Фотобиореактор для выращивания водорослей

Микроводоросли могут эффективно использовать энергию света, углекислый газ и неорганические соли для синтеза белков, жиров и различных биоактивных веществ с высокой добавленной стоимостью. Микроводоросли можно выращивать для производства здоровой пищи, пищевых добавок, кормов для животных, биоудобрений и других натуральных продуктов. Способ роста микроводорослей определяет важность света в биореакторе. За исключением некоторых полностью автотрофных микроводорослей, которые можно выращивать в условиях отсутствия света (в этом случае реактор может использовать традиционный микробный ферментер), большинство микроводорослей необходимо выращивать в фотобиореакторе.

 

Одним из ключевых моментов в конструкции и конструкции фотобиореактора является обеспечение высокого отношения площади световой поверхности к объему с целью улучшения светопропускания и коэффициента использования световой энергии клетками водорослей;

Еще одним ключом к проектированию является выбор подходящего циркуляционного устройства, позволяющего уменьшить повреждение клеток водорослей от сдвигающей силы; Кроме того, растворение углекислого газа и газожидкостный массоперенос, накопление и своевременный выброс растворенного кислорода во время фотосинтеза и выделения кислорода, а также другие эффективность газопереноса и качество источника света. Выбор биореактора и формы окажет большое влияние на эффективное выращивание микроводорослей в фотобиореакторах.

В настоящее время существует два основных метода культивирования микроводорослей: культура в открытом большом резервуаре и культура в закрытом биореакторе.

В открытой культуре обычно используются цементные резервуары. Углекислый газ можно подавать искусственно или за счет естественного обмена с воздухом, а также можно пополнять путем искусственного перемешивания для растворения углекислого газа в воздухе. Наиболее выдающимися особенностями являются простая конструкция, низкая стоимость и простота эксплуатации, однако открытая культура имеет недостатки, заключающиеся в восприимчивости к загрязнению и нестабильных условиях культивирования.

Помимо возможности собирать источники света, закрытые реакторы похожи на традиционные биореакторы для микробной ферментации во многих других аспектах. Они имеют стабильные условия культивирования, могут эксплуатироваться в асептических условиях, и в них легко проводить культивирование высокой плотности. Они стали будущим направлением развития.

В настоящее время существует множество форм закрытых реакторов, таких как фотобиореакторы ферментерного типа, трубчатого типа и пластинчатого типа.

Введение в фотобиореакторы

The fermentation tank photobioreactor is based on the traditional microbial fermentation tank and adds light for microalgae cultivation.

Небольшие реакторы могут быть изготовлены из светопроводящих материалов, таких как стекло, и использовать внешние источники света. Методы смешивания также включают механическое перемешивание, эрлифт и барботирование. Он характеризуется большим объемом культуры на ограниченной площади, что имеет большое значение для культивирования микроводорослей с использованием существующей технологии ферментации.

Для фотореакторов ферментерного типа общее соотношение площади освещения к объему невелико. Как увеличить соотношение площади освещения к объему, не влияя при этом на другие характеристики, — основная проблема, которую необходимо решить.

Трубчатое фотобиореактор

Трубчатые фотореакторы используют прозрачные трубы для выращивания водорослей на фабриках с помощью условий внешнего освещения.

Теория конструкции и работы трубчатых фотореакторов была впервые предложена Притом и др. Позже он был изучен и применен многими людьми и получил различные формы, такие как тип вертикальной трубы, тип трубы с регулируемым наклоном, тип горизонтальной трубы и т. д.

Фото тарелкибиореактор

Пластинчатые фотобиореакторы в основном изготавливаются из пластин прозрачного стекла или плексигласа. В соответствии с изменениями интенсивности солнечного света и направления падения наиболее подходящее направление освещения можно отрегулировать для увеличения светопропускания и поддерживать, регулируя различную толщину реактора. Короткий путь света гарантирует, что эффективный слой жидкости полностью подвергается воздействию света, а интенсивность смешивания также можно регулировать, что позволяет легко получить культуру высокой плотности.

Реактор в основном состоит из источника света, циркуляционного устройства, пластинчатого реактора, системы контроля температуры, питательной среды и системы подачи диоксида углерода.

В реакторе используется солнечный свет или галогенные лампы. Интенсивность света контролируется путем регулирования расстояния между источником света и реактором или направления падения светового излучения. Система смешивания в реакторе включает эрлифтное перемешивание, донное барботажное перемешивание или механическое перемешивание.

  Краткое содержание

Среди вышеупомянутых реакторов в прозрачных реакторах обычно используется внешнее освещение, внутренняя структура реактора относительно проста, а диаметр реактора небольшой. Если используется тип ферментационного резервуара, объем реактора небольшой, что имеет определенные ограничения.

Помимо обеспечения соответствия интенсивности света потребностям роста микроводорослей, внутреннее освещение должно также учитывать влияние высокотемпературной стерилизации, требований к герметизации, требований к смешиванию, рассеивания тепла и т. д. реактора. Требования к установке, защите и светопропусканию источника света относительно высоки. Широко используемые в настоящее время источники света, такие как солнечный свет, металлогалогенные лампы, лампы накаливания холодного типа и т. д., имеют множество недостатков. Чтобы улучшить скорость преобразования световой энергии, большое значение имеет выбор источников света высокой интенсивности, узкого спектра, энергосберегающих и надежных источников света.

  Перспектива

Закрытые фотобиореакторы имеют уникальные преимущества перед открытыми, а их успех в промышленном выращивании микроводорослей зависит от затрат на их производство.

Современные технологии меняются с каждым днем. Появление и использование различных новых материалов и новых высокоэффективных источников света в сочетании с глубокими фундаментальными теоретическими исследованиями, несомненно, сделают закрытые фотобиореакторы более зрелыми, а производственные затраты будут продолжать снижаться, чтобы их можно было лучше применять в промышленном производстве. середина.

О Баилуне

Балун имеет большой опыт производства различных типов реакторов и сосудов под давлением. У нас есть команда экспертов в области биологических реакций, процессов ферментации, машиностроения и автоматизации управления. Уровень наших научных исследований и технологий всегда находится на лидирующем уровне в Китае и среди лучших в мире, обеспечивая вам комфортное, гарантированное и безопасное использование продукта.

Связаться с нами:

Добавить: 6848# Liuxiang Rd., Цзядин, Шанхай, Китай

Контактное лицо: Мэдди

Электронная почта: sales@fermentertech.com

Телефон:+86-134-7276-8163 (WhatsApp)

Веб-сайт: https://bioreactortech.com/