Аппарат для выращивания фотоавтотрофных микроорганизмов Советский патент 1978 года по МПК A01G33/00 

1

Изобретение относится к устройствам для культивирования микроорганизмов и может быть использовано в микробиологической, рыбной промышленности и сельском хозяйстве.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, в котором часть суспензии клеток отбирается из реактора, концентрируется в непрерывно-проточном фильтре и рециркулирует обратно в реактор. Непрерывно-проточный фильтр в указанном аппарате выполнен в виде отдельных агрегатов, что усложняет схему, увеличивает вес и общие габариты аппарата .

Известен также аппарат для выращивания фотоавтотрофных микроорганизмов, включающий реактор, имеющий цилиндрический корпус, с источником света, теплообменник, побудитель расхода жидкости, газообменник, систему подведения воздуха и углекислого газа и сборник фильтрата .

Недостатком этого аппарата является необходимость периодического частичного слива суспензии и сгущения ее в отдельном аппарате. Наличие больщих емкостей для слива суспензии и отдельного сгустителя приводит к усложнению аппарата, Звеличению веса и габаритов, а также к увеличению объема суспензии, находящейся в темноте, что снижает общую производительность установки.

Целью изобретения является совмещение процессов выращивания и концентрирования биомассы микроорганизмов и повыщение тем самым производительности аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат снабжен пористой перегородкой, коаксиально расположенной между корпусом реактора и источником света, с образованием двух полостей, причем наружная соединена со

сборником фильтрата, а во внутренней полости размещен теплообменник.

На чертеже изображен общий вид аппарата для выращивания фотоавтотрофных микроорганизмов.

Аппарат включает в себя: реактор 1; линию 2 циркуляции суспензии микроорганизмов с побудителем 3 расхода; газообменник 4 с системой подведения воздуха и углекислого газа; датчик 5 температуры, управляющий системой 6 поддержания температуры. Для хранения запаса свежей питательной среды служит емкость 7, соединенная с линией 2 циркуляции суспензии через кран 8. Сгущенная суспензия отбирается в сборник 9

через кран 10.

Реактор 1 состоит из цилиндрического корпуса И с помещенной в него коаксиально пористой перегородкой 12 и цилиндрического источника 13 света. Между пористой перегородкой 12 и источником 13 света размещен

теплообменник 14, вынолненный в виде спирально изогнутой трубы, соеднненной с системой 6 поддержания температуры в коитуре. Отфильтрованная культуральная среда через регулирующий вентиль 15 собирается в емкости 16.

Аппарат работает следующим образом.

Суспензия фотоавтотрофных микроорганизмов, например хлореллы, циркулирует под действием побудителя 3 расхода через реактор с источником 13 света и газообменник 4, в котором насыщается воздухом и углекислым газом. Часть культуральной среды, содержащая метаболиты, под действием давления, создаваемого побудителем расхода, фильтруется через пористую перегородку 12 и собирается в емкости 16. Скорость отбора фильтрата задается регулирующим вентилем 15 на линии отвода фильтрата. Образующийся при фильтровании осадок смывается с поверхности пористой перегородки 12 потоком суспензии, движущейся со скоростью не менее 1 м/сек. Для увеличения скорости потока суспензии и улучшения смыва осадка в кольцевое пространство между источником света и пористой перегородкой помещена спирально изогнутая труба теплообменника 14.

После сгущения суспензии до заданной концентрации часть ее направляется через кран 10 в сборник 9, а недостающий объем возмещается свежей питательной средой из емко сти 7 через кран 8.

Таким образом, предлагаемый аппарат для выращивания фотоавтотрофных микроорганизмов позволяет путем объединения реактора, непрерывно-проточного фильтра и теплообменника сократить протяженность циркуляционного контура, уменьшить объем суспензии, находящейся в темноте, т. е. повысить производительность аппарата при тех же габаритах и получить одновременно сгущенную суспензию нужной концентрации.

Кроме того, уменьшаются общие габариты и вес аппарата, снижается потребляемая мощность из-за отсутствия отдельного сгустителя суспепзии, упрощается его обслуживание и сокращаются производственные площади.

Формула изобретения

Аппарат для выращивания фотоавтотрофных микроорганизмов, включающий реактор, имеющий цилиндрический корпус, с источником света, теплообменник, побудитель расхода жидкости, газообменник, систему подведения воздуха и углекислого газа и сборник фильтрата, отличающийся тем, что, с целью совмещения процессов выращивания и концентрирования биомассы микроорганизмов и повышения тем самым производительности аппарата, он снабжен пористой перегородкой, коаксиально расположенной между корпусом реактора и источником света, с образованием двух полостей, причем наружная соединена со сборником фильтрата, а во внутренней полости размещен теплообменник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 1079517, кл. С 6F, 1966.

2.Штоль А. А. и др. Расчет и конструирование культиваторов для одноклеточных водорослей. Красноярск, Красноярское книжное издательство, 1976, с. 67-69.

YEXrXlAlJll

Л

JYI