动装置，使装置最大限度的节省土地占用面积，避免土地资源污染。跑道式生物反应器还具有双面跑道清洁装置，包括清洁池内片14和清洁池外片15，二者密实地置于跑道池内外，利用异性磁极的吸引作用可使里面的一片跟着外面一片运动，由于微藻的挂壁发生在池内表面，所以无论是采取人工还是自动化清洁都很方便。水处理装置3为生物反应器提供水源，水处理装置通过位于跑道池拐弯处的初始注水管10为其提供初始水源，随后，通过注入管为跑道池提供补充注水；营养盐补充装置根据电脑设定程序，通过注入管为跑道池提供营养盐。
[0023]所述的辅助光源LED灯为红色LED冷光灯、蓝色LED冷光灯和白色LED冷光灯，相较单一的人工光源热源，能大幅节约资源，避免资源浪费；且水温保持微藻生长所需最适温度、光照，在如阴、雨天不良天气条件下及夜晚无自然光时，可于池体上方覆盖可卷动的塑料透光薄膜采用辅助光源，促进微藻生长，缩短微藻培养周期。
[0024]所述的跑道池规格优选为:长54-60m，单侧宽0.6-0.7m、总宽度1.2-1.4m，池高0.5-0.6m ;所述的隔板长52-58m，距离池两侧均为lm，隔板高0.4m，注水水深0.2-0.3m，营养盐补充管和注入水补充管距离池底0.2m以下；跑道池厚度均一，均为3mm ;卡扣位于池高0.4m处；与现有的开放式水泥池相比，本培养器清洁、环保，能有效提高土地重复使用率，避免污染土地。
[0025]所述的0)2充气管上的开口，方向为斜向上，以防止藻体沉淀，使藻体于培养液中混合均匀，防止污染；0)2通气量为1-3% V:V，雷诺数为2 X 10 3-2X 105，以避免培养液pH值下降及微藻细胞因充气剪切力过大而破损且能够满足微藻碳源的补充。
[0026]所述的跑道池材质优选为透明亚克力PC材料，封闭式亚克力PC材料，能有效避免培养过程中培养环境对藻类的污染，且透明的材料极大地增加了培养池中藻液的光照表面积体积比，改善了反应器的光照利用率，提高了反应器的培养密度，从而提高生产率；与塑料膜光反应器相比，承压强度高，可重复利用，更适于工厂化生产。
[0027]使用本实用新型生物反应器进行微藻培养时，包括以下步骤:
[0028](I)培养装置准备:开启两侧跑道池的卡扣，对跑道池内部结构进行常规的消毒处理；
[0029](2)接种:第I天在跑道池的内部添加MCM培养液，培养液高度0.15m(装液量750L)，接种球等鞭金藻、三角褐指藻、纤细角毛藻、牟氏角毛藻、雨生红球藻等微藻，使细胞接种密度为 2.5X 104cells/ml ；
[0030](3)培养管理:培养期间的平均气温和光照强度:8:00时13°C，130 ymol/m2/s，13:00 时 25°C，380 ymol/m2/s，17:00 时 13°C，150 μmol/m2/s ;螺杆泵机械推进装置的螺旋泵推动使培养液于池内混合、循环，螺旋泵流量最大为100m3/h，扬程为120m，转速500r/min，培养过程中补充空气/0)2的混合气体(1-3% CO 2，v/v)，雷诺数为2 X 103_2 X 15;
[0031](4)收获藻种:培养10天后，微藻细胞密度可达2.0-2.5X 105cellS/ml，相对于传统培养模式，细胞培养浓度可以提高56.3-72.7%。
[0032]综上所述，本实用新型培养装置，极大地增加了培养池中藻液的光照表面积体积比，改善了光生物反应器的光照利用率，提高了开放式光生物反应器的培养密度，大幅提高生产率。
[0033]上述实例只是为说明本实用新型的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种气升跑道式生物反应器，其培养主体为透明亚克力PC材料制备成的封闭式跑道池，其特征在于，所述的跑道池内部的弯处安装有两个螺杆泵机械推进泵(2)，内部中央设有隔板(13)，内部两侧壁分别安装有营养盐导通管(5)和注入水导通管(6)，内底两侧各具有一根CO2充气管(7);所述的营养盐导通管、注入水导通管和CO2充气管分别与封闭式跑道池外部的营养盐补充装置(I)、水处理装置(3)和0)2充气装置(4)相连；所述的跑道池池壁外侧设有可开启两侧跑道池的卡扣(12);所述的CO2充气管每隔0.15m设一开口，营养盐导通管、注入水导通管上分别安装有9-12根注入管(11)。
2.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述的气升跑道式生物反应器还具有不锈钢支架(8)和辅助光源LED灯(9)，不锈钢支架安设于跑道池的外底部，辅助光源LED灯安设于不锈钢支架上、跑道池外底部；所述的辅助光源LED灯为红色LED冷光灯、蓝色LED冷光灯和白色LED冷光灯，池体上方覆盖可卷动的塑料透光薄膜采用辅助光源；所述的不锈钢支架高0.6-1.2m，支架下方安装有若干可动轮及其驻动装置。
3.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述的跑道式生物反应器还具有双面跑道清洁装置，包括清洁池内片(14)和清洁池外片(15)，二者密实地置于跑道池内夕卜，利用异性磁极的吸引作用可使里面的一片跟着外面一片运动。
4.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述的跑道池规格为:长54-60m，单侧宽0.6-0.7m、总宽度1.2-1.4m，池高0.5-0.6m ;所述的隔板长52_58m，距离池两侧均为Im,隔板高0.4m，注水水深0.2-0.3m，营养盐补充管和注入水补充管距离池底0.2m以下；跑道池厚度均一，均为3mm ;卡扣位于池高0.4m处。
5.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述的CO2充气管上的开口，方向为斜向上；0)2通气量为1-3% V:V，雷诺数为2X 10 3-2X 105。
6.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述的水处理装置(3)为生物反应器提供水源，水处理装置通过位于跑道池拐弯处的初始注水管(10)为其提供初始水源，随后，通过注入管为跑道池提供补充注水；营养盐补充装置根据电脑设定程序，通过注入管为跑道池提供营养盐。
【专利摘要】本实用新型公开了一种气升跑道式生物反应器，其培养主体为透明亚克力PC材料制备成的封闭式跑道池，跑道池内部的弯处安装有两个螺杆泵机械推进泵，内部中央设有隔板，内部两侧壁分别安装有营养盐导通管和注入水导通管，内底两侧各具有一根CO2充气管；营养盐导通管、注入水导通管和CO2充气管分别与封闭式跑道池外部的营养盐补充装置、水处理装置和CO2充气装置相连；所述的跑道池池壁外侧设有可开启两侧跑道池的卡扣；所述的CO2充气管每隔0.15m设一开口，营养盐导通管、注入水导通管上分别安装有9-12根注入管。本装置增加了培养池中藻液的光照表面积体积比，改善了反应器的光照利用率，提高了培养密度，有利于工厂化微藻培养的效率。
【IPC分类】C12R1-90, C12M1-00
【公开号】CN204529835
【申请号】CN201520228205
【发明人】王巧晗, 高燕琦, 宫庆礼
【申请人】中国海洋大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月15日...