一種工業(yè)化養(yǎng)殖微藻的光生物反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光生物反應(yīng)器，特別涉及一種工業(yè)化養(yǎng)殖微藻的光生物反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]微藻是一類在陸地、海洋分布廣泛，營養(yǎng)豐富、光合利用度高的自養(yǎng)植物，通過細胞代謝產(chǎn)生的多糖、蛋白質(zhì)、色素、油脂等多種活性物質(zhì)，使其在食品、醫(yī)藥、餌料、生物能源等領(lǐng)域具有很好的開發(fā)前景。例如，螺旋藻、小球藻、鹽藻以及富含蝦青素的雨生紅球藻都因含有對人體有益的活性物質(zhì)，而被大規(guī)模工業(yè)化養(yǎng)殖利用。
[0003]目前，微藻養(yǎng)殖用的反應(yīng)器主要分為敞開式和封閉式兩種類型，敞開式主要以大池為主，它們具有結(jié)構(gòu)簡單、容易放大、成本低廉、操作方便等優(yōu)點，缺點是光利用效率差、養(yǎng)殖密度低，后期收集、干燥處理量大。最典型、最常用的敞開式培養(yǎng)系統(tǒng)是由Oswald(1969)設(shè)計的跑道池光生物反應(yīng)器，該培養(yǎng)系統(tǒng)以自然光為光源，養(yǎng)殖深度為10-30cm，依靠槳輪的轉(zhuǎn)動，使培養(yǎng)液在池內(nèi)混合、循環(huán)，防止藻體沉淀并提高藻體細胞的光能利用率，但根據(jù)朗伯比爾定律，隨著藻的生長，濃度的提高，光線越來越難以穿透10-30cm的液層，致使培養(yǎng)液下層的藻細胞無法接受充足的光照，最終難以達到高的養(yǎng)殖濃度。
[0004]密閉式反應(yīng)器主要是用透明材料做成的各種管道式、柱式、板式、球形等各種具有分光作用的密閉反應(yīng)器，它們具有較高的比表面積、光能和二氧化碳利用效率高，養(yǎng)殖密度高等優(yōu)點，缺點是制作成本高、氣體解析難、升溫迅速降溫成本高、清洗等操作不方便、難以放大等。
[0005]針對現(xiàn)有光生物反應(yīng)器存在的上述問題，有必要提出一種具有分光功能、易于操作、制作方便的、低成本的可用于工業(yè)化微藻高密度培養(yǎng)的新型光生物反應(yīng)器的設(shè)計方案。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是:提供一種工業(yè)化微藻培養(yǎng)光生物反應(yīng)器，此反應(yīng)器具有分光功能、易于操作、制作方便，可用于工業(yè)化微藻高密度培養(yǎng)。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案是:一種工業(yè)化養(yǎng)殖微藻的光生物反應(yīng)器，包括微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)和藻液循環(huán)系統(tǒng);微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)是由波浪形或凹凸形或梯形的養(yǎng)殖裝置和藻液回流儲存裝置組成，養(yǎng)殖裝置呈水平或一定坡度放置;藻液循環(huán)系統(tǒng)由藻液提升設(shè)備和管道組成。
[0008]以下作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，但不作為本發(fā)明提供的技術(shù)方案的限制，通過以下技術(shù)方案，可以更好的達到和實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的和有益效果。
[0009]優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述養(yǎng)殖裝置的形狀為波浪形或凹凸形或梯形。
[0010]優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述養(yǎng)殖裝置形成的波峰高度小于15cm;所述波峰高度優(yōu)選小于12cm，進一步優(yōu)先小于10cm，更進一步優(yōu)選小于8cm，最優(yōu)選5cm0
[0011]所述養(yǎng)殖裝置形成的波距小于30cm，包括波浪形或凹凸形或梯形;所述波距優(yōu)選小于25cm，進一步優(yōu)先小于20cm，更進一步優(yōu)選小于10cm，最優(yōu)選8cm。
[0012]優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述養(yǎng)殖裝置呈水平或一定坡度放置;所述坡度優(yōu)選小于8度，進一步優(yōu)選小于5度，最優(yōu)選小于3度。
[0013]優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述養(yǎng)殖裝置的制作材料為透明材料，可以是玻璃或PVC、PE、PMMA、PC、PS、PET、PP等透明塑料。
[0014]優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述藻液回流儲存裝置是各種可以裝液的桶或者水泥等建材砌的水池。
[0015]優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述提升裝置為栗。
[0016]本實用新型的優(yōu)點是:本光生物反應(yīng)器，因其特殊的結(jié)構(gòu)特征，具有分光功能，光線能夠通過凹凸處進入到藻液底部，使藻充分受光，而達到藻高密度培養(yǎng)的目的;在微藻需要高光積累活性物質(zhì)，如油脂、蝦青素時，能獲得足夠的光照，縮短微藻培養(yǎng)時間。由于是敞開式培養(yǎng)，蒸發(fā)容易，溫度不會升至太高，減少降溫成本。同時，該反應(yīng)器制作方便，易放大，易清洗等，適合工業(yè)化養(yǎng)殖微藻。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型一種工業(yè)化養(yǎng)殖微藻的光生物反應(yīng)器類型1的整體結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖2為養(yǎng)殖裝置的截面圖
[0019]圖3為本實用新型一種工業(yè)化養(yǎng)殖微藻的光生物反應(yīng)器類型2的整體結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
[0020]實施例1，參考圖1所示，本實用新型提供了一種工業(yè)化養(yǎng)殖微藻的光生物反應(yīng)器的具體實施例，其包括微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)和藻液循環(huán)系統(tǒng)。其中微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)包括:凹凸形的養(yǎng)殖裝置1、凹凸形的養(yǎng)殖裝置3、藻液回流儲存裝置2、藻液回流儲存裝置7;藻液循環(huán)系統(tǒng)包括:藻液提升設(shè)備栗5、管道6、管道4。
[0021]本實施例中，養(yǎng)殖裝置的波峰高度為8cm，波距為10cm，制作材料為透明PC。
[0022]將上述養(yǎng)殖裝置3呈2度坡度向藻液回流儲存裝置2傾斜放置，坡度低的一端連接藻液回流儲存裝置2，養(yǎng)殖裝置1呈2度坡度向藻液回流儲存裝置7傾斜放置，坡度高的一端連接藻液回流儲存裝置2，坡度低的一端連接藻液回流儲存裝置7。
[0023]藻液通過栗5從藻液回流儲存裝置7提升到養(yǎng)殖裝置3，再在重力的作用下，順勢流向藻液回流儲存裝置2，再流轉(zhuǎn)到養(yǎng)殖裝置1，同樣在重力作用下，順勢流向藻液回流儲存裝置7，再由栗提升到養(yǎng)殖裝置3，如此不斷循環(huán)，在此過程中，微藻吸收二氧化碳和光照，進行光合作用，進行生長。
[0024]實施例2，參考圖3所示，本實用新型提供了一種工業(yè)化養(yǎng)殖微藻的光生物反應(yīng)器的具體實施例，其包括微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)和藻液循環(huán)系統(tǒng)。其中微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)包括:凹凸形的養(yǎng)殖裝置1、凹凸形的養(yǎng)殖裝置3、藻液回流儲存裝置2、藻液回流儲存裝置7;藻液循環(huán)系統(tǒng)包括:藻液提升設(shè)備栗5、管道6、管道4。
[0025]本實施例中，養(yǎng)殖裝置的波峰高度為5cm，波距為5cm，制作材料為透明PVC。
[0026]將上述養(yǎng)殖裝置3和養(yǎng)殖裝置1呈1度坡度向藻液回流儲存裝置7傾斜放置，上端連接藻液回流儲存裝置2，坡度高的一端連接藻液回流儲存裝置2，坡度低的一端連接藻液回流儲存裝置7。
[0027]藻液通過栗5從藻液回流儲存裝置7經(jīng)過管道4和管道6提升到藻液回流儲存裝置2，在重力的作用下，藻液順勢隨著養(yǎng)殖裝置1和養(yǎng)殖裝置3的凹槽處流向藻液回流儲存裝置7，再由栗提升到液回流儲存裝置2，如此不斷循環(huán)，在此過程中，微藻吸收二氧化碳和光照，進行光合作用，進行生長。
[0028]本實用新型的優(yōu)點是藻液在養(yǎng)殖裝置的凹槽中流動，光一部分直接到達藻液表面，另一部分光從養(yǎng)殖裝置的凸上部分穿過到達藻液的底部或側(cè)部，因此提高了單位體積藻液的受光面積，從而提高了藻的生長速度和藻養(yǎng)殖濃度;養(yǎng)殖裝置的結(jié)構(gòu)簡單，易于制作;養(yǎng)殖結(jié)束后，可以直接用水沖洗，清洗方便。
[0029]當然上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種工業(yè)化養(yǎng)殖微藻的光生物反應(yīng)器，其特征在于，所述光生物反應(yīng)器包括微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)和藻液循環(huán)系統(tǒng);所述微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)包括養(yǎng)殖裝置(1)、養(yǎng)殖裝置(3)、藻液回流儲存裝置(2)和藻液回流儲存裝置(7);所述藻液循環(huán)系統(tǒng)包括藻液提升設(shè)備(6)、管道(5)和管道⑷。2.如權(quán)利要求1所述的光生物反應(yīng)器，其特征在于，所述養(yǎng)殖裝置(3)的形狀為波浪形或凹凸形或梯形。3.如權(quán)利要求1所述的光生物反應(yīng)器，其特征在于，所述養(yǎng)殖裝置(3)形成的波峰高度小于15cm，包括波浪形或凹凸形或梯形。4.如權(quán)利要求1所述的光生物反應(yīng)器，其特征在于，所述養(yǎng)殖裝置(3)形成的波距小于30cm，包括波浪形或凹凸形或梯形。5.如權(quán)利要求1所述的光生物反應(yīng)器，其特征在于，所述養(yǎng)殖裝置的制作材料為透明材料。6.如權(quán)利要求1所述的光生物反應(yīng)器，其特征在于，所述養(yǎng)殖裝置(3)呈水平或具有一定坡度放置;所述坡度小于8度。7.如權(quán)利要求1所述的光生物反應(yīng)器，其特征在于，所述藻液回流儲存裝置(2)為裝液的容器或池子。8.如權(quán)利要求1所述的光生物反應(yīng)器，其特征在于，所述提升裝置(6)為離心栗、潛水栗或氣液混合栗，所述藻液回流儲存裝置(2)與管道(5)串接。
【專利摘要】本實用新型提供一種工業(yè)化養(yǎng)殖微藻的光生物反應(yīng)器，其包括微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)和藻液循環(huán)系統(tǒng)；微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)是由波浪形或凹凸形或梯形的養(yǎng)殖裝置和藻液回流儲存裝置組成，養(yǎng)殖裝置呈水平或一定坡度放置；藻液循環(huán)系統(tǒng)由藻液提升設(shè)備和管道組成。此反應(yīng)器具有分光功能、易于操作、制作方便，縮短微藻生長時間，提高微藻養(yǎng)殖濃度，可用于工業(yè)化微藻高密度培養(yǎng)以及微藻活性物質(zhì)如油脂或蝦青素的誘導(dǎo)培養(yǎng)。
【IPC分類】C12M1/00
【公開號】CN205133581
【申請?zhí)枴緾N201520838627
【發(fā)明人】黃龍耀
【申請人】黃龍耀
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年10月27日