专利名称：发散式冷光源立体微藻培养光反应器的制作方法
技术领域：
本发明专利属于生物技术领域，涉及一种发散式冷光源立体微藻培养光反应器， 具体应用在微藻培养等类似功能的光反应器中。
背景技术：
近年来，微藻在制备生物柴油和污水深度脱氮除磷等方面取得了一定成效，并受到越来越多的重视。根据微藻培养方式的不同，大致可分为开放式池塘系统自养培养、密闭式光生物反应器自养培养以及发酵罐异养培养三种。在密闭式光生物反应器中，通常光生物反应器的光源或布置在反应器内，或布置在反应器外，或内外均有布置。尽管光源的结构、形式、大小等均不相同，但是它们有一个共同点，就是都是固定式光源，大部分灯光没有得到利用，浪费严重。此外，在无外加搅拌装置反应器中料液处于基本静止状态，各个部位的微藻接收的光照条件差异较大，同一批次的质量无法稳定；而在设有搅拌装置的反应器中，虽然通过搅拌使反应器中料液更加均勻，在一定程度上改善了反应器内各处微藻的光照均勻度，但是能耗大、成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种发散式冷光源立体微藻培养光反应器，用于微藻的经济、高效培养，在短时间内能够连续培养以提供大量高密度的微藻，加快微藻培养产业化的发展步伐。为达到这一目的所采取的技术方案如下一种发散式冷光源立体微藻培养光反应器，其特征在于光生物反应器为透明透光材料的椭球形容器，底部为圆弧形，反应器内有带有动力驱动的可移动式球形光源，能够在反应器内做无规则运动或者按照设定的轨迹运动；反应器底部铺设锡箔纸类反光材料，通过反射形成新的光源，提高光的利用率。上述的发散式冷光源立体微藻培养光反应器中，反应器内放入一个或多个球形可移动光源，光线从球形光源的四周均勻扩散出来。上述的发散式冷光源立体微藻培养光反应器中，光源在运动过程中由于不断与反应器壁碰撞而进行无规则运动，或者按照预设的特定轨迹运动，光源可以运动至反应器内任何部位，保证了反应器各处光照强度和光照时间一致，消除了光照死角。上述的发散式冷光源立体微藻培养光反应器中，球形光源为蓄电式光源，一次充电可至少运行一个周期。上述的发散式冷光源立体微藻培养光反应器中，球形光源在反应器内移动，可实现微藻培养水体的搅拌，无需另外增加搅拌装置，便可保证反应器内培养液和菌体分布的均勻性，使微藻对营养元素吸收更加均衡，降低了细胞的贴壁生长，大大提高了微藻培养效率。上述的发散式冷光源立体微藻培养光反应器中，反应器底部铺设一层反光材料， 如锡箔纸等，通过漫反射作用，提高光的利用效率，降低能耗。
本发明具有以下优点采用内置式球状可移动光源，可以到达反应器内任何部位，保证了反应器各处光照条件一致；同时光源的运动，可以有效地实现封闭条件下的微藻培养水体搅拌，保证了反应器内培养液和菌体分布的均勻性，消除了反应器内存在的光照死角，降低了细胞的贴壁生长，大大提高了微藻培养效率；反应器底部铺设反光材料，相当于增加了大量光源，大大提高了光的利用率，降低了能耗。整体而言，本发明结构简单，性能可靠，可大大降低成本，提高微藻培养的效率，应用前景广泛，社会经济效益明显。
图1为光生物反应器工作原理示意图；图2为光生物反应器底部反光材料漫反射示意图。
具体实施例方式如图1、图2所示1为光生物反应器，2为球形光源，3为反光材料。下面结合附图1-图2对本发明的实施例进行描述如图1、图2所示，光生物反应器1为透明透光材料的椭球形容器，球形光源2为带动力驱动的蓄电式光源，周围均勻发光，放置在光反应器1中，可做无规则运动或按照设定轨迹运动，3为反光材料，铺设在反应器底部，形成新的光源，提高光的利用率。最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.发散式冷光源立体微藻培养光反应器，包括光反应器(1)、发散式冷光源( 以及反光材料C3)等部分，其特征在于光反应器(1)为透明透光材料的椭球形容器，底部为圆弧形，发散式冷光源O)为带动力驱动的蓄电式光源，放置在光反应器(1)中，反光材料(3) 铺设在光反应器(1)底部。
2.根据权利要求1所述的发散式冷光源立体微藻培养光反应器，其特征在于光反应器 (1)内放入一个或多个球形的发散式冷光源O)，光线从光源的四周均勻扩散出来。
3.根据权利要求1所述的发散式冷光源立体微藻培养光反应器，其特征在于发散式冷光源(2)在光反应器(1)内做无规则运动或者按照预设轨迹运动，可运动至反应器内任何部位，保证了反应器内各处光照强度和光照时间一致，消除光照死角。
4.根据权利要求1所述的发散式冷光源立体微藻培养光反应器，其特征在于发散式冷光源( 为蓄电式光源，一次充电可至少运行一个周期。
5.根据权利要求1所述的发散式冷光源立体微藻培养光反应器，其特征在于发散式冷光源( 在光反应器(1)内运动的过程中实现微藻培养水体的搅拌，无需另外增加搅拌装置，保证了反应器内培养液、菌体分布的均勻性，以及营养元素施用均衡性，降低了细胞贴壁生长，大大提高了微藻培养效率。
6.根据权利要求1所述的发散式冷光源立体微藻培养光反应器，其特征在于反应器底部铺设一层反光材料(3)，如锡箔纸等，通过漫反射作用，形成新的光源，提高了光利用效率，降低了能耗。
全文摘要
本发明公开了发散式冷光源立体微藻培养光反应器，属于生物技术领域。技术方案包括光生物反应器(1)、发散式冷光源(2)以及反光材料(3)等部分，其特征在于光生物反应器(1)为透明透光材料的椭球形容器，底部为圆弧形，用于培养微藻；发散式冷光源(2)为带动力驱动的蓄电式光源，可向四周均匀发光，放入光反应器(1)后，在运动过程中由于不断与反应器壁碰撞而进行无规则运动，或者通过光源内部程序控制按照设定的轨迹运动；反光材料(3)铺设在光反应器(1)底部，通过反射形成新的光源，提高光的利用率。该光生物反应器采用四周均匀发光的球形光源，光源可以运动至反应器内任何部位，保证了反应器各处光照强度和光照时间一致，消除了光照死角；此外，球形光源在反应器内的运动，可实现微藻培养水体的搅拌，保证了反应器内培养液和菌体分布的均匀性，利于微藻对营养元素吸收的均衡性，降低了细胞的贴壁生长，大大提高了微藻培养效率；反应器底部铺设反光材料，提高了光的利用率，降低了能耗。
文档编号C12M1/00GK102250756SQ20111017998
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者万小春, 宋成军, 罗娟, 董保成, 赵立欣, 陈羚, 高新星 申请人:农业部规划设计研究院