Способ культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов

Способ культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к микробиологии и .направлено на увеличение продуктивности фотосинтезирукндих микроорганизмов за счет поддержания оптимального значения плотности суспензии в .фотореакторе. В культиваторе, состоящем из фотореактора и газообменника, осуществляют культивирование , микроводорослей. Нэ входе и вькоде фотореактора измеряют парциальные давления растворенного кислорода, определяют разность этих величин и производную этой разности. В случае, когда эта производная принимает отрицательное значение, производят слив суспензии и долив питательного раствора . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 С 12 N 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4115624/28-13 (22) 27.05.86 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (72) В. Л. Корбут, В. Д. Валуев и И. Д. Бородин (53) 663.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 882486, кл. А 01 G 33/00, 1980.

I (54) СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ФОТОСИНТВЗИРУЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к микробиологии и .направлено на увеличение

„„Я0„„1395666 А 1 продуктивности фотосинтезирующих микроорганизмов за счет поддержания оптимального значения плотности суспензии в фотореакторе, В культиваторе, состоящем из фотореактора и газообменника, осуществляют культивирование . микроводорослей. На входе и выходе фотореактора измеряют парциальные давления растворенного кислорода, определяют разность этих величин и производную этой разности. В случае, когда эта производная принимает отрицательное значение, производят слив суспензии и долив питательного раствора. 2 ил.

1 395666

Изобретение относится к способам культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов и может быть использовано в сельском хозяйстве и микробиологической промышленности.

Цель изобретения — увеличение продуктивности фотосинтезирующих микроорганизмов за счет поддержания оптимальногЬ значения плотности суспензии 10 в фотореакторе.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего изобретение; на фиг. 2 — графики, иллюстрирующие работу устройства„ 1I5

Устройство содержит фотореактор 1, H гаэообменник 2, которые соединены так, что образуют замкнутый контур. На выходе и входе фотореактора 1 ðàñположены датчики 3 и 4 парциального 20 давления растворенного кислорода.

Выходы датчиков подключены к вычислительному устройству 5. Выход вычислительного устройства соединен с исполнительным механизмом 6, управляющим устройством 7 слива суспензии и устройством 8 долива питательного . раствора.

Изобретение осуществляется следующим образом, 30

В. культиваторе, состоящем из фото .реактора 1 и газообменника 2, осу,ществляют выращивание микроводорослей. На входе и выходе фотореактора

1 с помощью датчиков 3 и 4 измеряют парциальное давление растворенного кислорода, Вычислительное устройство 5 определяет разность показаний датчиков 3 и 4 и вычисляет производную этой

40 разности. На фиг. 2 показаны графики зависимости разности парциальных давлений растворенного кислорода на входе и выходе фотореактора от плотности суспензии при двух различных величинах облученности фотореактора, Допустим, что начальная облученность составляет 80 Вт/м, а начальная плотг ность суспензии соответствует точке

m . Тогда по мере роста и деления кле-50 клеток фото синтезирующих микроорганизмов плотность суспензии возрастает, при этом разность парциальных давлений на выходе и входе реактора 6РОг увеличивается до своего максимального

55 значения m . При прохождении макси6(6ГО ) мума производная становится отрицательной и при достижении плотности сус пензии значения m вычисли2 тельное устройство 5 выдает сигнал на исполнительный механизм 6, который осуществляет управление устройством

7 слива суспензии и устройством 8 долива питательного раствора. При осуществлении операции слива — долива плотность суспензии уменьшается до значения m . Далее процесс повтбряет9 ся: плотность возрастает до m и посг ле слива суспензии и долива питательного раствора уменьшается до m и т.д.

Пример. Осуществляли культивирование микроводорослей спирулины в культиваторе, состоящем иэ стеклотрубного фотореактора объемом 120 л и диаметром 56 мм, газообменника и насоса, который обеспечивал проток суспензии через фотореактор со скоростью 2 л/с. Зависимость разности парциальных давлений АРО растворен2 ного кислорода на выходе и входе реактора при облученности фотореактора

80 Вт/м представлена на фиг. 1. Найденное оптимальное значение плотности суспенэии спирулины составляет

3,5 гАСВ/л.

Для величины облученности фотореактора 120 Вт/м оптимальное значение плотности суспензии, как видно из графика на фиг. 2; составляет

4,75 гАСВ/Л.

При синтезе микроводорослями

1 гАСВ в суспензию выделяется примерно 1 л кислорода. Тогда при расходе суспензии 2 л/с и объеме фотореактора

120 л разница давлений на выходе и входе реактора в 23 мм рт.ст. (что соответствует примерно разности кон1 центраций растворенного кислорода

1 мг/л) даст прирост биомассы, равньй.

5,04 гАСВ/ч.

В первом случае когда облученЭ

1 ность фотореактора составляет 80Вт/м разность концентраций растворенного кислорода на выходе и входе реактора составляет 2 мг/л, что соответствует продуктивности 10,08 гАСВ/ч. При из2 менении облученности с 80 до 120 Вт/м и беэ изменения плотности суспенэии микроводорослей (фиг, 2, разность концентраций растворенного кислорода возрастет до 2,25 мг/л и продуктивность соответственно возрастет до

11,4 гАСВ/ч.

При осуществлении культивирования в соответствии с изобретением раз1395666 ность концентраций растворенного кислорода повысится до 2,6 мг/л и продуктивность возрастет до

13,15 гАСВ/ч. Продуктивность увеличивается на 1,75 гАСВ/л или 15,3 .

Таким образом, реализация данного способа культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов обеспечивает увеличение продуктивности фотосинте- 10 зирующих микроорганизмов за счет поддержания оптимального значения плотности суспензии в фотореакторе в условиях изменяющейся облученности.

Формула изобретения 15

Способ культивирования фотосийтезирующих микроорганизмов, включающий периодический слив суспензии микроорганизмов и долив питательного раствора, отличающийся тем, что, с целью увеличения продуктивности фотосинтезирующих микроорганизмов за счет поддержания оптимального значения плотности суспенэии в фотореакторе, измеряют парциальные давления растворенного в суспензии кислорода на выходе и входе фотореактора, определяют их разность и производную этой разности, а слив суспензии и долив питательного раствора осуществляют при отрицательном значении производной.

1395666

g5 т

7 Р АИ/ 7

Составитель Н. Алкеев

Редактор M. Недолуженко, Техред И.Верес Корректор А. Тяско

Заказ 2466/26 Тираж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4