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DE102019214688A1 - Method and device for purifying room or city air while providing at least one fraction of valuable substances - Google Patents

Method and device for purifying room or city air while providing at least one fraction of valuable substances Download PDF

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DE102019214688A1
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photobioreactor
air
culture
room
microalgae culture
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DE102019214688.0A
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German (de)
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Walter Trösch
Peter Bergmann
Lars Beyer
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SUBITEC GmbH
Original Assignee
SUBITEC GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft unter Bereitstellung mindestens einer Wertstofffraktion, eine durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältliche Wertstofffraktion, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Anlage zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft umfassend mindestens zwei Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention relates to a method for purifying room or city air while providing at least one valuable material fraction, a valuable material fraction obtainable by the method according to the invention, a device for carrying out the method according to the invention and a system for cleaning room or city air comprising at least two devices for carrying it out of the method according to the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft unter Bereitstellung mindestens einer Wertstofffraktion, eine durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältliche Wertstofffraktion, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Anlage zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft umfassend mindestens zwei Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention relates to a method for purifying room or city air while providing at least one valuable material fraction, a valuable material fraction obtainable by the method according to the invention, a device for carrying out the method according to the invention and a system for cleaning room or city air comprising at least two devices for carrying it out of the method according to the invention.

Als Folge der weltweit fortschreitenden Industrialisierung, der stetig wachsenden Bevölkerungszahl, der zunehmenden Urbanisierung sowie einer steigenden Motorisierung der Bevölkerung haben die weltweiten Emissionswerte und damit verbunden die Konzentration an Kohlenstoffdioxid (CO2), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub besorgniserregende und gesundheitsgefährdende Werte erreicht. Dabei werden insbesondere in der Luft geschlossener Räume, in verkehrsbelasteten Städten und in Tierställen besonders hohe Konzentrationen an CO2 und NOx erreicht. Trotz der bekannten Gesundheitsrisiken durch erhöhte Konzentrationen von NOx werden die von der WHO (50 mg/m3) und der EU (40 mg/m3) festgelegten Grenzwerte häufig überschritten. Feinstaubpartikel gelangen über die Atmung in den Körper und werden unter anderem mit einem erhöhten Krebsrisiko, Herzkreislauferkrankungen und vielen weiteren Erkrankungen in Verbindung gebracht. Erhöhte CO2-Konzentrationen in der Luft führen zu einer Reduktion des Gasaustausches in der Lunge sowie zu einer Versäuerung und verringerten Sauerstoffsättigung des Blutes. Als primäre Folgen sind insbesondere Müdigkeit und eine verringerte Leistungsfähigkeit zu beobachten.As a result of advancing industrialization worldwide, the steadily growing population, increasing urbanization and increasing motorization of the population, the global emission values and the associated concentration of carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen oxides (NO x ) and particulate matter have reached worrying and health-endangering levels. In particular, particularly high concentrations of CO 2 and NO x are achieved in the air of closed rooms, in cities with heavy traffic and in animal stalls. Despite the known health risks from increased concentrations of NO x , the limit values set by the WHO (50 mg / m 3 ) and the EU (40 mg / m 3 ) are frequently exceeded. Fine dust particles enter the body through breathing and are associated with an increased risk of cancer, cardiovascular diseases and many other diseases, among other things. Increased CO 2 concentrations in the air lead to a reduction in gas exchange in the lungs as well as acidification and reduced oxygen saturation of the blood. The primary consequences are fatigue and reduced performance.

Neben einer Verringerung der Freisetzung von umwelt- und gesundheitsschädlichen Gasen, wie CO2, NOx, und Feinstaub besteht daher zusätzlich die Notwendigkeit einer aktiven Reduzierung deren Konzentration in der Atmosphäre, insbesondere in Raum- und Stadtluft.In addition to reducing the release of gases that are harmful to the environment and health, such as CO 2 , NO x , and fine dust, there is therefore also the need to actively reduce their concentration in the atmosphere, in particular in room and city air.

Die vornehmlich aus Industrie-/Verkehrsemissionen und Human-/Tieremissionen stammenden Gase CO2 und NOx bilden zentrale Wachstumsfaktoren (C- und N-Quellen) für photoautotrophen Mikroorganismen und werden von diesen unter Nutzung von Lichtenergie zur Biosynthese organischer Verbindungen verwendet. Die Fähigkeit photoautotropher Mikroorgansimen unter Assimilierung von umwelt- und gesundheitsschädlichen Emissionsgasen energiereiche organische Verbindungen bilden zu können birgt ein großes Potential für deren Einsatz zur Reinigung von besonders belasteter Luft, wie Industrieabgase, Raum- oder Stadtluft. Die als Produkt der Assimilierung von CO2 und NOx gebildete Biomasse kann vorteilhafterweise anschließend als regenerativer Energieträger, beispielsweise in Biogasanlagen oder für die Herstellung von Biodiesel, genutzt werden. Neben der Assimilierung von CO2 und NOx und damit einer Reduktion der Konzentration dieser Gase in der Luft erfolgt durch die photoautotrophen Mikroorganismen eine Anreicherung der zugeführten Raum- oder Stadtluft mit molekularem Sauerstoff, der als Nebenprodukt der Photosynthese von den Mikroorganismen freigesetzt wird. The gases CO 2 and NO x , which originate primarily from industrial / traffic emissions and human / animal emissions, form central growth factors (C and N sources) for photoautotrophic microorganisms and are used by them for the biosynthesis of organic compounds using light energy. The ability of photoautotrophic microorganisms to be able to form high-energy organic compounds by assimilating emission gases that are harmful to the environment and health has great potential for their use for cleaning particularly polluted air, such as industrial exhaust gases, indoor or city air. The biomass formed as a product of the assimilation of CO 2 and NO x can advantageously then be used as a regenerative energy carrier, for example in biogas plants or for the production of biodiesel. In addition to the assimilation of CO 2 and NO x and thus a reduction in the concentration of these gases in the air, the photoautotrophic microorganisms enrich the supplied room or city air with molecular oxygen, which is released by the microorganisms as a by-product of photosynthesis.

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die Luft an besonders emissionsexponierten Orten, wie in geschlossenen Räumen und in Ballungszentren, durch Bindung der in der Luft enthaltenen Gase, insbesondere CO2 und NOx, sowie Feinstaub zu reinigen und gleichzeitig eine besonders werthaltige Wertstofffraktion bereitzustellen.The present invention is based on the technical problem of cleaning the air in particularly emission-exposed locations, such as in closed rooms and in urban centers, by binding the gases contained in the air, in particular CO 2 and NO x , as well as fine dust and at the same time a particularly valuable fraction of valuable substances provide.

Die vorliegende Erfindung löst das ihr zugrundeliegende Problem durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche.The present invention solves the problem on which it is based by means of the subject matter of the independent claims.

Dabei betrifft die vorliegende Erfindung insbesondere ein Verfahren zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft unter Bereitstellung mindestens einer Wertstofffraktion in einer Vorrichtung zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft enthaltend mindestens einen Photobioreaktor, umfassend die Schritte:

  1. a) Vorreinigung von Raum- oder Stadtluft mittels Abscheidung von Partikeln mit einer Partikelgröße von mindestens 10 µm zum Erhalt einer vorgereinigten Zuluft,
  2. b) Kultivierung mindestens einer Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft und mindestens einer Phosphor-haltigen Komponente bis zum Erreichen einer Schwellen-Biomassekonzentration der Mikroalgenkultur von 6 bis 10 g/L,
  3. c) Kultivierung der mindestens einen eine Schwellen-Biomassenkonzentration von 6 bis 10 g/L aufweisenden Mikroalgenkultur unter Phosphor-Limitierung und in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft bis zu einer End-Biomassekonzentration von 9 bis 20 g/L und
  4. d) Erhalt einer aufgereinigten Raum- oder Stadtluft und mindestens einer Wertstofffraktion.
The present invention relates in particular to a method for purifying room or city air while providing at least one valuable fraction in a device for purifying room or city air containing at least one photobioreactor, comprising the steps:
  1. a) Pre-cleaning of room or city air by separating particles with a particle size of at least 10 µm to obtain pre-cleaned supply air,
  2. b) cultivation of at least one microalgae culture in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned supply air and at least one phosphorus-containing component until a threshold biomass concentration of the microalgae culture of 6 to 10 g / L is reached,
  3. c) Cultivation of the at least one microalgae culture having a threshold biomass concentration of 6 to 10 g / L with phosphorus limitation and in the presence of the pre-cleaned supply air up to a final biomass concentration of 9 to 20 g / L and
  4. d) Preservation of purified room or city air and at least one fraction of recyclable materials.

Dabei beruht das erfindungsgemäße Verfahren darauf, dass gemäß Verfahrensschritt a) zunächst eine Vorreinigung der Raum- oder Stadtluft durch Abscheidung von in der Luft enthaltenen Partikel, insbesondere Feinstaubpartikeln, mit einer Partikelgröße von mindestens 10 µm erfolgt. Die Abscheidung der Feinstaubpartikel mit einer Partikelgröße von mindestens 10 µm aus der Raum- oder Stadtluft kann mit jeglichen dem Fachmann zur Reinigung von Gasen bekannten Mitteln, beispielsweise über spezielle Filter, erfolgen. Die vorgereinigte Zuluft wird anschließend in mindestens einem Photobioreaktor mit mindestens einer Mikroalgenkultur in Kontakt gebracht, insbesondere in die mindestens eine Mikroalgenkultur eingeleitet, wobei die sich in der mindestens einen Mikroalgenkultur lösenden Gase, insbesondere CO2 und NOx, von den Mikroalgen als C- und N-Quellen für die Biosynthese energiereicher organischer Verbindungen genutzt werden. Gemäß Schritt b) des Verfahrens erfolgt eine Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Luft zusätzlich in Anwesenheit mindestens einer Phosphor-haltigen Komponente, die als Phosphor-Quelle für das Wachstum der mindestens einen Mikroalgenkultur dient. Die in der mindestens einen Mikroalgenkultur enthaltenen Algen bilden in Anwesenheit von Licht, insbesondere natürlichem Sonnenlicht oder künstlichem Licht, und unter Aufnahme von Kohlenstoff und Stickstoff aus dem in der vorgereinigten Zuluft enthaltenen CO2 und NOx sowie unter Aufnahme von Phosphor aus der mindestens einen Phosphor-haltigen Komponente photoautotroph Biomasse. Die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur erfolgt unter diesen Bedingungen bis eine Biomassekonzentration, die sogenannte Schwellen-Biomassekonzentrationen, von 6 bis 10 g/L erreicht ist. Beim Erreichen der Schwellen-Biomassekonzentration kommt es im erfindungsgemäßen Verfahren zu einer Limitierung des Phosphors in der mindestens einen Mikroalgenkultur. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass bei Erreichen der Schwellen-Biomassekonzentration keine weitere Zugabe der mindestens einen Phosphor-haltigen Komponente mehr erfolgt oder eine ursprünglich vorgelegte Menge an Phosphor-haltiger Komponente beim Erreichen der Schwellen-Biomassekonzentration verbraucht ist. In Abwesenheit von Phosphor beziehungsweise unter Limitierung des in der Mikroalgenkultur enthaltenen Phosphors nutzen die Mikroalgen in der mindestens einen Mikroalgenkultur die Lichtenergie vornehmlich zur Akkumulation von Speicherstoffen, insbesondere von Kohlenhydraten und Lipiden, und/oder zur Bildung von Sekundärmetaboliten. Gemäß Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine Kultivierung der mindestens einen eine Schwellen-Biomassenkonzentration von 6 bis 10 g/L aufweisenden Mikroalgenkultur unter Phosphor-Limitierung und in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft bis zu einer End-Biomassekonzentration von 9 bis 20 g/L, sodass beim Erreichen der End-Biomassekonzentration gemäß Schritt d) neben der im Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere während der Schritte b) und c), gebildeten und wieder in die Umgebung freigesetzten aufgereinigten Raum- oder Stadtluft auch mindestens eine Wertstofffraktion erhalten wird.The method according to the invention is based on the fact that, according to method step a), the room or city air is first pre-cleaned by separating out particles contained in the air, in particular fine dust particles, with a particle size of at least 10 μm. The fine dust particles with a particle size of at least 10 μm can be separated from the room or city air using any means known to those skilled in the art for cleaning gases, for example using special filters. The pre-cleaned supply air is then brought into contact with at least one microalgae culture in at least one photobioreactor, in particular introduced into the at least one microalgae culture, the gases that dissolve in the at least one microalgae culture, in particular CO 2 and NO x , from the microalgae as C and N sources can be used for the biosynthesis of high-energy organic compounds. According to step b) of the method, the at least one microalgae culture is cultivated in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned air, additionally in the presence of at least one phosphorus-containing component that serves as a phosphorus source for the growth of the at least one microalgae culture. The algae contained in the at least one microalgae culture form in the presence of light, in particular natural sunlight or artificial light, and with absorption of carbon and nitrogen from the CO 2 and NO x contained in the pre-cleaned supply air and with absorption of phosphorus from the at least one phosphor -containing component photoautotrophic biomass. The at least one microalgae culture is cultivated under these conditions until a biomass concentration, the so-called threshold biomass concentration, of 6 to 10 g / L is reached. When the threshold biomass concentration is reached, the phosphorus in the at least one microalgae culture is limited in the method according to the invention. This can be achieved, for example, in that when the threshold biomass concentration is reached, the at least one phosphorus-containing component is no longer added or an originally provided amount of phosphorus-containing component is consumed when the threshold biomass concentration is reached. In the absence of phosphorus or with a limitation of the phosphorus contained in the microalgae culture, the microalgae in the at least one microalgae culture use the light energy primarily to accumulate storage materials, in particular carbohydrates and lipids, and / or to form secondary metabolites. According to step c) of the method according to the invention, the at least one microalgae culture with a threshold biomass concentration of 6 to 10 g / L is cultivated with phosphorus limitation and in the presence of the pre-cleaned supply air up to a final biomass concentration of 9 to 20 g / L, so that when the final biomass concentration according to step d) is reached, in addition to the purified room or city air formed in the course of the method according to the invention, in particular during steps b) and c), and released again into the environment, at least one fraction of valuable substances is also obtained.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem mindestens einen Photobioreaktor um einen Airlift-Photobioreaktor. Besonders bevorzugt ist der mindestens eine Airlift-Photobioreaktor ein Plattenreaktor.According to a preferred embodiment of the present invention, the at least one photobioreactor is an airlift photobioreactor. The at least one airlift photobioreactor is particularly preferably a plate reactor.

Dabei zeichnen sich die bevorzugt verwendeten Airlift-Photobioreaktoren insbesondere dadurch aus, dass zur Umwälzung der in dem Reaktor enthaltenen Flüssigkeit, insbesondere der in dem Reaktor enthaltenen mindestens einen Mikroalgenkultur, keine mechanischen Rührwerke und keine Pumpen zum Einsatz kommen. Eine Umwälzung innerhalb des Reaktors erfolgt durch das Einleiten von Gas in den unteren Bereich des Reaktors, wobei das bevorzugt feinblasig verteilte in den Reaktor eingeleitete Gas durch die in dem Reaktor befindliche Flüssigkeit, insbesondere die mindestens eine in dem Reaktor befindliche Mikroalgenkultur, in Richtung der Kopfseite des Reaktors aufsteigt. Die aufsteigenden, bevorzugt fein verteilten Gasblasen führen einerseits dazu, dass ein Phasenübergang der eingeleiteten Gase, insbesondere CO2 und NOx, von der Gasphase in die Flüssigphase, insbesondere in das Kulturmedium der mindestens einen Mikroalgenkultur, erfolgt und die aufsteigenden Gasblasen andererseits eine Umwälzung des Reaktorinhalts gewährleisten.The preferably used airlift photobioreactors are distinguished in particular by the fact that no mechanical agitators and no pumps are used to circulate the liquid contained in the reactor, in particular the at least one microalgae culture contained in the reactor. Circulation within the reactor takes place by introducing gas into the lower area of the reactor, the gas introduced into the reactor, which is preferably distributed in fine bubbles, through the liquid in the reactor, in particular the at least one microalgae culture in the reactor, in the direction of the head side of the reactor rises. The rising, preferably finely distributed gas bubbles lead on the one hand to a phase transition of the gases introduced, in particular CO 2 and NO x , from the gas phase to the liquid phase, in particular to the culture medium of the at least one microalgae culture, and on the other hand to the circulation of the Ensure reactor content.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem mindestens einen Photobioreaktor, insbesondere dem mindestens einen Airlift-Photobioreaktor, um einen in der EP 1 326 959 B1 beschriebenen Photobioreaktor, besonders bevorzugt um einen Photobioreaktor gemäß Anspruch 1 der EP 1 326 959 B1 , insbesondere um einen Bioreaktor für die Kultivierung von Mikroorganismen, mit einem lichtdurchlässigen Gehäuse, das von durch Gaseintrag gebildeten Gasblasen in einer Strömungsrichtung durchströmt wird und in dem eine Strömungsleiteinrichtung angeordnet ist, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Strömungsleiteinrichtung mindestens zwei Septen umfasst, die quer zur Strömungsrichtung angeordnet sind.The at least one photobioreactor, in particular the at least one airlift photobioreactor, is particularly preferably one in the EP 1 326 959 B1 described photobioreactor, particularly preferably a photobioreactor according to claim 1 of EP 1 326 959 B1 , in particular a bioreactor for the cultivation of microorganisms, with a light-permeable housing through which gas bubbles formed by gas entry flow in one direction of flow and in which a flow-guiding device is arranged, which is characterized in that the flow-guiding device comprises at least two septa that transversely are arranged to the direction of flow.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Zufuhr von zu reinigender Luft mittels mindestens eines Lüfters.In a preferred embodiment of the present invention, air to be cleaned is supplied by means of at least one fan.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Zufuhr von zu reinigender Luft mittels mindestens eines Kompressors.According to a further preferred embodiment, the air to be cleaned is supplied by means of at least one compressor.

Die Verwendung mindestens eines Lüfters für die Zufuhr von zu reinigender Luft hat den Vorteil, dass dieser einen wesentlich geringeren Energieverbrauch aufweist als Kompressoren und das erfindungsgemäße Verfahren somit bei Verwendung mindestens eines Lüfter für die Zufuhr von zu reinigender Luft wesentlich ökonomischer durchgeführt werden kann als es bei Verwendung mindestens eines Kompressors der Fall wäre. Für den Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Nutzung mindestens eines Airlift-Photobioreaktor ist für die Wahl eines geeigneten Komprimierungsaggregats, insbesondere für die Wahl zwischen mindestens einem Lüfter oder mindestens einem Kompressor für die Zufuhr von zu reinigender Luft, entscheidend, welcher Widerstand der Wassersäule in dem mindestens einen Airlift-Photobioreaktor überwunden werden muss. Besonders bevorzugt wird die Höhe der zu überwindenden Wassersäule im erfindungsgemäßen Verfahren so gewählt, dass die Zufuhr von zu reinigender Luft mittels mindestens eines Lüfters erfolgen kann.The use of at least one fan for the supply of air to be cleaned has the advantage that it has a significantly lower energy consumption than compressors and the method according to the invention can thus be carried out much more economically when using at least one fan for the supply of air to be cleaned than with Use of at least one compressor would be the case. For the implementation of the method according to the invention using at least one airlift photobioreactor, the resistance of the water column in the at least one is decisive for the choice of a suitable compression unit, in particular for the choice between at least one fan or at least one compressor for the supply of air to be cleaned an airlift photobioreactor has to be overcome. In the method according to the invention, the height of the water column to be overcome is particularly preferably selected such that the air to be cleaned can be supplied by means of at least one fan.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den mindestens einen mindestens eine Mikroalgenkultur enthaltenden Photobioreaktor kontinuierlich vorgereinigte Luft eingeleitet.In a further preferred embodiment of the present invention, pre-cleaned air is continuously introduced into the at least one photobioreactor containing at least one microalgae culture.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den mindestens einen mindestens eine Mikroalgenkultur enthaltenden Photobioreaktor diskontinuierlich, insbesondere batchweise, vorgereinigte Luft eingeleitet.According to a further preferred embodiment of the present invention, pre-cleaned air is introduced discontinuously, in particular batchwise, into the at least one photobioreactor containing at least one microalgae culture.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft gemäß den Schritten b) und c) unter feinblasiger Einleitung, insbesondere kontinuierlicher feinblasiger Einleitung, der vorgereinigten Luft in den mindestens einen die mindestens eine Mikroalgenkultur aufweisenden Photobioreaktor. Besonders bevorzugt werden zur feinblasigen Einleitung der vorgereinigten Luft poröse Gasverteiler, insbesondere poröse Gasverteiler aus Kunststoff oder poröse keramische oder metallische Gasverteiler, verwendet. Die feinblasige Einleitung, insbesondere kontinuierliche feinblasige Einleitung, der vorgereinigten Luft in den mindestens einen die mindestens eine Mikroalgenkultur aufweisenden Photobioreaktor führt durch die große Oberfläche der feinen Gasblasen und damit verbunden der großen Kontaktfläche zwischen Gas- und Flüssigphase vorteilhafterweise zu einem effizienten Stoffübergang der in der vorgereinigten Zuluft enthaltenen Gase, insbesondere CO2 und NOx, von der Gasphase in die flüssige Phase.In a preferred embodiment, the at least one microalgae culture is cultivated in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned supply air according to steps b) and c) with fine-bubble introduction, in particular continuous fine-bubble introduction, of the pre-cleaned air into the at least one microalgae culture having the at least one Photobioreactor. Porous gas distributors, in particular porous gas distributors made of plastic or porous ceramic or metallic gas distributors, are particularly preferably used for introducing the pre-cleaned air in fine bubbles. The fine-bubble introduction, in particular continuous fine-bubble introduction, of the pre-cleaned air into the at least one photobioreactor containing the at least one microalgae culture leads, through the large surface area of the fine gas bubbles and the associated large contact area between gas and liquid phase, advantageously to an efficient mass transfer of the pre-cleaned air Gases contained in supply air, in particular CO 2 and NO x , from the gas phase into the liquid phase.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft gemäß den Schritten b) und c), bevorzugt gemäß Schritt b), bevorzugt gemäß Schritt c), bei einem Gasdurchsatz, insbesondere bei einem konstanten Gasdurchsatz, von 0,05 bis 1,0 vvm (Vol. Luft / Vol. Kulturmedium / min), bevorzugt 0,1 bis 0,9 vvm, bevorzugt 0,1 bis 0,85 vvm, bevorzugt 0,1 bis 0,8 vvm, bevorzugt 0,15 bis 0,75 vvm, bevorzugt 0,15 bis 0,7 vvm, bevorzugt 0,2 bis 0,65 vvm, bevorzugt 0,2 bis 0,6 vvm, bevorzugt 0,25 bis 0,55 vvm, bevorzugt 0,25 bis 0,5 vvm, bevorzugt 0,3 bis 0,45 vvm, bevorzugt 0,3 bis 0,4 vvm.In a preferred embodiment of the present invention, the at least one microalgae culture is cultivated in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned supply air according to steps b) and c), preferably according to step b), preferably according to step c), with a gas throughput, in particular at a constant gas throughput of 0.05 to 1.0 vvm (vol. air / vol. culture medium / min), preferably 0.1 to 0.9 vvm, preferably 0.1 to 0.85 vvm, preferably 0.1 up to 0.8 vvm, preferably 0.15 to 0.75 vvm, preferably 0.15 to 0.7 vvm, preferably 0.2 to 0.65 vvm, preferably 0.2 to 0.6 vvm, preferably 0.25 up to 0.55 vvm, preferably 0.25 to 0.5 vvm, preferably 0.3 to 0.45 vvm, preferably 0.3 to 0.4 vvm.

Besonders bevorzugt erfolgt die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft gemäß den Schritten b) und c), bevorzugt gemäß Schritt b), bevorzugt gemäß Schritt c), bei einem Gasdurchsatz, insbesondere bei einem konstanten Gasdurchsatz, von mindestens 0,05 vvm (Vol. Luft / Vol. Kulturmedium / min), bevorzugt mindestens 0,1 vvm, bevorzugt mindestens 0,15 vvm, bevorzugt mindestens 0,2 vvm, bevorzugt mindestens 0,25 vvm, bevorzugt mindestens 0,3 vvm.The at least one microalgae culture is particularly preferably cultivated in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned supply air according to steps b) and c), preferably according to step b), preferably according to step c), at a gas throughput, in particular at a constant gas throughput, of at least 0.05 vvm (vol. air / vol. culture medium / min), preferably at least 0.1 vvm, preferably at least 0.15 vvm, preferably at least 0.2 vvm, preferably at least 0.25 vvm, preferably at least 0, 3 vvm.

Weiter bevorzugt erfolgt die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft gemäß den Schritten b) und c), bevorzugt gemäß Schritt b), bevorzugt gemäß Schritt c), bei einem Gasdurchsatz, insbesondere bei einem konstanten Gasdurchsatz, von höchstens 2 vvm (Vol. Luft / Vol. Kulturmedium / min), bevorzugt höchstens 1,5 vvm, bevorzugt höchstens 1 vvm, bevorzugt höchstens 0,9 vvm, bevorzugt höchstens 0,8 vvm, bevorzugt höchstens 0,7 vvm, bevorzugt höchstens 0,6 vvm, bevorzugt höchstens 0,5 vvm.More preferably, the at least one microalgae culture is cultivated in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned supply air according to steps b) and c), preferably according to step b), preferably according to step c), at a gas throughput, in particular at a constant gas throughput, of at most 2 vvm (vol. air / vol. culture medium / min), preferably at most 1.5 vvm, preferably at most 1 vvm, preferably at most 0.9 vvm, preferably at most 0.8 vvm, preferably at most 0.7 vvm, preferably at most 0.6 vvm, preferably at most 0.5 vvm.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft gemäß den Schritten b) und c), bevorzugt gemäß Schritt b), bevorzugt gemäß Schritt c), bei einem konstanten oder variablen Gasdurchsatz. In a further preferred embodiment of the present invention, the at least one microalgae culture is cultivated in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned supply air according to steps b) and c), preferably according to step b), preferably according to step c), at a constant or variable gas throughput.

Besonders bevorzugt wird der Gasdurchsatz im Laufe des Verfahrens schrittweise oder kontinuierlich variiert. Weiter bevorzugt erfolgt die Variation des Gasdurchflusses in Abhängigkeit der in dem mindestens einen Photobioreaktor enthaltenen Biomassekonzentration. Gemäß dieser Ausführungsform wird bei zunächst geringer Biomassekonzentration in dem mindestens einen Photobioreaktor auch ein geringer nicht limitierender Gasdurchsatz gewählt und dieser schrittweise oder kontinuierlich mit steigender Biomassekonzentration in dem mindestens einen Photobioreaktor erhöht.The gas throughput is particularly preferably varied stepwise or continuously in the course of the process. More preferably, the gas flow rate is varied as a function of the biomass concentration contained in the at least one photobioreactor. According to this embodiment, if the biomass concentration is initially low in the at least one photobioreactor, a low, non-limiting gas throughput is also selected and this is increased gradually or continuously with increasing biomass concentration in the at least one photobioreactor.

Weiter bevorzugt wird die vorgereinigte Luft zur besonders effizienten Reduktion der darin enthaltenen Gase, insbesondere CO2 und NOx, mindestens zwei Mal, bevorzugt mindestens drei Mal, bevorzugt mindestens vier Mal, durch den mindestens einen mindestens eine Mikroalgenkultur enthaltenden Photobioreaktor geleitet. Besonders bevorzugt wird die vorgereinigte Luft zur besonders effizienten Reduktion der darin enthaltenen Gase, insbesondere CO2 und NOx, so häufig durch den mindestens eine Mikroalgenkultur enthaltenden Photobioreaktor geleitet bis eine vorgegebene Endreinigungskonzentration für CO2 und/oder NOx für die Raum- oder Stadtluft erreicht ist.More preferably, the pre-cleaned air is passed through the at least one photobioreactor containing at least one microalgae culture at least twice, preferably at least three times, preferably at least four times for the particularly efficient reduction of the gases contained therein, in particular CO 2 and NO x. For the particularly efficient reduction of the gases contained therein, in particular CO 2 and NO x , the pre-cleaned air is particularly preferably passed through the photobioreactor containing at least one microalgae culture until a specified final cleaning concentration for CO 2 and / or NO x for the room or city air is reached.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft und mindestens einer Phosphor-haltigen Komponente gemäß Schritt b) bis zum Erreichen einer Schwellen-Biomassekonzentration der Mikroalgenkultur von 6 bis 9 g/L, bevorzugt 6 bis 8 g/L, bevorzugt 6 bis 7 g/L, bevorzugt 7 bis 10 g/L, bevorzugt 7 bis 9 g/L, bevorzugt 7 bis 8 g/L.In a preferred embodiment of the present invention, the at least one microalgae culture is cultivated in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned supply air and at least one phosphorus-containing component according to step b) until a threshold biomass concentration of the microalgae culture of 6 to 9 g / L, preferably 6 to 8 g / L, preferably 6 to 7 g / L, preferably 7 to 10 g / L, preferably 7 to 9 g / L, preferably 7 to 8 g / L.

Besonders bevorzugt erfolgt die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft und mindestens einer Phosphor-haltigen Komponente gemäß Schritt b) bis zum Erreichen einer Schwellen-Biomassekonzentration der Mikroalgenkultur von höchstens 10 g/L, bevorzugt höchstens 9,5 g/L, bevorzugt höchstens 9 g/L, bevorzugt höchstens 8,5 g/L, bevorzugt höchstens 8 g/L, bevorzugt höchstens 7,5 g/L, bevorzugt höchstens 7 g/L, bevorzugt höchstens 6,5 g/L, bevorzugt höchstens 6 g/L.The at least one microalgae culture is particularly preferably cultivated in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned supply air and at least one phosphorus-containing component according to step b) until a threshold biomass concentration of the microalgae culture of at most 10 g / L, preferably at most 9, is reached. 5 g / L, preferably at most 9 g / L, preferably at most 8.5 g / L, preferably at most 8 g / L, preferably at most 7.5 g / L, preferably at most 7 g / L, preferably at most 6.5 g / L, preferably at most 6 g / L.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Kultivierung der mindestens einen die Schwellen-Biomassenkonzentration, insbesondere der eine Schwellen-Biomassenkonzentration von 6 bis 10 g/L, bevorzugt 6 bis 9 g/L, bevorzugt 6 bis 8 g/L, bevorzugt 6 bis 7 g/L, bevorzugt 7 bis 10 g/L, bevorzugt 7 bis 9 g/L, bevorzugt 7 bis 8 g/L, bevorzugt höchstens 10 g/L, bevorzugt höchstens 9,5 g/L, bevorzugt höchstens 9 g/L, bevorzugt höchstens 8,5 g/L, bevorzugt höchstens 8 g/L, bevorzugt höchstens 7,5 g/L, bevorzugt höchstens 7 g/L, bevorzugt höchstens 6,5 g/L, bevorzugt höchstens 6 g/L, aufweisenden Mikroalgenkultur unter Phosphor-Limitierung und in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft gemäß Schritt c) bis zu einer End-Biomassekonzentration von 9,5 bis 20 g/L, bevorzugt 10 bis 20 g/L, bevorzugt 10,5 bis 20 g/L, bevorzugt 11 bis 20 g/L, bevorzugt 11,5 bis 20 g/L, bevorzugt 12 bis 20 g/L, bevorzugt 12,5 bis 20 g/L, bevorzugt 13 bis 20 g/L, bevorzugt 13,5 bis 20 g/L, bevorzugt 14 bis 20 g/L, bevorzugt 14,5 bis 20 g/L, bevorzugt 15 bis 20 g/L.According to a further preferred embodiment of the present invention, the at least one threshold biomass concentration, in particular a threshold biomass concentration of 6 to 10 g / L, preferably 6 to 9 g / L, preferably 6 to 8 g / L, is preferably cultivated 6 to 7 g / L, preferably 7 to 10 g / L, preferably 7 to 9 g / L, preferably 7 to 8 g / L, preferably at most 10 g / L, preferably at most 9.5 g / L, preferably at most 9 g / L, preferably at most 8.5 g / L, preferably at most 8 g / L, preferably at most 7.5 g / L, preferably at most 7 g / L, preferably at most 6.5 g / L, preferably at most 6 g / L, containing microalgae culture with phosphorus limitation and in the presence of the pre-cleaned supply air according to step c) up to a final biomass concentration of 9.5 to 20 g / L, preferably 10 to 20 g / L, preferably 10.5 to 20 g / L, preferably 11 to 20 g / L, preferably 11.5 to 20 g / L, preferably 12 to 20 g / L, preferably 12.5 to 20 g / L, preferably 13 to 20 g / L, preferably 13.5 bi s 20 g / L, preferably 14 to 20 g / L, preferably 14.5 to 20 g / L, preferably 15 to 20 g / L.

Bevorzugt erfolgt die Kultivierung der mindestens einen die Schwellen-Biomassenkonzentration, insbesondere der eine Schwellen-Biomassenkonzentration von 6 bis 10 g/L, bevorzugt 6 bis 9 g/L, bevorzugt 6 bis 8 g/L, bevorzugt 6 bis 7 g/L, bevorzugt 7 bis 10 g/L, bevorzugt 7 bis 9 g/L, bevorzugt 7 bis 8 g/L, bevorzugt höchstens 10 g/L, bevorzugt höchstens 9,5 g/L, bevorzugt höchstens 9 g/L, bevorzugt höchstens 8,5 g/L, bevorzugt höchstens 8 g/L, bevorzugt höchstens 7,5 g/L, bevorzugt höchstens 7 g/L, bevorzugt höchstens 6,5 g/L, bevorzugt höchstens 6 g/L, aufweisenden Mikroalgenkultur unter Phosphor-Limitierung und in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft gemäß Schritt c) bis zu einer End-Biomassekonzentration von mindestens 9 g/L, bevorzugt mindestens 9,5 g/L, bevorzugt mindestens 10 g/L, bevorzugt mindestens 10,5 g/L, bevorzugt mindestens 11 g/L, bevorzugt mindestens 11,5 g/L, bevorzugt mindestens 12 g/L, bevorzugt mindestens 12,5 g/L, bevorzugt mindestens 13 g/L, bevorzugt mindestens 13,5 g/L, bevorzugt mindestens 14 g/L, bevorzugt mindestens 14,5 g/L, bevorzugt mindestens 15 g/L.The at least one threshold biomass concentration is preferably cultivated, in particular the threshold biomass concentration of 6 to 10 g / L, preferably 6 to 9 g / L, preferably 6 to 8 g / L, preferably 6 to 7 g / L, preferably 7 to 10 g / L, preferably 7 to 9 g / L, preferably 7 to 8 g / L, preferably at most 10 g / L, preferably at most 9.5 g / L, preferably at most 9 g / L, preferably at most 8 , 5 g / L, preferably at most 8 g / L, preferably at most 7.5 g / L, preferably at most 7 g / L, preferably at most 6.5 g / L, preferably at most 6 g / L, microalgae culture under phosphorus Limitation and in the presence of the pre-cleaned supply air according to step c) up to a final biomass concentration of at least 9 g / L, preferably at least 9.5 g / L, preferably at least 10 g / L, preferably at least 10.5 g / L, preferred at least 11 g / L, preferably at least 11.5 g / L, preferably at least 12 g / L, preferably at least 12.5 g / L, preferably at least 13 g / L, preferably at least 13 , 5 g / L, preferably at least 14 g / L, preferably at least 14.5 g / L, preferably at least 15 g / L.

Besonders bevorzugt erfolgt die Kultivierung der mindestens einen die Schwellen-Biomassenkonzentration, insbesondere der eine Schwellen-Biomassenkonzentration von 6 bis 10 g/L, bevorzugt 6 bis 9 g/L, bevorzugt 6 bis 8 g/L, bevorzugt 6 bis 7 g/L, bevorzugt 7 bis 10 g/L, bevorzugt 7 bis 9 g/L, bevorzugt 7 bis 8 g/L, bevorzugt höchstens 10 g/L, bevorzugt höchstens 9,5 g/L, bevorzugt höchstens 9 g/L, bevorzugt höchstens 8,5 g/L, bevorzugt höchstens 8 g/L, bevorzugt höchstens 7,5 g/L, bevorzugt höchstens 7 g/L, bevorzugt höchstens 6,5 g/L, bevorzugt höchstens 6 g/L, aufweisenden Mikroalgenkultur unter Phosphor-Limitierung und in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft gemäß Schritt c) bis zu einer End-Biomassekonzentration von höchstens 30 g/L, bevorzugt höchstens 28 g/L, bevorzugt höchstens 26 g/L, bevorzugt höchstens 24 g/L, bevorzugt höchstens 22 g/L, bevorzugt höchstens 20 g/L, bevorzugt höchstens 18 g/L, bevorzugt höchstens 16 g/L, bevorzugt höchstens 14 g/L, bevorzugt höchstens 12 g/L.The cultivation of the at least one threshold biomass concentration, in particular the threshold biomass concentration of 6 to 10 g / L, preferably 6 to 9 g / L, preferably 6 to 8 g / L, preferably 6 to 7 g / L, is particularly preferred , preferably 7 to 10 g / L, preferably 7 to 9 g / L, preferably 7 to 8 g / L, preferably at most 10 g / L, preferably at most 9.5 g / L, preferably at most 9 g / L, preferably at most 8.5 g / L, preferably at most 8 g / L, preferably at most 7.5 g / L, preferably at most 7 g / L, preferably at most 6.5 g / L, preferably at most 6 g / L, microalgae culture under phosphorus -Limitation and in the presence of the pre-cleaned supply air according to step c) up to a final biomass concentration of at most 30 g / L, preferably at most 28 g / L, preferably at most 26 g / L, preferably at most 24 g / L, preferred at most 22 g / L, preferably at most 20 g / L, preferably at most 18 g / L, preferably at most 16 g / L, preferably at most 14 g / L, preferably at most 12 g / L.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Phosphor-Limitierung in Schritt c) durch Verbrauch eines dem Kulturmedium zugegebenen Phosphor-Depots mindestens einer Phosphor-haltigen Komponente, bevorzugt einer gut löslichen Phosphor-haltigen Komponente, die ausreichend konzentriert ist, um das Erreichen einer Schwellen-Biomassekonzentration zu ermöglichen und keine Wachstumshemmung verursacht oder einer schwer löslichen Phosphor-haltige Komponente, beispielsweise Magnesiumammoniumphosphat (MAP). Gemäß diesen Ausführungsformen kann dem Kulturmedium zu Beginn des Verfahrens eine zuvor berechnete Menge eines Phosphor-Depots umfassend mindestens eine Phosphor-haltigen Komponente, bevorzugt mindestens eine gut lösliche Phosphor-haltige Komponente oder mindestens eine schwer lösliche Phosphor-haltige Komponente, zugesetzt werden, die bei Erreichen einer gewünschten Biomassekonzentration verbraucht ist, sodass ab diesem Zeitpunkt eine Wachstumshemmung durch Phosphor-Limitierung eintritt.In a preferred embodiment of the present invention, the phosphorus limitation takes place in step c) by consuming a phosphorus depot added to the culture medium of at least one phosphorus-containing component, preferably a readily soluble phosphorus-containing component that is sufficiently concentrated to achieve a Allow threshold biomass concentration and no growth inhibition caused or a poorly soluble phosphorus-containing component, for example magnesium ammonium phosphate (MAP). According to these embodiments, a previously calculated amount of a phosphorus depot comprising at least one phosphorus-containing component, preferably at least one readily soluble phosphorus-containing component or at least one sparingly soluble phosphorus-containing component, can be added to the culture medium at the beginning of the method Achieving a desired biomass concentration is consumed, so that from this point in time growth is inhibited by phosphorus limitation.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Phosphor-Limitierung beim Erreichen einer gewünschten Biomassekonzentration durch Beendigung einer kontinuierlichen oder schrittweisen Zugabe mindestens einer Phosphor-haltigen Komponente erreicht.In a further embodiment of the present invention, the phosphorus limitation is achieved when a desired biomass concentration is reached by terminating a continuous or stepwise addition of at least one phosphorus-containing component.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in Schritt c) in Anwesenheit einer wachstumshemmenden Menge eines Stoffes. Durch die Anwesenheit einer wachstumshemmenden Menge eines Stoffes wird die Lichtenergie von der Mikroalgenkultur vermehrt zur Biosynthese und Akkumulation von Speicherstoffen und/oder Sekundärmetaboliten genutzt. Dabei kann es sich bei der wachstumshemmenden Menge eines Stoffes um eine während des Wachstums der Mikroalgenkultur, insbesondere während der Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft und einer Phosphor-haltigen Komponente gemäß Schritt b), gebildete wachstumshemmende Menge eines Stoffes handeln. Bei der wachstumshemmenden Menge eines Stoffes kann es sich ebenfalls um eine beim Erreichen der Schwellen-Biomassekonzentration der Mikroalgenkultur von 6 bis 10 g/L zugesetzte Menge eines bestimmten Stoffes handeln, der eine Hemmung des Wachstums der Mikroalgenkultur bewirkt. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem in einer wachstumshemmenden Menge vorliegenden Stoff um einen sich durch Einleitung der vorgereinigten Luft, insbesondere durch kontinuierliche Einleitung der vorgereinigten Luft, in der mindestens einen Mikroalgenkultur akkumulierenden Stoff.In a preferred embodiment of the present invention, the at least one microalgae culture is cultivated in step c) in the presence of a growth-inhibiting amount of a substance. Due to the presence of a growth-inhibiting amount of a substance, the light energy is increasingly used by the microalgae culture for the biosynthesis and accumulation of storage substances and / or secondary metabolites. The growth-inhibiting amount of a substance can be a growth-inhibiting amount formed during the growth of the microalgae culture, in particular during the cultivation of the at least one microalgae culture in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned supply air and a phosphorus-containing component according to step b) act of a substance. The growth-inhibiting amount of a substance can also be an amount of a certain substance added when the threshold biomass concentration of the microalgae culture of 6 to 10 g / L is reached, which inhibits the growth of the microalgae culture. In a further embodiment of the present invention, the substance present in a growth-inhibiting amount is a substance that accumulates in the at least one microalgae culture by introducing the pre-cleaned air, in particular by continuously introducing the pre-cleaned air.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in den Schritten b) und c), bevorzugt in Schritt b), bevorzugt in Schritt c), unter Zuschaltung von künstlichem Licht, insbesondere LED-Licht.According to a preferred embodiment of the present invention, the at least one microalgae culture is cultivated in the at least one photobioreactor in steps b) and c), preferably in step b), preferably in step c), with switching on artificial light, in particular LED light .

In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in den Schritten b) und c), bevorzugt in Schritt b), bevorzugt in Schritt c), ausschließlich in Anwesenheit von künstlichem Licht, insbesondere LED-Licht.In an alternative embodiment of the present invention, the at least one microalgae culture is cultivated in the at least one photobioreactor in steps b) and c), preferably in step b), preferably in step c), exclusively in the presence of artificial light, in particular LED light. Light.

Durch die Verwendung von künstlichem Licht, insbesondere durch die Zuschaltung von künstlichem Licht, kann vorteilhafterweise eine Minderversorgung der mindestens einen Mikroalgenkultur mit Licht, insbesondere eine Minderversorgung der mindestens einen Mikroalgenkultur natürlichem Sonnenlicht, kompensiert werden. Zudem kann durch das künstliche Licht eine von der Tages- und Jahreszeit unabhängige, insbesondere ganztägige, insbesondere ganzjährige, Versorgung der mindestens einen Mikroalgenkultur mit der zur Photosynthese benötigten Lichtenergie gewährleistet werden. Dabei ist es für die Wahl der Lichtintensität entscheidend, dass diese einerseits hoch genug ist, um ein Wachstum und/oder die Biosynthese und Akkumulation von Speicherstoffen und/oder Sekundärmetaboliten zu gewährleisten, andererseits jedoch nicht so hoch gewählt wird, dass diese inhibierend auf das Wachstum der mindestens einen Mikroalgenkultur wirkt. Bei der Wahl der Lichtquelle, insbesondere der Intensität der gewählten Lichtquelle, ist zu beachten, dass eine zu hoch gewählte Lichtintensität zu einer Zerstörung des in den Mikroalgen enthaltenen und für die Photosynthese essentiellen Chlorophylls führen kann. Bei der Wahl einer geeigneten Lichtquelle, insbesondere einer geeigneten Lichtintensität, spielen unterschiedliche Faktoren wie Schichtdicke, Biomassekonzentration, Gasdurchsatz, Art und Zusammensetzung der verwendeten Mikroalgenkultur, etc. eine Rolle. Bei der Verwendung von künstlichem Licht kann die Intensität und die Wellenlänge des auf die mindestens eine Mikroalgenkultur einwirkenden Licht auf einfache Weise gewählt und/oder reguliert werden. Im Falle von intensivem natürlichem Sonnenlicht kann eine mögliche Inhibition des Mikroalgenwachstums beispielsweise durch eine geeignete Wahl der verwendeten Mikroalgenkultur, der Biomassekonzentration und des Gasdurchsatzes oder durch die Verwendung von Filtern verhindert werden.By using artificial light, in particular by switching on artificial light, it is advantageously possible to compensate for an insufficient supply of the at least one microalgae culture with light, in particular an insufficient supply of the at least one microalgae culture with natural sunlight. In addition, the artificial light can ensure that the at least one microalgae culture is supplied with the light energy required for photosynthesis, which is independent of the time of day and season, in particular all day, in particular all year round. It is crucial for the choice of light intensity that it is high enough on the one hand to ensure growth and / or the biosynthesis and accumulation of storage substances and / or secondary metabolites, but on the other hand not so high that it is inhibited on growth which affects at least one microalgae culture. When choosing the light source, in particular the intensity of the selected light source, it should be noted that too high a light intensity can lead to the destruction of the chlorophyll contained in the microalgae and essential for photosynthesis. When choosing a suitable light source, in particular a suitable light intensity, different factors such as layer thickness, biomass concentration, gas throughput, type and composition of the microalgae culture used, etc. play a role. When using artificial light, the intensity and the wavelength of the light acting on the at least one microalgae culture can be selected and / or regulated in a simple manner. In the case of intense natural sunlight, a possible inhibition of microalgae growth can be achieved, for example, by a suitable choice of used microalgae culture, the biomass concentration and the gas throughput or through the use of filters.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die in den Schritten a) bis d) aufgereinigte Raum- oder Stadtluft vor Verlassen des mindestens einen Photobioreaktors auf eine Luftfeuchtigkeit von 40 bis 60%, bevorzugt 42 bis 58%, bevorzugt 44 bis 56%, bevorzugt 46 bis 54%, bevorzugt 48 bis 52%, eingestellt wird. Besonders bevorzugt wird das bei Einstellung der Luftfeuchtigkeit zurückgewonnene Wasser in den mindestens eine Photobioreaktor zurückgeführt.In a further preferred embodiment of the present invention it is provided that the room or city air purified in steps a) to d) before leaving the at least one photobioreactor to a humidity of 40 to 60%, preferably 42 to 58%, preferably 44 to 56%, preferably 46 to 54%, preferably 48 to 52%, is set. The water recovered when the atmospheric humidity is adjusted is particularly preferably returned to the at least one photobioreactor.

Bevorzugt passiert die in den Schritten a) bis d) aufgereinigte Raum- oder Stadtluft vor Verlassen des mindestens eine Photobioreaktors mindestens einen Hygienefilter.The room or city air purified in steps a) to d) preferably passes through at least one hygiene filter before it leaves the at least one photobioreactor.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die mindestens eine in Schritt b) in dem mindestens einen Photobioreaktor zu kultivierende Mikroalgenkultur eine Anfangs-Biomassekonzentration von 0,2 g/L bis 4 g/L, bevorzugt 0,2 g/L bis 3,5 g/L, bevorzugt 0,2 g/L bis 3 g/L, bevorzugt 0,2 g/L bis 2,5 g/L, bevorzugt 0,2 g/L bis 2 g/L, bevorzugt 0,2 g/L bis 1,5 g/L, bevorzugt 0,2 g/L bis 1 g/L, bevorzugt 0,5 g/L bis 4 g/L, bevorzugt 0,5 g/L bis 3,5 g/L, bevorzugt 0,5 g/L bis 3 g/L, bevorzugt 0,5 g/L bis 2,5 g/L, bevorzugt 0,5 g/L bis 2 g/L, bevorzugt 0,5 g/L bis 1,5 g/L, bevorzugt 0,5 bis 1 g/L, bevorzugt 1 g/L bis 4 g/L, bevorzugt 1 g/L bis 3,5 g/L, bevorzugt 1 g/L bis 3 g/L, bevorzugt 1 g/L bis 2,5 g/L, bevorzugt 1 g/L bis 2 g/L, bevorzugt 1 g/L bis 1,5 g/L, auf.In a preferred embodiment of the present invention, the at least one microalgae culture to be cultivated in step b) in the at least one photobioreactor has an initial biomass concentration of 0.2 g / L to 4 g / L, preferably 0.2 g / L to 3, 5 g / L, preferably 0.2 g / L to 3 g / L, preferably 0.2 g / L to 2.5 g / L, preferably 0.2 g / L to 2 g / L, preferably 0.2 g / L to 1.5 g / L, preferably 0.2 g / L to 1 g / L, preferably 0.5 g / L to 4 g / L, preferably 0.5 g / L to 3.5 g / L, preferably 0.5 g / L to 3 g / L, preferably 0.5 g / L to 2.5 g / L, preferably 0.5 g / L to 2 g / L, preferably 0.5 g / L up to 1.5 g / L, preferably 0.5 to 1 g / L, preferably 1 g / L to 4 g / L, preferably 1 g / L to 3.5 g / L, preferably 1 g / L to 3 g / L, preferably 1 g / L to 2.5 g / L, preferably 1 g / L to 2 g / L, preferably 1 g / L to 1.5 g / L.

Bevorzugt weist die mindestens eine in Schritt b) in dem mindestens einen Photobioreaktor zu kultivierende Mikroalgenkultur eine Anfangs-Biomassekonzentration von mindestens 0,2 g/L, bevorzugt mindestens 0,5 g/L, bevorzugt mindestens 1 g/L, bevorzugt mindestens 1,5 g/L, bevorzugt mindestens 2 g/L, auf.The at least one microalgae culture to be cultivated in step b) in the at least one photobioreactor preferably has an initial biomass concentration of at least 0.2 g / L, preferably at least 0.5 g / L, preferably at least 1 g / L, preferably at least 1, 5 g / L, preferably at least 2 g / L.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die mindestens eine in Schritt b) in dem mindestens einen Photobioreaktor zu kultivierende Mikroalgenkultur eine Anfangs-Biomassekonzentration von höchstens 4 g/L, bevorzugt höchstens 3,5 g/L, bevorzugt höchstens 3 g/L, bevorzugt höchstens 2,5 g/L, bevorzugt höchstens 2 g/L, bevorzugt höchstens 1,5 g/L, bevorzugt höchstens 1 g/L, bevorzugt höchstens 0,5 g/L, auf.According to a further preferred embodiment, the at least one microalgae culture to be cultivated in step b) in the at least one photobioreactor has an initial biomass concentration of at most 4 g / L, preferably at most 3.5 g / L, preferably at most 3 g / L, preferably at most 2.5 g / L, preferably at most 2 g / L, preferably at most 1.5 g / L, preferably at most 1 g / L, preferably at most 0.5 g / L.

Bevorzugt handelt es sich bei der mindestens einen Mikroalgenkultur um eine unialgale Kultur, bevorzugt um eine axenische Kultur. Besonders bevorzugt ist die unialgale Kultur, bevorzugt axenische Kultur, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Chlorella, Chlamydomonas, Phaeodactylum, Nannochloropsis, Haematococcus, Diacronema, Synechococcus, Thermosynechococcus, Synechocystis, Porphyridium, Microchloropsis, Scenedesmus und Dunaliella.The at least one microalgae culture is preferably a unialgal culture, preferably an axenic culture. Particularly preferred is the unialgal culture, preferably axenic culture, preferably selected from the group consisting of: Chlorella, Chlamydomonas, Phaeodactylum, Nannochloropsis, Haematococcus, Diacronema, Synechococcus, Thermosynechococcus, Synechocystis, Porphyridium, Microchloropsis, Scenedesmus and Dunechococcus.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der mindestens einen Mikroalgenkultur um eine Mischkultur. Besonders bevorzugt umfasst die Mischkultur mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, Algengattungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Chlorella, Chlamydomonas, Phaeodactylum, Nannochloropsis, Haematococcus, Diacronema, Synechococcus, Thermosynechococcus, Synechocystis, Porphyridium, Microchloropsis, Scenedesmus und Dunaliella.In a further preferred embodiment of the present invention, the at least one microalgae culture is a mixed culture. The mixed culture particularly preferably comprises at least two, preferably at least three, preferably at least four, algae genera selected from the group consisting of: Chlorella, Chlamydomonas, Phaeodactylum, Nannochloropsis, Haematococcus, Diacronema, Synechococcus, Thermosynechococcus, Synechocystis, Porphyridium, Microchloropsis and Dunedesmus, Scenedesmusella.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mischkultur zwei, bevorzugt höchstens drei, bevorzugt höchstens vier, bevorzugt höchstens fünf, Algengattungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Chlorella, Chlamydomonas, Phaeodactylum, Nannochloropsis, Haemtoacoccus, Diacronema, Synechococcus, Thermosynechococcus, Synechocystis, Porphyridium, Microchloropsis, Scenedesmus und Dunaliella.In a preferred embodiment, the mixed culture comprises two, preferably at most three, preferably at most four, preferably at most five, algae genera selected from the group consisting of: Chlorella, Chlamydomonas, Phaeodactylum, Nannochloropsis, Haemtoacoccus, Diacronema, Synechococcus, Thermosynechococcus, Synechocystis, Porchlorphyridium, , Scenedesmus and Dunaliella.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Photobioreaktor der Vorrichtung austauschbar. Besonders bevorzugt wird die mindestens eine Mikroalgenkultur nach Schritt d) durch Austausch mindestens eines Photobioreaktors der Vorrichtung geerntet.In a preferred embodiment of the present invention, at least one photobioreactor of the device is exchangeable. The at least one microalgae culture is particularly preferably harvested after step d) by exchanging at least one photobioreactor of the device.

Durch die Austauschbarkeit mindestens eines Photobioreaktors der Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Vorliegen von mindestens zwei Photobioreaktoren kontinuierlich, bevorzugt quasi-kontinuierlich, betrieben werden. Insbesondere kann beispielsweise bei Erreichen der End-Biomassekonzentration der Austausch eines oder mehrerer Photobioreaktoren der Vorrichtung samt der darin enthaltenen mindestens einen Mikroalgenkultur erfolgen und der eine oder die mehreren Photobioreaktoren durch einen oder mehrere neues Kulturmedium enthaltende Photobioreaktoren ersetzt werden, sodass einerseits die Ernte von die End-Biomassekonzentration aufweisenden Mikroalgenkulturen erfolgt und andererseits durch den Einsatz eines oder mehrerer neues Kulturmedium enthaltender Photobioreaktoren eine Verdünnung der Biomassekonzentration in dem Gesamtsystem stattfindet. Der Austausch mindestens eines Photobioreaktors kann bevorzugt im laufenden Betrieb der Vorrichtung zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft stattfinden, wobei das Verfahren während des Austausches mindestens eines Photobioreaktors in mindestens einem verbleibenden Photobioreaktor der Vorrichtung weiterläuft.As at least one photobioreactor of the device can be exchanged, the method according to the invention can be operated continuously, preferably quasi-continuously, when there are at least two photobioreactors. In particular, when the final biomass concentration is reached, one or more photobioreactors of the device, including the at least one microalgae culture contained therein, can be replaced and the one or more photobioreactors can be replaced by one or more photobioreactors containing new culture medium, so that on the one hand the harvest of the end -Biomass concentration exhibiting microalgae cultures takes place and on the other hand through the use one or more photobioreactors containing new culture medium, a dilution of the biomass concentration in the overall system takes place. The exchange of at least one photobioreactor can preferably take place during operation of the device for cleaning room or city air, the method continuing during the exchange of at least one photobioreactor in at least one remaining photobioreactor of the device.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Wertstofffraktion erhältlich, bevorzugt erhalten, aus dem erfindungsgemäßen Verfahren.The present invention also relates to a fraction of valuable substances obtainable, preferably obtained, from the process according to the invention.

Die aus dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche, bevorzugt erhaltene, Wertstofffraktion zeichnet sich insbesondere durch ihren hohen Gehalt an Speicherstoffen, insbesondere an Kohlenhydraten und Lipiden, und/oder Sekundärmetaboliten aus.The valuable material fraction obtainable, preferably obtained, from the process according to the invention is characterized in particular by its high content of storage substances, in particular of carbohydrates and lipids, and / or secondary metabolites.

Der hohe Gehalt der Wertstofffraktion an Speicherstoffen und/oder Sekundärmetaboliten ist dabei insbesondere darauf zurückzuführen, dass in dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Erreichen einer Schwellen-Biomassekonzentration der Mikroalgenkultur eine Phosphor-Limitierung erfolgt, die dazu führt, dass die Mikroalgen die Lichtenergie bevorzugt zur Biosynthese und Akkumulierung von Speicherstoffen, insbesondere von Kohlenhydraten und Lipiden, und/oder Sekundärmetaboliten nutzen. Ein besonderes Merkmal der durch die Phosphor-Limitierung in Schritt c) in Schritt d) erhaltenen Wertstofffraktion ist neben dem im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren erhöhten Gehalt an energiereichen Speicherstoffen und/oder Sekundärmetaboliten die Tatsache, dass die akkumulierten Speicherstoffe, insbesondere Kohlenhydrate und Lipide, einen geringen Gehalt an Stickstoff, Schwefel und Phosphor aufweisen, besonders bevorzugt frei von Stickstoff, Schwefel und Phosphor sind.The high content of the valuable fraction of storage materials and / or secondary metabolites is due in particular to the fact that in the method according to the invention, when a threshold biomass concentration of the microalgae culture is reached, phosphorus is limited, which means that the microalgae prefer to use light energy for biosynthesis and accumulation of storage materials, in particular of carbohydrates and lipids, and / or secondary metabolites. A special feature of the valuable fraction obtained by limiting phosphorus in step c) in step d) is, in addition to the higher content of energy-rich storage substances and / or secondary metabolites compared to conventional methods, the fact that the accumulated storage substances, in particular carbohydrates and lipids, have a have a low content of nitrogen, sulfur and phosphorus, are particularly preferably free of nitrogen, sulfur and phosphorus.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend

  1. i) mindestens einen Einlass für Raum- oder Stadtluft,
  2. ii) mindestens eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit einer Partikelgröße von mindestens 10 µm,
  3. iii) mindestens einen Photobioreaktor und
  4. iv) mindestens einen Auslass für aufreinigte Raum- oder Stadtluft, wobei der mindestens eine Photobioreaktor der Vorrichtung austauschbar ist.
The present invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention, comprising
  1. i) at least one inlet for room or city air,
  2. ii) at least one device for separating particles with a particle size of at least 10 µm,
  3. iii) at least one photobioreactor and
  4. iv) at least one outlet for purified room or city air, the at least one photobioreactor of the device being exchangeable.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der mindestens einen Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit einer Partikelgröße von mindestens 10 µm um einen Filter.According to a preferred embodiment of the present invention, the at least one device for separating particles with a particle size of at least 10 μm is a filter.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung mindestens zwei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens drei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens vier Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens fünf Photobioreaktoren.In a preferred embodiment of the present invention, the device comprises at least two photobioreactors, preferably at least three photobioreactors, preferably at least four photobioreactors, preferably at least five photobioreactors.

Besonders bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens zwei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens drei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens vier Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens fünf Photobioreaktoren, von denen mindestens ein Photobioreaktor austauschbar ist.The device according to the invention particularly preferably comprises at least two photobioreactors, preferably at least three photobioreactors, preferably at least four photobioreactors, preferably at least five photobioreactors, of which at least one photobioreactor is exchangeable.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens zwei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens drei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens vier Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens fünf Photobioreaktoren, die parallel zueinander angeordnet sind.In a further preferred embodiment of the present invention, the device according to the invention comprises at least two photobioreactors, preferably at least three Photobioreactors, preferably at least four photobioreactors, preferably at least five photobioreactors, which are arranged parallel to one another.

Bevorzugt sind die, bevorzugt parallel zueinander angeordneten, mindestens zwei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens drei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens vier Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens fünf Photobioreaktoren, miteinander verbunden. Besonders bevorzugt stehen die mindestens zwei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens drei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens vier Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens fünf Photobioreaktoren, miteinander in Flüssigkeitskontakt. Gemäß dieser Ausführungsform können die in den mindestens zwei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens drei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens vier Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens fünf Photobioreaktoren, enthaltenen Mikroalgenkulturen zwischen den mindestens zwei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens drei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens vier Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens fünf Photobioreaktoren, zirkulieren.The at least two photobioreactors, preferably at least three photobioreactors, preferably at least four photobioreactors, preferably at least five photobioreactors, which are preferably arranged parallel to one another, are preferably connected to one another. The at least two photobioreactors, preferably at least three photobioreactors, preferably at least four photobioreactors, preferably at least five photobioreactors, are particularly preferably in liquid contact with one another. According to this embodiment, the microalgae cultures contained in the at least two photobioreactors, preferably at least three photobioreactors, preferably at least four photobioreactors, preferably at least five photobioreactors, circulate between the at least two photobioreactors, preferably at least three photobioreactors, preferably at least four photobioreactors, preferably at least five photobioreactors .

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung werden, bevorzugt parallel zu einander angeordnete, bevorzugt miteinander verbundene, mindestens zwei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens drei Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens vier Photobioreaktoren, bevorzugt mindestens fünf Photobioreaktoren, einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auch als „Stack“ bezeichnet.In connection with the present invention, at least two photobioreactors, preferably at least three photobioreactors, preferably at least four photobioreactors, preferably at least five photobioreactors, of a device according to the invention, of a device according to the invention, are also referred to as a “stack”.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, bevorzugt mindestens fünf, bevorzugt parallel zueinander angeordnete, bevorzugt miteinander verbundene, Photobioreaktoren, wobei den Einzelreaktoren vorgereinigten Zuluft, insbesondere vorgereinigter Raum- oder Stadtluft, über mindestens einen Lüfter oder mindestens einen Kompressor, bevorzugt über mindestens einen Lüfter, bevorzugt über mindestens einen Kompressor, zugeführt wird. Eine Durchmischung der jeweils in den mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, bevorzugt mindestens fünf, bevorzugt parallel zueinander angeordneten, miteinander verbundenen Photobioreaktoren befindlichen Flüssigkeit, insbesondere der mindestens einen Mikroalgenkultur, kann beispielsweise über eine gemeinsame Rückführleitung erfolgen, in die jeweils aus dem oberen Bereich der Einzelreaktoren entspringe Leitungen münden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform entspringen aus der gemeinsamen Rückführleitung in den unteren Flüssigkeitsbereich der jeweiligen Einzelreaktoren mündende Leitungen.In a preferred embodiment, the device according to the invention comprises at least two, preferably at least three, preferably at least four, preferably at least five, preferably arranged parallel to one another, preferably connected to one another, photobioreactors, the individual reactors having pre-cleaned supply air, in particular pre-cleaned room or city air, via at least one Fan or at least one compressor, preferably via at least one fan, preferably via at least one compressor, is supplied. Mixing of the liquid in the at least two, preferably at least three, preferably at least four, preferably at least five, preferably arranged parallel to one another, interconnected photobioreactors, in particular the at least one microalgae culture, can take place, for example, via a common return line, into which in each case from Lines emerge from the upper area of the individual reactors. According to a preferred embodiment, lines opening into the lower liquid region of the respective individual reactors arise from the common return line.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens eine künstliche Lichtquelle. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der mindestens einen künstlichen Lichtquelle um eine LED-Lampe.According to a further preferred embodiment, the device comprises at least one artificial light source. The at least one artificial light source is particularly preferably an LED lamp.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, bevorzugt mindestens fünf, bevorzugt parallel zueinander angeordnete, bevorzugt miteinander verbundene, Photobioreaktoren, wobei jeweils zwischen zwei Photobioreaktoren eine künstliche Lichtquelle angeordnet ist.In a preferred embodiment of the present invention, the device according to the invention comprises at least two, preferably at least three, preferably at least four, preferably at least five, preferably arranged parallel to one another, preferably connected to one another, photobioreactors, an artificial light source being arranged between each two photobioreactors.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung mindestens einen Einfrierschutz auf. Das Vorliegen mindestens eines Einfrierschutzes kann dabei insbesondere beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinigung von Stadtluft und damit möglicherweise bei jahres- und/oder tageszeitabhängiger Exposition von Temperaturen von unter 0° C von Vorteil sein, sodass ein bevorzugt ganzjähriger und/oder ganztägiger Betrieb der Vorrichtung gewährleistet werden kann. In einer besonderen Ausführungsform handelt es sich bei dem mindestens einen Einfrierschutz um den mindestens einen Photobioreaktor umgebende Rollfolien, insbesondere motorisch bewegliche Rollfolien. Besonders bevorzugt wird durch das Umgeben des mindestens einen Photobioreaktors der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere der gesamten erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit Rollfolien in Kombination mit der von mindestens einer künstlichen Lichtquelle, insbesondere LED-Lichtquelle, erzeugter Wärme ein Einfrieren der Flüssigkeit in dem mindestens einen Photobioreaktor verhindert.In a preferred embodiment of the present invention, the device has at least one anti-freeze device. The presence of at least one anti-freeze protection can be of advantage especially when using the device according to the invention for cleaning city air and thus possibly with exposure to temperatures below 0 ° C depending on the year and / or time of day, so that preferably all-year and / or all-day operation of the device can be guaranteed. In a particular embodiment, the at least one anti-freeze protection is a roll film surrounding the at least one photobioreactor, in particular a motor-driven roll film. Particularly preferably, by surrounding the at least one photobioreactor of the device according to the invention, in particular the entire device according to the invention, with roll films in combination with the heat generated by at least one artificial light source, in particular LED light source, freezing of the liquid in the at least one photobioreactor is prevented.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens einen Überhitzungsschutz auf. Das Vorliegen mindestens eines Überhitzungsschutzes kann dabei insbesondere beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinigung von Stadtluft und damit bei möglichem Entstehen von das Wachstum der mindestens einen Mikroalgenkultur beeinträchtigenden hohen Temperaturen, insbesondere Temperaturen von > 35° C, von Vorteil sein, sodass ein bevorzugt ganzjähriger und/oder ganztägiger Betrieb der Vorrichtung gewährleistet werden kann. In einer besonderen Ausführungsform handelt es sich bei dem mindestens einen Überhitzungsschutz um den mindestens einen Photobioreaktor umgebende Rollfolien, insbesondere motorisch bewegliche Rollfolien. Besonders bevorzugt wird durch das Umgeben des mindestens eine Photobioreaktors der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere der gesamten erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Rollfolien, insbesondere Rollfolien mit IR-Schutz, ein Überhitzen der Flüssigkeit in dem mindestens einen Photobioreaktor, insbesondere eine das Wachstum beeinträchtigenden Temperatur, insbesondere eine Temperatur von > 35° C, durch intensives natürliches Sonnenlicht verhindert.In a further preferred embodiment of the present invention, the device according to the invention has at least one overheating protection. The presence of at least one overheating protection can be of advantage in particular when using the device according to the invention for cleaning city air and thus in the event of the possible occurrence of high temperatures, in particular temperatures of> 35 ° C, which impair the growth of the at least one microalgae culture, so that a preferably year-round and / or all-day operation of the device can be guaranteed. In a particular embodiment, the at least one overheating protection is a roll film surrounding the at least one photobioreactor, in particular a motorized roll film. By surrounding the at least one photobioreactor of the device according to the invention, in particular the entire device according to the invention with rolled films, in particular rolled films with IR protection, overheating of the liquid in the at least one photobioreactor, in particular a temperature impairing growth, in particular a temperature of > 35 ° C, prevented by intense natural sunlight.

Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Anlage zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft unter Bereitstellung mindestens einer Wertstofffraktion, umfassend mindestens zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen, wobei die mindestens zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen in der Anlage übereinander und jeweils verdreht zueinander angeordnet sind.The present invention also relates to a system for purifying room or city air while providing at least one valuable fraction, comprising at least two devices according to the invention, the at least two devices according to the invention being arranged one above the other in the system and each rotated relative to one another.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die mindestens zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen in der Anlage übereinander und jeweils um 60 bis 120°, bevorzugt 70 bis 110°, bevorzugt 80 bis 100°, bevorzugt 85 bis 95°, bevorzugt 90°, verdreht zueinander angeordnet.In a preferred embodiment of the present invention, the at least two devices according to the invention are arranged one above the other in the system and each rotated by 60 to 120 °, preferably 70 to 110 °, preferably 80 to 100 °, preferably 85 to 95 °, preferably 90 ° .

Besonders bevorzugt sind die mindestens zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen in der Anlage übereinander und jeweils um mindestens 10°, bevorzugt mindestens 20°, bevorzugt um mindestens 30°, bevorzugt um mindestens 45°, bevorzugt um mindestens 60°, bevorzugt um mindestens 75°, bevorzugt um mindestens 80°, bevorzugt um mindestens 90°, verdreht zueinander angeordnet.The at least two devices according to the invention are particularly preferred in the system one above the other and each by at least 10 °, preferably at least 20 °, preferably by at least 30 °, preferably by at least 45 °, preferably by at least 60 °, preferably by at least 75 °, preferably by at least 80 °, preferably arranged rotated by at least 90 ° with respect to one another.

Durch die Anordnung der mindestens zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen übereinander und damit verbunden eine hauptsächlich vertikale Erstreckung der Anlage wird vorteilhafterweise ein insbesondere in Städten aufgrund des oftmals begrenzten Raumangebots bevorzugter oder gar erforderlicher raumsparender Betrieb der Anlage ermöglicht. Ferner kann durch die Anordnung der jeweils mindestens zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen übereinander und jeweils verdreht zueinander eine effiziente Ausnutzung des natürlichen Sonnenlichts über den gesamten Verlauf des Tages erreicht werden.The arrangement of the at least two devices according to the invention one above the other and, associated with this, a mainly vertical extension of the system advantageously enables a space-saving operation of the system, which is preferred or even required, particularly in cities due to the often limited space available. Furthermore, by arranging the at least two devices according to the invention one above the other and each rotated relative to one another, an efficient use of natural sunlight can be achieved over the entire course of the day.

Die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren getroffenen Aussagen und beschriebenen Ausführungsformen gelten mutatis mutandis auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und die erfindungsgemäße Anlage zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft und umgekehrt.The statements made above and described embodiments in connection with the method according to the invention also apply mutatis mutandis to the device according to the invention for carrying out the method according to the invention and the system according to the invention for purifying room or city air and vice versa.

Der Begriff „Photobioreaktor“ bezeichnet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Bioreaktor oder Fermenter der zur Kultivierung von photoautotrophen Organismen, insbesondere photoautotrophen Mikroalgen, geeignet ist. Ein besonderes Merkmal eines erfindungsgemäßen Photobioreaktors ist die Durchlässigkeit des Reaktors, insbesondere der Reaktorwände, für Licht, welches von den in dem Photobioreaktor enthaltenen photoautotrophen Organismen zur Photosynthese genutzt werden kann.In connection with the present invention, the term “photobioreactor” denotes a bioreactor or fermenter which is suitable for the cultivation of photoautotrophic organisms, in particular photoautotrophic microalgae. A special feature of a photobioreactor according to the invention is the permeability of the reactor, in particular the reactor walls, to light which can be used for photosynthesis by the photoautotrophic organisms contained in the photobioreactor.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Wertstofffraktion“ eine Gruppe an Stoffen verstanden, die sich dadurch auszeichnet, für eine bestimmte Nutzung von besonderem Wert zu sein. Insbesondere bezeichnet der Begriff die im erfindungsgemäßen Verfahren gebildete Biomasse an Mikroalgen, sowie die von diesen gebildeten energiereichen organischen Verbindungen, insbesondere Speicherstoffe, die nach Ernte der photoautotrophen Mikroalgen als regenerierbarer Energieträger beispielsweise für Biogasanlagen oder für die Herstellung von Biodiesel zur Verfügung stehen. Die besondere Wertigkeit der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildeten Wertstofffraktion ergibt sich dabei insbesondere aus dem Vorliegen von akkumulierten Speicherstoffen, insbesondere von Kohlenhydraten und Lipiden, die eine hohe Energiedichte aufweisen und bevorzugt einen geringen Gehalt an Stickstoff, Schwefel und Phosphor haben, besonders bevorzugt frei von Stickstoff, Schwefel und Phosphor sind. Der hohe Anteil dieser Speicherstoffe in der Biomasse erleichtert dabei zusätzlich deren ökonomische Verwertung. Sekundärmetabolite, die ebenfalls unter Wachstumslimitierung durch Phosphor gebildet werden können, sind häufig pharmakologisch interessante Verbindungen, die beispielsweise Konkurrenzorganismen am Wachstum hindern können. Der Wert solcher Stoffe kann den Wert der Speicherstoffe in der Wertstofffraktion wesentlich übersteigen.In connection with the present invention, the term “valuable material fraction” is understood to mean a group of substances which is characterized by being of particular value for a specific use. In particular, the term denotes the biomass of microalgae formed in the process according to the invention, as well as the energy-rich organic compounds formed by them, in particular storage materials that are available as regenerable energy sources, for example for biogas plants or for the production of biodiesel, after the photoautotrophic microalgae are harvested. The special value of the valuable fraction formed with the process according to the invention results in particular from the presence of accumulated storage materials, in particular carbohydrates and lipids, which have a high energy density and preferably have a low content of nitrogen, sulfur and phosphorus, particularly preferably free of nitrogen , Sulfur and phosphorus are. The high proportion of these storage materials in the biomass also makes it easier to use them economically. Secondary metabolites, which can also be formed while growth is limited by phosphorus, are often pharmacologically interesting compounds which, for example, can prevent competing organisms from growing. The value of such substances can significantly exceed the value of the storage substances in the valuable fraction.

Der Begriff „Anfangs-Biomassenkonzentration“ bezeichnet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die zu Beginn des Verfahrens in dem mindestens einen Photobioreaktor vorliegende Konzentration an Mikroalgen in der mindestens einen Mikroalgenkultur. Dabei hängt die Wahl einer geeigneten „Anfangs-Biomassekonzentration“ von unterschiedlichen Faktoren ab, wie Art der verwendeten Mikroalgen, Temperatur, Lichtintensität, CO2- und NOx-Konzentration.In connection with the present invention, the term “initial biomass concentration” denotes the concentration of microalgae present in the at least one microalgae culture in the at least one photobioreactor at the beginning of the method. The choice of a suitable “initial biomass concentration” depends on various factors, such as the type of microalgae used, temperature, light intensity, and CO 2 and NO x concentration.

Unter der Bezeichnung „Schwellen-Biomassekonzentration“ wird erfindungsgemäß eine während der Kultivierung in dem mindestens einen Photobioreaktor gemäß Schritt b) erreichte Konzentration an Mikroalgen in dem mindestens einen Photobioreaktor bezeichnet, ab der eine Wachstumshemmung durch Phosphor-Limitierung und/oder durch Anwesenheit einer wachstumshemmenden Konzentration eines Stoffes erfolgt.According to the invention, the term “threshold biomass concentration” denotes a concentration of microalgae in the at least one photobioreactor achieved during cultivation in the at least one photobioreactor according to step b), from which growth inhibition by phosphorus limitation and / or by the presence of a growth-inhibiting concentration of a substance takes place.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einer „End-Biomassekonzentration“ die Konzentration an Mikroalgen in dem mindestens einen Photobioreaktor bezeichnet bis zu der eine Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur unter Phosphor-Limitierung und in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft gemäß Schritt c) erfolgt. Bevorzugt erfolgt beim Erreichen der „End-Biomassekonzentration“ die Ernte zumindest eines Teils der Mikroalgen der mindestens einen Mikroalgenkultur.In connection with the present invention, a “final biomass concentration” denotes the concentration of microalgae in the at least one photobioreactor up to which the at least one microalgae culture is cultivated with phosphorus limitation and in the presence of the pre-cleaned supply air according to step c). When the “final biomass concentration” is reached, at least some of the microalgae of the at least one microalgae culture are preferably harvested.

Der Begriff „unialgale Kultur“ bezeichnet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Mikroalgenkultur, in der nur eine einzige Algenart vorkommt. Der Begriff schließt demnach nicht aus, dass in der Mikroalgenkultur neben der betreffenden Algenart noch weitere Organismen, beispielsweise Bakterien, vorliegen.In connection with the present invention, the term “unialgal culture” denotes a microalgae culture in which only one type of algae occurs. The term therefore does not exclude the fact that the microalgae culture contains other organisms, such as bacteria, in addition to the type of algae concerned.

Unter dem Begriff „axenische Kultur“ wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Reinkultur verstanden. Der Begriff bezeichnet demnach eine Mikroalgenkultur, in der nur eine einzige Algenart vorkommt, wobei neben der betreffenden Algenart keine weiteren Organismen, insbesondere keine Bakterien, in der Kultur vorliegen.In connection with the present invention, the term “axenic culture” is understood to mean a pure culture. The term accordingly denotes a microalgae culture in which only a single type of algae occurs, with no other organisms, in particular no bacteria, being present in the culture besides the type of algae in question.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter den Begriffen „umfassend“ und „aufweisend“ verstanden, dass zusätzlich zu den von diesen Begriffen explizit erfassten Elementen noch weitere, nicht explizit genannte Elemente hinzutreten können. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter diesen Begriffen auch verstanden, dass allein die explizit genannten Elemente erfasst werden und keine weiteren Elemente vorliegen. In dieser besonderen Ausführungsform ist die Bedeutung der Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ gleichbedeutend mit dem Begriff „bestehend aus“. Darüber hinaus erfassen die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ auch Zusammensetzungen, die neben den explizit genannten Elementen auch weitere nicht genannte Elemente enthalten, die jedoch von funktionell und qualitativ untergeordneter Natur sind. In dieser Ausführungsform sind die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ gleichbedeutend mit dem Begriff „im Wesentlichen bestehend aus“.In connection with the present invention, the terms “comprising” and “having” are understood to mean that, in addition to the elements explicitly covered by these terms, further elements that are not explicitly mentioned can be added. In connection with the present invention, these terms are also understood to mean that only the explicitly named elements are included and no further elements are present. In this particular embodiment, the meaning of the terms “comprising” and “having” is synonymous with the term “consisting of”. In addition, the terms “comprising” and “having” also include compositions which, in addition to the explicitly named elements, also contain other non-named elements, but which are functionally and qualitatively subordinate in nature. In this embodiment, the terms “comprising” and “having” are synonymous with the term “consisting essentially of”.

Unter dem Begriff „und/oder“ wird in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, dass alle Mitglieder einer Gruppe, welche durch den Begriff „und/oder“ verbunden sind, sowohl alternativ zueinander als auch jeweils untereinander kumulativ in einer beliebigen Kombination offenbart sind. Dies bedeutet für den Ausdruck „A, B und/oder C“, dass folgender Offenbarungsgehalt darunter zu verstehen ist: a) A oder B oder C oder b) (A und B) oder c) (A und C) oder d) (B und C) oder e) (A und B und C).In connection with the present invention, the term “and / or” is understood to mean that all members of a group which are connected by the term “and / or” are disclosed both as alternatives to one another and also cumulatively with one another in any combination. For the expression "A, B and / or C" this means that the following disclosure content is to be understood: a) A or B or C or b) (A and B) or c) (A and C) or d) ( B and C) or e) (A and B and C).

Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Further embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand eines Beispiels und der Figuren näher erläutert.The present invention is explained in more detail below using an example and the figures.

Dabei zeigt

  • 1 zwei schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft (1) mit zur Veranschaulichung transparent dargestelltem Gehäuse (11) (1A) und mit Gehäuse (11) (1B). Bei der dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft (1) tritt zu reinigende Luft über einen Lufteinlass (2) in die Vorrichtung ein und passiert zur Vorreinigung der Zuluft zunächst einen Grobfilter (3) und einen Sterilfilter (4). Im unteren Bereich der Vorrichtung sind diverse Maschinenkomponenten und die Maschinensteuerung (5) untergebracht. Die vorgereinigte Zuluft wird über einen Luftverteiler (6) den parallel zueinander angeordneten Photobioreaktoren mit LED-Beleuchtung (7) zugeführt. Nach Durchströmen der Photobioreaktoren mit LED-Beleuchtung (7) wird die aufgereinigte Luft (Abluft) über Luftrückführungen (8) einer Vorrichtung zur Luftaufbereitung und -kondensation (9) zugeführt und die aufbereitete, gereinigte und mit Sauerstoff angereicherte Abluft über einen Luftauslass (10) wieder freigesetzt.
  • 2 zwei perspektivische schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Anlage zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft (100) umfassend drei übereinander und jeweils um 90° verdreht zueinander angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtungen zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft (104, 105, 106). In Betrieb der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage (100) wird den drei erfindungsgemäßen Vorrichtungen (104, 105, 106) über einen Lufteinlass (101) und ein vertikal angeordnetes Saugrohr mit Grobfilter (102) zu reinigende Luft zugeführt. Nach dem Durchströmen der jeweils fünf parallel zueinander angeordneten Photobioreaktoren der drei erfindungsgemäßen Vorrichtungen (104, 105, 106) wird die gereinigte und mit Sauerstoff angereicherte Luft über eine Luftrückführung (107) und einen Luftauslass (108) wieder freigesetzt. In der Luftrückführung (107) erfolgt bevorzugt eine Kondensation des in der Abluft enthaltenen Wassers, das anschließend in die Photobioreaktoren zurückgeführt wird. Im unteren Bereich der dargestellten Anlage (100) sind die Maschinenkomponenten und die Maschinensteuerung (103) der Anlage (100) untergebracht.
It shows
  • 1 two schematic representations of a device according to the invention for cleaning room or city air ( 1 ) with the housing shown as transparent for illustration ( 11 ) ( 1A) and with housing ( 11 ) ( 1B) . In the illustrated embodiment of the device for cleaning room or city air ( 1 ) air to be cleaned enters via an air inlet ( 2 ) into the device and first passes through a coarse filter ( 3rd ) and a sterile filter ( 4th ). In the lower area of the device are various machine components and the machine control ( 5 ) housed. The pre-cleaned supply air is distributed via an air distributor ( 6th ) the parallel arranged photobioreactors with LED lighting ( 7th ) supplied. After flowing through the photobioreactors with LED lighting ( 7th ) the purified air (exhaust air) is returned via air recirculation ( 8th ) a device for air conditioning and condensation (9) and the conditioned, cleaned and oxygen-enriched exhaust air via an air outlet ( 10 ) released again.
  • 2 two perspective schematic representations of a system according to the invention for the purification of room or city air ( 100 ) comprising three devices according to the invention for the purification of room or city air arranged one above the other and rotated by 90 ° to each other ( 104 , 105 , 106 ). In operation of the illustrated embodiment of the system according to the invention ( 100 ) is the three devices according to the invention ( 104 , 105 , 106 ) via an air inlet ( 101 ) and a vertically arranged suction pipe with a coarse filter ( 102 ) air to be cleaned is supplied. After flowing through the five parallel photobioreactors of the three devices according to the invention ( 104 , 105 , 106 ) the cleaned and oxygen-enriched air is returned via an air return ( 107 ) and an air outlet ( 108 ) released again. In the air return ( 107 ) there is preferably a condensation of the water contained in the exhaust air, which is then returned to the photobioreactors. In the lower area of the system shown ( 100 ) are the machine components and the machine control ( 103 ) the plant ( 100 ) housed.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Vorrichtung zur Aufreinigung von Raum- oder StadtluftDevice for cleaning room or city air
22
LufteinlassAir inlet
33
GrobfilterCoarse filter
44th
SterilfilterSterile filter
55
Maschinenkomponenten und MaschinensteuerungMachine components and machine control
66th
LuftverteilerAir distributor
77th
Photobioreaktoren mit LED-BeleuchtungPhotobioreactors with LED lighting
88th
LuftrückführungAir recirculation
99
Luftaufbereitung und -kondensationAir treatment and condensation
1010
LuftauslassAir outlet
1111
Gehäusecasing
100100
Anlage zur Aufreinigung von Raum- oder StadtluftSystem for cleaning room or city air
101101
LufteinlassAir inlet
102102
Saugrohr mit GrobfilterSuction pipe with coarse filter
103103
Maschinenkomponenten und MaschinensteuerungMachine components and machine control
104104
Vorrichtungen zur Aufreinigung von Raum- oder StadtluftDevices for cleaning room or city air
105105
Vorrichtungen zur Aufreinigung von Raum- oder StadtluftDevices for cleaning room or city air
106106
Vorrichtungen zur Aufreinigung von Raum- oder StadtluftDevices for cleaning room or city air
107107
LuftrückführungAir recirculation
108108
LuftauslassAir outlet

Beispiel:Example:

Assimilierung von CO2 aus Zuluft mittels eines PhotobioreaktorsAssimilation of CO 2 from supply air by means of a photobioreactor

Zur Bestimmung der Reinigungsleistung eines Mikroalgen enthaltenden Photobioreaktors wurde die Abnahme der CO2-Konzentration bei zwei unterschiedlichen Eingangskonzentrationen an CO2 in der Zuluft bestimmt.To determine the cleaning performance of a photobioreactor containing microalgae, the decrease in the CO 2 concentration at two different inlet concentrations of CO 2 in the supply air was determined.

Dazu wurde ein Photobioreaktor mit einem Arbeitsvolumen von 24,5 L eingesetzt. Als photoautotropher Mikroorganismen wurde eine axenische Kultur der Grünalge Chlorella vulgaris verwendet. Der in die Mikroalgenkultur eingeleitete Gasvolumenstrom betrug 550 L/h was einem Gasdurchsatz von 0,37 vvm (Vol. Luft / Vol. Kulturmedium / min) entsprach. Die Kultivierung der Mikroalgen erfolgte bei einer Temperatur von 24,2 ± 0,7 °C. Die verwendete Photonenflussdichte (Lichtintensität) betrug 380 µmol m-2 s-1 und wurde kontinuierlich mittels einer Hochdruck-Natriumdampflampe bereitgestellt. Das Kulturmedium setzte sich wie folgt zusammen: 0,56 g/L CaCl2, 3,5 g/L Ocean Instant, 2,46 g/L MgSO4 × 7 H2O, 5 mg/L CoSO4 × 7 H2O, 0,5 mg/L CuSO4 × 5 H2O, 20 mg/L MnCl2 × 4 H2O, 5 mg/L Na2MoO4 × 2 H2O, 5 mg/L ZnSO4 × 7 H2O, 11,75 mg/L C6H5FeO7 × H2O. Der pH-Wert schwankte während der Kultivierung in einem Bereich von 7,4 bis 8,5. Der für das Wachstum der Mikroalgen erforderliche Stickstoff wurde im vorliegenden Beispiel in Form von NH4HCO3 bereitgestellt, wobei die Zielkonzentration an Ammonium im Medium 300 mg/L betrug. Als Phosphorquelle diente ein Puffer aus KH2PO4 und K2HPO4 mit einer Phosphat-Zielkonzentration im Medium von 200 mg/L. Die Anfangs-Biomassekonzentration wurde auf 2 g/L eingestellt. Die Kultivierung der Mikroalgen im Photobioreaktor erfolgte bis zu einer Biomassekonzentration von 4,6 g/L. Die Ergebnisse des Versuchs sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1: CO2-Assimilierung durch Mikroalgen Eingangskonzentration (CO2) Gasdurchsatz Wachstumsrate CO2-Abnahme [ppm] [vvm] [g/L/d] [ppm] 2500 0,37 0,21 ca. 500 1500 0,37 0,21 ca. 500 A photobioreactor with a working volume of 24.5 L was used for this purpose. An axenic culture of the green alga Chlorella vulgaris was used as the photoautotrophic microorganism. The gas volume flow introduced into the microalgae culture was 550 l / h, which corresponds to a gas throughput of 0.37 vvm (vol. Air / vol. Culture medium / min). The microalgae were cultivated at a temperature of 24.2 ± 0.7 ° C. The photon flux density (light intensity) used was 380 μmol m -2 s -1 and was provided continuously by means of a high-pressure sodium vapor lamp. The culture medium was composed as follows: 0.56 g / L CaCl 2 , 3.5 g / L Ocean Instant, 2.46 g / L MgSO 4 × 7 H 2 O, 5 mg / L CoSO 4 × 7 H 2 O, 0.5 mg / L CuSO 4 × 5 H 2 O, 20 mg / L MnCl 2 × 4 H 2 O, 5 mg / L Na 2 MoO 4 × 2 H 2 O, 5 mg / L ZnSO 4 × 7 H 2 O, 11.75 mg / LC 6 H 5 FeO 7 × H 2 O. The pH fluctuated in a range from 7.4 to 8.5 during the cultivation. The nitrogen required for the growth of the microalgae was provided in the present example in the form of NH 4 HCO 3 , the target concentration of ammonium in the medium being 300 mg / L. A buffer composed of KH 2 PO 4 and K 2 HPO 4 with a target phosphate concentration in the medium of 200 mg / L served as the source of phosphorus. The initial biomass concentration was adjusted to 2 g / L. The microalgae were cultivated in the photobioreactor up to a biomass concentration of 4.6 g / L. The results of the experiment are shown in Table 1. Table 1: CO 2 assimilation by microalgae Input concentration (CO 2 ) Gas throughput Growth rate CO 2 decrease [ppm] [vvm] [g / L / d] [ppm] 2500 0.37 0.21 about 500 1500 0.37 0.21 about 500

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 1326959 B1 [0011]EP 1326959 B1 [0011]

Claims (20)

Verfahren zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft unter Bereitstellung mindestens einer Wertstofffraktion in einer Vorrichtung zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft enthaltend mindestens einen Photobioreaktor, umfassend die Schritte: a) Vorreinigung von Raum- oder Stadtluft mittels Abscheidung von Partikeln mit einer Partikelgröße von mindestens 10 µm zum Erhalt einer vorgereinigten Zuluft, b) Kultivierung mindestens einer Mikroalgenkultur in dem mindestens einen Photobioreaktor in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft und einer Phosphor-haltigen Komponente bis zum Erreichen einer Schwellen-Biomassekonzentration der Mikroalgenkultur von 6 bis 10 g/L, c) Kultivierung der mindestens einen eine Schwellen-Biomassenkonzentration von 6 bis 10 g/L aufweisenden Mikroalgenkultur unter Phosphor-Limitierung und in Anwesenheit der vorgereinigten Zuluft bis zu einer End-Biomassekonzentration von 9 bis 20 g/L und d) Erhalt einer aufgereinigten Raum- oder Stadtluft und mindestens einer Wertstofffraktion.A method for purifying room or city air while providing at least one valuable fraction in a device for purifying room or city air containing at least one photobioreactor, comprising the steps: a) Pre-cleaning of room or city air by separating particles with a particle size of at least 10 µm to obtain pre-cleaned supply air, b) cultivation of at least one microalgae culture in the at least one photobioreactor in the presence of the pre-cleaned supply air and a phosphorus-containing component until a threshold biomass concentration of the microalgae culture of 6 to 10 g / L is reached, c) Cultivation of the at least one microalgae culture having a threshold biomass concentration of 6 to 10 g / L with phosphorus limitation and in the presence of the pre-cleaned supply air up to a final biomass concentration of 9 to 20 g / L and d) Preservation of purified room or city air and at least one fraction of recyclable materials. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in den mindestens einen mindestens eine Mikroalgenkultur enthaltenden Photobioreaktor kontinuierlich vorgereinigte Luft eingeleitet wird.Procedure according to Claim 1 , wherein pre-cleaned air is continuously introduced into the at least one photobioreactor containing at least one microalgae culture. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kultivierung in Schritt c) in Anwesenheit einer wachstumshemmenden Menge eines Stoffes erfolgt.Procedure according to Claim 1 or 2 , wherein the cultivation in step c) takes place in the presence of a growth-inhibiting amount of a substance. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kultivierung der mindestens einen Mikroalgenkultur in Schritt b) und/oder Schritt c) unter Zuschaltung von künstlichem Licht, insbesondere LED-Licht, erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the cultivation of the at least one microalgae culture in step b) and / or step c) takes place with switching on artificial light, in particular LED light. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in den Schritten a) bis d) aufgereinigte Raum- oder Stadtluft vor Verlassen des mindestens einen Photobioreaktors auf eine Luftfeuchtigkeit von 40 bis 60% eingestellt wird und abgeschiedenes Wasser in den mindestens einen Photobioreaktor zurückgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the room or city air purified in steps a) to d) is adjusted to a humidity of 40 to 60% before leaving the at least one photobioreactor and the separated water is returned to the at least one photobioreactor. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in den Schritten a) bis d) aufgereinigte Raum- oder Stadtluft vor Verlassen des mindestens einen Photobioreaktors mindestens einen Hygienefilter passiert.Method according to one of the preceding claims, wherein the room or city air purified in steps a) to d) passes through at least one hygiene filter before leaving the at least one photobioreactor. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine in Schritt b) in dem mindestens einen Photobioreaktor zu kultivierende Mikroalgenkultur eine Anfangs-Biomassekonzentration von mindestens 0,2 g/L, bevorzugt mindestens 0,5 g/L, bevorzugt mindestens 1,0 g/L, bevorzugt mindestens 1,5 g/L, aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one microalgae culture to be cultivated in step b) in the at least one photobioreactor has an initial biomass concentration of at least 0.2 g / L, preferably at least 0.5 g / L, preferably at least 1.0 g / L, preferably at least 1.5 g / L. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei der mindestens einen Mikroalgenkultur um eine unialgale Kultur, bevorzugt axenische Kultur, handelt.Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one microalgae culture is a unialgal culture, preferably axenic culture. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die unialgale Kultur, bevorzugt axenische Kultur, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Chlorella, Chlamydomonas, Phaeodactylum, Nannochloropsis, Haematococcus, Diacronema, Synechococcus, Thermosynechococcus, Synechocystis, Porphyridium, Microchloropsis, Scenedesmus und Dunaliella.Procedure according to Claim 8 , the unialgal culture, preferably axenic culture, being selected from the group consisting of: Chlorella, Chlamydomonas, Phaeodactylum, Nannochloropsis, Haematococcus, Diacronema, Synechococcus, Thermosynechococcus, Synechocystis, Porphyridium, Microchloropsis, Scenedesmus and Dunaliella. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei der mindestens einen Mikroalgenkultur um eine Mischkultur handelt.Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one microalgae culture is a mixed culture. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem mindestens einen Photobioreaktor um einen Airlift-Photobioreaktor handelt.Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one photobioreactor is an airlift photobioreactor. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Photobioreaktor der Vorrichtung austauschbar ist.Method according to one of the preceding claims, wherein at least one photobioreactor of the device is exchangeable. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die mindestens eine Mikroalgenkultur nach Schritt d) durch Austausch mindestens eines Photobioreaktors der Vorrichtung geerntet wird.Procedure according to Claim 12 , wherein the at least one microalgae culture is harvested after step d) by exchanging at least one photobioreactor of the device. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei ein Austausch mindestens eines Photobioreaktors im laufenden Betrieb der Vorrichtung erfolgen kann.Procedure according to Claim 12 or 13th , at least one photobioreactor being able to be replaced while the device is in operation. Wertstofffraktion erhältlich aus einem der Verfahren der Ansprüche 1 bis 14.Recyclable fraction obtainable from one of the processes of Claims 1 to 14th . Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend i) mindestens einen Einlass für Raum- oder Stadtluft, ii) mindestens eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit einer Partikelgröße von mindestens 10 µm, iii) mindestens einen Photobioreaktor und iv) mindestens einen Auslass für aufgereinigte Raum- oder Stadtluft, wobei der mindestens eine Photobioreaktor der Vorrichtung austauschbar ist.Device for performing the method according to one of the Claims 1 to 14th , comprising i) at least one inlet for room or city air, ii) at least one device for separating particles with a particle size of at least 10 µm, iii) at least one photobioreactor and iv) at least one outlet for purified room or city air, wherein the at least one photobioreactor of the device is exchangeable. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Vorrichtung mindestens zwei Photobioreaktoren umfasst, von denen mindestens ein Photobioreaktor austauschbar ist.Device according to Claim 16 , wherein the device comprises at least two photobioreactors, of which at least one photobioreactor is exchangeable. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Vorrichtung mindestens eine künstliche Lichtquelle umfasst.Device according to Claim 16 or 17th wherein the device comprises at least one artificial light source. Anlage zur Aufreinigung von Raum- oder Stadtluft unter Bereitstellung mindestens einer Wertstofffraktion, umfassend mindestens zwei Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die mindestens zwei Vorrichtungen in der Anlage übereinander und jeweils verdreht zueinander angeordnet sind.Plant for the purification of room or city air with the provision of at least one valuable material fraction, comprising at least two devices according to one of the Claims 16 to 18th , wherein the at least two devices in the system are arranged one above the other and each rotated relative to one another. Anlage nach Anspruch 19, wobei die mindestens zwei Vorrichtungen in der Anlage übereinander und jeweils um mindestens 30°, bevorzugt mindestens 45°, bevorzugt mindestens 60°, bevorzugt um mindestens 75°, bevorzugt um mindestens 90°, verdreht zueinander angeordnet sind.Plant after Claim 19 , the at least two devices in the system being arranged one above the other and each rotated by at least 30 °, preferably at least 45 °, preferably at least 60 °, preferably by at least 75 °, preferably by at least 90 °.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230081407A1 (en) * 2021-09-10 2023-03-16 Htl Water Systems, Inc. System and method for indoor cultivation and processing of duckweed
WO2024017600A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 Acheron Gmbh Method and photobioreactor system for the cultivation of photosynthetic microorganisms in animal houses

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19808895A1 (en) * 1998-03-03 1999-09-09 Umweltschutz Nord Gmbh & Co Simple, cost-effective and environmentally-friendly purification of gas especially room air
US20190040347A1 (en) * 2016-07-05 2019-02-07 Greentech Ventures, Inc. Culture medium sterilized for microalgae high density culture, and the air compression, air cooling, carbon dioxide automatically supplied, sealed vertical photobioreactor, harvesting, drying apparatus and characterized in that to provide a carbon dioxide biomass conversion fixed, air and water purification method using the same

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10049437A1 (en) 2000-10-06 2002-04-25 Fraunhofer Ges Forschung Bioreactor for growing phototropic microorganisms comprises trough of transparent material fitted with septa that create meandering flow path
US8404004B2 (en) * 2006-12-29 2013-03-26 Genifuel Corporation Process of producing oil from algae using biological rupturing
DE502008001837D1 (en) * 2007-06-01 2010-12-30 Wacker Chemie Ag PHOTOREACTOR
DE102009028474A1 (en) * 2009-08-12 2011-02-17 Igv Institut Für Getreideverarbeitung Gmbh Device and method for the production of biomass
CN102656261B (en) * 2009-09-18 2015-07-01 菲科尔生物技术国际公司 Microalgae fermentation using controlled illumination
US20150104857A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-16 Nano And Advanced Materials Institute Limited Photobioreactor system for air purification
CN104152503B (en) * 2014-08-27 2017-05-10 中国科学技术大学 Method for increasing yield of microalgae fatty acid in heterotrophism
FR3043331B1 (en) * 2015-11-06 2019-11-22 Suez Environnement URBAN CARBON WELL
DE102017101725A1 (en) * 2017-01-30 2018-08-02 Friedrich Tietze Photo bioreactor for the cultivation of aquatic microorganisms
MX359868B (en) * 2017-05-08 2018-09-25 Monroy Sampieri Carlos System for collection and monitoring of atmospheric pollutant agents.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19808895A1 (en) * 1998-03-03 1999-09-09 Umweltschutz Nord Gmbh & Co Simple, cost-effective and environmentally-friendly purification of gas especially room air
US20190040347A1 (en) * 2016-07-05 2019-02-07 Greentech Ventures, Inc. Culture medium sterilized for microalgae high density culture, and the air compression, air cooling, carbon dioxide automatically supplied, sealed vertical photobioreactor, harvesting, drying apparatus and characterized in that to provide a carbon dioxide biomass conversion fixed, air and water purification method using the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCHLIEßMANN, U.; KEMPTER-REGEL, B.; SCHMID-STAIGER, U.: BMBF Verbundvorhaben EtaMax : mehr Biogas aus lignzellulosearmen Abfall- und Mikroalgenreststoffen durch kombinierte Bio-/Hydrothermalvergasung : Teilprojekt 0: Gesamtprojektkoordination, Grundlagenforschung zur Gewinnung von Öl aus Algen, Optimierung der Biogasausbeute in der Methankaskade für verschiedene Substratkategorien : Schlussbericht, Fraunhofer IGB, Stuttgart, 2016, DOI: 10.2314/GBV:869851012 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230081407A1 (en) * 2021-09-10 2023-03-16 Htl Water Systems, Inc. System and method for indoor cultivation and processing of duckweed
WO2024017600A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 Acheron Gmbh Method and photobioreactor system for the cultivation of photosynthetic microorganisms in animal houses

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