Установка для непрерывного получения загущенной суспензии хлореллы

Полезная модель относится к биотехнологии и конструктивному оформлению процесса культивирования загущенной суспензии микроводорослей, преимущественно планктонных, в том числе хлореллы, и предназначена для использования на предприятиях микробиологической промышленности и в сельском хозяйстве.
Известна установка (патент РФ на изобретение № 2662974), состоящая из биореактора/биореакторов из прозрачного материала с источниками освещения и поддержания температуры, патрубка подвода исходной суспензии и патрубка отвода загущенной биомассы хлореллы и емкости для естественного осаждения хлореллы.
Недостатком известной установки являются периодичность работы с длительными сроками осаждения суспензии хлореллы (30 суток), снижающими производительность, а также отсутствие оборудования для получения загущенной культуральной среды с высокими бактерицидными свойствами по отношению к патогенным микроорганизмам, что в целом снижает качество продукции.
Задачей полезной модели является повышение производительности работы установки за счет непрерывного получения продукции – загущенной суспензии хлореллы.
Поставленная задача достигается предложенной полезной моделью, включающей биореактор в виде емкости из прозрачного материала с источником искусственного освещения, патрубок подвода исходной суспензии, патрубок отвода загущенной биомассы хлореллы и емкость для осаждения хлореллы, при этом емкость биореактора несет герметичную крышку с уплотнителем по краям, снабженную струбцинами для уплотнения, манометром и клапаном сброса избыточного давления; емкость биореактора содержит проходящие через нее две горизонтальные трубки: трубку с мелкими отверстиями для подачи углекислого газа, питательной среды и исходной порции хлореллы и трубку из светопрозрачного материала с люминесцентными лампами внутри в качестве источника искусственного освещения, при этом емкость биореактора с одной стороны соединена с емкостью отфильтровывания клеток хлореллы через помпу, подающую суспензию в емкость отфильтровывания клеток хлореллы, имеющую герметичную крышку и содержащую фильтр в каркасе со шнуром для его извлечения; указанная емкость для отфильтровывания клеток хлореллы соединена трубкой с расположенной по другую сторону биореактора емкостью мембраны обратного осмоса для разделения чистой воды и концентрированной культуральной среды хлореллы; указанная емкость мембраны обратного осмоса имеет герметичную крышку, патрубок с вентилем подачи чистой воды в емкость биореактора и патрубок с вентилем слива концентрированной культуральной среды хлореллы.
Технический результат – повышение производительности установки за счет непрерывного получения загущенной суспензии хлореллы.
На фиг. 1 показана установка для непрерывного получения загущенной суспензии хлореллы, где 1 – емкость биореактора, 2 –герметичная прозрачная крышка емкости биореактора, 3 – струбцина, 4 – манометр, 5 – клапан сброса избыточного давления, 6 – трубка подачи углекислого газа, питательной среды и исходной порции хлореллы, 7 – патрубок с вентилем трубки подачи углекислого газа, питательной среды и исходной порции хлореллы, 8 – трубка из светопрозрачного материала с люминесцентными лампами, 9 – нижний патрубок емкости биореактора с вентилем, 10 – помпа, 11 – емкость отфильтровывания клеток хлореллы, 12 – герметичная крышка емкости отфильтровывания клеток хлореллы, 13 – фильтр в каркасе со шнуром, 14 – трубка емкости отфильтровывания клеток хлореллы, 15 – входной патрубок с вентилем емкости мембраны обратного осмоса, 16 – емкость мембраны обратного осмоса, 17 – герметичная крышка емкости мембраны обратного осмоса, 18 – мембрана обратного осмоса, 19 – концентрированная культуральная среда хлореллы, 20 – средний патрубок с вентилем емкости мембраны обратного осмоса, 21 – нижний патрубок с вентилем емкости мембраны обратного осмоса, 22 – верхний патрубок емкости биореактора.
Установка работает следующим образом: в емкость биореактора 1 при негерметичной крышке 2 и закрытых вентилях нижнего патрубка емкости биореактора 9, среднего патрубка емкости мембраны обратного осмоса 20 и нижнего патрубка емкости мембраны обратного осмоса 21 через трубку 6 подачи углекислого газа, питательной среды и исходной порции хлореллы при открытом вентиле патрубка 7 подают воду с растворенными питательными веществами и вносят стартовую суспензию хлореллы, после чего крышку 2 закрывают и герметично закрепляют на емкости биореактора 1 струбцинами 3, далее включают люминесцентные лампы трубки 8 и в емкость по трубке 6 при открытом вентиле патрубка 7 периодически подают углекислый газ из баллона или раствор углекислого газа в воде из специальной установки; после культивирования в течение определенного времени вентиль патрубка 7 закрывается, крышка 12 емкости отфильтровывания хлореллы и крышка 17 емкости мембраны обратного осмоса герметично закрываются, а вентили нижнего патрубка емкости биореактора 9, входного патрубка емкости мембраны обратного осмоса 15 и среднего патрубка емкости мембраны обратного осмоса 20 открываются; далее включается помпа 10, прокачивающая суспензию хлореллы через фильтр 13 и мембрану обратного осмоса 18 и подающая через патрубок 22 чистую воду в емкость биореактора 1; после прохождения цикла отфильтровывания с обеспечением остатка хлореллы (в объеме стартовой суспензии) в емкости биореактора 1, помпа 10 выключается; далее вентили нижнего патрубка емкости биореактора 9, входного патрубка емкости мембраны обратного осмоса 15 и среднего патрубка емкости мембраны обратного осмоса 20 закрываются, и производится извлечение фильтра 13 и снятие с него пасты хлореллы, после чего он устанавливается на место, затем крышка 17 емкости мембраны обратного осмоса разгерметизируется и осуществляется слив концентрированной культуральной среды хлореллы через нижний патрубок 21 с открытым вентилем. Далее продолжается следующий цикл непрерывного выращивания хлореллы.
Полученная паста хлореллы вносится до определенной концентрации в концентрированную культуральную среду с бактерицидными веществами, выделяемыми хлореллой при культивировании. Такая загущенная суспензия хлореллы может храниться в течение двух месяцев без потери качества.