海藻培养罐的海藻收集机构的制作方法

本技术涉及一种利用沼液培养海藻的海藻培养罐，具体涉及一种海藻培养罐的海藻收集机构。

背景技术：

1、沼液是有机物经发酵后形成的褐色明亮液体，沼液富含氮、磷等多种营养元素,常规沼液处理，通常是直接排放或者过滤后排放的处理方式，容易造成环境污染以及处理成本较高。因为沼液营养物质丰富，故申请人考虑将沼液用于海洋藻类的培养，即可利用培养的海洋藻类制备海藻多糖。这样沼液能够满足海洋藻类生长的营养需求，降低海洋藻类培养的成本。使用沼液培养海洋藻类既能去除沼液中的氮、磷等富营养化元素，避免沼液直接排入环境造成的水体富营养化等环境污染，又能以海藻寡糖生产原料的形式被重新利用，降低海藻寡糖生产成本。目前，现有技术中还没有相关文章或专利报道利用沼液生产海藻寡糖的技术。

2、申请人研究发现，利用沼液培养海藻以制备海藻寡糖，主要是面临以下技术难点。首先，海洋藻类生活在海水中，海水的平均盐度为35‰，而沼液的盐度通常小于20‰，不能满足海洋藻类生长对盐度的要求。其次，海藻寡糖的产量和质量和海洋藻类中海藻多糖含量有直接的关联，只有海藻多糖含量高的海洋藻类原料才具有生产价值，需要研究怎样培养海藻多糖含量更高的海洋藻类。第三需要研究怎样培养海藻，才能使其后续在酶解制备海藻寡糖过程中，能够更好地提高处理效率和寡糖制备转化效率。

3、为了解决上述问题，申请人考虑设计一种针对海洋单细胞微藻的聚集体筛选式培养方法，其特点在于，将需培养的海洋单细胞微藻接种到盛满培养液的培养容器进行初期培养，待生成的海藻聚集体大小满足筛选条件后初期培养结束并进行筛选培养；筛选培养时，间断式或持续式地加入培养液使其通过培养容器，控制培养液在培养容器中水力停留时间大于单个微藻生长至大小满足筛选条件所需时间，在出水方向上依靠网眼小于需培养聚集体大小的筛网进行筛选，实现筛选培养；经过一段时间筛选培养，待筛网后方培养区域内的海藻聚集体富集程度大于预设程度时，将筛网后方区域内富集获得的海藻聚集体提取出，并持续进行筛选培养。

4、这样，该方法通过初期培养和筛选培养的方式，可以持续地获得固定规格大小的海藻聚集体，生产培养效率高且能够方便实现流水线持续培养生产。同时获得的海藻聚集体为海藻之间靠结合水相互结合构成的胶团状海藻团，依靠该方法获得固定规格大小的海藻聚集体，及其方便脱水处理和破碎处理。

5、但该方法在实施时，需要考虑设计一种海藻培养罐作为培养容器，但在设计该海藻培养罐时，需要考虑怎样方便其内腔中形成可以实现筛选培养的海藻聚集体培养空间，使其可以更加快速高效地培养获得满足筛选条件的海藻聚集体。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够更好地在海藻培养罐中形成实现筛选培养的海藻聚集体培养空间，使其可以更加快速高效地培养获得满足筛选条件的海藻聚集体的海藻培养罐底部结构以及一种方便收集海藻的海藻培养罐的海藻收集机构，并进一步使其方便对培养好的海藻聚集体的收集提取。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

3、一种海藻培养罐底部结构，其特征在于，包括在海藻培养罐内腔下部沼液进液管上方相邻位置水平设置的下隔离过滤件，下隔离过滤件上方隔出海藻聚集体培养空间，下方隔出曝气空间，下隔离过滤件上侧相邻位置设置有具有阀门的海藻聚集体收集排放口，还包括设置在海藻培养罐内腔底部的光照系统和曝气系统。

4、这样，在海藻培养罐中内腔下部设置了下隔离过滤件后，使得其上方隔出海藻聚集体培养空间更好地实现海藻聚集体的筛选培养，下方隔出曝气空间，使得沼液进入到海藻培养罐后先进入曝气空间曝气再向上穿过隔离过滤件进入到上方的海藻聚集体培养空间实现对海藻聚集体的筛选培养，设置的下隔离过滤件可以保证培养好的海藻聚集体停留在下隔离过滤件上方，避免掉入下方而影响光照效果，也可以使得培养好的海藻聚集体可以汇聚到下隔离过滤件上方以方便收集取出。故可以更加高效快速地培养获得满足筛选条件的海藻聚集体。

5、进一步地，所述下隔离过滤件的过滤尺寸为等于或小于1-2毫米。这样能够培养并筛选出1-2毫米尺寸大小的海藻聚集体，保证后续的处理效果。

6、进一步地，海藻聚集体培养空间的下隔离过滤件上还设置有海藻收集机构，海藻收集机构能够将下隔离过滤件上的海藻聚集体收集至开启后的海藻聚集体收集排放口。

7、这样，可以更加方便海藻聚集体的收集排出。

8、进一步地，下隔离过滤件为格栅板。

9、这样，下隔离过滤件为格栅板可以方便其上海藻收集机构的设置，也可以方便海藻聚集体在其上生长和沉淀聚集。

10、进一步地，海藻培养罐侧壁位于下隔离过滤件下方底部还设置有具有阀门的放空口。这样方便排空检修。

11、进一步地，沼液进液管位于海藻培养罐内腔一侧下端，海藻聚集体收集排放口和放空口均位于海藻培养罐内腔另一侧。这样方便延长沼液在罐体内停留路径和时间。

12、进一步地，所述光照系统包括多个间隔阵列布置在海藻培养罐内腔底部的一个内腔底板的光照灯，光照灯和位于内腔底板下方的光照控制模块相连；所述下隔离过滤件的格栅板为透明材料制得。

13、这样，将光照灯设置在内腔底板上向上提供光照，光照强度优选控制在2000-5000lux，依靠光照控制模块将光照时间和光照强度维持在海藻聚集体适宜生长的范围。更重要的是灯光下置的设置方式配合下隔离过滤件为透明材料的格栅板的结构，可以使得海藻聚集体培养空间的海藻沉淀在格栅板上后受光照而更加快速地生长繁殖，并能够利用海藻细胞的向光性，使得沉淀在格栅板上的海藻更加快速地相互繁殖结合形成海藻聚集体，提高了海藻聚集体的长出效果和培养效率。

14、进一步地，所述曝气系统包括多组和光照灯间隔并列布置的曝气头，曝气头的进气管道和位于内腔底板下方的气泵相连，气泵和曝气控制模块相连。

15、这样，曝气头可以依靠曝气控制模块控制实现间歇式曝气，曝气溶氧值优选控制在大于2mg/l，通过曝气为海藻细胞提供氧气和二氧化碳，同时起一定的搅拌作用。当曝气泵处于开启状态，培养系统中的液体在曝气气泡的作用下实现混合搅拌效果，从而使海藻聚集体在系统内均匀分布并和进气充分接触；当曝气泵处于关闭状态下，海藻聚集体在重力和向光性的作用下沉积在海藻聚集体收集挡板上生长。故下置式光照设计和间歇式曝气方式配合作用，能够最大程度的提高了海藻聚集体的长出效果和培养效率。

16、进一步地，下隔离过滤件到内腔底板的间隔距离大小使得进水在二者之间的水力停留时间小于海藻聚集体尺寸成长到下隔离过滤件过滤尺寸所需时间。

17、这样，再结合曝气的搅拌作用，使得下隔离过滤件到内腔底板之间的空腔形成供曝气和沼液进液水流充分混合的曝气空间，在曝气空间内受光照长出的小的海藻聚集体可以随水流向上进入到下隔离过滤件上方的海藻聚集体培养空间内继续成长，而曝气空间内不会成长出大的海藻聚集体而造成遮挡光照，保证了光照灯对海藻聚集体培养空间内海藻的光照供应，真正更好地保证对海藻聚集体的筛选式培养的实现。具体实施时，通常曝气空间占海藻培养罐内腔总空间1/50左右即可。

18、进一步地，所述海藻收集机构包括竖向安装在下隔离过滤件中部的转轴，转轴包括可转动地套设的内转轴和外转轴，还包括水平竖向设置在下隔离过滤件上表面的一对刮板，其中一个刮板的一端固定在内转轴上，另一个刮板的一端上下错位固定在外转轴上，转轴下端可转动地向下穿过下隔离过滤件，转轴下端的内转轴和外转轴上分别固定安装有一个输出齿轮，两个输出齿轮分别和一个被动齿轮啮合，其中一个被动齿轮直接和一个主动齿轮啮合，另一个被动齿轮通过一个中间齿轮和主动齿轮啮合，主动齿轮和海藻收集电机的输出端相连。

19、其中，两个刮板起始位置为反向背离海藻聚集体收集排放口的方向相邻设置。这样，海藻收集机构工作时，控制海藻收集电机控制主动齿轮转动，主动齿轮分别通过单个被动齿轮或者中间齿轮到另一个被动齿轮两条传动路径，分别带动两个输出齿轮做正转和反转，控制传动比相同且方向相反，这样即可带动两个刮板同时反向转动并将沉淀聚集在下隔离过滤件上表面的海藻聚集体刮动至海藻聚集体收集排放口位置，刮动过程中打开海藻聚集体收集排放口的阀门，即可使得海藻聚集体在刮板推动作用下从海藻聚集体收集排放口排出。故该海藻收集机构具有结构简单，控制方便，收集可靠的特点。特别使得在水平截面为圆形的海藻培养罐中实施。另外，刮板还可以在海藻培养过程中定期刮动，将附着在作为下隔离过滤件的格栅板上的生长到一定程度大小的海藻刮起进入到海藻聚集体培养空间中，更加利于海藻聚集体的生成。

20、进一步地，转轴下端穿过内腔底板，所述输出齿轮、被动齿轮、中间齿轮、主动齿轮和海藻收集电机均位于内腔底板下方。这样可以更好地避免对光照的干涉。

21、进一步地，刮板下表面和下隔离过滤件上表面相贴，刮板上表面为外端高于内端的斜面。这样是因为刮板外端刮动路径大于内端刮动路径长度，故刮板上表面倾斜设置方便刮板刮动时，外端更好地推动更多的海藻聚集体到达海藻聚集体收集排放口，起到更好地收集效果。

22、当然，实施时作为其他的结构方式，海藻收集机构也还可以是采用一个正对海藻聚集体收集排放口水平竖向设置的推板，在推板后方设置推杆和推杆电机，依靠推动的方式将海藻收集至海藻聚集体收集排放口，但这种结构更适应于矩形的海藻培养罐。

23、综上所述，本实用新型具有能够更好地在海藻培养罐中形成实现筛选培养的海藻聚集体培养空间，可以更加快速高效地培养获得满足筛选条件的海藻聚集体，并方便对培养好的海藻聚集体的收集提取等优点。