RU2458147C2 - Method of control of photoautotrophic microorganism cultivation process - Google Patents
Method of control of photoautotrophic microorganism cultivation process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458147C2 RU2458147C2 RU2010147435/10A RU2010147435A RU2458147C2 RU 2458147 C2 RU2458147 C2 RU 2458147C2 RU 2010147435/10 A RU2010147435/10 A RU 2010147435/10A RU 2010147435 A RU2010147435 A RU 2010147435A RU 2458147 C2 RU2458147 C2 RU 2458147C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- photobioreactor
- carbon dioxide
- microorganism
- air
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/02—Photobioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
- C12M23/06—Tubular
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматизации процессов микробиологических производств и может быть использовано при автоматизации процесса культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов.The invention relates to the automation of microbiological production processes and can be used to automate the cultivation of photoautotrophic microorganisms.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов [Патент РФ №2019564, МПК5 C12Q 3/00. Способ культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов и установка для его осуществления / В.Л.Корбут. - №2005112085; заявл. 01.11.1990; опубл. 15.09.1994. Бюл. №26], включающий регулирование температуры суспензии фотоавтотрофных микроорганизмов, подачу суспензии в фотореактор, поддержание максимального значения интенсивности фотосинтеза путем изменения температуры суспензии и совмещения фотосинтеза с управляемым теплообменом, обогащение суспензии углекислым газом в газообменнике, освещение фотобиореактора искусственным источником света, охлаждение суспензии в процессе культивирования холодным теплоносителем, удаление выделившегося в результате культивирования кислорода с помощью его разбавления воздухом, измерение концентрации кислорода в суспензии и в воздухе, температуры суспензии, регулирование расхода холодного теплоносителя.The closest in technical essence and the achieved effect is a method of cultivation of photosynthetic microorganisms [RF Patent No. 20159564, IPC 5 C12Q 3/00. The method of cultivation of photosynthetic microorganisms and installation for its implementation / V.L. Korbut. - No. 2005112085; declared 11/01/1990; publ. 09/15/1994. Bull. No. 26], including controlling the temperature of the suspension of photoautotrophic microorganisms, feeding the suspension into the photoreactor, maintaining the maximum value of photosynthesis intensity by changing the temperature of the suspension and combining photosynthesis with controlled heat transfer, enriching the suspension with carbon dioxide in a gas exchanger, lighting the photobioreactor with an artificial light source, cooling the suspension during cultivation cold coolant, removal of oxygen released as a result of oxygen cultivation with Dilution air, measuring the oxygen concentration in the slurry and the air temperature of the suspension, cold coolant flow regulation.
Однако известный способ имеет ряд недостатков:However, the known method has several disadvantages:
- не позволяет в полной мере обеспечить стабилизацию pH суспензии в процессе культивирования из-за отсутствия оперативного регулирования подачи питательной среды и создать оптимальные условия для биохимических реакций, обеспечивающих стабильность прироста клеток микроорганизмов;- it is not possible to fully ensure the stabilization of the pH of the suspension during the cultivation process due to the lack of operational regulation of the supply of the nutrient medium and to create optimal conditions for biochemical reactions that ensure the stability of the growth of microorganism cells;
- не предусматривает отвод пены, образующейся при вводе газовоздушной смеси в суспензию, что затрудняет перемещение суспензии по трубопроводам и снижает эффективность поглощения энергии освещения;- does not provide for the removal of foam formed when the gas-air mixture is introduced into the suspension, which makes it difficult to move the suspension through pipelines and reduces the efficiency of absorption of lighting energy;
- при продувании суспензии воздухом возможно ингибирование процесса фотосинтеза кислородом вследствие его неполного удаления;- when blowing the suspension with air, it is possible to inhibit the process of photosynthesis with oxygen due to its incomplete removal;
- не позволяет в полной мере увеличить скорость прироста клеток в процессе культивирования фотоавтотрофного микроорганизма, так как не поддерживает определенного соотношения между количеством молекул CO2 и количеством квантов света в соответствии с реакцией фотосинтеза за счет синхронного изменения освещенности от источника света и концентрации углекислого газа в газовоздушной смеси;- it does not allow to fully increase the cell growth rate during the cultivation of a photoautotrophic microorganism, since it does not support a certain ratio between the number of CO 2 molecules and the number of light quanta in accordance with the photosynthesis reaction due to the synchronous change in the illumination from the light source and the concentration of carbon dioxide in the gas-air mixtures;
- не позволяет сократить поле допуска на температуру суспензии и сузить ее разброс в процессе культивирования, что негативно влияет на устойчивость накопления биомассы и интенсивность процесса биосинтеза для мезофильных и криофильных фотоавтотрофных микроорганизмов;- does not allow to reduce the tolerance on the temperature of the suspension and to narrow its spread during cultivation, which negatively affects the stability of biomass accumulation and the intensity of the biosynthesis process for mesophilic and cryophilic photoautotrophic microorganisms;
- не позволяет снизить энергозатраты на единицу получаемой биомассы из-за отсутствия точности и надежности управления технологическими параметрами в процессе культивирования фотоавтотрофного микроорганизма.- does not allow to reduce energy consumption per unit of biomass due to the lack of accuracy and reliability of the control of technological parameters during the cultivation of photoautotrophic microorganism.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов; интенсификация синтеза биологически активных веществ; создание возможности для встраивания предлагаемого способа в существующие производственные линии при алголизации выпускаемой продукции; снижение энергетических затрат процесса культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов за счет точности и надежности управления технологическими параметрами.An object of the invention is to increase the efficiency of cultivation of photoautotrophic microorganisms; intensification of the synthesis of biologically active substances; the creation of opportunities for embedding the proposed method in existing production lines during algolization of products; reduction of energy costs of the cultivation of photoautotrophic microorganisms due to the accuracy and reliability of the control of technological parameters.
Для решения технической задачи изобретения в способе управления процессом культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов, предусматривающем подачу суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в фотобиореактор, обогащение суспензии углекислым газом, освещение фотобиореактора искусственным источником света, охлаждение суспензии в процессе культивирования холодным теплоносителем, удаление выделившегося в результате культивирования кислорода, измерение концентрации растворенного в суспензии кислорода и температуры суспензии, регулирование расхода холодного теплоносителя, новым является то, что культивирование фотоавтотрофных микроорганизмов осуществляют в пленке суспензии, стекающей по внутренней поверхности цилиндрических прозрачных трубок, установленных в фотобиореакторе, при этом наружную поверхность трубок охлаждают последовательно охлаждающим воздухом и охлаждающей водой, являющихся холодными теплоносителями; в суспензию фотоавтотрофного микроорганизма на входе в фотобиореактор непрерывно вводят питательную среду, подготовку которой осуществляют из составляющих ее основного и корректирующего потоков, подаваемых сначала в технологическую емкость, а затем в контур рециркуляции суспензии на входе в фотобиореактор; в качестве искусственного источника света используют две люминесцентные лампы; получают смесь воздуха с углекислым газом в смесителе и выводят ее из смесителя по двум потокам, один из которых направляют вовнутрь цилиндрических прозрачных трубок в противоточном режиме со стекающей пленкой суспензии фотоавтотрофного микроорганизма для осуществления абсорбции углекислого газа пленкой суспензии, а другой - на барботаж суспензии, непрерывно заполняющей нижнюю часть фотобиореактора; отработанную смесь воздуха с углекислым газом из фотобиореактора сначала выводят в газовую емкость, а затем возвращают в смеситель в режиме замкнутого цикла с дополнительной подпиткой углекислым газом; пену, возникающую при барботаже, непрерывно выводят из нижней части фотобиореактора в сепаратор-пеногаситель, где ее разделяют на суспензию, возвращаемую в фотобиореактор, и смесь воздуха с углекислым газом, которую объединяют с отработанной смесью воздуха с углекислым газом в контуре ее рециркуляции перед смесителем; после фотобиореактора из суспензии фотоавтотрофного микроорганизма выделяют образовавшийся в процессе культивирования кислород в десорбере с последующим возвратом одной части суспензии в фотобиореактор и выводом другой ее части в виде готовой биомассы в сборник урожая; дополнительно измеряют оптическую плотность суспензии фотоавтотрофного микроорганизма на выходе из фотобиореактора, расход суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в контуре рециркуляции на входе в фотобиореактор и в линии подачи в сборник урожая; расход пены из нижней части фотобиореактора в сепаратор-пеногаситель; pH суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в контуре ее рециркуляции; расходы основного и корректирующего потоков питательной среды, подаваемых в контур рециркуляции суспензии на входе в фотобиореактор; расходы углекислого газа и смеси воздуха с углекислым газом, направляемых в цилиндрические прозрачные трубки и на барботаж; расходы охлаждающего воздуха и охлаждающей воды; уровень суспензии в нижней части фотобиореактора; и осуществляют стабилизацию оптической плотности суспензии фотоавтотрофного микроорганизма на выходе из фотобиореактора в интервале заданных значений; причем при отклонении оптической плотности суспензии фотоавтотрофного микроорганизма от интервала заданных значений в меньшую сторону сначала синхронно увеличивают освещенность цилиндрических прозрачных трубок и концентрацию углекислого газа в смеси с воздухом до достижения их максимального значения, затем увеличивают расход питательной среды на входе в фотобиореактор до достижения его максимального значения и затем воздействуют на соотношение расходов суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в контуре рециркуляции суспензии и линии отвода из контура рециркуляции в сборник урожая путем увеличения расхода суспензии в контуре рециркуляции, снижая при этом производительность фотобиореактора по готовой биомассе, а при отклонении оптической плотности суспензии от интервала заданных значений в большую сторону сначала воздействуют на соотношение расходов суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в контуре рециркуляции суспензии и линии отвода из контура рециркуляции в сборник урожая путем увеличения расхода суспензии в сборник урожая, увеличивая при этом производительность фотобиореактора по готовой биомассе, затем снижают расход питательной среды и освещенность до выхода оптической плотности суспензии на верхнюю границу заданного интервала значений; подготовку питательной среды осуществляют по заданной величине pH суспензии в контуре ее рециркуляции воздействием на соотношение расходов основного и корректирующего потоков питательной среды; устанавливают расход смеси воздуха с углекислым газом по расходу суспензии на входе в фотобиореактор воздействием на расход углекислого газа, подаваемого по линии подпитки в смеситель, с коррекцией по концентрации углекислого газа в смеси воздуха с углекислым газом на выходе из фотобиореактора; при превышении максимально заданного давления смеси воздуха с углекислым газом в газовой емкости и смесителе производят сброс давления смеси воздуха с углекислым газом через предохранительные клапаны; температуру суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в фотобиореакторе регулируют изменением расходов охлаждающего воздуха и охлаждающей воды для охлаждения наружной поверхности трубок; по текущему значению концентрации растворенного в суспензии кислорода в контуре ее рециркуляции воздействуют на расход кислорода в линии отвода из десорбера; по расходу пены из нижней части фотобиореактора устанавливают мощность привода сепаратора-пеногасителя.To solve the technical problem of the invention, in a method for controlling the cultivation of photoautotrophic microorganisms, comprising supplying a suspension of a photoautotrophic microorganism to a photobioreactor, enriching the suspension with carbon dioxide, lighting the photobioreactor with an artificial light source, cooling the suspension during cultivation with a coolant, removing the oxygen released from the cultivation, measuring the concentration in oxygen suspension and suspension temperature, reg lation cold coolant flow, new is that culturing photoautotrophic microorganisms is performed in a slurry film flowing on the inner surface of the cylindrical transparent tubes mounted in a photobioreactor, wherein the outer surface of the tubes is cooled successively cooling air and the cooling water is cold heat transfer media; a nutrient medium is continuously introduced into the suspension of the photoautotrophic microorganism at the inlet of the photobioreactor, the preparation of which is carried out from its main and correction flows, which are supplied first to the process vessel and then to the suspension recirculation loop at the inlet of the photobioreactor; two fluorescent lamps are used as an artificial light source; get a mixture of air with carbon dioxide in the mixer and remove it from the mixer in two streams, one of which is directed inside the cylindrical transparent tubes in countercurrent mode with a flowing film of a suspension of a photoautotrophic microorganism to absorb carbon dioxide by a film of a suspension, and the other to bubble the suspension continuously filling the bottom of the photobioreactor; the exhaust mixture of air with carbon dioxide from the photobioreactor is first removed to a gas tank, and then returned to the mixer in a closed cycle mode with additional carbon dioxide recharge; the bubble bubble foam is continuously withdrawn from the bottom of the photobioreactor to an antifoam separator, where it is separated into a slurry returned to the photobioreactor, and a mixture of air with carbon dioxide, which is combined with the exhaust mixture of air with carbon dioxide in its recirculation loop in front of the mixer; after the photobioreactor, the oxygen formed during the cultivation process in the stripper is isolated from the suspension of the photo-autotrophic microorganism, followed by the return of one part of the suspension to the photobioreactor and the withdrawal of its other part in the form of the finished biomass to the harvester; additionally measure the optical density of the suspension of the photo-autotrophic microorganism at the exit of the photobioreactor, the flow rate of the suspension of the photo-autotrophic microorganism in the recirculation loop at the inlet of the photobioreactor and in the supply line to the harvester; foam consumption from the lower part of the photobioreactor to the antifoam separator; pH of a suspension of a photoautotrophic microorganism in its recirculation loop; the costs of the main and correcting flows of the nutrient medium supplied to the slurry recirculation loop at the entrance to the photobioreactor; costs of carbon dioxide and a mixture of air with carbon dioxide sent to cylindrical transparent tubes and to bubble; cooling air and cooling water costs; suspension level at the bottom of the photobioreactor; and carry out stabilization of the optical density of the suspension photoautotrophic microorganism at the exit of the photobioreactor in the range of specified values; moreover, when the optical density of the suspension of the photoautotrophic microorganism deviates from the set value interval to the lower side, first, the illumination of cylindrical transparent tubes and the concentration of carbon dioxide in the mixture with air are simultaneously increased to their maximum value, then the flow rate of the nutrient medium at the inlet to the photobioreactor is increased to its maximum value and then affect the ratio of the flow rates of the suspension of the photoautotrophic microorganism in the suspension recirculation loop and drainage lines from the recirculation circuit to the harvester by increasing the suspension flow rate in the recirculation circuit, while reducing the biomass productivity of the photobioreactor, and when the optical density of the suspension deviates from the set value range upward, they first affect the flow ratio of the photoautotrophic microorganism suspension in the recirculation circuit slurry and discharge lines from the recirculation circuit to the harvester by increasing the flow rate of the slurry to the harvester, while increasing the productivity of the photobioreactor according to the finished biomass, then they reduce the consumption of the nutrient medium and the illumination until the optical density of the suspension reaches the upper boundary of the specified range of values; the preparation of the nutrient medium is carried out at a given pH value of the suspension in the circuit of its recirculation by affecting the ratio of the costs of the main and correcting flows of the nutrient medium; establish the flow rate of the mixture of air with carbon dioxide by the flow rate of the suspension at the inlet of the photobioreactor by affecting the flow rate of carbon dioxide supplied through the feed line to the mixer, adjusted for the concentration of carbon dioxide in the mixture of air with carbon dioxide at the outlet of the photobioreactor; when exceeding the maximum specified pressure of the mixture of air with carbon dioxide in the gas tank and the mixer, the pressure of the mixture of air with carbon dioxide is released through the safety valves; the temperature of the suspension of the photoautotrophic microorganism in the photobioreactor is controlled by changing the flow rates of cooling air and cooling water to cool the outer surface of the tubes; according to the current value of the concentration of oxygen dissolved in the suspension in the recirculation loop, they affect the oxygen flow in the exhaust line from the stripper; the foam consumption from the bottom of the photobioreactor sets the drive power of the separator-defoamer.
Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности культивирования вследствие интенсификации прироста биомассы и синтеза биологически активных веществ за счет повышения точности и надежности управления технологическими параметрами, а также за счет увеличения числа потенциально возможных управляющих воздействий на процесс культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов; кроме того, технический результат заключается в создании условий для встраивания предлагаемого способа в существующие производственные линии при алголизации выпускаемой продукции, а также в повышении энергетической эффективности благодаря снижению удельных энергозатрат.The technical result of the invention is to increase the cultivation efficiency due to the intensification of biomass growth and the synthesis of biologically active substances by increasing the accuracy and reliability of controlling process parameters, as well as by increasing the number of potential control actions on the cultivation of photoautotrophic microorganisms; in addition, the technical result consists in creating the conditions for embedding the proposed method in existing production lines during algolization of products, as well as in increasing energy efficiency by reducing specific energy costs.
На фиг.1 представлена схема, реализующая предлагаемый способ управления процессом культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов.Figure 1 presents a diagram that implements the proposed method for controlling the cultivation of photoautotrophic microorganisms.
Схема содержит фотобиореактор 1, состоящий из входной секции 2, секции освещения 3, охлаждения 4 и выходной секции 5, содержащий люминесцентные лампы: цилиндрическую 6 и тороидальную 7, прозрачные цилиндрические трубки 8, патрубки для ввода в трубки 8 смеси воздуха с углекислым газом 9 и барботер 10; сборник урожая 11 и технологическую емкость 12; ультратермостаты для регенерации охлаждающего воздуха 13 и охлаждающей воды 14; смеситель воздуха с углекислым газом 15; газовую емкость 16; десорбер кислорода 17; сепаратор-пеногаситель 18; циркуляционную помпу 19; насос 20, компрессор 21, вентиляторы 22 и 23; коллектор 24; распределители потоков 25 и 26; микропроцессор 27; контуры рециркуляции: суспензии фотоавтотрофного микроорганизма 0.1.1, смеси воздуха с углекислым газом 5.7, охлаждающего воздуха 3.2, охлаждающей воды 1.1; линии подачи: готовой биомассы в сборник урожая 0.1.2, основного 0.2.1 и корректирующего 0.2.2 потоков питательной среды, углекислого газа 5.4, смеси воздуха с углекислым газом в прозрачные цилиндрические трубки 5.7.1 и в барботер 5.7.2; линии отвода: готовой биомассы из сборника урожая 0.1.3, пены из выходной секции фотобиореактора 0.3, суспензии из сепаратора-пеногасителя 0.1.4, смеси воздуха с углекислым газом из сепаратора-пеногасителя 5.7.3, кислорода 3.7, смеси воздуха с углекислым газом из смесителя 5.7.4 и из газовой емкости 5.7.5; датчики: TE - температуры, FE - расхода, LE - уровня, pH - среды, QE - оптической плотности, CE - концентрации; И - исполнительные механизмы; ↓ - входные каналы управления; ↑ - выходные каналы управления.The circuit contains a photobioreactor 1, consisting of an inlet section 2, a lighting section 3, cooling 4 and an output section 5, containing fluorescent lamps: a cylindrical 6 and a toroidal 7, transparent cylindrical tubes 8, nozzles for introducing air mixture with carbon dioxide 9 into the tubes 8 and
Способ управления процессом культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов осуществляется следующим образом.The method of controlling the cultivation of photoautotrophic microorganisms is as follows.
Исходную питательную среду фотоавтотрофного микроорганизма подают из технологической емкости 12 во входную секцию 2 пленочного фотобиореактора 1, где на внутренней поверхности прозрачных цилиндрических трубок 8 формируется пленка суспензии фотоавтотрофного микроорганизма, которая гравитационно стекает вниз. Одновременно вовнутрь прозрачных цилиндрических трубок 8 с помощью патрубков 9 подают смесь воздуха с углекислым газом в противоточном режиме с истечением пленки суспензии. При течении по внутренней поверхности прозрачных цилиндрических трубок 8 суспензия фотоавтотрофного микроорганизма попадает в секцию освещения 3, в которой ее непрерывно освещают цилиндрической люминесцентной лампой 6. В результате совместного воздействия на суспензию смеси воздуха с углекислым газом и освещения осуществляют процесс культивирования, характеризующийся абсорбцией углекислого газа из его смеси с воздухом (газовой фазы) пленкой суспензии. Абсорбция способствует перемещению молекул CO2 к клеткам фотоавтотрофного микроорганизма и их усвоению. При этом протекает реакция фотосинтеза, сопровождающаяся накоплением органического вещества в клетках, их ростом и развитием.The initial nutrient medium of the photoautotrophic microorganism is fed from the process vessel 12 to the input section 2 of the film photobioreactor 1, where a film of the suspension of the photoautotrophic microorganism is formed on the inner surface of the transparent cylindrical tubes 8, which gravitationally flows down. At the same time, a mixture of air with carbon dioxide in countercurrent mode with the expiration of the suspension film is fed into the transparent cylindrical tubes 8 by means of nozzles 9. When flowing along the inner surface of the transparent cylindrical tubes 8, the suspension of the photo-autotrophic microorganism enters the lighting section 3, in which it is continuously illuminated by a cylindrical fluorescent lamp 6. As a result of the combined exposure of the suspension to a mixture of air and carbon dioxide and lighting, a cultivation process is carried out, characterized by the absorption of carbon dioxide from its mixture with air (gas phase) film of suspension. Absorption promotes the movement of CO 2 molecules to the cells of the photoautotrophic microorganism and their absorption. In this case, the photosynthesis reaction proceeds, accompanied by the accumulation of organic matter in the cells, their growth and development.
Из прозрачных цилиндрических трубок 8 суспензия фотоавтотрофного микроорганизма стекает в выходную секцию 5 фотобиореактора, где подвергается барботажу смеси воздуха с углекислым газом посредством барботера 10 и освещается горизонтальной тороидальной люминесцентной лампой 7. Наличие барботера в нижней части фотобиореактора позволяет дополнительно насытить клетки фотоавтотрофного микроорганизма углекислым газом, что совместно с освещением горизонтальной лампой дает возможность осуществлять фотосинтез клеткам и в выходной секции, а также предотвратить седиментацию клеток на внутренние стенки выходной секции фотобиореактора при использовании штаммов фотоавтотрофных микроорганизмов, не обладающих планктонными свойствами.From the transparent cylindrical tubes 8, the suspension of the photo-autotrophic microorganism flows into the output section 5 of the photobioreactor, where it sparges the air-carbon dioxide mixture by means of a
В результате совместной работы люминесцентных ламп 6 и 7 выделяется теплота, которую следует отводить для обеспечения необходимых условий процесса культивирования фотоавтотрофного микроорганизма и высокого качества готовой биомассы. Поэтому в способе предусмотрено последовательное охлаждение наружной поверхности прозрачных цилиндрических трубок 8 холодными теплоносителями - охлаждающим воздухом в секции освещения 3 и охлаждающей водой в секции охлаждения 4. При этом охлаждающий воздух и охлаждающая вода перемещаются по контурам рециркуляции соответственно 3.2 и 1.1 с помощью вентилятора 22 и насоса 20 с регенерацией в ультратермостатах 13 и 14.As a result of the joint work of fluorescent lamps 6 and 7, heat is released, which should be removed to provide the necessary conditions for the cultivation of a photoautotrophic microorganism and high quality finished biomass. Therefore, the method provides for sequential cooling of the outer surface of the transparent cylindrical tubes 8 with cold coolants — cooling air in the lighting section 3 and cooling water in the cooling section 4. In this case, cooling air and cooling water are moved along the recirculation circuits 3.2 and 1.1, respectively, using
Отработанную смесь воздуха с углекислым газом из фотобиореактора подают в смеситель 15 с помощью компрессора 21 по контуру рециркуляции смеси воздуха с углекислым газом 5.7 с промежуточным сбором в газовую емкость 16. Пену, возникающую при барботаже суспензии в секции 5 фотобиореактора, непрерывно отводят по линии 0.3 в сепаратор-пеногаситель 18. В сепараторе-пеногасителе пену разделяют на суспензию, возвращаемую в секцию 2 фотобиореактора по линии 0.1.4, и смесь воздуха с углекислым газом, которую по линии 5.7.3 направляют в контур рециркуляции смеси воздуха с углекислым газом 5.7 и тем самым объединяют с отработанной смесью воздуха с углекислым газом, выходящей из фотобиореактора в смеситель 15. В смесителе дополнительно осуществляют насыщение отработанной смеси воздуха с углекислым газом по линии 5.4 количеством углекислого газа, равным использованному при культивировании фотоавтотрофного микроорганизма в фотобиореакторе.The exhaust mixture of air with carbon dioxide from the photobioreactor is fed to the
Из смесителя 15 полученную смесь воздуха с углекислым газом с помощью распределителя потоков 25 разделяют на два потока, один из которых направляют в качестве основного потока по линии 5.7.1 в коллектор 24 с последующим вводом вовнутрь цилиндрических прозрачных трубок, а другой по линии 5.7.2 в барботер 10. Коллектор 24 конструктивно выполнен таким образом, что позволяет разделить основной поток на равные части, количество которых соответствует числу прозрачных цилиндрических трубок 8.From the
Из секции 5 фотобиореактора суспензию фотоавтотрофного микроорганизма выводят в контур рециркуляции суспензии фотоавтотрофного микроорганизма 0.1.1 циркуляционной помпой 19 с выделением из суспензии в десорбере 17 образовавшегося в процессе культивирования кислорода и его отводом по линии 3.7 посредством вентилятора 23.From the photobioreactor section 5, the suspension of the photo-autotrophic microorganism is discharged into the recirculation loop of the suspension of the photo-autotrophic microorganism 0.1.1 by a circulation pump 19 with the release of the oxygen formed during the cultivation process from the suspension in the
Одну часть суспензии возвращают в фотобиореактор по контуру рециркуляции суспензии фотоавтотрофного микроорганизма 0.1.1, а другую в качестве готовой биомассы отводят в сборник урожая 11. Отбор готовой биомассы в сборник урожая по линии 0.1.2 осуществляют с помощью распределителя потоков 26, откуда по линии 0.1.3 ее подают в основное производство (в случае встраивания предлагаемого способа в существующие производственные линии при алголизации выпускаемой продукции) или отпускают в качестве готовой продукции потребителю.One part of the suspension is returned to the photobioreactor along the recirculation loop of the suspension of the photo-autotrophic microorganism 0.1.1, and the other as the finished biomass is taken to the harvester 11. The selection of the finished biomass to the harvester along the line 0.1.2 is carried out using the
Информация о ходе процесса культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов с помощью датчиков передается в микропроцессор 27, который по заложенному в него программно-логическому алгоритму осуществляет оперативное управление технологическими параметрами посредством исполнительных механизмов с учетом накладываемых на них ограничений, обусловленных как интенсивным получением биомассы, так и экономической целесообразностью.Information on the progress of the cultivation of photoautotrophic microorganisms using sensors is transmitted to the
Микропроцессор 27 непрерывно сравнивает текущее значение оптической плотности суспензии фотоавтотрофного микроорганизма с интервалом заданных значений. При отклонении оптической плотности суспензии фотоавтотрофного микроорганизма от интервала заданных значений в меньшую сторону микропроцессор 27 сначала синхронно увеличивает освещенность цилиндрических прозрачных трубок 8 лампами 6, 7 и концентрацию углекислого газа в смеси с воздухом путем увеличения его расхода в смеситель 15 по линии 5.4 до достижения их максимального значения.The
Синхронное увеличение освещенности цилиндрических прозрачных трубок и концентрации углекислого газа объясняется необходимым условием в реализации процесса культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов, в основе которого лежит реакция фотосинтеза [Мокроносов А.Т. и др. Фотосинтез. Физиолого-экологические и биохимические аспекты. - 2006. - 448 с].A synchronous increase in the illumination of cylindrical transparent tubes and the concentration of carbon dioxide is explained by the necessary condition for the implementation of the cultivation of photoautotrophic microorganisms, which is based on the photosynthesis reaction [Mokronosov AT and other photosynthesis. Physiological, environmental and biochemical aspects. - 2006. - 448 s].
Если синхронное увеличение освещенности цилиндрических прозрачных трубок и концентрации углекислого газа не позволяет вывести текущее значение оптической плотности фотоавтотрофного микроорганизма на интервал заданных значений, то микропроцессор увеличивает расход питательной среды на входе в фотобиореактор 1 до достижения его максимального значения.If the synchronous increase in the illumination of cylindrical transparent tubes and the concentration of carbon dioxide does not allow to bring the current value of the optical density of the photoautotrophic microorganism into the interval of the set values, then the microprocessor increases the flow rate of the nutrient medium at the inlet of the photobioreactor 1 to its maximum value.
Если по результату сравнения текущая величина оптической плотности суспензии не выйдет на интервал заданных значений, то микропроцессор воздействует на соотношение расходов суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в контуре рециркуляции суспензии 0.1.1 и линии отвода 0.1.2 из контура рециркуляции в сборник урожая 11 путем увеличения расхода суспензии в контуре рециркуляции, снижая при этом производительность фотобиореактора по готовой биомассе.If, according to the result of the comparison, the current optical density of the suspension does not fall within the specified value range, then the microprocessor affects the ratio of the flow rates of the suspension of the photo-autotrophic microorganism in the suspension recirculation loop 0.1.1 and the discharge line 0.1.2 from the recirculation loop to the harvester 11 by increasing the flow rate of the suspension in recirculation circuit, while reducing the productivity of the photobioreactor in the finished biomass.
При отклонении оптической плотности суспензии фотоавтотрофного микроорганизма от интервала заданных значений в большую сторону микропроцессор 27 сначала воздействует на соотношение расходов суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в контуре рециркуляции суспензии 0.1.1 и линии отвода из контура рециркуляции в сборник урожая 0.1.2 путем увеличения расхода суспензии в сборник урожая, увеличивая при этом производительность фотобиореактора по готовой биомассе, затем снижает расход питательной среды в линиях 0.2.1 и 0.2.2, освещенность и концентрацию углекислого газа в смеси с воздухом до выхода оптической плотности суспензии фотоавтотрофного микроорганизма на верхнюю границу заданного интервала значений.If the optical density of the suspension of the photo-autotrophic microorganism deviates from the set value range upward, the
Соотношение расходов основной и корректирующей питательных сред соответственно в линиях 0.2.1 и 0.2.2 устанавливают по текущему значению pH суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в контуре рециркуляции 0.1.1. Оптимальной для большинства фотоавтотрофных микроорганизмов является нейтрально-щелочная или слабощелочная среда. В процессе их культивирования, как правило, происходит «защелачивание» суспензии, поэтому основная питательная среда должна иметь щелочную реакцию, а корректирующая - кислую. В качестве корректирующей среды используют нитрат аммония NH4NO3.The ratio of the flow rates of the main and corrective nutrient media in lines 0.2.1 and 0.2.2, respectively, is established by the current pH of the suspension of the photoautotrophic microorganism in the 0.1.1 recirculation loop. Optimal for most photoautotrophic microorganisms is a neutral alkaline or slightly alkaline environment. In the process of their cultivation, as a rule, the alkalization of the suspension occurs, therefore, the main nutrient medium should have an alkaline reaction, and the corrective one should have an acid reaction. As a correction medium, ammonium nitrate NH 4 NO 3 is used .
Микропроцессор 27 по текущему расходу основного потока питательной среды в линии 0.2.1 устанавливает расход смеси воздуха с углекислым газом в контуре ее рециркуляции 5.7.The
По текущему значению расхода суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в контуре рециркуляции 0.1.1 микропроцессор 27 устанавливает расход отработанной газовоздушной смеси в смеситель 15 по контуру рециркуляции 5.7 воздействием на регулируемый привод компрессора 21 с коррекцией по текущим расходам газовоздушной смеси в линиях подачи на барботаж 5.7.2 и в цилиндрические прозрачные трубки 5.7.1.Based on the current value of the flow rate of the suspension of the photoautotrophic microorganism in the recirculation circuit 0.1.1, the
Микропроцессор устанавливает расход углекислого газа в смеситель 15 по линии 5.4 по текущему значению расхода отработанной газовоздушной смеси в контуре рециркуляции 5.7 с коррекцией по текущему значению концентрации в смеси углекислого газа.The microprocessor sets the flow of carbon dioxide to the
При превышении максимально заданного давления смеси воздуха с углекислым газом в газовой емкости 16 и смесителе 15 осуществляется аварийный сброс давления смеси воздуха с углекислым газом через предохранительные клапаны соответственно по линиям 5.7.5 и 5.7.4. Установка газовой емкости 16 обусловлена необходимостью обеспечения устойчивой и бесперебойной совместной работы всех элементов схемы, в случае возмущающих внутренних и внешних воздействий.If the maximum specified pressure of the mixture of air and carbon dioxide is exceeded in the gas tank 16 and
Температуру суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в фотобиореакторе микропроцессор регулирует изменением расходов охлаждающего воздуха и охлаждающей воды соответственно в контурах рециркуляции 3.2 и 1.1 воздействием на регулируемые приводы вентилятора 22 и насоса 20.The microprocessor controls the temperature of the suspension of the photoautotrophic microorganism in the photobioreactor by changing the flow rates of cooling air and cooling water in the recirculation loops 3.2 and 1.1, respectively, by acting on the adjustable drives of
Применение охлаждающего воздуха и охлаждающей воды в качестве холодных теплоносителей в различных секциях фотобиореактора обусловлено его конструктивными особенностями, в частности наличие в секции освещения люминесцентной лампы не позволяет цилиндрические трубки охлаждать водой.The use of cooling air and cooling water as cold coolants in various sections of the photobioreactor is due to its design features, in particular, the presence of a fluorescent lamp in the lighting section does not allow cylindrical tubes to be cooled with water.
По текущему значению концентрации растворенного в суспензии кислорода в контуре рециркуляции 0.1.1 микропроцессор устанавливает мощность регулируемого привода вентилятора 23 в линии 3.7 отвода газообразного кислорода из десорбера 17.According to the current value of the concentration of oxygen dissolved in the suspension in the recirculation circuit 0.1.1, the microprocessor sets the power of the adjustable drive of the
По текущему значению расхода пены в линии 0.3 микропроцессор устанавливает необходимую мощность регулируемого привода сепаратора-пеногасителя 18.At the current value of the foam flow rate in line 0.3, the microprocessor sets the required power of the adjustable drive of the separator-defoamer 18.
В случае превышения верхнего заданного значения уровня суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в секции 5 фотобиореактора микропроцессор отключает подачу питательной среды из технологической емкости 12 в контур рециркуляции 0.1.1, а при достижении нижнего заданного значения уровня суспензии в секции 5 осуществляет соответствующее увеличение расхода питательной среды из емкости 12 в контур рециркуляции 0.1.1.If the upper preset value of the suspension level of the photoautotrophic microorganism in section 5 of the photobioreactor is exceeded, the microprocessor cuts off the supply of the nutrient medium from the process vessel 12 to the recirculation circuit 0.1.1, and when the lower preset value of the suspension level in section 5 is reached, it carries out a corresponding increase in the consumption of the nutrient medium from the tank 12 to the recirculation loop 0.1.1.
Примеры реализации способа.Examples of the method.
Способ управления процессом культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов реализован в опытно-промышленных условиях на территории Воронежского экспериментального комбикормового завода.The method of controlling the process of cultivation of photoautotrophic microorganisms is implemented in experimental conditions on the territory of the Voronezh experimental feed mill.
Процесс культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов осуществлялся по описанному выше способу с использованием пленочного фотобиореактора [Патент РФ №2363728, МПК7 C12M 1/04, C12M 1/06, B01D 3/28. Пленочный аппарат / А.А.Шевцов, Е.С.Шенцова, А.В.Дранников, А.В.Пономарев - №2008118450; заявл. 13.05.2008; опубл. 10.08.2009, Бюл №22] со следующими техническими характеристиками:The process of cultivation of photoautotrophic microorganisms was carried out according to the method described above using a film photobioreactor [RF Patent No. 2363728, IPC 7 C12M 1/04, C12M 1/06, B01D 3/28. Film apparatus / A.A.Shevtsov, E.S.Shentsova, A.V. Drannikov, A.V. Ponomarev - No. 2008118450; declared 05/13/2008; publ. 08/10/2009, Bull No. 22] with the following technical characteristics:
оптическая плотность суспензии фотоавтотрофного микроорганизма:optical density of a photoautotrophic microorganism suspension:
расход смеси воздуха с углекислым газом:carbon dioxide air flow rate:
габаритные размеры корпуса:overall dimensions of the case:
характеристики цилиндрических прозрачных трубок:characteristics of cylindrical transparent tubes:
Процесс культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов заключался в дозированной подаче основного и корректирующего потоков питательной среды, смеси воздуха с углекислым газом, охлаждающего воздуха и охлаждающей воды для компенсации тепловых выделений от ламп. Из контура рециркуляции суспензии фотоавтотрофного микроорганизма отводили кислород, образующийся в процессе фотосинтеза клеток. При достижении суспензией фотоавтотрофного микроорганизма заданного значения оптической плотности вследствие увеличения числа клеток микроорганизма в суспензии ее часть - «готовая суспензия» отводили в сборник урожая с одновременным подводом эквивалентного по объему количества питательной среды.The process of cultivation of photoautotrophic microorganisms consisted in a dosed supply of the main and corrective flows of the nutrient medium, a mixture of air with carbon dioxide, cooling air and cooling water to compensate for heat emissions from lamps. Oxygen formed during the photosynthesis of cells was removed from the photo-autotrophic microorganism suspension recirculation loop. When the suspension of the photoautotrophic microorganism reaches the specified optical density due to an increase in the number of microorganism cells in the suspension, part of it — the “finished suspension” —were discharged into the harvest collector while supplying an equivalent volume of nutrient medium.
Стабилизация температуры суспензии фотоавтотрофного микроорганизма в процессе культивирования осуществлялась следующим образом. Единственным фактором, вызывавшим дестабилизацию температурного режима, являлся нагрев суспензии фотоавтотрофного микроорганизма люминесцентными лампами, поэтому отклонение текущего значения температуры суспензии, как правило, происходило только в большую сторону от интервала заданных значений. Для охлаждения использовались охлаждающий воздух и охлаждающая вода с температурой 10°С. Известно, что колебания температуры суспензии в пределах 5°С благоприятно сказываются на интенсивности прироста биомассы [Константинов А.С. и др. // Вестник Моск. ун-та (сер. биология). - 1998. - №1. - С.47-50].The stabilization of the temperature of a suspension of a photoautotrophic microorganism during cultivation was carried out as follows. The only factor causing the destabilization of the temperature regime was the heating of the suspension of the photoautotrophic microorganism by fluorescent lamps, therefore, the deviation of the current value of the suspension temperature, as a rule, occurred only to a larger side from the interval of the set values. For cooling, cooling air and cooling water with a temperature of 10 ° C were used. It is known that fluctuations in the temperature of the suspension within 5 ° C favorably affect the intensity of the growth of biomass [Konstantinov A.S. et al. // Vestnik Mosk. University (ser. biology). - 1998. - No. 1. - S. 47-50].
Пример №1. В качестве объекта культивирования использована зеленая микроскопическая водоросль Chlorella vulgaris (штамм УА-1-20).Example No. 1. As an object of cultivation, green microscopic alga Chlorella vulgaris (strain UA-1-20) was used.
В белке Chlorella vulgaris содержатся все незаменимые аминокислоты, различные микроэлементы, природный антибиотик хлореллин, арахидоновая кислота (условно незаменимая, нормализует репродуктивную функцию), хлон «А» (индуцирует выработку интерферона). Для клеток Chlorella vulgaris нормой является выделение в суспензию различных полезных продуктов обмена веществ (экзаметаболитов) [Станчев П. // Гидробиология. - 1980. - №10. - С.70-77.].The protein Chlorella vulgaris contains all the essential amino acids, various trace elements, the natural antibiotic chlorellin, arachidonic acid (conditionally essential, normalizes the reproductive function), chlone "A" (induces the production of interferon). For cells of Chlorella vulgaris, the norm is the isolation of various useful metabolic products (exametabolites) into a suspension [Stanchev P. // Hydrobiology. - 1980. - No. 10. - S.70-77.].
В качестве питательной среды для культивирования Chlorella vulgaris использовалась среда Тамия (в модификации Кузнецова и Владимировой), имевшая следующий состав, г/л:As a nutrient medium for the cultivation of Chlorella vulgaris, Tamiya medium (modified by Kuznetsov and Vladimirova) was used, which had the following composition, g / l:
6. Микроэлементы - 1 мл6. Microelements - 1 ml
Состав раствора микроэлементов, г/л:The composition of the solution of trace elements, g / l:
Культивирование зеленой микроскопической водоросли Chlorella vulgaris проводилось по предлагаемому способу управления со следующими технологическими параметрами:The cultivation of green microscopic algae Chlorella vulgaris was carried out according to the proposed control method with the following technological parameters:
оптическая плотность суспензии:optical density of the suspension:
Выход суспензии микроскопической водоросли Chlorella vulgaris (штамм УА-1-20) по предлагаемому способу составил 470…510 дм3/сут при концентрации абсолютно сухих веществ 3,5…3,7 г/л.The output of a suspension of microscopic algae Chlorella vulgaris (strain UA-1-20) by the proposed method was 470 ... 510 dm 3 / day at a concentration of absolutely dry substances of 3.5 ... 3.7 g / l.
Пример №2. В качестве объекта культивирования использована цианобактерия Spirulina platensis (Nordst.) Geitl. (спирулина).Example No. 2. The cyanobacterium Spirulina platensis (Nordst.) Geitl was used as the cultivation object. (spirulina).
Биомасса Spirulina platensis, получаемая из ее суспензии, используется в качестве пищевой добавки в рационе человека и животных. Клетки Spirulina platensis - богатый источник микроэлементов (йод, селен и пр.). Спирулина используется в медицине, косметике, животноводстве, птицеводстве и т.д. Из биомассы Spirulina platensis получают аминокислоты, протеин, углеводы, липиды, пигменты, витамины и т.д. [Берестов В.А. Спирулина: вчера, сегодня, завтра. - С.-Пб.: Лань, 2002].The biomass of Spirulina platensis, obtained from its suspension, is used as a dietary supplement in the diet of humans and animals. Spirulina platensis cells are a rich source of trace elements (iodine, selenium, etc.). Spirulina is used in medicine, cosmetics, animal husbandry, poultry farming, etc. Amino acids, protein, carbohydrates, lipids, pigments, vitamins, etc. are obtained from the biomass of Spirulina platensis. [Berestov V.A. Spirulina: yesterday, today, tomorrow. - S.-Pb .: Doe, 2002].
В качестве питательной среды для культивирования Spirulina platensis использовалась среда Зарукка, имевшая следующий состав, г/л:As a nutrient medium for the cultivation of Spirulina platensis, Zarukka medium was used, which had the following composition, g / l:
Состав растворов микроэлементов, г/л:The composition of the solutions of trace elements, g / l:
Культивирование цианобактерии Spirulina platensis (Nordst.) Geitl проводилось по предлагаемому способу управления со следующими технологическими параметрами:The cultivation of cyanobacteria Spirulina platensis (Nordst.) Geitl was carried out according to the proposed control method with the following technological parameters:
температура культивирования:cultivation temperature:
оптическая плотность суспензии:optical density of the suspension:
Выход суспензии цианобактерии Spirulina platensis по предлагаемому способу составил 400…415 дм3/сут при концентрации 4,0…4,3 г А.С.В./л.The output of the suspension of cyanobacteria Spirulina platensis by the proposed method was 400 ... 415 dm 3 / day at a concentration of 4.0 ... 4.3 g A.V. / l.
Таким образом, предлагаемый способ управления процессом культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов позволяет:Thus, the proposed method for controlling the cultivation of photoautotrophic microorganisms allows:
- создать оптимальные условия для прироста клеток микроорганизмов за счет стабилизации pH суспензии в процессе культивирования;- create optimal conditions for the growth of cells of microorganisms by stabilizing the pH of the suspension during cultivation;
- улучшить перемещение суспензии по трубопроводам и повысить эффективность поглощения энергии освещения вследствие отвода пены, образующейся при вводе газовоздушной смеси в суспензию;- to improve the movement of the suspension through pipelines and to increase the efficiency of absorption of lighting energy due to the removal of foam formed when the gas-air mixture is introduced into the suspension;
- увеличить скорость прироста клеток в процессе культивирования фотоавтотрофного микроорганизма за счет синхронного изменения освещенности от источника света и концентрации углекислого газа в газовоздушной смеси;- increase the cell growth rate during the cultivation of photoautotrophic microorganism due to the synchronous change in illumination from the light source and the concentration of carbon dioxide in the gas-air mixture;
- обеспечить устойчивость накопления биомассы и интенсивность процесса биосинтеза для мезофильных и криофильных фотоавтотрофных микроорганизмов за счет сужения поля допуска на температуру суспензии и уменьшения ее разброса в процессе культивирования;- ensure the stability of biomass accumulation and the intensity of the biosynthesis process for mesophilic and cryophilic photoautotrophic microorganisms by narrowing the tolerance to the temperature of the suspension and reducing its dispersion during cultivation;
- снизить удельные энергозатраты на 10…12% за счет повышения точности и надежности управления технологическими параметрами в процессе культивирования фотоавтотрофного микроорганизма;- reduce specific energy consumption by 10 ... 12% by increasing the accuracy and reliability of controlling process parameters during the cultivation of photoautotrophic microorganism;
- встраивать предлагаемую технологию в состав имеющихся производственных линий.- embed the proposed technology in existing production lines.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010147435/10A RU2458147C2 (en) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Method of control of photoautotrophic microorganism cultivation process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010147435/10A RU2458147C2 (en) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Method of control of photoautotrophic microorganism cultivation process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010147435A RU2010147435A (en) | 2012-05-27 |
| RU2458147C2 true RU2458147C2 (en) | 2012-08-10 |
Family
ID=46231394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010147435/10A RU2458147C2 (en) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Method of control of photoautotrophic microorganism cultivation process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458147C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2577150C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Method of production of biomass of photoautotrophic microorganisms |
| RU2622081C1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-06-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Method for managing the process of photoavtotrophic microorganisms cultivation |
| WO2024205443A1 (en) * | 2023-03-30 | 2024-10-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аа Плюс Технологии" | Method for controlling microalgae cultivation |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1621823A1 (en) * | 1988-03-15 | 1991-01-23 | Кишиневский Государственный Университет Им.В.И.Ленина | Method of cultivating microalgae |
| SU1666537A1 (en) * | 1989-02-02 | 1991-07-30 | Научно-производственное объединение "Биотехника" | Method for cultivation of photosynthesizing microorganisms with periodical alternate of light and dark intervals suspension irradiation |
| RU2019564C1 (en) * | 1990-11-01 | 1994-09-15 | Вадим Леонидович Корбут | Method for cultivating photosynthesizing microorganisms and apparatus for carrying out same |
| RU2126053C1 (en) * | 1994-06-30 | 1999-02-10 | Корбут Вадим Леонидович | Method and installation for cultivation of photosynthesizing microorganisms |
| RU2364622C2 (en) * | 2001-11-16 | 2009-08-20 | Фитокалчер Контрол Ко., Лтд. | Device for organism cultivation and method of organism cultivation |
-
2010
- 2010-11-19 RU RU2010147435/10A patent/RU2458147C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1621823A1 (en) * | 1988-03-15 | 1991-01-23 | Кишиневский Государственный Университет Им.В.И.Ленина | Method of cultivating microalgae |
| SU1666537A1 (en) * | 1989-02-02 | 1991-07-30 | Научно-производственное объединение "Биотехника" | Method for cultivation of photosynthesizing microorganisms with periodical alternate of light and dark intervals suspension irradiation |
| RU2019564C1 (en) * | 1990-11-01 | 1994-09-15 | Вадим Леонидович Корбут | Method for cultivating photosynthesizing microorganisms and apparatus for carrying out same |
| RU2126053C1 (en) * | 1994-06-30 | 1999-02-10 | Корбут Вадим Леонидович | Method and installation for cultivation of photosynthesizing microorganisms |
| RU2364622C2 (en) * | 2001-11-16 | 2009-08-20 | Фитокалчер Контрол Ко., Лтд. | Device for organism cultivation and method of organism cultivation |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2577150C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Method of production of biomass of photoautotrophic microorganisms |
| RU2622081C1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-06-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Method for managing the process of photoavtotrophic microorganisms cultivation |
| WO2024205443A1 (en) * | 2023-03-30 | 2024-10-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аа Плюс Технологии" | Method for controlling microalgae cultivation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010147435A (en) | 2012-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5992451B2 (en) | Method and bioreactor for culturing microorganisms | |
| Fan et al. | Optimization of carbon dioxide fixation by Chlorella vulgaris cultivated in a membrane‐photobioreactor | |
| CN102597211B (en) | Systems and methods for delivery of gases to algal cultures | |
| CN105483013B (en) | A method and device for synchronous oil production, carbon fixation, desulfurization, and denitrification using microalgae | |
| WO2016165660A1 (en) | Method for farming freshwater eukaryotic microalgae | |
| WO2016165659A1 (en) | Artificially lighted microalgae farming apparatus | |
| WO2011102593A2 (en) | Photobioreactor for high-density microalgae culturing, and a microalgae culturing and harvesting method using the same | |
| CN101559324B (en) | Method for reducing carbon dioxide emission by using microalgae | |
| KR20120095826A (en) | A column-type septum photobioreactor for high-dense microalgae cultivation and efficient harvest | |
| CA2760336A1 (en) | Method of culturing photosynthetic organisms | |
| EP3167042A1 (en) | Bioreactor with interruptible gas supply | |
| RU2458147C2 (en) | Method of control of photoautotrophic microorganism cultivation process | |
| CN106635768B (en) | Biological microalgae photosynthetic reactor and its application method | |
| WO2021224811A1 (en) | Plant and process for the production of photosynthetic microorganisms | |
| WO2014072294A1 (en) | Growing microalgae or cyanobacteria in liquid-based foam | |
| CN103131627A (en) | Light organism reaction device and application | |
| CN112899125B (en) | Microalgae efficient carbon sequestration device and nutrient supplement control method | |
| CN102304463B (en) | Spirulina culture system and method based on silica white production system | |
| CN114568284B (en) | A kind of biological coupling culture system and method thereof | |
| RU2622081C1 (en) | Method for managing the process of photoavtotrophic microorganisms cultivation | |
| KR102086617B1 (en) | Method for the production of biomass of aerobic microorganisms | |
| RU2128701C1 (en) | Method and installation for preparing biomass of photoautotrophic microorganisms | |
| CN215161927U (en) | Microalgae photobioreactor for treating biogas slurry in pig farm | |
| CN210560455U (en) | Vertical and horizontal gas-electricity double-power chlorella photobioreactor | |
| Touloupakis et al. | Oxygen outgassing and hydrodynamics analysis in microalgal photobioreactors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131120 |