly increase the productivity of the utility model, improve photo-energy characteristics, the efficiency of the use of light energy (photosynthesis efficiency) in the method of growing microalgae.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014135012/13U RU151251U1 (en) | 2014-08-26 | 2014-08-26 | PLANT FOR GROWING MICROALGAE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014135012/13U RU151251U1 (en) | 2014-08-26 | 2014-08-26 | PLANT FOR GROWING MICROALGAE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU151251U1 true RU151251U1 (en) | 2015-03-27 |
Family
ID=53293661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014135012/13U RU151251U1 (en) | 2014-08-26 | 2014-08-26 | PLANT FOR GROWING MICROALGAE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU151251U1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680306C1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Technological line for cultivation of chlorella |
CN113512489A (en) * | 2021-07-08 | 2021-10-19 | 南京农业大学 | Flash illumination type microalgae biofilm reactor and microalgae culture method |
RU2759450C1 (en) * | 2020-11-02 | 2021-11-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Photobioreactor for cultivation of microalgae |
RU208458U1 (en) * | 2021-05-13 | 2021-12-21 | Олег Ефимович Капралов | A utility model of a photobioreactor for the industrial production of microalgae |
-
2014
- 2014-08-26 RU RU2014135012/13U patent/RU151251U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680306C1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Technological line for cultivation of chlorella |
RU2759450C1 (en) * | 2020-11-02 | 2021-11-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Photobioreactor for cultivation of microalgae |
RU208458U1 (en) * | 2021-05-13 | 2021-12-21 | Олег Ефимович Капралов | A utility model of a photobioreactor for the industrial production of microalgae |
CN113512489A (en) * | 2021-07-08 | 2021-10-19 | 南京农业大学 | Flash illumination type microalgae biofilm reactor and microalgae culture method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN210193886U (en) | High-efficient closed marine microalgae cultivates photobioreactor | |
RU151251U1 (en) | PLANT FOR GROWING MICROALGAE | |
US20100028977A1 (en) | Enclosed photobioreactors with adaptive internal illumination for the cultivation of algae | |
CN111248139B (en) | Culture device and method for high-density rotifers | |
CN102382755B (en) | Microalgae culturing device and microalgae culturing method | |
CN105316217B (en) | Artificial light source both culturing microalgae equipment | |
WO2014063229A1 (en) | Process of operating a plurality of photobioreactors | |
CA2826345A1 (en) | Light energy supply for photobioreactor system | |
KR101657489B1 (en) | Circulation-type high-density culturing apparatus of microalgae using air | |
CN203407359U (en) | Intelligent ecological fish tank | |
CN101760429B (en) | Simple and easy cylindrical reaction vessel for microalgae culture | |
CN204474658U (en) | Multistage potential energy differential driving microdisk electrode dedicated optical bioreactor system | |
EP2540814A1 (en) | Photobioreactor for the continuous culture of microalgae and a modular system comprising said photobioreactors | |
CN202898398U (en) | Photobioreactor for culturing and collecting microalgae | |
TW201529843A (en) | System for mass cultivation of microorganisms and products therefrom | |
JPH08173139A (en) | System for culturing large amount of microalgae | |
CN201981184U (en) | Photo bioreactor for culturing oil-producing microalgae | |
CN209151880U (en) | A kind of hydroponic plant grower | |
CN203754705U (en) | Algae secondary culture device | |
CN208317943U (en) | A kind of fish and vegetable symbiotic system | |
KR20120062118A (en) | Cultivating system for phytoplankton | |
CN206232727U (en) | Equipment for microalgae cultivation | |
US20150004685A1 (en) | High Efficiency Continuous Micro Algae Bioreactor | |
KR20160102621A (en) | Operation method of circulation-type high-density culturing apparatus of microalgae using air | |
JPH05284958A (en) | Algae cultivation apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160827 |