Аппарат для выращивания хлореллы Советский патент 1981 года по МПК A01G33/00 C12M1/00 

(54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ХЛОРЕЛЛЫ

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к аппаратам для выращивания хлореллы, и мо; жет быть использовано для очистки воздуха в замкнутом объеме в условиях невесомости.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для выраш,ивания хлореллы, содержащий укрепленный на полом приводном валу -корпус из светопрозрачного материала, разделенный на секции радиальными прозрачными перфорированными перегородками, устройства для подвода суспензии и газа и соединенные с валом, размещенные в корпусе барботажные трубки 1.

Недостатком указанного аппарата является то, что ввиду отсутствия контакта суспензии хлореллы с воздухом он не обеспечивает очистку его в замкнутом объеме в условиях невесомости.

Цель изобретения - очистка воздуха в замкнутом объеме в условиях невесомости.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для выращивания хлореллы, содержащем укрепленный на полом приводном валу корпус из светопрозрачного материала, разделенный на секции радиальными прозрачными перфорированными перегородками, устройства для подвода суспензии и газа и соединенные с корпусом барботажные трубки, корпус выполнен в виде кольцевого желоба, открытого к центру для обеспечения при работе контакта суспензии хлореллы с воздухом, а барботажные трубки объединены в кольцевой коллектор, размещенный в основании желоба.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит корпус 1 из светопрозрачного материала, выполненный в виде

кольцевого желоба, открытого к центру,

в основании которого закреплены кольцевой

трубчатый коллектор 2, имеющий отверстия 3 (или сопловые насадки), и радиальные прозрачные перфорированные перегородки 4. К коллектору 2 подсоединены радиальные барботажные трубки 5, концы которых закреплены на полом приводном валу 6, проходящем по оси корпуса 1, при этом полости коллектора 2, трубок 5 и вала 6 сообщаются между собой. Вал 6 закреплен на опорах вращения 7 и снабжен ведущей шестерней 8.

Концы вала 6 установлены в муфтах скольжения 9 и сообщены с неподвижными трубопроводами 10 и 11, снабженными вентилями 12 и 13, на трубопроводе 10 установлен вентилятор 14.

Перегородки 4 выполняются несколько ниже краев желоба корпуса 1.

Аппарат работает следующим образом. Любым внешним приводом через ведущую шестерню 8 приводят во вращательное движение вал 6 при закрытых вентилях 12 и 13. Открывают вентиль 13 и по трубопроводу 1 1 под избыточным давлением в полость вала 6 с питательной средой закачивают суспензию с некоторой плотностью, которую предварительно выращивают в отдельном закрытом аппарате любой известной конструкции. Из полости вала 6 суспензия по радиальным трубам 5 поступает в коллектор 2, через отверстия 3 выливается в корпус 1, где под действием центростремительных сил углового ускорения равномерным слоем распределяется по периферии, свободно проходя через перфорированные перегородки 4. Суспензию микроводорослей подают до некоторого уровня неполного заполнения желоба корпуса 1. Вентиль 13 закрывают и включают в работу вентилятор 14, открывая вентиль 12. Воздух из окружающей среды, в частности герметичной кабины транспортного средства, например космического корабля, забирается вентилятором 14 и но трубопроводу 10 нагнетается в полость вала 6, откуда по радиальным барботажиым трубкам 5 поступает в кольцеи( коллектор 2 и через отверстия о в вило мелких капсль распыляется в суспензию в корпусе I, барботируя и перемешивая ее. Снаружи с любых сторон прозрачный корпус 1, а значит и суспензию в нем, интенсивно освещают. При интенсивном освещении и активном перемешивании воздухом суспензии с питательным раствором, в ней активно синтезируются и развиваются микроводоросли, поглощая (абсорбируя) из воздуха углекислый газ, азот II аммиак и насыщая воздух кислородом.

Таким образом, из воздуха кабины транспортного средства удаляются газы выделения животного организма и возвращается кислород, обеспечивая необходимый для дыхания состав воздуха, т.е. обеспечивается равновесие жизнеспособной атмосферы двух систем живых организмов человек- водоросли в условиях невесомости.

При максимальной плотности суспензии эффективность поглощения углекислого газа снижается. Вентиль 12 перекрывают, вентиль 13 открывают и суспензию выкачивают пз корпуса 1. и используют по технологическому назначению, например на переработку в качестве пищевого продукта. ,

Выщеописанным образом в желоб 1 закачивают свежий состав суспензии микроводорослей и цикл работы аппарата повторяется.

Температурный режим работы аппарата, необходимый для развития микроводорослей, обеспечивается достаточной температурой воздуха окружающей среды и подогревом осветительных устройств.

Эффективность работы аппарата может изменяться путем изменения режима работы вентилятора 14 и изменения угловой скорости вращения корпуса 1, при этом инерционное состояние суспензии обеспечивается воздействием на нее перфорированных

перегородок 4.

Объем корпуса 1 принимается из расчета примерно пяти литров суспензии на одного члена экипажа, что определяет весьма.незначительные габариты и материалоемкость аппарата, при этом очистка воздуха по СОа

обеспечивается до 0,005 мг/л и по NHi, до 0,002 мг/л Продукты метаболизма при культивировании хлореллы не оказывают никакого влияния на организм человека.

В случае внезапной остановки привода

вала 6, ввиду полного отсутствия веса и состояния полного покоя, за счет молекулярных сил сцепления и сил пленки поверхностного натяжения суспензии между краями корпуса 1, обеспечивается сохранение объема суспензии в корпусе 1, при этом работа

вентилятора 14 должна быть синхронно связана с работой привода вала 6, т.е. при неработающем приводе вала 6 не работает вентилятор 14, что известным образом обеспечивается электрической схемой. Необходимость остановки вентилятора 14 диктуется необходимостью устранения барботажа для обеспечения покоя суспензии. В ином случае при внезапной остановке привода вала 6 и отключении вентилятора 14, возможно включение насоса на выкачку суспензии из корпуса 1 через трубопровод 11. В любом случае разлива суспензии в объем пространства ввиду смачиваемости жидкости не произойдет.

Формула изобретения

Аппарат для выращивания хлореллы, содержащий укрепленный на полом приводном валу корпус из светопрозрачного материала, разделенный на секции радиальными прозрачными перфорированными перегородками, устройства для подвода суспензии и газа и соединенные с валом, размещенные в корпусе барботажные трубки, отличающийся тем, что, с целью очистки воздуха в замкнутом объеме в условиях невесомости, корпус выполнен в виде кольцевого желоба, открытого к центру для обеспечения при работе контакта суспензии хлореллы с воздухом, а барботажные трубки объединены в кольцевой коллектор, размещенный в основании желоба.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 661984, кл. А 01 G 33/00, 1977.

fPifz. 1

.2.