Способ культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов Советский патент 1992 года по МПК C12N1/12 

Изобретение относится к способам культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов и может быть использовано в сельском хозяйстве и микробиологической промышленности.

Цель изобретения - увеличение продуктивности культивирования микроорганизмов, повышение коэффициента использования облученности фотосинтети- чески активной радиации на фотосинтез за счет поддержания оптимального значения плотности микроорганизмов в фотореакторе.

Способ культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов, предусматривающий измерение интенсивности фотосинтеза микроорганизмов (по скорости

поглощения С02 или выделения 02 суспензией в раствор или газовоздушную среду культиватора) и облученности фотореактора, периодический слив суспензии микроорганизмов и долив питательного раствора, для понижения плотности суспензии после ее увеличения вследствие естественного роста и размножения фотосинтезирующих микроорганизмов отличается тем, что для поддержания оптимального значения плотности суспензии в фотореакторе, которая соответствует максимальному коэффициенту энергетической эффективности процесса фотосинтеза, определяют коэффициент энергетической эффективности процесса фотосинтеза, определяют производную коэффициента энергетической эффективности

VI

|СО 00

о VI

процесса фотосинтеза по времени, ее знак, а слив суспензии и долив питательного раствора осуществляют при отрицательном значении производной коэффициента энергетической эффективности процесса фото- синтеза.

Способ культивирования фотосинтези- рующих микроорганизмов осуществляют следующим образом.

Измеряют интенсивность фотосинтеза (Ф) по скорости уменьшения концентрации С02 или увеличению 02 в суспензии (или газовоздушной среде фотореактора, или измерительной емкости, устанавливаемой после фотореактора). Величина интенсив- ности фотосинтеза пропорционально продуктивности микроводорослей. Измеряют уровень облученности (Е) фотореактора датчиком облученности, например, пиранометром, имеющим электрический выход, пропорциональный уровню облученности.

Определяют коэффициент использования облученности на фотосинтез путем деления сигнала, пропорционального интенсивности фотосинтеза (Ф) на сигнал, пропорциональный облученности (Е), т.е. Кио Ф/Е, Определяют коэффициент энергетической эффективности процесса фотосинтеза путем умножения сигналов, пропорциональных фотосинтезу (Ф) и коэф- фициенту использования облученности на фотосинтез, т.е. КЭэ Ф КИо.

Определяют производную коэффициента энергетической эффективности процесса фотосинтеза между двумя фикси- рованными моментами времени, т.е.

d (Кзэ) (Кээ) Ъ. - (Кээ) ti

dtt2 - ti

(Kuc Ф) t2 - (Kuc Ф) ti t2 tl

Ф2 (E) t2 (Ф2/Е) ti t2 - t1

где ()- промежуток времени между двумя измерениями;

(O Кио)12 (Кээ)г2-КОЭффИЦИ-

ент энергетической эффективности процесса фотосинтеза в момент времени т.2;

11 (Ф -KMo)t1 (Кээ)Т1 - КОЭффИЦИ-

V Е /

ент энергетической эффективности процесса фотосинтеза в момент времени ti.

Слив суспензии и долив питательной среды осуществляют при достижении про5

10 15 0

5 0

5

0

5

0

е

о

изводной коэффициента энергетической эффективности процесса фотосинтеза отрицательной величины, т.е.

d (Кээ) (Кзэ - (K33)ti dtt2 - ti

при t2 ti.

На чертеже изображена схема, реализации способа.

В контуре культиватора микроводорослей, состоящем из фотореактора 1, измерительной емкости 2 для изменения интенсивности фотосинтеза, газообменни- ка 3, циркулирует суспензия, подаваемая насосом 4. Для измерения интенсивности фотосинтеза через измерительную емкость 2 с постоянной скоростью прокачивают атмосферный воздух. С входа и выхода измерительной емкости осуществляют отбор проб воздуха, который поступает в газоанализаторы 5 и 6 концентраций кислорода, сигналы газоанализаторов поступают в вычислительное устройство 7,туда поступает сигнал облученности фотореактора от датчика 8 облученности. Вычислительное устройство 7 вычисляет коэффициент энергетической эффективности процесса фотосинтеза и его производную и в случае отрицательного значения производной вычисляет дозу слива и дает сигнал исполнительному механизму 9, который управляет устройствами 10 и 11 соответственно слива суспензии и долива питательного раствора,

Таким образом, предлагаемый способ культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов обеспечивает повышение продуктивности и эффективности использования облученности фотореактора на фотосинтез за счет поддержания оптимальной плотности суспензии в фотореакторе, соответствующей максимальному коэффициенту энергетической эффективности процесса фотосинтеза в условиях изменяющейся (или не изменяющейся) облученности фотореактора.

Формула изобретения Способ культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов, предусматривающий измерение интенсивности фотосинтеза и уровня облученности, определение коэффициента использования облученности, слив суспензии и долив питательного раствора, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения продуктивности культивирования микроорганизмов, повышения коэффициента использования облученности фотосинтетически активной

радиации на фотосинтез за счет поддержания оптимального значения плотности суспензии микроорганизмов в фотореакторе, определяют коэффициент энергетической эффективности процесса фотосинтеза по произведению коэффициента использования облученности на величину фотосинтеза, производную от этого коэффициента и знак этой производной, а слив суспензии и долив питательного раствора осуществляют при отрицательном значении производной.

Изобретение относится к способам культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов и может быть использовано в сельском хозяйстве и микробиологической промышленности. Цель изобретения - увеличение продуктивности культивирования микроорганизмов, повышение коэффициента использования облученности фотосинте- тически активной радиации на фотосинтез за счет поддержания оптимального значения плотности суспензии микроорганизмов в фотореакторе. В способе культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов, включающем измерение интенсивности фотосинтеза микроорганизмов и облученности фотореактора, а также периодический слив суспензии микроорганизмов и долив питательного раствора, определяют коэффициент энергетической эффективности процесса фотосинтеза, определяют его производную и знак производной, а слив суспензии и долив питательного раствора осуществляют при достижении отрицательного значения производной коэффициента энергетической эффективности процесса фотосинтеза. Способ позволяет повысить продуктивность фотосинтезирующих микроорганизмов за счет эффективного использования облученности фотореактора микроорганизмов. 1 ил. со