生物反应器的收获装置、收获方法及光生物培养系统与流程

文档序号:12778682阅读:442来源:国知局
生物反应器的收获装置、收获方法及光生物培养系统与流程

本发明总体来说涉及一种光生物培养系统,具体而言,涉及一种生物反应器的收获装置、收获方法及光生物培养系统。



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,细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等,使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。

微藻大量培养已有几十年历史,目前的工业化微藻培养为液体浸没式,即以大量培养液作为微藻生长的介质,将藻种浸没在培养液内进行培养。浸没式培养又主要包括开放式培养池与密闭式光生物反应器(photo-bioreactor,PBR)两种形式。浸没式培养最典型的包括开放式跑道池以及平板式、管道式、立柱式等其他的透明容器等构成的封闭式光生物反应器,将藻浸没在大量的培养基中,通过搅拌机或循环设备或鼓泡设备使培养基持续处于运动状态,使每个藻细胞可均匀地接受光照和吸收CO2。然而,这些培养方法和培养装置都有一个共同缺点就是能耗大、细胞密度低、仅能做到细胞干重2g/l,污染源内部传播速度快、光利用效率低、占用空间大、用水量大,单位体积空间产率低,其中尤其是以能耗大、耗水多和空间占用大为其主要弊端。另一方面,浸没法培养藻,由于细胞干重仅能达到2g/l,在收获阶段,必须要经过滤浓缩或离心浓缩后,再进入喷雾干燥塔进行喷雾干燥,但是我们都知道过滤浓缩或离心浓缩的能耗非常之高,效率也非常低。因此,藻的生产成本过高是制约微藻产业化的一个主要因素。

第三方面,很多藻,如丝状藻、螺旋藻、葛仙米等由于容易卷绕在搅拌装置上呈结团或被搅拌装置等剪力损伤细胞,因此这些藻类不适于在浸没式光生物反应器中培养。

本申请人已提出的PCT国际申请,国际申请号为PCT/CN2015/086982,其具体结构如图1A及图1B所示,光生物反应器1包括多个薄片式培养单元11,各培养单元11沿水平方向延伸,且各培养单元11沿竖直方向上层叠布置,各培养单元11的外围设有从相应培养单元11的上表面向上延伸的围堰部12,各培养单元11的上表面和围堰部12的内表面围成培养空间13,该培养单元11主要由侧面供光。由于培养单元11较薄,而且是静态培养,并且高密度层叠,因此可以实现高密度培养(细胞干重/单位占地面空间)。

每个培养单元11的培养空间13装有薄薄一层藻液。环境保持一定温度和湿度,减少蒸发对培养液的影响。一方面,由于藻液非常的薄,因此即使藻液未被搅拌,每个细胞都仍能够均匀地接受光照、以及与空气气体交换。因此,图中所示的光生物反应器无需搅拌、高压供气等能量消耗,同时由于培养液为静态,故可以将污染源的爆发控制在极小的范围内。另一方面,薄层培养时各层的细胞数量越来越多,使培养液自然被消耗殆尽,因此收获时也不需要用泵、浓缩设备等高能耗设备处理大量水体;因此可以进一步节省能耗和水耗。可以预期地是,上述光生物反应器具有很好的应用前景并能较好解决现有的浸没式光生物反应器存在的问题,适于藻的规模化培养。更为重要的是,图1A及图1B所示的静态、薄层、层叠式光生物反应器可适于丝状藻、大型藻、螺旋藻等的培养。

然而,尽管上述光生物反应器有诸多优点。但现有技术中对于管道式光生物反应器培养的微藻进行收获的方法,一般是通过泵将藻液导出后,进入到浓缩设备(过滤、离心)后,提高藻液的浓度后,再进入喷雾干燥塔喷成干粉。然而,对于图1A及图1B中所示的光生物反应器,由于收获时藻液已几乎呈半干状态,而且两相邻的培养空间之间距非常小,这给收获带来了很大的难度。而针对此种光生物反应器培养的微藻,目前尚无公开且有效的收获装置和收获方法。



技术实现要素:

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种光生物反应器的收获装置,以及具有该收获装置的光生物培养系统。本发明不仅可以进一步推进薄片式光生物反应器的规模化应用,推进藻培养全流 程的贯通,使藻的规模化培养成本有效降低,为产业化提供可行条件。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种光生物反应器的收获方法。该方法收获效率高,可以在不引入新水体的前提下,对藻液进行收获,实现该反应器的低能耗、低成本的快速收获。

为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:

根据本发明的一个方面,提供一种光生物反应器的收获装置,用于收获光生物反应器培养的藻,该光生物反应器包括多个薄片式培养单元,各培养单元沿水平方向延伸,且各培养单元竖直方向上以一预定间距层叠布置,各培养单元上表面具有容置培养液的培养空间;多个所述培养单元被支撑使得相邻的培养单元之间间隔一预定距离,相邻所述培养单元之间一个侧面形成为开放的侧开口,其特征在于,所述收获装置包括吸入器以及收集容器;

所述吸入器包括吸入端口以及连接端口,且两者相互贯通,所述吸入端口能对接于所述侧开口,所述连接端口与所述收集容器连通;

所述收集容器能产生负压,所述吸入端口收获所述培养单元上的藻液,并且存放入所述收集容器。

根据本发明的一实施方式,其中各所述培养单元外围设有从相应培养单元的上表面向上延伸的围堰部,各培养单元的上表面和所述围堰部的内表面围成所述培养空间,所述围堰部最低的位置高度不大于10cm。

根据本发明的一实施方式,其中所述围堰部内侧通过一斜面或一弧面与所述培养单元的上表面过渡。

根据本发明的一实施方式,其中两相邻所述培养单元竖直方向间距为3mm到10mm。

根据本发明的一实施方式,其中所述光生物反应器的至少一侧面设置有透明的挡板,所述挡板可拆卸地密封所述侧面上的侧开口。

根据本发明的一实施方式,其中所述吸入端口的水平方向的宽度与所述侧开口水平方向宽度相同,或所述培养单元侧开口的水平方向宽度为所述吸入端口水平方向的宽度的整数倍。

根据本发明的一实施方式,其中所述吸入端口的竖直方向的高度与所述侧开口竖直方向的高度相同,或所述吸入端口的竖直方向的高度是两相邻所述培养单元竖直方向间距的整数倍。

根据本发明的一实施方式,其中所述吸入端口的四周设有软胶片,所述软胶片能抵接并贴合于所述培养单元上,或者所述软胶片能贴合于所述相邻的两个培养单元的至少一个。

根据本发明的一实施方式,其中所述吸入端口的竖直方向的高度是两相邻所述培养单元竖直方向间距的整数倍;所述吸入器内设置有水平方向的隔板,所述隔板的前端与所述吸入端口对齐,且所述隔板前端能与所述培养单元的侧面抵接并贴合。

根据本发明的一实施方式,其中所述隔板前端设有软胶片,所述软胶片能抵接并贴合于所述培养单元上,或者所述隔板前端的软胶片能抵接并贴合于所述相邻两个培养单元的至少一个上。

根据本发明的一实施方式,其中所述两相邻的隔板之间的间距与所述两相邻培养单元之间的间距相同。

根据本发明的一实施方式,其中所述吸入器内形成有吸入腔与连接腔,所述吸入腔与连接腔相连通,所述吸入腔外端为所述吸入端口,所述连接腔外端为所述连接端口,所述连接腔由所述吸入腔至所述连接端口逐渐变小;所述隔板的前端与所述吸入端口对齐,所述隔板的末端延伸至靠近所述吸入腔与所述连接腔的连接处,或延伸至所述连接腔一部分。

根据本发明的一实施方式,其中所述培养单元还包括多个支撑柱,所述支撑柱在竖直方向上支撑各所述培养单元;所述吸入端口的水平方向的宽度略大于所述两相邻的支撑柱之间的距离。

根据本发明的一实施方式,其中还包括一升降机构,所述吸入器通过一第一连接部设置于所述升降机构上,所述升降机构能驱动所述吸入器沿竖直方向移动。

根据本发明的一实施方式,其中还包括一水平移动机构,所述吸入器通过一第二连接部设置于所述水平移动机构上,所述水平移动机构能驱动所述吸入器沿水平方向移动。

根据本发明的一实施方式,其中所述升降机构上还设置有一水平移动机构,所述水平移动机构通过第一连接部连接所述升降机构,所述升降机构能驱动所述水平移动机构沿竖直方向移动,所述吸入器通过一连接部设置于所述水平移动机构上,所述水平移动机构能驱动所述吸入器沿水平方向移动。

根据本发明的一实施方式,其中所述升降机构为滚珠丝杠、滑轨、单轴机器人或无杆气缸。

根据本发明的一实施方式,其中所述水平移动机构为滚珠丝杠、滑轨、单轴机器人或无杆气缸。

根据本发明的一实施方式,其中还包括一真空发生器,所述真空发生器与所述收集容器连通,且所述真空发生器能使所述收集容器产生负压。

根据本发明的一实施方式,其中所述收集容器通过一管道与所述吸入器连通。

根据本发明的一实施方式,其中所述真空发生器通过一管道与所述收集容器连通。

根据本发明的另一方面,一种光生物培养系统,包括多个薄片式培养单元,各培养单元沿水平方向延伸,且各培养单元竖直方向上层叠布置,各培养单元上表面具有容置培养液的培养空间;多个所述培养单元被支撑使得相邻的培养单元之间间隔一预定距离,其中,还具有如上所述的光生物反应器的收获装置。

根据本发明的另一方面,一种光生物反应器的收获方法,所述光生物反应器包括多个薄片式培养单元,各培养单元沿水平方向延伸,且各培养单元竖直方向上层叠布置,各培养单元上表面具有容置培养液的培养空间;多个所述培养单元被支撑使得相邻的培养单元之间间隔一预定距离,相邻所述培养单元之间一个侧面形成为开放的侧开口,其包括如下步骤:

提供一对应所述侧开口的一吸入端;

提供一负压收集容器与所述吸入端连通;

以所述吸入端对接在一所述侧开口上;

负压收集步骤:所述负压收集容器产生负压,通过所述吸入端吸入收集所述培养单元中的光合微生物及其培养液。

根据本发明的一实施方式,其中所述光生物反应器具有至少三个竖直侧面,在进行一个侧面的收获作业时,与此侧面相邻的至少一侧面安装一挡板,所述挡板可拆卸地密封所处侧面上的侧开口。

根据本发明的一实施方式,其中在所述负压收集步骤中,所述吸入端可在所述侧开口水平方向移动对接进行收集;及/或,所述吸入端可在竖直方向多个侧开口之间选择对接进行收集。

由上述技术方案可知,本发明光生物反应器的收获装置、光生物反应器的收获方法以及光生物培养系统的优点和积极效果在于:通过吸入器的吸入端口对齐培养单元的侧开口,并且使用收集容器与吸入器的连接端口连通,收集容器产生负压,即可完成对培养单元上的藻进行收获。本发明可有效的推进薄片式光生物反应器的工作化和规模化养殖藻的应用,有效推进产业的流程化作业,使藻的规模化培养成本有效降低,为产业化提供可行条件,并且本发明结构简单使用方便。

另一方面,本发明相较于现在技术,即在收获时需要使用水蒸汽或高压水冲刷光生物反应器的收集方法而言,不需要新加入的水量,因此不会造成藻液被稀释,减少后续藻液浓缩的所需能耗。本发明不仅收获速度快且损失率低,适于工业化应用。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明,本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解,并非一定是按比例绘制。在附图中,同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中:

图1A是一种光生物反应器的立体示意图。

图1B是一种光生物反应器的立体示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的光生物反应器的收获装置的收获原理示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的光生物反应器的收获装置总体结构示意图。

图4是根据一示例性实施方式示出的光生物反应器的收获装置的另 一视角的结构示意图。

其中,附图标记说明如下:

1.光生物反应器;11.培养单元;12.围堰部;13.培养空间;14.支撑柱;15.侧开口;16.挡板;2.收获装置;21.吸入器;211.吸入端口;212.连接端口;213.吸入腔;214.连接腔;22.收集容器;23.软胶片;24.隔板;25.升降机构;26.水平移动机构;27.真空发生器;28.管道;29.阀门。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

本发明实施例的光生物反应器的收获装置,具体可包括吸入器以及收集容器。吸入器具体包括吸入端口以及连接端口,而且两者相互贯通,吸入端口能对接于上述侧开口,连接端口与收集容器连通。

收集容器可以通过连接端口与吸入端口连通,且收集容器能产生负压,吸入端口收获培养单元上的藻液,并且存放入收集容器。

使用时,将吸入器的吸入端口与上述侧开口对接,然后由收集容器产生负压。由于吸入器与收集容器连通,所以此时吸入器内也具有负压,吸入端口对接侧开口并且可带动空气流动,以带动培养单元上的藻液流动,并且通过吸入器进入至收集容器内,以完成藻液的收获。因此本发明不仅结构简单使用方便,并且由于收获时不需要增加新的水量,避免了藻液被稀释以及后 续烘干提纯的工序,所以本发明的收获装置可极大的节省能耗,并且收获速度快、损失率低,适于工作化应用。

下面结合附图,对本发明的实施例,举例说明如下:

图1A是一种光生物反应器的立体示意图。图1B是一种光生物反应器的立体示意图。图2是根据一示例性实施方式示出的光生物反应器的收获装置的收获原理示意图。图3是根据一示例性实施方式示出的光生物反应器的收获装置总体结构示意图。图4是根据一示例性实施方式示出的光生物反应器的收获装置的另一视角的结构示意图。

如图1A及图1B所示,本发明提供的光生物反应器1包括多个薄片式培养单元11、围堰部12、培养空间13以及支撑柱14。培养单元11具体可以采用平板玻璃制成,当然其也可以采用其它材质制成,例如其可以采用高分子材料一体成型,高分子材料可包括PMMA、PVC或PC材料制成,本发明并不限制其具体材料。本领域技术人员应当清楚的是,本发明并不限定培养单元11的具体形状,例如其可以是矩形,三角形或者圆形。

围堰部12具体可以采用橡胶材料制成或其它材质。例如其可以采用橡胶质制成,并且粘贴于上述培养单元11的上表面上,或者其采用高分子材料时,围堰部12可以与培养单元11一体注塑成型。本发明并不限定围堰部12具体的材质以及与培养单元11的具体连接方式。

培养空间13具体来说可以直接形成于培养单元的上表面,或者由培养单元11的上表面以及围堰部12的内表面合围而形成。本领域技术人员应当清楚的是,培养空间13的主要作用为容置培养液,并且在培养液中培养藻类,因此本发明的实施例并不限定培养空间13的具体形成方式。

如图所示,于本实施例中,多个培养单元11可以沿竖直方向上层叠布置,且各培养单元11之间可选择采用支撑柱14支撑,任意两相邻的培养单元11之间的任意一个侧面可以形成有开放的侧开口15,用于对接收获装置2,当然本领域技术人员应当清楚的是,侧开口15可以是培养单元的任意一个侧面,且由两相邻的培养单元11形成,而本发明并不限定其具体为哪个侧面。

支撑柱14具体可以采用玻璃材质或者高分子材料制成,例如其采用玻璃材质制成,并且通过粘接的方式设置于各培养单元11之间,并且支撑培养单元11。或者其可以如图1B所示,支撑柱14采用高分子材料制成,并且一体 注塑成型的设置于各培养单元11之间,并且用于支撑培养单元11。本领域技术人员应当清楚的是,支撑柱14并不仅限于上述几种方式,例如其还可以采用螺接或者卡接等方式设置于各培养单元11之间。

于本发明的一实施方式中,围堰部12的最低部位的高度不大于100mm,较佳为1-5mm、10mm-30mm或30mm-100mm,采用此种设计,可以使得培养空间13内部藻液非常的稀薄,由于藻液比较稀薄,因此每个细胞都几乎能够均与地接受光照、以及与空气进行良好的气体交换,可有效提高藻的培养效率。于本发明另一实施方式中,围堰部13的内侧可通过一斜面或下弧面与培养单元11的上表面过渡,采用此种设计可以使得本发明的收获装置2在收获时,藻液更加顺畅的由培养空间13流入至收获装置2,以提高收获速度,节省收获时间并提高工作效率。

于本发明另一实施方式中,两相邻的培养单元11竖直方向的间距可为3mm至10mm。也就是说,侧开口15的竖直方向的高度具体可以为3mm至10mm之间,更具体讲,侧开口15的竖直方向的高度可选择在3mm到5mm之间。本领域技术人员可以根据实际情况来设定其具体高度。例如在培养丝状藻、螺旋藻、葛仙米等由于容易卷绕藻时,可以将间距设置为一个较高的数值。而在培养其它藻时,可视具体情况自由调节。采用此种设计,主有以下两种优点,其一可以使培养单元高密度层叠,可以实现高密度的培养;其二在使用本发明的收获装置2收获时,所产生的负压更大,能进一步的提高收获的速度,提高效率并节省收获时间。

根据本发明的另一实施方式,光生物反应器1还可以包括一透明的挡板16。该挡板16具体可以采用玻璃材质或者高分子材料制成,当然其也可以为其他材质制成,但是其选择为透光材质制成。挡板16具体可以采用一板状结构,并且其可拆卸的安装于上述培养单元11上,而且其可以所处的密封培养单元11侧面上的多个侧开口15。挡板16具体可以采用卡接,搭接或者螺接的方式安装于培养单元11的侧面。设置挡板16的主要目的在于,在不影响光照的情况下,使收获装置2在收获时能产生较大的负压,以进一步提高收获速度,提高工作效率。

但是应当理解的是,并非每个实施方式中都必须包括挡板16。另外挡板16可通过多种连接方式连接于培养单元11上,并不仅限于上述几种连接方 式。当然挡板16也可以通过其它方式对培养单元11的侧面进行密封,并非必须安装于培养单元11上,例如可以通过外部装置将挡板16抵接于培养单元11上,并且对侧开口15进行密封。

图2是根据一示例性实施方式示出的光生物反应器的收获装置的收获原理示意图。图3是根据一示例性实施方式示出的光生物反应器的收获装置总体结构示意图。

如图2及图3所示,本实施方式中的收获装置2主要包括吸入器21以及收集容器22。吸入器21具体可以采用金属材质或者其它材质制成,本发明并不限制其具体的材质,例如可采用高分子材料一体注塑成型。收集容器22具体可以采用本领域公知的各种类型的收集容器,本发明并不限制其具体的类型。吸入器21可包括吸入端口211以及连接端口212,且两者相互贯通,吸入端口211能对接于上述侧开口15,连接端口212与收集容器22连通。收集容器22通过连接端口212与吸入端口211连通,并且收集容器能产生负压,吸入端口211能收获培养单元11上的藻液,并且存放入收集容器22内。

如图2及图3所示,根据本发明的一实施方式,吸入器21内部形成有吸入腔213与连接腔214,吸入腔213与连接腔214相连通,吸入腔213外端为吸入端口211,连接腔214外端为连接端口212,连接腔214由吸入腔213至连接端口212逐渐变小,由连接端口212与收集容器22相连通。

根据本发明的一实施方式,如图3所示,吸入器21的吸入端口211的水平方向的宽度与侧开口15水平方向宽度相同,以便于吸入端口211与侧开口15的对接,以产生较强的负压用于收获藻液。当培养单元11的侧面水平方向宽度较长时,侧开口15的水平方向宽度也较长时,可将吸入端口211的水平方向的宽度设置为侧开口15的水平方向宽度的N分之一(其中N为正整数)。也就是说,培养单元11的侧开口15的水平方向宽度为吸入端口211水平方向的宽度的整数倍。采用此种设计,可以使得本发明的收获装置2实现小型化,并不需要对应上述培养单元11的大小来设计,以节省成本并且可规模化应用,而且由于小型化在操作时更加便捷,有利于提高工作效率。

请结合参照图1,吸入端口211的水平方向的宽度可以设置为略大于两相邻的支撑柱14之间的距离,在使用时吸入端口211仅吸入两相邻支撑柱14之间的藻液,可以有效提高工作效率。另外在培养单元11的侧面宽度较 大的情况下,可以水平移动吸入器21逐步依次完成对藻的收获。本领域技术人员应当清楚的是,吸入端口211的水平方向的宽度并不限制于上述实施例,其可以根据实际的使用情况自由的调节。

如图2所示,根据本发明的另一实施方式,吸入端口211的竖直方向的高度可以与侧开口15竖直方向的高度相同。在使用时,将吸入端口211与培养单元11的侧面对接,吸入端口211可以吸入位于下侧的培养单元11上的藻液,然后逐层收获藻液。进一步的,还可以将吸入端口211的竖直方向的高度设置为两相邻培养单元11竖直方向间距的整数倍。采用此种设计,可以使得吸入器一次可吸入多层培养单元11内的藻液,以进一步提高收获的速度,节省时间提高工作效率。本领域技术人员应当清楚的是,吸入端口211的竖直方向的高度并不限制于上述实施例,其可以根据实际的使用情况自由的调节。而且还可以将吸入端口211水平方向以及竖直方向同时调节,以应对大型的培养单元11组成的光生物反应器。

如图2及图3所示,于本发明的一实施方式中,吸入端口211的四周还可以设置有软胶片23。软胶片23具体可以采用一柔性材质制成,例如其可以采用橡胶、硅胶或者胶皮等制成,本发明并不限定其具体的材质。软胶片固定安装于连接端口211上,并且软胶片23在使用时,能抵接并贴合于培养单元11的侧面上,或者软胶片23能贴合于相邻两个培养单元11的至少一个的上表面或下表面。软胶片23可以采用多种连接方式安装于连接端口211上,例如其可以采有粘接或者卡接等方式。

在使用时,软胶片23可以使吸入器在与培养单元11接触时,起到缓冲和密封的作用。并且软胶片23在具有湿度的环境下会产生粘连,其恰可粘接在两相邻培养单元11的侧面,可起到局部密封和加强真空以产生的较强的吸附作用。另外软胶片23还具有补偿作培养单元11由于制造公差产生的不平的作用,使吸入端口211能更好的与培养单元11的侧面贴合,以保证吸入器21内的真空度,进一步提高收获效率。

如图2所示,于本发明的一实施方式中,当吸入端口211的竖直方向的高度是两相邻培养单元11的竖直方向间距的整数倍时,可以在吸入器21内设置多个水平方向的隔板24。隔板24的前端与吸入端口211对齐,且隔板24前端能与培养单元11的侧面抵接并贴合。隔板24的末端可以延伸至靠近 吸入腔213与连接腔214的连接处,或者其也可以延伸至连接腔214的一部分,并且隔板24的形状可对应于连接腔214的形状而变化。

应当理解的是,隔板24具体以何种材料制成,并不影响本发明的实现。所以其可以采用多种材料制成,例如其可以采用金属、玻璃或者高分子材料制成,本发明并不限制其具体的材料。另外隔板24设置于吸入器21内,也可以采用多种连接方式,例如固定式连接或者可拆卸式连接,在本实施例中吸入器可通过注塑一体成型各部件,并在且一体形成隔板,但本领域技术人员能够知晓,上述连接方式具有多种实现方式,于此不在说明。

根据本发明的一实施方式,其中两相邻的隔板24之间的间距与两相邻培养单元11之间的间距相同。并且在隔板24的前端还可以设有软胶片(未示出),软胶片具体可以采用一柔性材质制成,例如其可以采用橡胶、硅胶或者胶皮等制成,本发明并不限定其具体的材质。软胶片能抵接并贴合于培养单元11的侧面上,或者软胶片能贴合于相邻两个培养单元11的至少一个的上表面或下表面。设置隔板24以及软胶片,隔板24不仅可以增加吸入器21内的负压,而且还具有导流的作用,可以使藻液更加顺畅的流入至吸入器21内,以提高工作效率。设置软胶片不仅可以补偿培养单元11由于制造公差产生的不平,可以使隔板24与培养单元11紧密贴合,增加负压提高工作效率。

如图3所示,根据本发明的一实施方式,收获装置2还包括一升降机构25,吸入器21可以通过一第一连接部设置于升降机构25上,升降机构25能驱动吸入器21沿竖直方向移动。设置升降机构25可使得吸入器21沿竖直方向上下移动,从而实现自动收获各培养单元11内的藻液。

如图4所示,在本发明的另一实施方式中,升降机构25上还可以设置有一水平移动机构26,水平移动机构26可通过第一连接部连接升降机构25,升降机构25能驱动水平移动机构26沿竖直方向移动,吸入器21通过一连接部设置于水平移动机构25上,水平移动机构26能驱动吸入器21沿水平方向移动。升降机构25以及水平驱动机构26可以使得本发明的收获装置实现自动收获各培养单元11内的藻液,并且使得本发明适于藻的规模化培养,可有效提高经济效益。

应当理解的是,本领域的技术人员可以得知,并非所有实施方式中都具有升降机构25。水平移动机构26也可以单独使用,吸入器21可通过一第二 连接部设置于水平移动机构26上,水平移动机构26可驱动吸入器21沿水平方向移动。另外上述实施方式中,升降机构25以及水平移动机构26均可以采用滚珠丝杠、滑轨、单轴机器人或无杆气缸等装置,来驱动吸入器21移动,然而本领域技术人员可以得知,本发明并不限定于此,吸入器21可以通过其它方式来实现移动,在此不再举例说明。另外吸入器21、升降机构25以及水平移动机构26之间的连接,可以采用本领域公知的连接方式连接,本发明并不限定其具体的连接方式。

如图3所示,根据本发明的一实施方式,收获装置2还可以包括一真空发生器27,真空发生器27具体可以采用公知的各种类型,本发明并不限制其具体的类型。真空发生器27可以通过一管道28与收集容器22连通,收集容器22也可以通过一管道28与吸入器21连通。由真空发生器27使收集容器22产生负压,由收集容器22带动吸入器21,吸入器21用于收获培养单元11内的藻液。

在本发明的另一实施例中,管道28具体可以采用柔性材质制成,并且能承受一定压力,设置管道28的目的在于,吸入器21与收集容器22可采以采用分体式设置,以减轻升降机构25以及水平驱动机26的驱动力,进而可有效的节省本发明的能耗。

如图2所示,在本发明的一实施方式中,收集容器22通过一管道28与吸入器21连通,吸入器21的连接端口212与管道28之间还可以设置有阀门29,阀门29可以选择性的开启或关闭连接端口212,设置阀门29的主要目的在于,可借此控制连接端口212开闭,或者连接端口212的开口大小,便于控制并且实用性较强。

然而应当理解的是,上述实施仅为举例用,并非用以限制本发明。例如在一些实施例当中,管道28也以采用刚性材料制成,或者不设置管道28,其并不影响本发明的实施。

如图1至4所示,本发明还提供一种光生物培养系统,其主要包括上述光生物反应器1以及光生物反应器的收获装置2。

本发明还提供一种光生物反应器的收获方法,其主要包括如下几个步骤:

提供一对应侧开口的一吸入端,将吸入器21的吸入端口211与侧开口15对接。

提供一负压收集容器22与吸入器21的连接端口212连通,并且连接端口212与吸入端口211连通。

以吸入端对接在一侧开口上,吸入端口211对接于培养单元11的侧开口15上。

负压收集步骤,负压收集容器22产生负压,并且通过吸入端口211吸入收集培养单元11中的光合微生物及其培养液,光合微生物具体可以是各种微藻。

根据本发明的一实施方式,其中光生物反应器1具有至少三个竖直侧面,在进行一个侧面的收获作业时,与此侧面相邻的至少一侧面安装一挡板16,挡板可拆卸地密封所处侧面上的侧开口15上。

根据本发明的一实施方式,其中在负压收集步骤中,吸入端口211可在侧开口15水平方向移动对接进行收集;及/或,吸入端口211可在竖直方向多个侧开口15之间选择对接进行收集。

应理解,以上描述的多个示例可沿多个方向(如倾斜、颠倒、水平、竖直,等等)并且以多个构造被利用,而不背离本发明的原理。附图中示出的实施例仅作为本发明的原理的有效应用的示例而被示出和描述,本发明并不限于这些实施例的任何具体的细节。

可理解的是,如有可能,各实施例中所讨论的特征是可互换的。

尽管以上已详细说明了本发明,但清楚的是,可做出各种修改和变型而不脱离本发明的范围。

在说明本发明或本发明优选实施例的元件时,词“一”、“一个”、“该”以及“所述”意欲指的是存在着一个或更多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”等意欲是开放性的且指的是除了所列出的元件之外还可存在其它元件。

鉴于上述,可看到实现了本发明的若干目的并获得了其它有益结果。

因为可对上述结构做出各种变化而不脱离本发明的范围,所以所有包含在上述说明中并示出在附图中的内容都应解释为说明性的而并非限制性的。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1