一种工业化养殖微藻的光生物反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光生物反应器，特别涉及一种工业化养殖微藻的光生物反应器。
【背景技术】
[0002]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，通过细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素、油脂等多种活性物质，使其在食品、医药、饵料、生物能源等领域具有很好的开发前景。例如，螺旋藻、小球藻、盐藻以及富含虾青素的雨生红球藻都因含有对人体有益的活性物质，而被大规模工业化养殖利用。
[0003]目前，微藻养殖用的反应器主要分为敞开式和封闭式两种类型，敞开式主要以大池为主，它们具有结构简单、容易放大、成本低廉、操作方便等优点，缺点是光利用效率差、养殖密度低，后期收集、干燥处理量大。最典型、最常用的敞开式培养系统是由Oswald(1969)设计的跑道池光生物反应器，该培养系统以自然光为光源，养殖深度为10-30cm，依靠桨轮的转动，使培养液在池内混合、循环，防止藻体沉淀并提高藻体细胞的光能利用率，但根据朗伯比尔定律，随着藻的生长，浓度的提高，光线越来越难以穿透10-30cm的液层，致使培养液下层的藻细胞无法接受充足的光照，最终难以达到高的养殖浓度。
[0004]密闭式反应器主要是用透明材料做成的各种管道式、柱式、板式、球形等各种具有分光作用的密闭反应器，它们具有较高的比表面积、光能和二氧化碳利用效率高，养殖密度高等优点，缺点是制作成本高、气体解析难、升温迅速降温成本高、清洗等操作不方便、难以放大等。
[0005]针对现有光生物反应器存在的上述问题，有必要提出一种具有分光功能、易于操作、制作方便的、低成本的可用于工业化微藻高密度培养的新型光生物反应器的设计方案。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是:提供一种工业化微藻培养光生物反应器，此反应器具有分光功能、易于操作、制作方便，可用于工业化微藻高密度培养。
[0007]本实用新型的技术方案是:一种工业化养殖微藻的光生物反应器，包括微藻养殖系统和藻液循环系统;微藻养殖系统是由波浪形或凹凸形或梯形的养殖装置和藻液回流储存装置组成，养殖装置呈水平或一定坡度放置;藻液循环系统由藻液提升设备和管道组成。
[0008]以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
[0009]优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述养殖装置的形状为波浪形或凹凸形或梯形。
[0010]优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述养殖装置形成的波峰高度小于15cm;所述波峰高度优选小于12cm，进一步优先小于10cm，更进一步优选小于8cm，最优选5cm0
[0011]所述养殖装置形成的波距小于30cm，包括波浪形或凹凸形或梯形;所述波距优选小于25cm，进一步优先小于20cm，更进一步优选小于10cm，最优选8cm。
[0012]优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述养殖装置呈水平或一定坡度放置;所述坡度优选小于8度，进一步优选小于5度，最优选小于3度。
[0013]优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述养殖装置的制作材料为透明材料，可以是玻璃或PVC、PE、PMMA、PC、PS、PET、PP等透明塑料。
[0014]优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述藻液回流储存装置是各种可以装液的桶或者水泥等建材砌的水池。
[0015]优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述提升装置为栗。
[0016]本实用新型的优点是:本光生物反应器，因其特殊的结构特征，具有分光功能，光线能够通过凹凸处进入到藻液底部，使藻充分受光，而达到藻高密度培养的目的;在微藻需要高光积累活性物质，如油脂、虾青素时，能获得足够的光照，缩短微藻培养时间。由于是敞开式培养，蒸发容易，温度不会升至太高，减少降温成本。同时，该反应器制作方便，易放大，易清洗等，适合工业化养殖微藻。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型一种工业化养殖微藻的光生物反应器类型1的整体结构示意图
[0018]图2为养殖装置的截面图
[0019]图3为本实用新型一种工业化养殖微藻的光生物反应器类型2的整体结构示意图
【具体实施方式】
[0020]实施例1，参考图1所示，本实用新型提供了一种工业化养殖微藻的光生物反应器的具体实施例，其包括微藻养殖系统和藻液循环系统。其中微藻养殖系统包括:凹凸形的养殖装置1、凹凸形的养殖装置3、藻液回流储存装置2、藻液回流储存装置7;藻液循环系统包括:藻液提升设备栗5、管道6、管道4。
[0021]本实施例中，养殖装置的波峰高度为8cm，波距为10cm，制作材料为透明PC。
[0022]将上述养殖装置3呈2度坡度向藻液回流储存装置2倾斜放置，坡度低的一端连接藻液回流储存装置2，养殖装置1呈2度坡度向藻液回流储存装置7倾斜放置，坡度高的一端连接藻液回流储存装置2，坡度低的一端连接藻液回流储存装置7。
[0023]藻液通过栗5从藻液回流储存装置7提升到养殖装置3，再在重力的作用下，顺势流向藻液回流储存装置2，再流转到养殖装置1，同样在重力作用下，顺势流向藻液回流储存装置7，再由栗提升到养殖装置3，如此不断循环，在此过程中，微藻吸收二氧化碳和光照，进行光合作用，进行生长。
[0024]实施例2，参考图3所示，本实用新型提供了一种工业化养殖微藻的光生物反应器的具体实施例，其包括微藻养殖系统和藻液循环系统。其中微藻养殖系统包括:凹凸形的养殖装置1、凹凸形的养殖装置3、藻液回流储存装置2、藻液回流储存装置7;藻液循环系统包括:藻液提升设备栗5、管道6、管道4。
[0025]本实施例中，养殖装置的波峰高度为5cm，波距为5cm，制作材料为透明PVC。
[0026]将上述养殖装置3和养殖装置1呈1度坡度向藻液回流储存装置7倾斜放置，上端连接藻液回流储存装置2，坡度高的一端连接藻液回流储存装置2，坡度低的一端连接藻液回流储存装置7。
[0027]藻液通过栗5从藻液回流储存装置7经过管道4和管道6提升到藻液回流储存装置2，在重力的作用下，藻液顺势随着养殖装置1和养殖装置3的凹槽处流向藻液回流储存装置7，再由栗提升到液回流储存装置2，如此不断循环，在此过程中，微藻吸收二氧化碳和光照，进行光合作用，进行生长。
[0028]本实用新型的优点是藻液在养殖装置的凹槽中流动，光一部分直接到达藻液表面，另一部分光从养殖装置的凸上部分穿过到达藻液的底部或侧部，因此提高了单位体积藻液的受光面积，从而提高了藻的生长速度和藻养殖浓度;养殖装置的结构简单，易于制作;养殖结束后，可以直接用水冲洗，清洗方便。
[0029]当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种工业化养殖微藻的光生物反应器，其特征在于，所述光生物反应器包括微藻养殖系统和藻液循环系统;所述微藻养殖系统包括养殖装置(1)、养殖装置(3)、藻液回流储存装置(2)和藻液回流储存装置(7);所述藻液循环系统包括藻液提升设备(6)、管道(5)和管道⑷。2.如权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述养殖装置(3)的形状为波浪形或凹凸形或梯形。3.如权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述养殖装置(3)形成的波峰高度小于15cm，包括波浪形或凹凸形或梯形。4.如权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述养殖装置(3)形成的波距小于30cm，包括波浪形或凹凸形或梯形。5.如权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述养殖装置的制作材料为透明材料。6.如权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述养殖装置(3)呈水平或具有一定坡度放置;所述坡度小于8度。7.如权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述藻液回流储存装置(2)为装液的容器或池子。8.如权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述提升装置(6)为离心栗、潜水栗或气液混合栗，所述藻液回流储存装置(2)与管道(5)串接。
【专利摘要】本实用新型提供一种工业化养殖微藻的光生物反应器，其包括微藻养殖系统和藻液循环系统；微藻养殖系统是由波浪形或凹凸形或梯形的养殖装置和藻液回流储存装置组成，养殖装置呈水平或一定坡度放置；藻液循环系统由藻液提升设备和管道组成。此反应器具有分光功能、易于操作、制作方便，缩短微藻生长时间，提高微藻养殖浓度，可用于工业化微藻高密度培养以及微藻活性物质如油脂或虾青素的诱导培养。
【IPC分类】C12M1/00
【公开号】CN205133581
【申请号】CN201520838627
【发明人】黄龙耀
【申请人】黄龙耀
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月27日