一种鲜活藻培养装置及培养方法与流程

本发明涉及一种鲜活藻培养装置及培养方法。

背景技术：

藻类培养一般采用开放式培养和密闭式培养。密闭式培养的目的是不使外界杂藻、细菌及其他有机体混入培养物中，通过光照实现培养，但是成本高。

技术实现要素：

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种鲜活藻培养装置及培养方法的技术方案，通过在箱体内设置培养瓶，可以有效将培养瓶与外界环境隔开，形成无菌的环境，便于藻类生长，蓄电池组可以通过加热板对培养瓶进行加热，将培养瓶中的温度提高到适合藻类生长的温度，提高藻类的生长速度，照明装置可以同时对相邻的培养瓶进行照明，提高藻类的光合作用，通气管可以实现培养瓶之间的气体进行流通，投料装置可以将藻类培养所需的原料均匀通入各个培养瓶中，不需要人为操作，能实现自动化送料，培养效果更好，该培养方法步骤简单，能很好的实现无菌环境培养，降低了设备的成本，藻类培养效果好。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种鲜活藻培养装置，其特征在于：包括箱体，箱体内设置有滑轨，箱体的底部设置有底板，底板上均匀设置有至少三个培养瓶，培养瓶的底部设置有加热装置，底板的两侧设置有蓄电池组，蓄电池组通过导线连接加热装置，底板的顶面上设置有照明装置，照明装置位于相邻两个培养瓶之间，培养瓶与箱体的侧壁之间设置有照明装置，培养瓶的顶部设置有投放口，相邻两个培养瓶之间通过通气管连通，滑轨位于培养瓶的上方，滑轨上移动连接有投料装置；通过在箱体内设置培养瓶，可以有效将培养瓶与外界环境隔开，形成无菌的环境，便于藻类生长，蓄电池组可以通过加热板对培养瓶进行加热，将培养瓶中的温度提高到适合藻类生长的温度，提高藻类的生长速度，照明装置可以同时对相邻的培养瓶进行照明，提高藻类的光合作用，通气管可以实现培养瓶之间的气体进行流通，投料装置可以将藻类培养所需的原料均匀通入各个培养瓶中，不需要人为操作，能实现自动化送料，培养效果更好。

进一步，培养瓶为透明玻璃，透明玻璃便于藻类进行光合作用，光照更充分。

进一步，加热装置包括加热板，加热板位于培养瓶的底部，加热板可以对培养瓶进行加热处理，使藻类的生长环境温度达到最佳。

进一步，照明装置包括立杆、照明板和支架，立杆垂直连接在底板上，照明板通过支架倾斜设置在立杆的侧面上，照明板朝向培养瓶的一侧均匀设置有led灯，照明板的设计提高了光照强度，能根据藻类的生长需要进行角度调节。

进一步，培养瓶的侧面上设置有出料口，出料口方便藻类取出。

进一步，投料装置包括横梁、滑块、挡板、转向机构和投放机构，滑块位于横梁的下方，横梁通过两个支撑柱固定连接滑块，两个支撑柱上均套接有升降块，两个升降块的一侧设置有挡板，横梁的顶面上设置有液压缸，液压缸通过活塞杆连接有助推块，助推块固定连接在挡板的后侧面上，挡板的前侧面上对称设置有转向机构，投放机构位于两个转向机构之间，通过液压缸可以控制升降块的上下移动，进而控制挡板上下移动，使投放机构能达到所需的高度位置，操作灵活方便。

进一步，转向机构包括l形定位块、第一t形块和第二t形块，l形定位块、第一t形块和第二t形块均固定连接在挡板的侧面上，且第二t形块位于l形定位块和第一t形块之间，l形定位块的顶面上设置有限位块，限位块上设置有伺服电机，伺服电机上连接有转轴，转轴贯穿l形定位块和第二t形块，连接至第一t形块，转轴上设置有悬臂，悬臂位于第一t形块和第二t形块之间，悬臂的另一端设置有摆杆，通过伺服电机可以控制转轴的转动，进而控制悬臂的转向，调节摆杆的位置，满足投放机构的工作需要。

进一步，投放机构包括水平杆、第一输送管、第二输送管、第三输送管和固定块，固定块固定连接在挡板的侧面上，水平杆固定连接在两个摆杆之间，第一输送管、第二输送管和第三输送管固定连接在水平杆的底面上，第一输送管、第二输送管和第三输送管均通过导管连接固定块，固定块的顶面上设置有接口，通过第一输送管、第二输送管和第三输送管可以分别向培养瓶中投入藻类生长所需的物质，投放精确。

进一步，第一输送管、第二输送管和第三输送管均包括管体，管体上设置有单向电磁阀，单向电磁阀的下方设置有流量控制器，通过流量控制器可以控制精确控制输入量。

使用如上述的一种鲜活藻培养装置培养鲜活藻的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)培养瓶安装

a、首先根据设计要求选定箱体的大小，并在箱体的底部安装底板，底板上等间距设置有卡槽，在卡槽的底部安装加热板，并将每个加热板与底板上的蓄电池组连通；

b、然后根据鲜活藻的培养条件选定培养瓶，将培养瓶放置在底板上的卡槽内，使培养瓶的底面与加热板接触；

c、最后将培养瓶顶端的投放口打开，关闭培养瓶侧壁上的出料口，将相邻两个培养瓶之间通过通气管连通；

2)照明装置安装

首先在相邻两个培养瓶之间的中心位置安装立杆，并在立杆的两侧对称设置照明板，根据光照的范围调节照明板的倾斜角度，然后将照明板通过支架固定连接在立杆上，位于外侧培养瓶等间距设置立杆，并在立杆上安装倾斜角度相同的照明板，最后将每个立杆的底部引出导线，分别于蓄电池组进行连接；

3)投料装置安装

首先在培养瓶的上方水平安装滑轨，并在滑轨上安装投料装置，使投料装置上的投放机构在转向机构的作用下能插入每个培养瓶，然后将固定块顶面上的接口分别于外部设备进行连接，检查各个管道之间连接的气密性；

4)鲜活藻培养

a、在无菌操作环境下，首先将10～30ml藻液通过投料装置上的第一输送管输送至箱体内的左侧培养瓶中，在转移藻液时通过转向机构调整投放机构与培养瓶之间的水平距离，然后通过液压缸控制升降块向下移动，带动投放机构上的第一输送管插入培养瓶中，第一输送管中的流量控制器控制藻液的流量，达到设定流量后单向电磁阀自动关闭，循环上述步骤直至将所有培养瓶中装填设定容量的藻液；

b、然后对每个培养瓶上的投放口用塞子进行密封，通过蓄电池组对加热板进行加热，使培养瓶中的温度达到设定的温度25±1℃，恒温至培养结束；

c、接着打开照明装置，光照强度为3500～4500lux，光照周期为14～18h光照，6～10h黑暗，然后将投料装置移动至其中一个培养瓶的上方，通过第二输送管连续通入二氧化碳，二氧化碳的输入量达到所有的培养瓶所需容量即可，然后关闭单向电磁阀，培养瓶中的二氧化碳在通气管的作用下流通至相邻的培养瓶中；

d、经过两个星期的时间培养，从培养瓶的出料口取出藻类即可。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、通过在箱体内设置培养瓶，可以有效将培养瓶与外界环境隔开，形成无菌的环境，便于藻类生长；

2、蓄电池组可以通过加热板对培养瓶进行加热，将培养瓶中的温度提高到适合藻类生长的温度，提高藻类的生长速度；

3、照明装置可以同时对相邻的培养瓶进行照明，提高藻类的光合作用；

4、通气管可以实现培养瓶之间的气体进行流通；

5、投料装置可以将藻类培养所需的原料均匀通入各个培养瓶中，不需要人为操作，能实现自动化送料，培养效果更好。

6、本发明的培养方法步骤简单，能很好的实现无菌环境培养，降低了设备的成本，藻类培养效果好。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种鲜活藻培养装置及培养方法中培养装置的结构示意图；

图2为本发明中投料装置的结构示意图；

图3为本发明中第一输送管、第二输送管和第三输送管的结构示意图。

图中：1-箱体；2-底板；3-滑轨；4-投料装置；5-培养瓶；6-投放口；7-加热板；8-通气管；9-立杆；10-照明板；11-支架；12-蓄电池组；13-横梁；14-滑块；15-升降块；16-液压缸；17-支撑柱；18-挡板；19-l形定位块；20-第一t形块；21-第二t形块；22-限位块；23-伺服电机；24-悬臂；25-摆杆；26-固定块；27-水平杆；28-第一输送管；29-第二输送管；30-第三输送管；31-导管；32-管体；33-单向电磁阀；34-流量控制器；35-出料口。

具体实施方式

如图1至图3所示，为本发明一种鲜活藻培养装置，包括箱体1，箱体1内设置有滑轨3，箱体1的底部设置有底板2，底板2上均匀设置有至少三个培养瓶5，培养瓶5为透明玻璃，透明玻璃便于藻类进行光合作用，光照更充分，培养瓶5的侧面上设置有出料口35，出料口35方便藻类取出，培养瓶5的底部设置有加热装置，底板2的两侧设置有蓄电池组12，蓄电池组12通过导线连接加热装置，加热装置包括加热板7，加热板7位于培养瓶5的底部，加热板7可以对培养瓶5进行加热处理，使藻类的生长环境温度达到最佳。

底板2的顶面上设置有照明装置，照明装置位于相邻两个培养瓶5之间，培养瓶5与箱体1的侧壁之间设置有照明装置，照明装置包括立杆9、照明板10和支架11，立杆9垂直连接在底板2上，照明板10通过支架11倾斜设置在立杆9的侧面上，照明板10朝向培养瓶5的一侧均匀设置有led灯，照明板10的设计提高了光照强度，能根据藻类的生长需要进行角度调节，培养瓶5的顶部设置有投放口6，相邻两个培养瓶5之间通过通气管8连通。

滑轨3位于培养瓶5的上方，滑轨3上移动连接有投料装置4，投料装置4包括横梁13、滑块14、挡板18、转向机构和投放机构，滑块14位于横梁13的下方，横梁13通过两个支撑柱17固定连接滑块14，两个支撑柱17上均套接有升降块15，两个升降块15的一侧设置有挡板18，横梁13的顶面上设置有液压缸16，液压缸16通过活塞杆连接有助推块，助推块固定连接在挡板18的后侧面上，挡板18的前侧面上对称设置有转向机构，投放机构位于两个转向机构之间，通过液压缸16可以控制升降块15的上下移动，进而控制挡板18上下移动，使投放机构能达到所需的高度位置，操作灵活方便。

转向机构包括l形定位块19、第一t形块20和第二t形块21，l形定位块19、第一t形块20和第二t形块21均固定连接在挡板18的侧面上，且第二t形块21位于l形定位块19和第一t形块20之间，l形定位块19的顶面上设置有限位块22，限位块22上设置有伺服电机23，伺服电机23上连接有转轴，转轴贯穿l形定位块19和第二t形块21，连接至第一t形块20，转轴上设置有悬臂24，悬臂24位于第一t形块20和第二t形块21之间，悬臂24的另一端设置有摆杆25，通过伺服电机23可以控制转轴的转动，进而控制悬臂24的转向，调节摆杆25的位置，满足投放机构的工作需要。

投放机构包括水平杆27、第一输送管28、第二输送管29、第三输送管30和固定块26，固定块26固定连接在挡板18的侧面上，水平杆27固定连接在两个摆杆25之间，第一输送管28、第二输送管29和第三输送管30固定连接在水平杆27的底面上，第一输送管28、第二输送管29和第三输送管30均通过导管31连接固定块26，固定块26的顶面上设置有接口，通过第一输送管28、第二输送管29和第三输送管30可以分别向培养瓶5中投入藻类生长所需的物质，投放精确，第一输送管28、第二输送管29和第三输送管30均包括管体32，管体32上设置有单向电磁阀33，单向电磁阀33的下方设置有流量控制器34，通过流量控制器34可以控制精确控制输入量；通过在箱体1内设置培养瓶5，可以有效将培养瓶5与外界环境隔开，形成无菌的环境，便于藻类生长，蓄电池组12可以通过加热板7对培养瓶5进行加热，将培养瓶5中的温度提高到适合藻类生长的温度，提高藻类的生长速度，照明装置可以同时对相邻的培养瓶5进行照明，提高藻类的光合作用，通气管8可以实现培养瓶5之间的气体进行流通，投料装置4可以将藻类培养所需的原料均匀通入各个培养瓶5中，不需要人为操作，能实现自动化送料，培养效果更好。

使用如上述的一种鲜活藻培养装置培养鲜活藻的方法，包括如下步骤：

1)培养瓶安装

a、首先根据设计要求选定箱体1的大小，并在箱体1的底部安装底板2，底板2上等间距设置有卡槽，在卡槽的底部安装加热板7，并将每个加热板7与底板2上的蓄电池组12连通；

b、然后根据鲜活藻的培养条件选定培养瓶5，将培养瓶5放置在底板2上的卡槽内，使培养瓶5的底面与加热板7接触；

c、最后将培养瓶5顶端的投放口6打开，关闭培养瓶5侧壁上的出料口35，将相邻两个培养瓶5之间通过通气管8连通；

2)照明装置安装

首先在相邻两个培养瓶5之间的中心位置安装立杆9，并在立杆9的两侧对称设置照明板10，根据光照的范围调节照明板10的倾斜角度，然后将照明板10通过支架11固定连接在立杆9上，位于外侧培养瓶5等间距设置立杆9，并在立杆9上安装倾斜角度相同的照明板10，最后将每个立杆9的底部引出导线，分别于蓄电池组12进行连接；

3)投料装置安装

首先在培养瓶5的上方水平安装滑轨3，并在滑轨3上安装投料装置4，使投料装置4上的投放机构在转向机构的作用下能插入每个培养瓶5，然后将固定块26顶面上的接口分别于外部设备进行连接，检查各个管道之间连接的气密性；

4)鲜活藻培养

a、在无菌操作环境下，首先将10～30ml藻液通过投料装置4上的第一输送管28输送至箱体1内的左侧培养瓶5中，在转移藻液时通过转向机构调整投放机构与培养瓶5之间的水平距离，然后通过液压缸16控制升降块15向下移动，带动投放机构上的第一输送管28插入培养瓶5中，第一输送管28中的流量控制器34控制藻液的流量，达到设定流量后单向电磁阀33自动关闭，循环上述步骤直至将所有培养瓶5中装填设定容量的藻液；

b、然后对每个培养瓶5上的投放口6用塞子进行密封，通过蓄电池组12对加热板7进行加热，使培养瓶5中的温度达到设定的温度25±1℃，恒温至培养结束；

c、接着打开照明装置，光照强度为3500～4500lux，光照周期为14～18h光照，6～10h黑暗，然后将投料装置4移动至其中一个培养瓶5的上方，通过第二输送管29连续通入二氧化碳，二氧化碳的输入量达到所有的培养瓶5所需容量即可，然后关闭单向电磁阀33，培养瓶5中的二氧化碳在通气管8的作用下流通至相邻的培养瓶5中；

d、经过两个星期的时间培养，从培养瓶5的出料口35取出藻类即可。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。