Установка для культивирования микроводорослей Советский патент 1991 года по МПК A01G33/00 

i

(21)4476559/13

(22)20.06.88

(46) 23.04.91 .Бюл. № 15

(71) Институт физиологии растений им К.А.Тимирязева и Колхоз Ленин- лик Тез Пайдеского районного агропромышленного объединения

(72)В.Е.Семененко, М.Э.Лойде, Л.О.Иойде и З.М.Рамазанов (53) 663.78 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 856180, кп. А 01 G 31/02, 1981.

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИ КР О ВОДОРОСЛЕЙ

(57) Изобретение относится к биотехнологии, а именно к установкам для культивирования микроводорослей. Цель изобретения - повышение производительности установки за счет более полного удаления кислорода из суспензии и увеличение времени непрерывной работы. Установка содержит трубчатые светопрозрачные реакторы 1 с системой рециркуляции среды, а также уст-

П 1

Ф Јъ К

3D О5

ел

ройство для удаления кислорода и одновременной терморегуляции средь1, состоящее из корпуса 7 с патрубками 8 и 9 для подвода суспензии и отвода кислорода соответственно, патрубком II для подвода барвотирующего газа и патрубком 12 для отвода дегазированной суспензии, соединенным с десор- бером 3. Внутри корпуса 7 расположен вертикальный пластинчатый теплообменник 13. Использование указанного устройства для удаления кислорода и одновременной терморегуляции среды в

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для интенсивного культивирования фото- синтезирующих микроводорослей.

Целью изобретения является повышение производительности установки за счет более полного удаления кисло

рода из суспензии и увеличения време1 ни непрерывной работы.

На фиг, 1 изображена схема установки для культивирования микроводо- рослей;, на фиг, 2 - узел I на фиг. 1 8 продольный разрез.

Установка содержит трубчатые све- топрозрачные реакторы 1, сообщенные с системой рециркуляции среды, включающей отводящий трубопровод 2, де- сорбер 3 кислорода, циркуляционный

трубопровод 4, побудитель 5 расхода суспензии и подводящий трубопровод 6. Установка снабжена устройством для удалезшя кислорода и одновременной терморегуляции среды, состоящим из вертикального корпуса 7 с патрубками 8 для подвода суспензии, размещенными в его верхней части и соединенными с отводящими трубопроводами 2, патрубком 9 для отвода кислорода с клапаном 10, патрубком 11 для подвода бар вотирующего газа, размещенным в ни-жней части корпуса 7, и патрубком 12 для отвода дегазированной суспензии, соединенным с десорбером 3. Внут ри корпуса 7 устройства расположен- вертикальный пластинчатый теплообменник 13, На циркуляционном трубопроводе 4 перед побудителем 5 расхода суспензии установлен патрубок 14 для гюд вода свежей питательной среды. Десор- бер 3 снабжен патрубком 15 для периодического отвода суспензии. Отводящий

„-

сочетании с десорбером 3 и в составе системы рециркуляции среды позволяет оптимизировать условия кул ьти вир о ваг- ния микроводорослей за счет постоянного удаления кислорода при одновременном термостатировании суспензии и добавлении свежих порций питательной среды в циркуляционный трубопровод 4 через патрубок 14, Организация такого режима культивирования приводит к увеличению производительности и .времени непрерывной работы установ- - ки. 2 ил.

20

25

30

40

35

45

2 и подводящий 6 трубопроводы снабжены управляемыми трехходовыми реверсирующими вентилями 16 и 17 соответственно. Циркуляционный трубопровод 4, патрубок 14 для подвода свежей питательной среды, патрубок 15 для периодического отвода суспензии и патрубок 18 снабжены управляемыми запорными вентилями 19, 20, 21 и 22 соответственно, при этом все указанные венти ли 19, 20, 21 и 22 соединены каналами связи 23 с пультом управления установки 24. Б десорбере 3 установлены датчики 25, подключенные к блоку 26 обработки поступающей от них информации, сообщенному с пультом управления 24, Вертикальный пластинчатый теплообменник 13 сообщен с терморегулирую- щим агрегатом 27, Реакторы 1 снабжены иыжеуловителями 28 и источниками освещения 29.

Установка работает следующим образом.

Заполнение установки питательным раствором проводят через патрубок 14. При этом трехходовые вентили 16 и 17 находятся в положениях, обеспечивающих заполнение питательным раствором всей системы рециркуляции среды до уровня, регистрируемого одним из датчиков 25. При поступлении сигнала от этого датчика на блок 26 обработки информации последний передает информацию на пульт управления 24, который дает команду на ввод инокулята через патрубок 18 и дальнейшее переключение вентилей 16 и 17 на режим рециркуляции среды, который обеспечивается включением побудителя 5 расхода суспензии. В зависимости от вида культуры по заданной программе с пуль

та управления 24 производится очистка стенок светопрозрачных реакторов 1 путем прогонки по ним пыжей из одного пыжеуловителя 28 в другой посредством переключения трехходовых вентилей 16 и 17. При завершении экспоненциальной фазы роста культуры, регистрируе- мого датчиком 25, одновременно закрывается вентиль 19 и открываются вен- тили 20 и 21, что обеспечивает частичный вывод готовой суспензии из десор- бера 3 через патрубок 15 и ввод алик- воты свежей питательной среды через патрубок 14. По завершении цикла под- питки и вывода суспензии вентили 20 и 21 закрываются, открывается вентиль 19, и установка продолжает функционирование в режиме рециркуляции.

Устранение накапливающегося в су с- пензии в процессе культивирования кислорода и отклонения температуры суспензии от оптимальных для роста микрово- дорослей осуществляются одновременно в устройстве для удаления кислорода и терморегуляции среды (узел I). При прохождении через полость корпуса 7 суспензия барботируется потоком стерильного инертного газа или воздуха, подаваемого через патрубок 11, что

обеспечивает снижение уровня содержания в ней кислорода за счет увеличения поверхности контакта жидкой среды с газовой фазой. Насыщенный кислородом газ удаляется через патрубки 9 с клапаном 10, осуществляющим одновременно функцию бактерицидного фильтра.

Одновременно осуществляется термо- стабилизация суспензии за счет ее контакта с пластинчатым теплообменником 13, через который прокачивают термо- регулирующий хладагент. Работа всех устройств установки осуществляется

автоматически с пульта управления 24 на основе информации, получаемой с блока 26, суммирующего и обрабатывающего данные датчиков 25, Число и v

5

5

0

5

0

назначение датчиков 25 определяется видом культивируемых микроводорослей.

Таким образом, данная установка позволяет оптимизировать условия культивирования микроводорослей и тем самым интенсифицировать процесс их развития за счет постоянного удаления кислорода из среды культивирования при одновременном термостати- ровании суспензии и добавлении свежих порций питательной среды, что вместе взятое обеспечивает увеличение производительности по конечному продукту -биомассе микроводорослей. Формула изобретения

Установка для культивирования мик- роводорослей, содержащая трубчатые светопрозрачные реакторы с системой рециркуляции среды, включающей отводящий трубопровод, десорбер киспоро- да, циркуляционный трубопровод, побудитель расхода суспензии и подводящий трубопровод, о т л и чающая ся тем, что, с целью повышения производительности за счет более полного удаления кислорода из суспензии и увеличения времени непрерывной работы, установка дополнительно снабжена устройством для удаления кислорода и одновременной терморегуляции среды, состоящим из вертикального корпуса с патрубками для подвода суспензии, размещенными в его верхней части н соединенными с отводящими трубопроводами, патрубком дан оiвода кислорода с клапаном, патрубком для подвода б ар вотирующего газа, р.смешенным в нижней части корпуса, и патрубком для отвода дегазировании) суспензии, соединенным с десорбером, при -этом внутри корпуса расположен вертикальный пластинчатый теплообменник, а на циркуляционном трубопроводе перед побудителем расхода установлен патрубок для подвода свежем питательной среды, причем десорбер снабжен патрубком для периодического отвода суспензии.