RU2562867C2

RU2562867C2 - Chlorella growth plant

Info

Publication number: RU2562867C2
Application number: RU2013149925/10A
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Шмигель; Екатерина Александровна Флерова; Алена Андреевна Богданова; Никита Андреевич Суховский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Биостатика"
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2015-09-10
Also published as: RU2013149925A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention relates to chlorella growth. The invention proposes a chlorella growth plant. The plant includes at least two glass containers. The containers are installed on a metal frame and located one above another, provided with a heater with a temperature control and a lighting source. At least two photoluminescent lamps located between a pair of containers with an emission spectrum in the wave length range of 400-500 nm and 600-700 nm are used as the lighting source. In each container there is an electrostatic field creation device. The latter consists of a system of copper electrodes on parallel walls of the containers having a possibility of control of their location and distance between them. The electrodes are covered by an insulating material and connected to a high-voltage direct current source, which has a possibility of control of the supplied voltage.

EFFECT: invention provides high chlorella growth efficiency at maintenance of the required quality.

3 dwg, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к технологии выращивания хлореллы.The invention relates to the microbiological industry, in particular to the technology of growing chlorella.

Известна установка для выращивания микроорганизмов, в том числе хлореллы, содержащая светопропускающий культиватор, выполненный в виде кюветы с плоскопараллельными стенками и с размещенными параллельно дну барбатерами и осветительными лампами, размещенными вдоль параллельных стенок кюветы. В качестве осветительных ламп используются люминесцентные лампы (RU 2077570 С1). К недостатку данного устройства следует отнести незначительный выход готовой продукции.A known installation for growing microorganisms, including chlorella, containing a light-transmitting cultivator made in the form of a cuvette with plane-parallel walls and with barbators and lighting lamps placed parallel to the bottom, placed along the parallel walls of the cuvette. As lighting lamps, fluorescent lamps (RU 2077570 C1) are used. The disadvantage of this device should include a negligible yield of finished products.

Наиболее близким аналогом является способ выращивания микроводоросли хлореллы, который предусматривает культивирование микроводоросли на жидкой питательной среде в условиях перемешивания и освещения при воздействии импульсного низкочастотного электромагнитного поля с магнитной индукцией 2000 Гс при частоте импульсов 10 Гц и длительностью 10 мкс (SU 1711734 А1). К недостаткам данного способа можно отнести небольшую производительность.The closest analogue is the method of growing chlorella microalgae, which involves the cultivation of microalgae in a liquid nutrient medium under stirring and lighting under the influence of a pulsed low-frequency electromagnetic field with magnetic induction of 2000 G at a pulse frequency of 10 Hz and a duration of 10 μs (SU 1711734 A1). The disadvantages of this method include a small performance.

Технический результат изобретения заключается в создании установки, обеспечивающей высокую производительность выращивания хлореллы при сохранении требуемого качества.The technical result of the invention is to create a plant that provides high productivity growing chlorella while maintaining the required quality.

Этот результат достигается тем, что установка для выращивания хлореллы (фиг.3) включает по меньшей мере две стеклянные емкости (1), установленные на металлическом каркасе (2) и расположенные одна над другой, снабженные нагревателем с терморегулятором (6) и источником освещения в виде по меньшей мере двух фитолюминесцентных ламп (4) со спектром излучения в диапазоне длин волн 400-500 нм и 600-700 нм, расположенных между парой емкостей (1), в каждой из которых находится устройство для создания электростатического поля, состоящее из системы медных электродов (10) на параллельных стенках емкостей, выполненных с возможностью регулирования их расположения и расстояния между ними, покрытых изоляционным материалом и подключенных к высоковольтному источнику постоянного электрического тока, выполненного с возможностью регулирования подаваемого напряжения.This result is achieved in that the plant for growing chlorella (Fig. 3) includes at least two glass containers (1) mounted on a metal frame (2) and located one above the other, equipped with a heater with a temperature regulator (6) and a light source in at least two phytoluminescent lamps (4) with a radiation spectrum in the wavelength range of 400-500 nm and 600-700 nm, located between a pair of containers (1), in each of which there is a device for creating an electrostatic field, consisting of a system of copper electric rows (10) parallel to the container wall configured to regulate their arrangement and the distance therebetween, coated with an insulating material and connected to a high voltage source of direct electric current adapted to regulate the supply voltage.

В качестве источника освещения выбраны фитолюминесцентные лампы, выбор данных ламп не случаен, спектр их излучения сосредоточен в диапазоне длинны волны 400-500 и 600-700 нм, именно он является благоприятным для растений, в то время как у обычных люминесцентных ламп данный показатель лежит в области 500-600 нм.Phytoluminescent lamps were chosen as the illumination source, the choice of these lamps is not accidental, their emission spectrum is concentrated in the wavelength range of 400-500 and 600-700 nm, it is favorable for plants, while this indicator lies in conventional fluorescent lamps areas of 500-600 nm.

Авторами была изучена зависимость роста микроводоросли от вида освещения.The authors studied the dependence of microalgae growth on the type of lighting.

Опыт по влиянию различных источников света на скорость размножения клеток хлореллы проводился в идентичных условиях с одинаковой начальной концентрацией клеток в суспензии.An experiment on the influence of various light sources on the rate of propagation of chlorella cells was carried out under identical conditions with the same initial concentration of cells in suspension.

Как видно из приведенных зависимостей применение фитолюминесцентной лампы обеспечивает большее увеличение плотности клеток микроводоросли в растворе по сравнению с обычной люминесцентной лампой.As can be seen from the above dependences, the use of a phytoluminescent lamp provides a greater increase in the density of microalgae cells in solution in comparison with a conventional fluorescent lamp.

На фиг. 1 представлен график зависимости увеличения плотности клеток суспензии хлореллы от вида источника света.In FIG. Figure 1 shows a graph of the dependence of the increase in cell density of chlorella suspension on the type of light source.

В табл. 1 показаны результаты обработки суспензии хлореллы электростатическим полем.In the table. 1 shows the results of treating a chlorella suspension with an electrostatic field.

Пример 1.Example 1

Установка для выращивания хлореллы, включающая две стеклянные емкости, установленные на металлическом каркасе и расположенные одна над другой, снабженные нагревателем с терморегулятором и источником искусственного освещения в виде по меньшей мере двух фитолюминесцентных ламп со спектром излучения в диапазоне длин волн 400-500 нм и 600-700 нм. Подача углекислого газа осуществляется с помощью компрессора, а для перемешивания используется водяная помпа. Помпа и нагреватель помещены в изоляционный цилиндр, изготовленный из винипласта.Installation for growing chlorella, including two glass containers mounted on a metal frame and located one above the other, equipped with a heater with a temperature controller and an artificial light source in the form of at least two phytoluminescent lamps with a radiation spectrum in the wavelength range of 400-500 nm and 600- 700 nm. Carbon dioxide is supplied by a compressor, and a water pump is used for mixing. The pump and heater are placed in an insulating cylinder made of vinyl plastic.

Пример 2.Example 2

Установка по примеру 1 отличается тем, что к стенкам каждой емкости снаружи прикреплена система из двух медных электродов, на которые от высоковольтного источника постоянного тока подается постоянный электрический ток напряжением 30 кВ.The installation according to example 1 is characterized in that a system of two copper electrodes is attached to the walls of each container from the outside, to which a direct electric current of 30 kV is supplied from a high-voltage direct current source.

Пример 3.Example 3

Установка по примеру 2 отличается тем, что к стенкам каждой емкости снаружи прикреплена система из двух медных электродов, на которые от высоковольтного источника постоянного тока подается постоянный электрический ток напряжением 50 кВ.The installation according to example 2 is characterized in that a system of two copper electrodes is attached to the walls of each tank from the outside, to which a direct electric current of 50 kV is supplied from a high-voltage direct current source.

Пример 4.Example 4

Установка по примеру 2 отличается тем, что к стенкам каждой емкости снаружи прикреплена система из двух медных электродов, на которые от высоковольтного источника постоянного тока подается постоянный электрический ток напряжением 70 кВ.The installation according to example 2 is characterized in that a system of two copper electrodes is attached to the walls of each tank from the outside, to which a direct electric current of 70 kV is supplied from a high-voltage direct current source.

Пример 5. ПрототипExample 5. Prototype

В табл. 1 приведены основные характеристики полученной суспензии хлореллы.In the table. 1 shows the main characteristics of the obtained suspension of chlorella.

Данные табл. 1 показывают, что применение изобретения не только позволяет ускорить процесс выращивания хлореллы, но и повышает качество продукта.The data table. 1 show that the application of the invention not only allows to accelerate the process of growing chlorella, but also improves the quality of the product.

Для сравнения в лабораторных условиях была воссоздана установка по патенту SU 1711734 А1.For comparison, in the laboratory, the installation according to the patent SU 1711734 A1 was recreated.

Электромагнитное поле образовано источником переменного тока, в то время как электростатическое поле - источником постоянного тока. Переменный ток периодично меняет свою силу и направление в течение времени в отличие от постоянного тока.The electromagnetic field is formed by an alternating current source, while the electrostatic field is formed by a direct current source. Alternating current periodically changes its strength and direction over time, in contrast to direct current.

Как видно из графика, применение электростатического поля для стимулирования культуры микроводоросли значительно повышает производительность установки в сравнении с использованием электромагнитного поля.As can be seen from the graph, the use of an electrostatic field to stimulate microalgae culture significantly increases the productivity of the installation in comparison with the use of an electromagnetic field.

Результаты экспериментов представлены на фиг. 2.The experimental results are shown in FIG. 2.

Claims

Installation for growing chlorella, comprising at least two glass containers mounted on a metal frame and located one above the other, equipped with a heater with a temperature controller and a light source, characterized in that at least two phytoluminescent lamps with a radiation spectrum in the wavelength range of 400-500 nm and 600-700 nm, located between a pair of containers, in each of which there is a device for creating an electrostatic field, consisting of a honey system electrodes on the parallel walls of the tanks, made with the possibility of regulating their location and the distance between them, covered with insulating material and connected to a high-voltage source of constant electric current, made with the possibility of regulating the supplied voltage.