PL230308B1 - Reaktor zmienno-termiczny glonowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest reaktor zmienno-termiczny glonowy, który stosuje się jako zewnętrzny element konstrukcyjny w reaktorach otwartych jak i zamkniętych w celu zwiększenia akumulacji związków tłuszczowych w biomasie glonowej. Ma zastosowanie zarówno w nowobudowanych reaktorach do hodowli glonów jak i w już istniejących pracujących reaktorach.

Znanymi i powszechnie stosowanymi urządzeniami do hodowli glonów są zarówno reaktory otwarte jak i zamknięte. Reaktory otwarte w celu uzyskania jak najkorzystniejszych warunków hodowlanych konstruuje się w postaci zbiorników - torów wyścigowych, w których panuje ruch okrężny wody z biomasą glonową. Warunki w takim reaktorze w całej jego objętości są jednakowe, a biomasa glonowa jest w stanie zawieszenia w czasie ruchu cieczy, którą zapewniają obracające się rotory. Natomiast w reaktorach zamkniętych biomasa glonowa razem z cieczą znajduje się w różnego rodzaju z tworzywa sztucznego rurach, w kanalikach uformowanych przez dwie połączone ze sobą plastykowe płyty. Ruch cieczy z biomasą w rurach lub kanalikach odbywa się poprzez wymuszanie systemami pompowymi. W celu zwiększenia efektu przyrastania biomasy glonowej w tych reaktorach wewnątrz reaktorów montuje się dodatkowe źródło światła oraz urządzenia ultradźwiękowe. W reaktorach otwartych i zamkniętych aby uzyskać w biomasie glonowej dużą zawartość związków tłuszczowych hoduje się odpowiednie gatunki glonów, stosuje się specjalne pożywki związków biogennych, steruje się zawartością CO₂ oraz natężeniem dostarczanego światła.

Według wynalazku reaktor zmienno-termiczny glonowy stanowi zbiornik, w którym umieszczony jest pierwszy zbiornik mieszania połączony z jednej strony z magazynem pożywkowym poprzez dozownik pożywkowy, a z drugiej strony z kanałem obniżania temperatury, w którym zamontowany jest wymiennik. Kanał obniżania temperatury połączony jest poprzez pompę z wymiennikiem ciepła oraz z komorą stabilizacji, w której zamontowane jest mieszadło i naświetlanie. Komora stabilizacji połączona jest z komorą rozdziału, drugim zbiornikiem mieszania i kanałem podwyższania temperatury. Do zbiornika mieszania podłączony jest magazyn CO₂ z dozownikiem CO₂. Z komory rozdziału wyprowadzony jest przewód odpływowy do stacji zagęszczania biomasy.

Reaktor zmienno-termiczny glonowy według wynalazku przyczynia się do wzrostu ilości związków tłuszczowych w biomasie glonowej. W tych samych warunkach temperaturowych, natężenia światła, ilości pożywki i CO₂ , dla tego samego gatunku glonów uzyskuje się wzrost ilości związków tłuszczowych o ponad 20%. Jednocześnie glony są mniej podatne na choroby, posiadają większe rozmiary o około 30%, co ułatwia ich późniejsze cedzenie w celu zagęszczenia.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku w schemacie ogólnym.

Reaktor zmienno-termiczny glonowy stanowi zbiornik 1, w którym umieszczony jest pierwszy zbiornik 2 mieszania połączony z jednej strony z magazynem 3 pożywkowym poprzez dozownik 4 pożywkowy, a z drugiej strony z kanałem 5 obniżania temperatury, w którym zamontowany jest wymiennik 6. Kanał 5 obniżania temperatury połączony jest poprzez pompę 7 z wymiennikiem ciepła 8 oraz z komorą 9 stabilizacji, w której zamontowane jest mieszadło 10 i naświetlanie 11. Komora 9 stabilizacji połączona jest z komorą 12 rozdziału, drugim zbiornikiem 13 mieszania i kanałem 14 podwyższania temperatury. Do zbiornika 13 mieszania podłączony jest magazyn 15 CO₂ z dozownikiem 16 CO₂. Z komory 12 rozdziału wyprowadzony jest przewód odpływowy 17 do stacji zagęszczania biomasy.

Działanie reaktora jest następujące:

Biomasa glonów wyhodowana w reaktorze glonowym 18 poprzez system pompowy 19 zagęszczana jest na filtrze do cedzenia 20, po którym odciek odpływa przewodem 21 ponownie do reaktora glonowego 18, a zagęszczoną biomasę kieruje się przewodem 22 do zbiornika 1 reaktora zmienno-termicznego glonowego, w którym wzbogaca się ją przy pomocy dozownika 4 w substancje pożywki hodowlanej zmagazynowanej w zbiorniku 3 i kieruje się do kanału 5 obniżania temperatury, przy czym wielkość przepływu odpowiada w ciągu doby od 2 do 30 krotności wymiany objętości reaktora glonowego 18. W kanale 5 obniżania temperatury ciepło zawarte w biomasie i cieczy odbierane jest przez wymiennik ciepła 6 i poprzez pompę ciepła 7 przekazywane jest do wymiennika ciepła 8. W czasie obniżania temperatury, który wynosi od 0,5 godziny do 2,0 godzin rozpoczyna się proces skumulowania substancji tłuszczowych wewnątrz glonów. Dalszy proces gromadzenia coraz większych substancji tłuszczowych przez okres od 1 godziny do 4,0 godzin odbywa się w komorze 9 stabilizacji, a biomasę i ciecz utrzymują w stanie zawieszenia obracające się mieszadła 10. Część biomasy ze zwiększoną

PL 230 308 Β1 ilością związków tłuszczowych odpowiadająca dobowemu przyrostowi biomasy z komory 12 rozdziału kierowana jest przewodem 17 odpływowym do stacji zagęszczania biomasy w celu pozyskania oleju. Natomiast pozostała ilość biomasy i cieczy dopływa do drugiego zbiornika mieszania 13, do którego dozownikiem 16 CO2 wprowadzany jest dwutlenek węgla z magazynu 15 CO2. W czasie przepływu przez kanał 14 podwyższania temperatury, który jest równy lub mniejszy od czasu przepływu przez komorę 2 obniżania temperatury dostarczane jest ciepło z wymiennika ciepła 8 i następnie biomasa i ciecz odpływają z reaktora zmienno-termicznego 1 i wpływają do reaktora glonów 18.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Reaktor zmienno-termiczny glonowy znamienny tym, że stanowi go zbiornik (1), w którym umieszczony jest pierwszy zbiornik (2) mieszania połączony z jednej strony z magazynem (3) pożywkowym poprzez dozownik (4) pożywkowy, a z drugiej strony z kanałem (5) obniżania temperatury, w którym zamontowany jest wymiennik (6) przy czym kanał (5) obniżania temperatury połączony jest poprzez pompę (7) z wymiennikiem ciepła (8) oraz z komorą (9) stabilizacji, w której zamontowane jest mieszadło (10) i naświetlanie (11). a komora (9) stabilizacji połączona jest z komorą (12) rozdziału, drugim zbiornikiem (13) mieszania i kanałem (14) podwyższania temperatury, natomiast do zbiornika (13) mieszania podłączony jest magazyn (15) CO2 z dozownikiem (16) CO2, a z komory (12) rozdziału wyprowadzony jest przewód (17) odpływowy do stacji zagęszczania biomasy.