Культивирование микроводорослей в последние годы набирает популярность в разных странах. В результате такого интенсивного развития производства был приобретён огромный опыт в конструировании различных типов биореакторов. Разработан биореактор для культивирования микроводорослей, имеющий цилиндрический корпус, разделенный горизонтальными перегородками на секции для ввода и вывода культуральной жидкости, и дополнительную секцию с внутренней зеркальной поверхностью, барботажное устройство и рамные мешалки, закрепленные на лопастях, жестко связанных с валом. Планетарное вращение рамных мешалок относительно вала создает дополнительную турбулизацию среды, обеспечивает выравнивание концентрации клеток биомассы, предотвращает появление застойных зон, преждевременное осаждение клеток культуры на дно аппарата и повышает продуктивность выращивания микроводорослей. В основной секции суспензия микроводоросли подвергается равномерному воздействию световой энергии посредством коаксиально установленной лампы накаливания дневного света и отражения света от внутренней зеркальной поверхности корпуса. В процессе освещения лампой накаливания выделяется теплота, которая компенсируется подачей охлаждающего воздуха Главным отличием от других биореакторов является импеллерная мешалка, закрепленная на валу в нижней части корпуса, предотвращающая расслаивание выходящей тяжелей пульпы биомассы, обеспечивающая полноценную циркуляцию культуральной жидкости в нижней части аппарата как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях при минимальных механических затратах энергии. Данный аппарат позволяет создать дополнительную турбулизацию среды, обеспечить равномерную аэрацию, снижение расхода энергии на подачу газовоздушной смеси в коллектор, предотвратить образование «застойных» зон в нижней части аппарата.

биореактор для культивирования микроводорослей, микроводоросли, барботажное устройство, импеллерная мешалка, рамная мешалка

1. Пат. № 2650804, RU, C12M 1/02, 1/06, 1/14, 1/38. Аппарат для культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов / Дранников А.В., Шевцов А.А., Коптев Д.В., Тертычная Т.Н., Мажулина И.В., Мишинев К.В. № 2017108749; Заявл. 16.03.2017; Опубл. 17.04.2018, Бюлл. 11.

2. Шевцов А.А., Дранников А.В., Пономарев А.В., Ситников Н.Ю. Биореактор плёночного типа для суспензии фотоавтотрофных микроорганизмов // Биотехнологические системы в производства пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал и перспективы развития: материалы Международной научно-технической конференции. Воронеж: ВГУИТ, 2011. С. 204–206.

3. Yao Y., Ge Y.F., Thomasson J.A., Sui R.X. Algae optical density sensor for pond monitoring and production process control // International Journal of Agricultural and Biological Engineering. 2018. V. 11. № 1. P. 212–217.

4. Valencia R., Giffard-Mena I., Cruz-Lopez R., Garcia-Mendoza E. et al. Growth Profiles, Nutrient composition and Pigments Analysis of Dunaliella salina strain San Quintin // CICIMAR Oceanides. 2018. V. 33. №. 2. P. 1–11.

5. Yang Z., Cheng J., Yang W., Zhou J. et al. Developing a water-circulating column photobioreactor for microalgal growth with low energy consumption // Bioresource technology. 2016. V. 221. P. 492–497.

6. Bazdar E., Roshandel R., Yaghmaei S., Mardanpour M.M. The effect of different light intensities and light/dark regimes on the performance of photosynthetic microalgae microbial fuel cell // Bioresource technology. 2018. V. 261. P. 350–360.

7. Yan N., Fan C., Chen Y., Hu Z. The potential for microalgae as bioreactors to produce pharmaceuticals // International journal of molecular sciences. 2016. V. 17. № 6. P. 962.

8. Hosseini N.S. et al. Microalgae cultivation in a novel top-lit gas-lift open bioreactor // Bioresource technology. 2015. V. 192. P. 432–440.

9. Кузнецова И.В., Лыгина Л.В., Нетесова Г.А. Состояние воды в клетках хлореллы // Вестник ВГУИТ. 2015. № 4. С. 160–164.

10. Соколан Н.И., Куранова Л.К., Воронько Н.Г., Гроховский В.А. Исследование возможности получения альгината натрия из продукта переработки фукусовых водорослей // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 1. С. 161–167. doi: 10.20914/2310-1202-2018-1-161-167