Установка для производства биомассы водорослей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 30.06.76 (21) 2378438/30-15 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл

А 01 G 33/02

Гасударстееииьб иаихтет

СССР аа делам изебретеиий и атирытий (53) УДК 63:576.8 (088.8) Опубликовано 15.04.79. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 6.0Ч. 79. (72) Авторы изобретения

О. Л. Анисимов, О. H. Альбицкая, Л. А. Николаева и Г. С. Скотникова

Всесоюзный йаучно-исследовательский биотехнический институт (7!) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОМАССЫ

МИКРОВОДОРОСЛЕй

Изобретение относится к устройствам для производства биомассы мнкроводорослей в промышленных масштабах и может быть использовано для культивирования фотоавтотрофных микроводорослей в микробиологической и медицинской промышленностях и сельском хозяйстве..

Известны установки для выращивания микроводорослей, содержащие культиватор с перемешивающим устройством, устройство для подачи питательного раствора, накопительную емкость и средства автоматики 11). 1Е

В культиваторах указанных установок, несмотря на различный характер, перемешивания суспензии микроводорослей, клетки микроводорослей в течение всего генерационного периода находятся на свету.

Известна также установка фотоавтотрофного синтеза в условиях естественного н искусственного освещения (2).

Установка содержит культиватор с искусственной досветкой, побудитель расхода, емкость для питательного раствора, емкость 20 для сбора суспензии, системы автоматического поддержания температуры и рН. Однахко в известной устаковке не учитывается способность клеток эффективно поглощать

2 лучистую энергию только в световой период генерационного цикла, продолжительность которого у разных штаммов различна. Это приводит к резкому снижению производительности культиватора, так как лучистая энергия расходуется ка освещение клеток, уже прошедших световую стадию развития.

В условиях искусственного освещения, что наиболее важно для районов с коротким световым днем, указанный недостаток приводит к значительным дополнительным расходам электроэнергии и, соответственно к повышению себестоимости продукции.

Целью изобретения является устранение указанкого недостатка и повышение производительности установки при снижении расхода электроэнергии.

Это достигается тем, что установка для фотоавтотрофного синтеза в условиях естествеккого и искусственного освещения снабжена инкубационными емкостями.

Предлагаемая установка представлена на чертеже.

Установка состоит из культиватора 1 с искусственной досветкой 2 и теплообмекным устройством 3, побудителя расхода 4. емкости 5 для приготовления питательного ра656592

3 створа с электроклапаном 6, накопительной емкости 7 с электроклапаном 8, инкубацион-. ных емкостей 9 — !2 и автоматического командного устройства 13. Побудитель расхода через всасывающий 14 и напорный !5 патрубкн и электроклапаны l6, 17 связан с культиватором. Инкубационные емкости через электроклапаны 18 — 21 соединены с всасывающим патрубком побудителя расхода, а через электроклапаны 22 — ?5 — с напорным патрубком.

Установка работает следующим образом.

Суспензия микроводорослей из инкубационной емкости 9 побудителем расхода 4 перекачивается в культиватор 1. При этом по сигналу командного устройства 13 электроклапаны 17 и 18 открываются, а остальные — закрываются.

После подачи всего объема суспензии из инкубационной емкости 9 в культиватор 1 по сигналу командного устройства 13 электроклапан 18 закрывается, а электроклапан

16 открывается, и в культиваторе побудителем расхода 4 осуществляется циркуляция суспензии, в процессе которой клетки микроводорослей проходят световую стадию развития, По окончании световой стадии по сигналу командного устройства 13 электроклапан 17 закрывается, а электроклапан 22 открывается, и суспензия из культиватора 1 . сливается в неосвещаемую инкубационную емкость 9 самотеком или при помощи ïîбудителя расхода 4. В емкости 9 клетки микроводорослей проходят темновую стадию развития.

Далее закрываются электроклапаны 16 и 22, открываются электроклапаны 17, 19, и суспензия подается побудителем расхода 4 из инкубационной емкости 10 в культиватор 1. После подачи всего объема суспензии из инкубационной емкости 10.в куль- тиватор 1 электроклапан 19 закрывается, электроклапан 16 открывается, и. процесс фотосинтеза повтбрйетсй айалогично вышеописанному.

Суспензия из культиватора 1 после прохождения светового периода сливается снова в инкубационную емкость 10. Количество инкубационных емкостей определяется соотношением светового н темнового периода генерационного цикла развития выращиваемого штамма.

Для увеличения продолжительности светового дня в тех районах, где это необходимо, на культиваторе предусмотрена система искусственной досветки 2. Температура суспензии на заданном уровне поддерживается с помощью теплообменного устройства

3, расположенногс на днище культиватора.

После достижения рабочей плотности суспензия микроводорослей через электрокла пан

8, расположенный на напорном патруоке !5 побудителя расхода 4 направляется в накопительную емкость 7 нлн непосредственно нз культиватора 1, нлн нз инкубационных емкостей 9 †!2. Подача суспейзни в накопительную емкость 7 осуществляется побудителем расхода 4 нли самотеком. Подача питательного раствора производится из емкости 5 через электроклапан 6, размещенный на всасывающем патрубке 14, непосредственно в культиватор I или в инкубационные емкости 9 — 12.

Предлагаемая конструк!!ия установки для производства биомассы микроводорослей имеет следующие преимущества: увеличивается среднечасовая производительность установки в расчете на единицу плошади, освещаемой солнцем (нли искусственными источниками света), в среднем на 30 Oj, высвобождаются производственные площади; увеличивается эффективность использования световой энергии; экономится электроэнергия за счет использования циркуляционного насоса для перекачивания суспензии в инкубационные емкости и обратно, подачи питательного раствора и слива суспензии в накопительную емкость.

l0 $

2$

Формула изобретения

Установка для производства биомассы микроводорослей, содержащая культиватор со светопрозрачным корпусом, осветительным устройством и побудитель расхода жид,.кости с напорным и всасывающим патрубкаувеличения энергозатрат, установка снабжена .ийкубаФионными емкостями Л !я проведения темновой стадии культивнроЬвния микроводорослей, при этом напорный патрубок побудителя расхода жидкости соединен трубопроводами с входными штуцерамй инкубационных емкостей и культиватора, а всасывающий патрубок побудителя расхода — е выходными штуцерами указанных емкостей и культиватора.

Источники инфо1!мацки, принятые во внимание при экспертизе

1, Промышленные установки для культивирования микроводорослей (обзор). Изд.

ОНТИТЭИ микробпром, с. 14 — 17, 20 — 2!.

2. Труды ВНИИ биотехника, вып. 1. М., изд. ОНТИТЭИ мнкробпром, 1973, с. 155— ! 61.

44

2$.,ми, отличающаяся тем, что, с целью повышенйя производительности, установки без

à — !

Г !

Г ! (ГГ11! !!

1111 !

1! !1 !!! !!

111! !

1! I!

1!

I!1

1!1!

I I

II I

1!1 !!!!

1II I ! lI L

111 !

LL

Г

/ ! 1 !

l!! !!! ) !!!!

lgg!!!!!!!

I! !!

Составитель М. Дранишников

Редактор Е. Хорнна Техред О. Луговая Корректор И. Муска

Заказ 625/2 Тираж 7j4 Подписное

0НИИПИ Госуда ствениого комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035. Москва, Ж- 35. Рву шская наб., д. 4)о

Филиал ППП аПатеитэ.. r. Ужгород, ул. Проектная, 4