Установка для культивирования микроводорослей Советский патент 1975 года по МПК C12B1/10 A01H13/00 C12K1/10 

Изобретение относится к установкам для культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов, например микроводорослей, и может быть использовано в микробиологической промышленности и сельском хозяйстве.

Известна установка для культивирования микроводорослей при естественном освещении, содержащая блок подготовки среды, многоярусно расположенные культиваторы, снабженные устройствами для перемешивания и подачи воздуха, и сборник суспензии.

Однако в такой установке горизонтальное расположение светоприемной поверхности не позволяет полностью использовать лучистую энергию Солнца в утренние и вечерние часы, когда коэффициент отражения лучей от горизонтальной поверхности весьма высок. Толщина слоя суспензии колеблется в пределах 8-10 см, а поэтому большинство клеток миккроводорослей находится в темновом объеме, не получая оптимальной величины лучистой энергии, в результате чего производительность установки низкая. Наличие в объеме суспензии микроводорослей аэрирующих устройств, трубопроводов и других приспособлений способствует образованию застойных зон, в которых происходит оседание клеток микроводорослей и загрязнение внутренних поверхностей установки. Применение насосов для

рециркуляции суспензии в установках ограничивает возможность использования их для культивирования некоторых микроводорослей, например спирулины.

С целью увеличения коэффициента использования лучистой энергии в предлагаемой установке культиваторы установлены под углом к горизонтальной плоскости так, что основание с горизонтальной плоскостью составляет

угол не менее 30°.

Кроме того, установка снабжена коллекторами, один из которых подключен к блоку подготовки среды и культиваторам, а другой - к культиваторам и сборнику суспензии.

Па фиг. 1 схематично изобрал ена описываемая установка; на фиг. 2 - секция культиватора, разрез.

Установка состоит из секционного культиватора I, размещенного на наклонной криволинейной поверхности 2, блока 3 подготовки среды, связанного с секциями культиватора коллектором 4, блока 5 подготовки газо-воздушной смеси, блока б отделения клеток суспензии от культуральной среды со сливным

коллектором 7, перемешивающего устройства 8 и барботера 9, размещенных в полости 10 каждой секции культиватора, с наружной стороны которых установлена светоприемная поверхность 11.

Установка работает следующим образом.

Суспензия микроводо ;ос.-)ей заливается з полость 10 каждой сеьликч .чьтиватора 1. Газо-воздушиая с.месь, обсиащепкая углекислым газом, из блока 5 подготовки газо-воздушной смеси подается в секции через барботер 9. Внутри кажд.а секции культиватора установлено перемешивающее устройство 8 в виде подвижных щеток, предпазиаченное для дополнительного перел;ешнвания суспензии. Перемешивающее устройство постоянно перемещается вдоль секции культиватора в прямом и обратном направлениях, что одновременно обеспечивает удалепие осаждающихся клеток микроводорослс с Биутренних поверхностей секций и светоириемпой поверхпости 11.

После достижеиия заданно; плотности суспензия самотеком сливается из каж;1,ой секции культиватора но сливпо-му коллектору 7 в блок 6 отделения клеток суспензии от культуралыюй среды, расио/южеишлп ииже секций культиватора. Одновременно ш-ггательная среда по коллектору 4 из б;1ока 3 подготовки среды, размещенного иа площадке выше секций культиватора, самотеко.м посгуггает всекции для восполпспия количества слитой суспензии.

Предлагаемая устаиовка имеег следующие преимущества по сравнению с установками подобного тииа.

Располол ;енне светоприемпой поверхности секций культиватора под углом к горизонту позволяет максимально использовать лучистую энергию Солнца в утренние и вечерние часы. Практически установка работает в наконительном режи.ме в течение светового дня. Минимальная величина угла а наклона светоприемной поверхности к горизонту определяется из условия: углу р должен соответствовать коэффициеит отражения лучей от светоприемной поверхиости, не превышаюодий по величине 0,1. Для системы воздух-стекло, например, (Зяй69°, следовательно, угол ее должен быть не менее 30°.

Максимальное использовапие лучистой энергии в течеиие всего светового дня при размещении светоприемной поверхности секций культиватора под углом к горизонту позволяет резко у.меиьшить габариты предлагаемой установки по сравнспию с уетаиог5ками с горизонтельпим расположением свето лриемпо; чоиерхпостп той же производител)и о сти.

Конструкп.ия установки предполагает нс)юльзовапие естественных наклонных криволинейных поверхностей (холмы, скаты, склоны гор и т. д.), непри1-оД11Ых для сельского хозяйства, ч го весьма важно для южных районов.

Толщина слоя суспензии мпкроводорослей в секциях культиватора со стороны светоприемной поверхпоети не превыьчает 30 м.м, что обеспечивает получение каждой клеткой микроводоросле оптимальной величины лучистой энергии и практически исключает темновые объе:,1ь1.

Использование для слива суспензии заданной пло1Т1оети из секций культиватора и долива питательпой среды принципа самотека исключает наличие пасосов для перекачки жидкости, что приводит к уменьшению затрат злектроэнергии, сипжению себестоимости готового продукта, повышению надежности установки в работе.

Отсутствие насосов для перекачки еуспензии делает устаиовку универеальной, она может быть использована для культивирования микроводорослей любого типа, папрпмер спирулипы.

11 р е :( м е т и з о б р е т с и и я

1. Устаповка для культивирования микроводорослей прп естественном освещении, содержащая блок подготовки питательной среды, многояруспо расположенные культиваторы, снаб/кенные устройствами для перемешивания и подачи воздуха, и сборник суспензии, отличающаяся тем, что, с целью увеличения коэффициента использоваиия лучистой энергии, культиваторы установлены под углом к горизонтальной плоскости так, что основание с горизонтальной плоскостью составляет угол не менее 30°.

2. становка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена коллекторами, один из которых подключен к блоку подготовки среды и культиваторам, а другой - к культиваторам и сборнику суенензии.

Фиг.