Биореактор с применением импеллерных мешалок для культивирования биомассы микроводорослей


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-1-32-35

Полный текст:


Аннотация

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.

Об авторах

Л. И. Лыткина
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия
д.т.н., профессор, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


Е. С. Шенцова
Воронежский государственный университет инженерных технологий,
д.т.н., профессор, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


Д. В. Коптев
Воронежский экспериментальный комбикормовый завод
магистр, ,, пр-т Труда, 93, г. Воронеж, 394036, Россия


Н. Ю. Ситников
Воронежский экспериментальный комбикормовый завод
к.т.н., ,, пр-т Труда, 93, г. Воронеж, 394036, Россия


Список литературы

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


Дополнительные файлы

Для цитирования: Лыткина Л.И., Шенцова Е.С., Коптев Д.В., Ситников Н.Ю. Биореактор с применением импеллерных мешалок для культивирования биомассы микроводорослей. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2019;81(1):32-35. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-1-32-35

For citation: Lytkina L.I., Shentsova E.S., Koptev D.V., Sitnikov N.Y. The bioreactor with use of impeller mixers for cultivation of  biomass of microalgas. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2019;81(1):32-35. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-1-32-35

Просмотров: 40

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)