RU2012143602A - Системы и способы позиционирования гибких плавающих фотобиореакторов - Google Patents
Системы и способы позиционирования гибких плавающих фотобиореакторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2012143602A RU2012143602A RU2012143602/10A RU2012143602A RU2012143602A RU 2012143602 A RU2012143602 A RU 2012143602A RU 2012143602/10 A RU2012143602/10 A RU 2012143602/10A RU 2012143602 A RU2012143602 A RU 2012143602A RU 2012143602 A RU2012143602 A RU 2012143602A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photobioreactor
- chamber
- fluid
- photobioreactors
- liquid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract 13
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims 4
- 230000009182 swimming Effects 0.000 claims 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 2
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 claims 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims 2
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims 2
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 claims 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 claims 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 claims 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 claims 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/02—Photobioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/22—Transparent or translucent parts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/26—Constructional details, e.g. recesses, hinges flexible
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/56—Floating elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M39/00—Means for cleaning the apparatus or avoiding unwanted deposits of microorganisms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Mirrors, Picture Frames, Photograph Stands, And Related Fastening Devices (AREA)
- Cultivation Of Seaweed (AREA)
Abstract
1. Система фотобиореакторов, содержащая:резервуар, содержащий жидкость, имеющую уровень верхней поверхности;фотобиореактор, причем фотобиореактор является гибким и плавучим в жидкости, фотобиореактор содержит:камеру роста, содержащую среду, в которой можно выращивать организмы; ибалластную камеру, содержащую текучую среду, текучая среда имеет эффективную плотность большую, чем у жидкости, так что балластная камера прикладывает к фотобиореактору силу, действующую в направлении вниз.2. Система фотобиореакторов по п.1, в которой текучая сред представляет собой первую текучую среду, эффективная плотность представляет собой первую эффективную плотность, сила представляет собой первую силу, и фотобиореактор дополнительно содержит:плавучую камеру, содержащую вторую текучую среду, вторая текучая среда имеет вторую эффективную плотность меньшую, чем у жидкости, так, что плавучая камера прикладывает к фотобиореактору вторую силу, действующую в направлении вверх.3. Система фотобиореакторов по п.2, в которой фотобиореактор дополнительно содержит:камеру продувки, имеющую множество отверстий, открывающихся в камеру роста, камера продувки содержит продувочный газ или смесь газов для прохождения через множество отверстий и восхождения через среду.4. Система фотобиореакторов по п.3, в которой уровень верхней поверхности представляет собой уровень верхней поверхности резервуара, камера роста содержит заполненное газом пространство над уровнем верхней поверхности сред, и заполненное газом пространство обеспечивает аккумуляцию продувочного газа или смеси газов.5. Система фотобиореакторов по п.4, в которой плавучая ка
Claims (26)
1. Система фотобиореакторов, содержащая:
резервуар, содержащий жидкость, имеющую уровень верхней поверхности;
фотобиореактор, причем фотобиореактор является гибким и плавучим в жидкости, фотобиореактор содержит:
камеру роста, содержащую среду, в которой можно выращивать организмы; и
балластную камеру, содержащую текучую среду, текучая среда имеет эффективную плотность большую, чем у жидкости, так что балластная камера прикладывает к фотобиореактору силу, действующую в направлении вниз.
2. Система фотобиореакторов по п.1, в которой текучая сред представляет собой первую текучую среду, эффективная плотность представляет собой первую эффективную плотность, сила представляет собой первую силу, и фотобиореактор дополнительно содержит:
плавучую камеру, содержащую вторую текучую среду, вторая текучая среда имеет вторую эффективную плотность меньшую, чем у жидкости, так, что плавучая камера прикладывает к фотобиореактору вторую силу, действующую в направлении вверх.
3. Система фотобиореакторов по п.2, в которой фотобиореактор дополнительно содержит:
камеру продувки, имеющую множество отверстий, открывающихся в камеру роста, камера продувки содержит продувочный газ или смесь газов для прохождения через множество отверстий и восхождения через среду.
4. Система фотобиореакторов по п.3, в которой уровень верхней поверхности представляет собой уровень верхней поверхности резервуара, камера роста содержит заполненное газом пространство над уровнем верхней поверхности сред, и заполненное газом пространство обеспечивает аккумуляцию продувочного газа или смеси газов.
5. Система фотобиореакторов по п.4, в которой плавучая камера является изолированной от заполненного газом пространства и находится непосредственно рядом с ним.
6. Система фотобиореакторов по п.5, в которой балластная камера является изолированной от нижней части камеры роста и находится непосредственно рядом с ней.
7. Система фотобиореакторов по п.5, в которой камера продувки расположена в нижней части камеры роста, и балластная камера является изолированной от камеры продувки и находится непосредственно рядом с ней.
8. Система фотобиореакторов по п.2, в которой балластная камера и плавучая камера поддерживают фотобиореактор по существу в вертикальном положении, когда фотобиореактор плавает в жидкости.
9. Система фотобиореакторов по п.1, в которой резервуар представляет собой объем воды, выбранный из группы, состоящей из океана, озера, моря, пруда, реки, бассейна, ванны, плавательного бассейна и танка.
10. Система фотобиореакторов по п.1, в которой резервуар представляет собой объем воды, встречающийся в природе.
11. Система фотобиореакторов по п.2, в которой первая текучая среда представляет собой соленую воду, и вторая текучая среда представляет собой воздух.
12. Система фотобиореакторов по п.1, в которой балластная камера содержит, по меньшей мере, одни проход, через который текучая среда может быть добавлена в балластную камеру или удалена из нее.
13. Система фотобиореакторов по п.2, в которой плавучая камера содержит, по меньшей мере, один проход, через который вторая текучая среда может быть добавлена в плавучую камеру или удалена из нее.
14. Система фотобиореакторов по п.1, в которой фотобиореактор представляет собой один из множества фотобиореакторов, каждый из которых является по существу таким же, как этот фотобиореактор, при этом множество фотобиореакторов плавает в жидкости, и множество фотобиореакторов позиционируется один за другим таким образом, что расстояние между двумя соседними фотобиореакторами из множества фотобиореакторов определяется шириной расположенных рядом балластных камер.
15. Система фотобиореакторов по п.14, в которой каждый из множества фотобиореакторов содержит верхний клапан, верхний клапан сконфигурирован для расположения поверх верхней части соседнего фотобиореактора или поверх уровня верхней поверхности жидкости между соседними фотобиореакторами.
16. Система фотобиореакторов по п.1, в которой фотобиореактор, по меньшей мере, частично сформирован из, по существу, прозрачной пластиковой пленки.
17. Система фотобиореакторов по п.1, в которой фотобиореактор, по меньшей мере, частично сформирован из одной или нескольких добавок против биологического обрастания, выбранных из группы, состоящей из: полиэтиленгликоля (PEG), сверхразветвленного фторполимера (HBFP), полиэтилена (PE), поливинилхлорида (PVC), полиметилметакрилата (PMMA), природного каучука (NR), полидиметилсилоксана (PDMS), полистирола (PS), перфторполиэфира (PFPE), политетрафторэтилена (PTFE) и силиконов и производных или покрыт ими.
18. Система фотобиореакторов по п.1, в которой среда содержит добавку против биологического обрастания, выбранную из группы, состоящей из: полиэтиленгликоля (PEG), силиконов и производных, биоцидов, фторуглеродов и четвертичных аминов.
19. Система фотобиореакторов по п.1, в которой, по меньшей мере, нижняя поверхность балластной камеры является армированной для сведения к минимуму возможности прокола.
20. Способ удерживания водорослей для роста, содержащий:
плавание фотобиореактора в резервуаре, содержащем жидкость, жидкость имеет уровень верхней поверхности, при этом фотобиореактор является гибким и содержит камеру роста и балластную камеру,
добавление в камеру роста среды адаптируют для поддержки суспендированной культуры водорослей, и
добавление в балластную камеру текучей среды, имеющей эффективную плотность, большую, чем у жидкости, так что балластная камера прикладывает к фотобиореактору силу, действующую в направлении вниз.
21. Способ по п.20, в котором текучая среда представляет собой первую текучую среду, эффективная плотность представляет собой первую эффективную плотность, сила представляет собой первую силу, фотобиореактор дополнительно содержит плавучую камеру, и способ дополнительно включает:
добавление в плавучую камеру второй текучей среды, имеющей вторую эффективную плотность меньшую, чем у жидкости, так что плавучая камера прикладывает к фотобиореактору вторую силу, действующую в направлении вверх.
22. Способ по п.20, в котором резервуар представляет собой океан, и способ дополнительно включает:
выращивание суспендированной культуры водорослей в среде и
перемешивание суспендированной культуры водорослей посредством всплывания фотобиореактора таким образом, который позволяет фотобиореактору перемещаться в ответ на волны в океане.
23. Способ по п.20, в котором фотобиореактор представляет собой один из множества по существу сходных фотобиореакторов, и способ дополнительно включает
размещение множества по существу сходных фотобиореакторов, плавающих в жидкости, в конфигурации бок о бок и
регулировку расстояния между соседними фотобиореакторами посредством добавления текучей среды в балластные камеры или удаления текучей среды из балластных камер соседних фотобиореакторов.
24. Способ по п.20, дополнительно включающий:
регулировку глубины плавания фотобиореактора в жидкости посредством добавления текучей среды в балластную камеру или удаления текучей среды из балластной камеры.
25. Способ по п.21, дополнительно включающий:
регулировку глубины плавания фотобиореактора в жидкости посредством добавления второй текучей среды в плавучую камеру или удаления второй текучей среды из плавучей камеры.
26. Способ по п.25, дополнительно включающий
удаление второй текучей среды из плавучей камеры до тех пор, пока фотобиореактор по существу не погрузится ниже уровня верхней поверхности.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US31347410P | 2010-03-12 | 2010-03-12 | |
| US61/313,474 | 2010-03-12 | ||
| PCT/US2011/028207 WO2011113006A1 (en) | 2010-03-12 | 2011-03-11 | Systems and methods for positioning flexible floating photobioreactors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012143602A true RU2012143602A (ru) | 2014-04-20 |
| RU2575087C2 RU2575087C2 (ru) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20110281340A1 (en) | 2011-11-17 |
| EP2545157A1 (en) | 2013-01-16 |
| WO2011113006A1 (en) | 2011-09-15 |
| CA2792904A1 (en) | 2011-09-15 |
| AU2011226608A1 (en) | 2012-10-04 |
| US9145539B2 (en) | 2015-09-29 |
| CN102933701A (zh) | 2013-02-13 |
| BR112012022914A2 (pt) | 2015-10-06 |
| JP2013521783A (ja) | 2013-06-13 |
| MX2012010490A (es) | 2012-12-17 |
| US20150368598A1 (en) | 2015-12-24 |
| AU2011226608B2 (en) | 2015-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2013521783A5 (ru) | ||
| US9145539B2 (en) | Systems and methods for positioning flexible floating photobioreactors | |
| KR101464350B1 (ko) | 광생물 반응기 | |
| CN102307985B (zh) | 用半渗透膜大规模养殖海微藻的光生物反应器 | |
| WO2017051334A1 (en) | Apparatus and process for sea surface microalgae cultivation | |
| JP2012016689A (ja) | 底質・水質浄化方法 | |
| CN204825773U (zh) | 高度可自调式湖泊生态实验浮式围隔 | |
| CN103636430A (zh) | 水位水深、水质、底泥变化影响水生植物生长的装置与方法 | |
| RU2575087C2 (ru) | Система фотобиореактора и способ выращивания водорослей | |
| TWI504553B (zh) | 用於升高大量水的方法及設備 | |
| KR20230077206A (ko) | 수중 버블 발생장치 | |
| EP2419505A1 (en) | Aeration systems for horizontal photobioreactors | |
| RU179671U1 (ru) | Устройство для подъема воды на поверхность | |
| CN111501524A (zh) | 一种可净化水质的景观浮桥 | |
| KR101692269B1 (ko) | 미세조류 대량생산을 위한 광생물반응기 | |
| RU140374U1 (ru) | Устройство для улавливания газового потока при разработке газогидратных залежей на дне водоемов | |
| DK2717674T3 (en) | LIQUID STRUCTURE, PROCEDURE FOR ADAPTING A DEPTH LEVEL FOR A LIQUID STRUCTURE, PROCEDURE FOR CULTURING SEA ORGANISMS AND USING A LIQUID STRUCTURE | |
| RU68236U1 (ru) | Устройство для биологических испытаний обрастания материалов и покрытий | |
| KR102176006B1 (ko) | 내부 격벽을 구비한 해양 미세조류 배양기 | |
| Trent et al. | Algae bioreactor using submerged enclosures with semi-permeable membranes | |
| KR101690267B1 (ko) | 광합성 미생물 배양액 순환장치 | |
| Sassa et al. | The dynamics of tidal flat geo-environments in an estuary | |
| McCarty et al. | Large scale floating wetland application for national aquarium | |
| KR20170109316A (ko) | 인공수초섬과 저층수를 이용한 미생물 순환장치 및 방법. | |
| Tichkowsky | Assessment of microalgal atmospheric carbon dioxide sequestration systems |