PROCEDEU ŞI SISTEM DESCHIS DE CULTIVARE A MICROALGELOR, INTEGRAT ÎN INSTALAŢIILE DE BIOGAZ

Prezenta invenţie se refera la un procedeu inovativ de cultivare in doua trepte a microalgelor, in condiţii heterotrofe, cu utilizarea ca mediu nutrient a digestatului lichid provenit din instalaţiile de biogaz si la un sistem deschis de cultivare a acestora, cu intensificarea procesului de creştere si a acumulării de lipide si fitocatalizatori in biomasa microalgala, prin iluminare alternativa cu lumina naturala si artificiala de culoare verde.

Problema tehnică pe care o rezolvă prezenta invenţie este aceea ca propune un procedeu si un sistem deschis de cultivare a microalgelor, in doua trepte, in sistem heterotrof, integrat in instalaţia de biogaz, care utilizează ca mediu nutrient un amestec constituit din 1 parte digestat lichid rezultat din instalaţia de biogaz si 9 parti mediu nutrient recuperat de la faza de separare a biomasei microalgale recoltate zilnic, procedeu prin care se realizează recircularea mediului nutrient intr-o noua etapa de cultivare a microalgelor.

Procedeul conform invenţiei valorifică total produsele şi fluxurile secundare de fabricaţie ale instalaţiilor de biogaz, astfel încât biomasa microalgală rezultată prin utilizarea ca mediu nutrient a digestatului lichid provenit din instalaţiile de biogaz, după extracţia de lipide şi fitocatalizatori, este valorificată ca substrat în procesul de codigestie anaerobă, lipidele din biomasa microalgală, pretratată cu ultrasunete, fiind izolate prin extracţie cu solvenţi organici, în scopul utilizării acetora, în amestec cu digestatul solid, în procesul de piroliză termocatalitică, iar fitocatalizatorii extraşi se reutilizează pentru intensificarea procesului de codigestie anaerobă, procedeul realizând o reducere de 50% a conţinutului de carbon organic, de peste 60% a conţinutului de azot şi de peste 90% a conţinutului de fosfor din digestatul lichid după procesul de recoltare şi concentrare a biomasei microalgale prin electrocoagulare şi floculare, intensificarea procesului de creştere şi a acumulării de lipide şi de fitocatalizatori în biomasa microalgală realizându-se prin alternarea ciclurilor de 12 ore lumină/ 12 ore întuneric şi alternarea iluminării cu lumină naturală şi lumină artificială de culoare verde, obţinându-se astfel o creştere de 40% a cantităţii de biomasă microalgală cu un conţinut de lipide de 40…45% şi un conţinut de ftocatalizatori de 7% raportat la biomasa microalgală.

Procedeul conform invenţiei prezintă următoarele avantaje: – Reduce cu peste 50% conţinutul de carbon, cu 60 % conţinutul de azot si cu 90% conţinutul de fosfor din digestatul lichid rezultat din instalaţiile de biogaz, prin utilizarea acestuia ca mediu nutrient de creştere a microalgelor; – Asigură recircularea a peste 90% din apa utilizată pentru cultivarea micro-algelor, şi reduce cu peste 50% consumul de nutrienţi minerali; – Creste, cu peste 40% conţinutul de biomasă microalgala in mediul nutrient de creştere, prin suplimentarea acestuia cu carbon organic, azot si fosfor; – Creste, cu cca 30%, conţinutul de lipide microalgale, raportat la biomasa microalgala uscata, datorită suplimentării mediului de cultivare cu surse organice de carbon , azot şi fosfor; – Intensifica procesul intracelular de formare a fitocatalizatorilor, cu peste 40%, prin suplimentarea iluminării naturale cu flash-uri de lumină verde, cu intensitatea de 530 μΕ m-2 s- 1 , in fotoperioade de cate 5-10 minute la fiecare 30 minute; – Favorizează adaptarea algelor cultivate heterotrof la condiţii de mediu adverse, reprezentate de intensităţi mai ridicate ale iluminării şi de concentraţii ridicate de CO2 în gazele de aerare a mediului de cultură, datorită prezentei de aminooacizi, precursori de fitohormoni;

PROCEDEU ŞI SISTEM DESCHIS DE CULTIVARE A MICROALGELOR, INTEGRAT ÎN INSTALAŢIILE DE BIOGAZ Brevet de invenție acordat de către Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci OSIM: RO135070A2 / 30.06.2021 Autori: VELEA Sanda; GALAN Ana-Maria; PAULENCO Anca;