RU2611177C1 - Установка для культивирования микроводорослей - Google Patents

Установка для культивирования микроводорослей Download PDF

Info

Publication number
RU2611177C1
RU2611177C1 RU2015144439A RU2015144439A RU2611177C1 RU 2611177 C1 RU2611177 C1 RU 2611177C1 RU 2015144439 A RU2015144439 A RU 2015144439A RU 2015144439 A RU2015144439 A RU 2015144439A RU 2611177 C1 RU2611177 C1 RU 2611177C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
suspension
nutrient solution
dispenser
microalgae
plant
Prior art date
Application number
RU2015144439A
Other languages
English (en)
Inventor
Станислав Александрович Нагорнов
Вячеслав Михайлович Дмитриев
Юлия Владимировна Мещерякова
Игорь Вячеславович Ерохин
Александр Геннадьевич Мещеряков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН)
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 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН)
Priority to RU2015144439A priority Critical patent/RU2611177C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2611177C1 publication Critical patent/RU2611177C1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G33/00Cultivation of seaweed or algae

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к получению биомассы. Установка для культивирования микроводорослей состоит из фотобиореактора, выполненного в виде последовательно соединенных труб из светопрозрачного материала, источника света, выполненного из светодиодных модулей, баллона с углекислым газом, барботажной трубки, дозатора суспензии, емкостей для питательного раствора и исходной суспензии, микроконтроллера, насоса и дозатора суспензии. Светопрозрачные трубы разделены на единичные секции перегородками с закручивающимися элементами, в которые инжектируется необходимое для каждой секции количество питательного раствора. Повышается выход готовой биомассы. 2 ил.

Description

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для получения биомассы фотосинтезирующих микроорганизмов, в частности микроводорослей, являющихся источником липидной фракции, которая может быть использована в нефтехимической и топливной промышленности для получения компонентов жидкого биодизельного топлива, являющегося альтернативной заменой товарному нефтяному дизельному топливу.
Известно устройство для культивирования хлореллы [патент РФ, RU 2477040 С2, A01G 33/00, 2013], содержащее рабочую емкость из прозрачного материала с вертикальной светоотражающей перегородкой, источники света, баллон с углекислым газом.
Недостатками данного устройства являются то, что культура микроводорослей освещается лишь с одной стороны, а также отсутствие возможности регулировать температуру жидкости в оптимальном для данного вида микроводорослей диапазоне.
Наиболее близкой к заявляемой установке является установка для культивирования микроводорослей [Полезная модель РФ, RU 139711 U1, A01G 33/00, 2013]. Установка состоит из рабочей емкости, содержащей расположенные одна над другой параллельные трубы из материала, прозрачного в видимой области спектра, последовательно соединенные между собой и образующие канал для ламинарного движения жидкости, заканчивающийся снизу управляемым вентилем, источника света, выполненного из светодиодных модулей, баллона с углекислым газом, присоединенного трубопроводом к нижней части рабочей емкости через клапан-редуктор, расходной емкости, соединенной с верхней частью рабочей емкости трубопроводом через управляемый клапан, расходной емкости, соединенной трубопроводом через управляемый вентиль с рабочей емкостью, теплообменника, термодатчиков, установленных на трубах, и микроконтроллера, соединенного кабелями цепи управления с клапаном-редуктором, управляемым клапаном, управляемыми вентилями, светодиодными модулями и теплообменником, а также сигнальным кабелем с термодатчиками.
Недостатками данной установки являются ламинарный режим течения суспензии в рабочей емкости, неэффективная подача углекислого газа и питательной среды, отсутствие подачи кислорода для процесса дыхания клетки микроводоросли. В связи с этим питательная среда и углекислый газ не могут равномерно распределиться по всей массе суспензии. При такой организации движения в нижней зоне рабочей емкости всегда будет находиться слой осажденных клеток микроводорослей.
Задачей предлагаемого изобретения является культивирование микроводорослей с высоким выходом готовой биомассы, с целью использования ее в качестве компонента для получения биодизельного топлива.
Решение поставленной задачи достигается в установке для культивирования микроводорослей, состоящей из фотобиореактора, выполненного в виде последовательно соединенных труб из светопрозрачного материала, источника света, выполненного из светодиодных модулей, баллона с углекислым газом, барботажной трубки, дозатора суспензии, емкостей для питательного раствора и исходной суспензии, микроконтроллера, насоса и дозатора суспензии, согласно изобретению светопрозрачные трубы разделены на единичные секции перегородками с закручивающимися элементами, в которые инжектируется необходимое для каждой секции количество питательного раствора.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена установка, общий вид, на фиг. 2 закручивающийся элемент. Установка состоит из фотобиореактора, выполненного в виде труб 1, светодиодных модулей 2, поршневого дозатора суспензии 3, насоса для подачи питательного раствора 4, баллона с углекислым газом 5, компрессора для подачи воздуха 6, емкостей для питательного раствора 7 и суспензии 8, микроконтроллера 9 для управления, барботажной трубки 10, регулирующих вентилей 11, единичной секции 12, в которой расположен закручивающийся элемент без указания позиции, секционной перегородки 13, теплообменника 14. Закручивающийся элемент содержит обратный клапан 15 и отверстия 16 для перетока избыточной газовой фазы.
Установка для культивирования микроводорослей работает следующим образом.
Из емкости 7 питательный раствор поступает в барботажную трубку 10, где за счет компрессора 6 насыщается воздухом и углекислым газом из баллона 5. Газовоздушная смесь с помощью насоса 4 отправляется в единичную секцию 12. Регулирующие вентили 11 позволяют дозировать питательный раствор в каждую секцию. Избыточная газовая фаза удаляется из отверстий 16 секционной перегородки 13. Трубы 1 освещаются светодиодными модулями 2. В момент перемещения суспензии в последующие секции 12 дозатором 3 исходная суспензия из емкости 8 инжектируется в единичную секцию 12. С этой целью одновременно включается дозатор суспензии 3 и насос 4 в систему питания. Поршневой дозатор 3 с линейным двигателем и точно регулируемым объемом подачи (как правило, 1-2 объема единичной секции) осуществляет циклическое перемещение суспензии (цикл 10-20 мин в зависимости от технологии процесса) в трубах 1. Для поддержания необходимой температуры используется теплообменник 14, который может работать в режиме подогрева или охлаждения суспензии, находящейся в трубах 1.
При движении суспензии по трубам 1 через секционную перегородку 13 обратный клапан 15 открывается и закрывается при остановке жидкости. Обратный клапан 15 выполнен из полимерного материала с плотностью 1050 кг/м3 (полипропилен, полистерол и т.д.). Это обеспечивает полную изоляцию секций и протекания индивидуального процесса культивирования при оптимальных концентрациях питательного раствора. Для регулирования процесса культивирования установлен микроконтроллер 9.
Основные преимущества предлагаемой установки по сравнению с прототипом: разделение фотобиореактора на секции с соотношением длины секции к диаметру 2-2,5 позволяет интенсивно и во всем объеме секции перемешивать суспензию, особенно при концентрации 60 млн кл/мл, позволяет дополнительно вводить необходимое количество питательного раствора и углекислого газа в каждую секцию в непрерывном режиме, позволяет организовать подачу кислорода.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволит культивировать микроводоросли с высоким выходом готовой биомассы и тем самым использовать ее в качестве компонента для получения биодизельного топлива.

Claims (1)

  1. Установка для культивирования микроводорослей, состоящая из фотобиореактора, выполненного в виде последовательно соединенных труб из светопрозрачного материала, источника света, выполненного из светодиодных модулей, баллона с углекислым газом, барботажной трубки, дозатора суспензии, емкостей для питательного раствора и исходной суспензии, микроконтроллера, насоса и дозатора суспензии, отличающаяся тем, что светопрозрачные трубы разделены на единичные секции перегородками с закручивающимися элементами, в которые инжектируется необходимое для каждой секции количество питательного раствора.
RU2015144439A 2015-10-15 2015-10-15 Установка для культивирования микроводорослей RU2611177C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015144439A RU2611177C1 (ru) 2015-10-15 2015-10-15 Установка для культивирования микроводорослей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015144439A RU2611177C1 (ru) 2015-10-15 2015-10-15 Установка для культивирования микроводорослей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2611177C1 true RU2611177C1 (ru) 2017-02-21

Family

ID=58459030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015144439A RU2611177C1 (ru) 2015-10-15 2015-10-15 Установка для культивирования микроводорослей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2611177C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198017U1 (ru) * 2019-12-24 2020-06-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Камера фотобиореактора
CN113214961A (zh) * 2021-05-10 2021-08-06 东台市赐百年生物工程有限公司 一种基于led光源的微藻养殖装置
CN115159771A (zh) * 2022-06-16 2022-10-11 科盛环保科技股份有限公司 一种水环境修复装置及工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4600694A (en) * 1985-05-24 1986-07-15 Clyde Robert A Apparatus for harvesting cells
RU2451446C1 (ru) * 2010-09-29 2012-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Фитосила-Биос" Фотобиореактор
RU139711U1 (ru) * 2013-11-07 2014-04-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Установка для культивирования микроводорослей

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4600694A (en) * 1985-05-24 1986-07-15 Clyde Robert A Apparatus for harvesting cells
RU2451446C1 (ru) * 2010-09-29 2012-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Фитосила-Биос" Фотобиореактор
RU139711U1 (ru) * 2013-11-07 2014-04-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Установка для культивирования микроводорослей

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198017U1 (ru) * 2019-12-24 2020-06-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Камера фотобиореактора
CN113214961A (zh) * 2021-05-10 2021-08-06 东台市赐百年生物工程有限公司 一种基于led光源的微藻养殖装置
CN115159771A (zh) * 2022-06-16 2022-10-11 科盛环保科技股份有限公司 一种水环境修复装置及工艺
CN115159771B (zh) * 2022-06-16 2024-02-27 科盛环保科技股份有限公司 一种水环境修复装置及工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102134553B (zh) 管式光生物反应器、培养微藻细胞的系统和方法
CN100374539C (zh) 光生物反应器及其操作方法、包括其的系统以及应用
KR101148194B1 (ko) 투명 필름으로 이루어진 광합성 생물 반응기
RU2611177C1 (ru) Установка для культивирования микроводорослей
CN101985595B (zh) 一种强化微藻培养的膜式光生物反应器
CN101935610B (zh) 一种多组鼓泡式光生物反应器
EA023916B1 (ru) Устройство для фотохимического процесса
RU2678129C2 (ru) Фотобиореактор для биосеквестрации co2 с иммобилизованной биомассой водорослей или цианобактерий
MX2012012569A (es) Fotobiorreactor laminar para la produccion de microalgas.
CN103602579B (zh) 一种微藻规模培养的管道式光生物反应器
CN105087371A (zh) 一种自动化培养微藻的光生物反应器
CN105368699A (zh) 利用纳米导光板作光分散介质的微藻光生物反应器
KR101657489B1 (ko) 공기를 이용한 순환형 미세조류 고밀도 배양장치
CN102115776B (zh) 一种微藻筛选方法及系统
CN203187688U (zh) 一种藻类培养箱
Shevtsov et al. Mathematical modelling of light dependent microorganisms cultivation in countercurrent film reactor
CN201981184U (zh) 培养产油微藻的光生物反应器
CN2688718Y (zh) 螺旋管式光生物反应器
US9790459B2 (en) Periodic symmetry defined bioreactor
CN115088669B (zh) 一种褶皱臂尾轮虫的培养装置
RU139711U1 (ru) Установка для культивирования микроводорослей
TWM641794U (zh) 可促進藻類成長之藻類養殖桶
CN204981843U (zh) 一种封闭式玻璃管道光生物反应器
US11518970B2 (en) System for obtaining biomass
CN104880409B (zh) 一种同时进行植物光合作用和根系泌氧能力检测的装置及应用

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171016