A01G33 / 00 - Cultivarea algelor
Proprietarii brevetului RU 2524993:
Societatea cu Răspundere Limitată KIVI Energy (RU)
bioreactor plutitor cuprinde cel puțin o suprafață a unui rezervor montat pe un recipient sigilat dintr-un material moale, cu țeavă de lumină polimer transmisiv cu ventile de oprire pentru încărcarea componentelor prime inițiale, descărcare și hrănire microalge și selectarea gazelor din recipient. Containerul este prevăzut cu un cadru orizontal sub forma unei suprafețe a unui cilindru tubular circular, ale cărui baze sunt conectate prin generatoare cu ajutorul unor tije. Pe o axă cu cadrul este montat un arbore. Conducte pentru încărcarea componentelor prime inițiale și alimentarea cu gaz și evacuarea gazelor microalge și selecție sunt montate în baza cadrului containerului. Bioreactorul este prevăzut cu un ponton pivotant articulat la container prin pârghii cu un singur braț, montate pe arborele containerului, cu posibilitatea de rotire liberă, și swing vertical. Invenția permite creșterea productivității bioreactorului. 1 z.s. f-ly, 3 bol.
Cele mai promițătoare sunt dispozitivele care nu au nevoie de teren arabil, care este plasat pe suprafața mediului acvatic.
Dezvoltarea unui dispozitiv pentru producția industrială de biomasă de microalge este o sarcină urgentă la nivel mondial, deoarece o gamă largă de produse pot fi obținute din biomasa respectivă: medicamente, hrana pentru animale, îngrășăminte etc.
Totuși, bioreactorul cunoscut pentru creșterea microalgelor prezintă dezavantaje semnificative. Suprafața tubului bioreactor de plastic năpădit alge, și curățarea suprafețelor pentru a menține transmiterea acestora luminii conduce la produsul final de construcție mai scumpe și complicate. tuburi Orizontal dispuse lumină lung de acoperire conductivă zone mari ale suprafeței apei și trebuie să fie asociată cu comunicațiile terestre și procesele de amestecare a schimbului de lichid și gazos în aceste construcții bioreactoare sunt haotice și ineficiente.
Containerul plutește pe suprafața unui rezervor deschis, iar bioreactorul poate conține mai multe module de containere de același tip interconectate.
Prin furnizarea containerului cu un capac realizat dintr-un material polimeric translucid moale rezolva problema ieftinirea costului bioreactorului și cea mai bună acoperire a volumului total al lichidului de cultură în recipient, acesta din urmă nu are nevoie de o suprafață de teren.
Cu toate acestea, acest dispozitiv nu asigură o amestecare uniformă cu lichid de cultură a algelor, care afectează rata de creștere a biomasei, aparatul este de asemenea mai scumpă, deoarece suprafața interioară a polimerici overgrowing container dificil de realizat purificarea sa, și de asemenea, crește costul de reparații în caz de deteriorare a containerului. În plus, menținerea unui astfel de sistem este foarte laborioasă.
Obiectul invenției este acela de a furniza un bioreactor plutitor pentru cultivarea microalgelor într-un rezervor deschis, caracterizat prin creșterea productivității, construcția simplificată, confortul și ușurința întreținerii și, în general, mai puțin decât costul acesteia.
Problema este rezolvată prin faptul că bioreactorului plutitoare pentru cultivarea algelor în apă deschisă, cuprinzând cel puțin un instalat pe suprafața rezervorului un recipient etanș confecționat din material polimeric translucid moale cu conducte cu ventile de oprire pentru încărcarea inițială microalge componente prime de descărcare și pentru furnizarea și selectarea containerului de gaz, conform invenției, recipientul este prevăzut cu o suprafață orizontală în formă de cadru al unui cilindru gol circular, kotorog bază pe prin tije sunt interconectate prin formarea și coaxial cu montat cadrul arborelui, și conducte pentru sursa de încărcare a materiilor prime și a hranei pentru gaz și tubulatura pentru evacuarea microalge și selectarea gazelor sunt respectiv conectate la cadrul de bază opusă, în care bioreactorul este prevăzut cu un ponton pivotant articulat la container prin pârghii cu un singur braț montat pe axul containerului, cu posibilitatea de rotire liberă, și swing vertical.
ax container la ambele capete ale acestuia pot fi configurate cu camere de capăt din care camera de la un capăt al arborelui conectat la conductele pentru încărcarea componentelor inițiale prime și de alimentare cu gaz, iar camera opusă la celălalt capăt al axului - respectiv cu conducte pentru evacuarea gazelor microalge și selecție din container. Camerele arborilor cu ajutorul duzelor sunt realizate în comunicare cu volumul tehnologic al containerului.
SCURTĂ DESCRIERE A DESENELOR Figura 1 prezintă schematic un bioreactor la 2 - bioreactor, vedere de sus și Figura 3 - o vedere în bioreactor a aranjamentului duzei de realizare în cămările arborelui recipientului.
Presurizată container bioreactor 1 cuprinde un cadru orizontal sub forma unui cilindru circular tubular a cărui suprafață este formată din bare 2, asociat cu porțiunea de bază 3. Coaxial cu cadrul containerului este montat pe axul 4. Barele 2 sunt tensionate film polimeric transparent 5, fixat prin cleme 6 la bazele de capăt 3 cilindru. Containerul cuprinde, de asemenea, o conductă 7 pentru încărcarea materiilor prime prime și o linie de alimentare cu gaz 8, în special dioxid de carbon sau oxigen, precum linia 9 pentru evacuarea de microalge și conducta 10 pentru a lua gaz - oxigen. Toate aceste conducte 7, 8, 9 și 10 la orificiul de intrare al containerului 1 este echipat cu robineți de închidere, respectiv 11, 12, 13 și 14. Bioreactorul este prevăzut cu un ponton de 15, care este articulat la containerul 1 prin intermediul unor pârghii cu un singur braț 16 sunt conectate pivotant la arborele 4 al recipientului . Pârghiile oferă containerului capacitatea de a se roti liber și de a se roti vertical.
Conductele 7, 8, 9 și 10 pot fi montate și conectate la volumul interior al containerului prin arborele 4. în acest ultim caz, arborele este prevăzut cu camere de capăt 17 și 18 la fiecare capete. Camerele 17 și 18 sunt conectate la conductele 7 și 8, respectiv, pentru încărcarea componentelor de alimentare prime și alimentarea gazelor. Camerele opuse 17 și 18 sunt conectate la conductele 9 și 10, respectiv, pentru descărcarea microalgelor și pentru îndepărtarea gazelor din container.
A fost încărcat prin conducta 7, pornind de componente de materii prime care ajung la volumul de proces al containerului prin conducta 19, și descărcarea microalge se realizează printr-o conductă 9 conectat la conducta 20. în altă variantă de realizare a invenției, arborele 4 este conectat la camera 17, cu un volum de proces al containerului prin intermediul conductelor 19 și 20, și camera 18 prin orificiile de ieșire 21.
În volumul cilindric al recipientului 1, format de bazele de capăt 3 și pelicula transparentă exterioară 5, apa de mare cu substanțe nutritive dizolvate în acesta este turnată prin conducta 7. Apoi, răsadurile de alge sunt alimentate prin aceeași conductă 7 în recipient.
În procesul de creștere, cantitatea de alge crește nu mai puțin de 1000 de ori. În timpul reproducerii, algele consumă nutrienți dizolvați în apă de mare și dioxid de carbon din aer, eliberând în apă produsele de activitate vitală. Pe măsură ce crește algele, pH-ul mediului nutritiv din recipient scade, iar creșterea algelor încetinește. Când pH-ul atinge cea mai mică valoare posibilă, bioxidul de carbon este introdus în apă prin conducta 8. Dioxidul de carbon crește pH-ul mediului și crește continuu creșterea algelor.
În timpul reproducerii algelor, oxigenul este eliberat. Concentrația ridicată de oxigen în mediul gazos al containerului nu este numai un impact negativ asupra creșterii biomasei algelor, dar poate duce la moartea acestuia din urmă. Pentru a restabili mediul gazos necesar în bioreactor container excesul de aer bogat in oxigen este îndepărtat prin conducta 10 și în volumul recipientului, aerul este alimentat prin conducta 8 pentru alimentarea cu dioxid de carbon. Când concentrația atinge algei nominală, acestea sunt eliminate prin linia 9. Alimentarea de dioxid de carbon, mediul nutritiv și gazele selectate din alge cultivate prin bioreactor produse la oprirea rotației containerului când conductele 19 și 20 sunt coborâte poziție.
Containerul este articulat prin brațe de pivotare 16 cu ponton 15, plutind pe mare, și coborâtă pe suprafața rezervorului, care deține ponton ancorat. Excitare a suprafeței apei în zona curentului mareelor, al cărui vector este direcționată perpendicular pe axa longitudinală a bioreactorului, o rotește recipient și provoacă-l pentru a efectua vibrații verticale care contribuie amestecare activă în acesta un mediu nutritiv lichid, care afectează în mod benefic creșterea algelor.
Pentru a facilita rotirea corpului 1 al containerului în brațele 16, sarcina de la el către apă este redusă prin contragreutăți 22.
Procesul de izolare a volumului recipientului din rezervorul de apă permite crearea unui sistem în condiții optime de cultivare a biomasei algelor. Utilizarea de materiale polimerice moi low-cost - filme pe un cadru ușor - asigură accesul maxim la lumina solară necesară pentru eficiența fotosintezei, simplifică operarea bioreactorului, o simplă înlocuire a filmului, atunci când acesta este prea mare, cu alge reduce valoarea ei ca întreg.
Bioreactorul oferă posibilitatea de a cultiva pe o scară industrială orice formă de microorganisme fotosintetice.
Designul bioreactorului propus permite crearea de producție pe scară largă a biomasei microalge prin combinarea pontoane individuale cu bioreactoare în grupuri mari (caravane), care pot fi amplasate în apele oceanului mări, lacuri, golfuri.
1. plutitor bioreactor pentru cultivarea algelor în apă deschisă, care cuprinde cel puțin o suprafață a unui rezervor montat pe un recipient sigilat dintr-un material moale, cu țeavă de lumină polimer transmisiv cu ventile de oprire pentru încărcarea componentelor prime inițiale, și evacuarea de microalge pentru alimentarea și selectarea gazelor din recipient, în care în care containerul este prevăzut cu o suprafață orizontală în formă de cadru al unui cilindru gol circular, ale cărui baze sunt interconectate prin tije oboj prin formarea, coaxială cu cadrul montat ax, conducte pentru încărcarea componentelor prime inițiale și alimentarea cu gaz și evacuarea gazelor microalge și selecție sunt montate în baza cadrului containerului, bioreactorul este prevăzut cu un ponton pivotant articulat la container prin pârghii cu un singur braț, montate pe arborele container cu capacitatea de a se roti liber și de a se roti vertical.
2. plutitor Recipient conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că axul containerului la ambele capete ale sale este format cu camere de capăt din care camera de la un capăt al arborelui conectat la conductele pentru încărcarea componentelor prime inițiale și de alimentare cu gaz, iar camera opusă la celălalt capăt al arborelui - respectiv, cu conducte pentru descărcarea microalgelor și îndepărtarea gazelor din container, în timp ce camerele arborilor sunt realizate comunicând cu volumul tehnologic al containerului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: