本实用新型涉及微藻培养装置,具体的说是一种系统化可用于室外培养微藻的光生物反应器。
背景技术:
微藻是一类在陆地、海洋分布广泛,营养丰富、光合利用度高的自养植物,是重要的可再生资源,已经被开发的有螺旋藻、小球藻、盐藻、雨生红球藻等,广泛应用于医药、保健食品、生物燃油、生物饵料等领域,具有极大的经济价值。
目前,集中于微藻研究的小型封闭培养装置主要有三角瓶、小型管道反应器、小型气升式反应器、小型平板式反应器等,主要运用于室内培养,具有体积小、全程养殖环境可控等优点;规模化生产由于光照的变化、温度的不恒定,利用室内培养数据指导生产会有一定的不确定性,然而把上述装置转移到室外培养,会遇到单个培养体积太小、生物量无法满足某项指标检测要求的难题,而多个培养单元之间因为人为环境的控制会带来误差,或者是培养体积较大,表面积体积比无法模拟实际生产环境。
因此,在指导实际生产中,需要一种结构简单、易清洗、培养水体较大、表面积体积比大的系统化微藻培养装置。
技术实现要素:
针对现有技术存在的上述不足,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的光反应器,它具有较大的表面积体积比,能够实现高照度环境,尤其适用于室外管道微藻养殖;具有较大的培养体积,培养水体环境波动相对较小,样品生物量相对较多,能保持样品的一致性;结构简单,易清洗等优点。
本实用新型的技术方案为:一种培养微藻的气升式光反应器,包含气升式管道、锥形管、支架、空气装置、CO2钢瓶、降温水箱、降温水管、控制系统。
根据实际微藻培养的需要,所述气升式管道可以多个串联使用,所述气升式管道与气升式管道通过螺纹或法兰连接;所述气升式管道与锥形管通过螺纹或法兰连接;
所述空气装置为空气储气罐、接风机或气泵中的任一种;
所述降温水管连接降温水箱,所述降温水管固定于气升式管道外壁,用于降低气升式管道的温度;
所述控制系统包含探头、控制器与电磁阀;所述探头安装在气升式管道内,用于检测气升式管道内的pH值和温度;所述电磁阀是用于控制CO2钢瓶和降温水管的开关;
所述气升式管道底部连接锥形管,锥形管顶端可以通入空气与CO2的混合气体,将微藻混合均匀,防止微藻在管道底部沉淀或贴壁。
本实用新型气升式光反应器还可以将多个反应器单元并联使用,同时完成多组参数实验。
在实际生产中,当探头监测到温度超过控制器设定值时,控制器将降温水管的电磁阀打开,启动降温程序,降温水喷淋在气升式管道上;当温度低于设定值时,降温关闭,将温度维持在设定范围。当探头监测到pH值超过控制器设定值时,控制器将CO2电磁阀开启,通入CO2,pH值降低;当低于设定值时,CO2电磁阀关闭,将pH值维持在设定范围。
本实用新型与现有技术相比,具有以下优点:
(1)本实用新型可以在不影响表面积体积比的前提下,扩大培养体积,能模拟管道生产,可用于高光照对小球藻诱导的研究与培养。
(2)本实用新型管道拆装方便,易清洗、消毒,不留死角。
(3)本实用新型通过控制系统,实现自动控制温度与pH值,可以调节至最优培养环境,降低劳动强度。
(4)本实用新型可以多个反应器单元并联连接,扩大培养规模,且每个培养单元相对独立,可以一次性完成多个参数的研究,特别适合用于较大水体或多个参数的研究与培养。
附图说明
图1是本实用新型平面结构示意图,图中:1气升式管道,2支架,3探头,4气升式管道,5锥形管,6电磁阀,7空气装置,8CO2钢瓶,9控制器,10降温水箱,11降温水管。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行详细的描述。
参考图1,一种培养微藻的气升式光反应器,包含气升式管道、锥形管、用于固定气升管道的支架、空气储气罐、CO2钢瓶、降温水箱、降温水管、探头、控制器与电磁阀;使用时,将两段气升式管道通过螺纹连接,气升式管道底部通过螺纹连接锥形管,锥形管的顶部预留气体接口。
在微藻培养中,将藻液倒入气升式管道中,通过控制器将电磁阀打开,通入CO2,探头实时检测温度与pH值的波动,当探头监测到温度超过控制器设定值时,控制器将降温水管的电磁阀打开,启动降温程序,降温水喷淋在气升式管道上;当温度低于设定值时,降温关闭,将温度维持在设定范围。当探头监测到pH值超过控制器设定值时,控制器将CO2电磁阀开启,通入CO2,pH值降低;当低于设定值时,CO2电磁阀关闭,将pH值维持在设定范围。培养结束后,可以根据需要,快速将本发明气升式光反应器拆卸成单个零件,彻底清洗、消毒,便于下次使用。
实验结果表明,本实用新型不仅有较大的表面积体积比,而且结构简单、易清洗消毒、培养体积相对较大、自动化程度较高,特别适用于室外小规模研究微藻的生长、代谢等实验。