Установка для выращивания микроводорослей

011 5 Ю 202 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликЕЛЬ СТВУ АВТОРСКОМ 1) Дополнительное к авт, свид) Заявлено 27,02,74 (21) 199976с присоединением заявкиГосударственный комитет(23) ПриоритетОпубликовано 15.04.76, БюллетеньДата опубликования описания 01.06.7 овета Министров СССРо делам изобретений) Авторы изобретения А, А, Ахтямов, Я. Я, Суханов и К. Д, Ман Республиканский проектный институт Узгипр Республиканское управление птицеводческой прЗаявители сельстройомышленности ОДОРОСЛЕИ 54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВА И Изобретение относится к устройствам для выращивания микроводорослей, например хлореллы, и может быть использовано для обогащения ею кормов зелеными витаминными добавками. 5Известные установки для выращивания одноклеточных водорослей в значительной степени подвержены влиянию суточных и сезонных изменений температуры и освещенности внешней среды, не обеспечивают постоян ной и оптимальной освещенности культуральной жидкости по всей ее толще, вследствие чего малопроизводительны и требуют больших затрат на единицу выпускаемой продукции. 15С целью повышения производительности, в установку введены фонтанирующие насадки, позволяющие производить тщательное перемешивание культуральной среды, равномерное освещение всей ее толщи источниками искус ственного излучения, вмонтированными как внутри, так и снаружи фонтанных полусфер, с интенсификацией освещения за счет улавливания и направленного использования рассеянного света системой отражателей внутри 25 фонтанных полусфер, создание для культуры непрерывного чередования режима дня и ночи (фонтан-день, бассейн-ночь) в любое время года и суток с одновременным поддержанием оптимальной температуры для раз вития водорослеи, и стабильности рН среды, а также дополнительной подачей в суспензию углекислого газа. При этом интенсивность освещения культуральной жидкости регулируется изменением площади поверхностного слоя фонтанной полусферы, изменением количества подаваемой на фонтан суспензии и изменением толщины пленки полусферы путем увеличения или уменьшения выходного сечения насадочного устройства фонтана.Указанные конструктивные решения, а также использование малого бассейна для приготовления инокулята позволяют довести коэффициент продуктивного использования установки до 70 - 80%, вместо 25% у большинства известных культиваторов.На чертеже схематически изображена предлагаемая установка для выращивания микро- водорослей,Установка включает малый 1 и большой 2 бассейны, Малый бассейн 1 разделен на две секции 3 и 4 перегородкой 5. Малый 1 и большой бассейн 2 снабжены фонтанными насадками 6, обеспечивающими фонтан типа полусферы, стационарными отражателями света 7 и 8, передвижным (съемным) отражателем света 9 (у малого бассейна на чертеже не показан), которые покрываются полированной фольгой, Для удлинения светового дня и возможности работать в пасмурные дни и ночью,снаружи и изнутри фонтанных полусфер установлены искусственные осветители 10 (на чертеже наружные осветители не показаны). Насосы 11 и 12 транспортируют культивируемую суспензию соответственно из большого и малого бассейнов к фонтанным насадкам 6. Насос 11 имеет возможность подать суспензию из большого бассейна 2 в малый бассейн 1, а насос 12 - перекачивать суспензию из секции 3 в секцию 4 малого бассейна, а также из любой секции малого бассейна 1 в большой бассейн 2. Воздуховод 13 используется для подачи подогретого воздуха в смеси с угле- кислым газом в большой и малый бассейны. Подогретый воздух в смеси или без углекислого газа особенно нужен в зимнее время, когда наружный воздух намного отличается от температуры суспензии, и служит помимо питания суспензии также для ее подогрева и тщательного перемешивания, Подогреватель воздуха (на чертеже не показан) устанавливается до воздуходувки 14. Углекислый газ из баллонов или от других газовых отходов, содержащих углекислоту, подводится к воздуходувке 14. Для подачи смеси углекислого газа с воздухом в толщу культивируемой суспензии на дне бассейнов располагаются перфорированные трубы, соединенные с воздуховодом 13, Для подачи готовой продукции к месту назначения имеется трубопровод 15. Для слива зараженной суспензии и промывной воды бассейны 1 и 2 имеют сбросные трубопроводы (на чертеже не показаны), Для подвода к бассейнам 1 и 2 питательного раствора, а также дезинфицирующей смеси и промывной воды в случаях заражения суспензии имеется трубопровод 16. Дополнительно к бассейнам 1 и 2 подведен водопровод с артезианской водой и подогревателем воды (на чертеже не показано). Для поддержания оптимальных температур насосы 11 и 12 имеют водоподогреватели (на чертеже не показаны). На подающем трубопроводе к фонтанам установлены регуляторы 17.Для регулирования рН среды культиватор имеет бачки с кислой и щелочной средой (на чертеже не показаны), Культиватор имеет и другие контрольно-измерительные приборы, бассейны культиватора тарированы.Установка работает следующим образом.В секцию 3 малого бассейна 1 заливают одну тонну питательной среды рецепта, предлагаемого ВНИИбиотехника или рецепта Мо 0,4 Уханьского гидробиологического института и вводят 10 литров суспензии, приготовленной в лаборатории, плотностью 500 в 6 10 клеток в 1 мл. Затем посевной материал тщательно перемешивается с воздухом, содержащим 0,5 в 1 углекислого газа, подаваемым воздуходувкой 14 по воздуховодам 13, для увеличения и ускорения фотосинтеза насосом 12 посевной материал перекачивается через фонтанный насадок 6 секции 3. При этом строго поддерживается рН среды в пределах 6 - 7, температура суспензии в пределах 30 - 40 С и концентрации азота, фосфора и углекислоты.Приготовление посевного материала продолжается круглые сутки. В ночное время фотосинтез происходит за счет искусственных ос ветителей 10, установленных изнутри и снаружи полусфер фонтана, что способствует быстрому росту микроводорослей. При достижении плотности микроводорослей 500 - 600 10 клеток в 1 мл. суспензия разбавляется 10 пятью тоннами подогретой питательной средыи процес культивирования продолжается вышеуказанным способом до получения плотности клеток 500 - 600 10 в 1 мл, Получив указанную плотность клеток, суспензия при по мощи насоса 12 распределяется поровну (потри тонны) в секции 3 и 4 малого бассейна 1. Добавляют в каждую секцию по три тонны питательной среды и процесс культивирования материала продолжают вышеуказанным пу тем до достижения плотности микроводорослей порядка 500 - 600 10 клеток в 1 мл, После чего из двенадцати тонн приготовленной суспензии девять тонн насосом 12 перекачивается из малого бассейна 1 в большой бас сейн 2. В большой и малый бассейны добавляется питательная среда, соответственно 27 - 9 тонн и в течение суток (в ночное время используется искусственное освещение), суспензия насосами 12 и 11 перекачивается через 30 фонтанный насадок до получения определенной плотности клеток, например 500 в 6 10 клеток в 1 мл. При этом поддерживаются и контролируются все вышеперечисленные составляющие: рН среды, температура, содер жанне азота, фосфора, углекислоты, тщательное перемешивание как через фонтанное устройство, так и через перфорированные трубы.По достижении установленной плотностиклеток микроводорослей, суспензия из боль шого бассейна 2 насосом 11 через трубопровод15 перекачиваются потребителю, а из малого оассейна одна часть суспензии в количестве девять тонн насосом 12 перекачивается в большой бассейн 2.45 В малый и большой бассейны вновь добавляется соответственно 9 - 27 тонн питательной среды по рецепту ВНИИбиотехника или рецепту Мо 0,4 Уханьского гидробиологического института, и цикл повторяется до тех пор, 50 пока по тем или иным причинам (заражениемикроводорослей включениями, заболевание, профилактика и т. д.) не потребуется замена суспензии.Предлагаемая установка объемом 48 м 55 обеспечивает производство пасты в количестве 200 - 250 кг/сутки.Толщина фонтанирующей плоскости на чертеже показана условно пунктирной линией с точкой, в зависимости от освещенности (силы бо света), регулируется фонтанной насадкой 6с целью предотвращения угнетения и регулирования освещения каждой клетки микроводорослей прямыми и отраженными лучами света и тем самым обеспечивает ускорение их 65 фотосинтеза. Кроме того, отражателями света510202 Формула изобретения 10 77 оставитель В. СтроевТехред М, Семенов Корректор А, Степанов Аристова дакт аказ 1169 15 ЦНИИПИ о стров СССР Изд.1283Государственног по делак 1 из13035, Москва,Тираж 723 коиитета Совета Мини бретений и открытий Ж, Раушская наб., д. 4,сно ипография, пр. Сапунова 7, 8 и 9 дополнительно обеспечивают максимальное освещение суснензии за световой день. Отражатель 9 может менять свое положение в зависимости от местонахождения солнца, а в ночное время может быть снятым. Площадь фонтанной сферы может регулироваться количеством подаваемой на фонтанный насадок суспензии. Продолжительность фонтанирования регулируется включением или выключением электродвигателей насосов 11 и 12, Фонтанирование суспензии дает возможность хорошего перемешивания всей суспензии. Кроме того, перемешивание в оассейнах 1 и 2 осуществляется воздухом, содержащим 0,5 - 10 о 7 о углекислого газа, подаваемого по трубам 13 воздуходувкой 14, перемешивание может производиться и без подачи углекислого таза. Температура суспензии поддерживается в пределах 30 - 40 С от воздухонагревательных и водоподогревательных установок. Благодаря наличию искусственного освещения как снаружи, так и изнутри полусфер фонтанов, а также наличию отражателей света, посевной и производственный бассейны работают и в ночное время. Пространство над бзс:епнамн покрывается стеклянным или плена и:ы:, огр; нсдением. В летний период в южных районах страны стекло покрывается меловым раствором для снижения инсоляции 5 с целью предотвращения угнетания микроводорослей и создания оптимальной освещенности для наибольшего фотосинтеза,1. Установка для выращивания микроводорослей, включающая бассейн для маточной культуры и рабочей бассейн, соединенные между собой трубопроводами с насосами, 15 о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышепни производительности, бассейны снабжены фонтанирующими насадками с системой искусственного освещения.2. Установка по п. 1, отличающаяся 20 тем, что бассейн для маточной культуры выполнен из двух секций, каждая из которых снабжена фонтанирующим устройством,3, Установка по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с ятем, что на бассейнах размещены светоотра жатели.