Установка для культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов

 

УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ФОТОАВТОТРОФНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ , включающая плоские светоприемные элементы, установленные параллельными секциями и соединенные с коллекторами , источники света, насос, теплообменник и газообменник, отличаюы4аяся тем, что, с целью повышения производительности установки, светоприемные элементы в каждой секции соединены последовательно таким образом, что плоскость каждого последующего элемента расположена под углом 90 к плоскости предыдущего, а плоскости светоприемных элементов смежных секций образуют квадратные ячейки, причем источники света размещены в центрах квадратных ячеек. (Л СХ) оо со 4

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д(5ц А 01 G 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ФОТОАВТОТРОФНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ, включающая плоские светоприемные элементы, установленные параллельными секциями и соединенные с коллекторами, источники света, насос, теплообменник и газообменник, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности установки, светоприемные элементы в каждой секции соединены последовательно таким образом, что плоскость каждого последующего элемента расположена под углом 90 к плоскости предыдущего, а плоскости светоприемных элементов смежных секций образуют квадратные ячейки, причем источники света размещены в центрах квадратных ячеек.

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3487143/30-15

/ (22) 01.09.82 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) А. В. Луканин, Л. А. Николаева, Н. Н. Задорин, О. Н. Альбицкая, М. Д. Бородин, С. А. Самсонова и Г. С. Силакова (71) Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (53) 663.14.89 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 565933, кл. С 1 2 В 1/10, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 783340, кл. А 01 б 31/02, 1979 (прототип) .

„„SU„„1083944 А

1083944

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к установкам для выращивания фотоавтотрофных микроорганизмов.

Известна установка для культивирования фототрофных микроорганизмов, включающая светоприемные элементы, источник света, коллекторы, насос, теплообменник и газообменник (1).

Недостатком известной установки является низкое значение коэффициента исполь-10 зования световой энергии из-за больших потерь света в окружающем пространстве, что приводит к уменьшению производительности установки.

Известна также установка для культи- 5 вирования фотоавтотрофных микроорганизмов, включающая плоские светопр немн ые элементы, установленные параллельными секциями и соединенные с коллекторами, источники света, насос, теплообменник и газообменник (2) . 20

Недостатком данной установки является нерациональное использование света при применении источников с большой единичной мощностью, так как в этом случае поверхность светоприемных элементов освещена неравномерно. Неоптимальная освещенность элементов приводит к снижению производительности установки.

Цель изобретения — повышение производительности установки.

Указанная цель достигается тем, что в установке, включающей плоские светоприемные элементы, установленные параллельными секциями и соединенные с коллекторами, источники света, насос, теплообменник и газообменник, светоприемные элементы в каждой секции соединены последовательно таким образом, что плоскость каждого последующего элемента расположена под углом 90 к плоскости предыдущего, а плоскости светоприемных элементов смежных секций образуют квадратные ячейки, причем источники света раз- 40 мещены в центрах квадратных ячеек.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемой установки; на фиг. 2— конструкция светоприемного элемента,, разрез.

Установка включает плоские светоприемные элементы 1, источники 2 света, коллекторы 3, насос 4, газообменник 5, теплообменник 6, реверсирующую систему 7, пыжеуловители 8 с пыжами 9 и светоотражающие экраны 10.

Светоприемные элементы 1 соединены последовательно в секции 11 таким образом, что плоскость каждого последующего элемента 1 расположена под углом 90 к плоскости предыдущего. Плоскости элементов 1 емежных секций 11 образуют квадратные ячейки, в центре которых размещены источники 2 света.

Коллекторы 3 через реверсирующую систему 7 соединены в замкнутый циркуляционный контур, включающий газообменник

5, теплообменник 6 и насос 4. Торцовые стороны ячеек закрыты светоотражающими экранами 10. В реверсирующую систему 7 входят два трехходовых крана 12. Светоприемный элемент 1 выполнен в виде трубчатого змеевика 13, смежные витки которого имеют общую стенку 14, а все витки расположены в одной плоскости.

Установка работает следующим образом.

Газовая смесь, содержащая СО, поступает в газообменник 5, где происходит растворение СО> в суспензии.

Суспензия микроводорослей, заполняющая установку, под действием, насоса 4 из газообменника 5 попадает через реверсирующую систему 7 в один из,коллекторов 3 и распределяется через пымеуловители 8 по светоприемным элементам 1, равномерно освещаемь1м источниками 2 света. В элементах 1 осуществляется процесс фотосинтеза, в результате чего увеличивается количество биомассы микроводорослей в суспензии, утилизируется

СО и выделяется кислород, который вместе с суспензией попадает в газообменник 5, где десорбируется и удаляется из системы.

Одновременно с этим происходит растворение СО> в суспензии. Приросшая в резуль тате фотосинтеза биомасса микроводорослей периодически удаляется из установки и замещается свежей питательной средой.

Оптимальная температура суспензии поддерживается с помощью теплообменника 6, Для предотвращения зарастания внутренних поверхностей клетками микроводорослей периодически с пбмощью трехходовых кранов 12 реверсирующеи системы 7 изменяется направление движения суспензии. При этом шарообразные пыжи 9 находящиеся в пыкеуловителях 8, переме; щаются по змеевикам 13, очищая стенки светоприемных элементов 1 от налипших водорослей.

3а счет создания оптимальной облученности суспензии микроводорослей повышается производительность установки при одинаковых по сравнению с прототипом энергозатратах.

1083944

Редактор М. Петрова

Заказ 1817/1

Составитель С. Чернобровкнн .Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4