CN101003781A - 光生物反应器 - Google Patents

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王雪青
韩锦华
姚领
赵培
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    • C12M31/00—Means for providing, directing, scattering or concentrating light
    • C12M31/02—Means for providing, directing, scattering or concentrating light located outside the reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/20—Degassing; Venting; Bubble traps

Abstract

本发明公开了一种光生物反应器，旨在提供一种制作简单、价格低廉、微藻培养效率高的小规模光生物反应器。在底座上有透明生物反应容器，透明生物反应容器上端的通气口与外界密封并装有通气管，通气管依次与空气过滤器、三通调节阀、空气压缩机连接，透明生物反应容器侧面有排气口，排气口与外界密封并装有排气管，在排气管内部末端装有滤菌膜或过滤介质，底座上透明生物反应容器周围有多个光源。该光生物反应器通过空气压缩机和过滤器实现了加压无菌空气的制备，利用三通调节阀调节无菌空气进入反应器的通气量，从而有效地实现人为调控微藻培养体系的溶二氧化碳的浓度、搅拌程度，保障了体系内部营养分布均匀一致，制作简单，价格低廉。

Description

光生物反应器
技术领域
本发明涉及一种微藻培养光生物反应器装置。
背景技术
光生物反应器是微藻高密度培养的关键技术。用于微藻培养的光生物反应器主要有机械搅拌式光生物反应器和管状光生物反应器等。目前，在微藻小规模培养容器中，一般是机械搅拌式光生物反应器。这种反应器搅拌浆对细胞的剪切伤害大，光源利用率不高，微藻培养密度低。而且其价格一般比较贵，增加了实验的负担。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种制作简单、价格低廉、微藻培养效率高的小规模光生物反应器。
本发明通过下述技术方案实现：
一种光生物反应器，其特征在于，包括底座、透明生物反应容器、光源、空气过滤器、三通调节阀和空气压缩机，所述底座上设置有透明生物反应容器，所述透明生物反应容器上端的通气口与外界密封并装有通气管，所述通气管依次与空气过滤器、三通调节阀、空气压缩机连接，所述透明生物反应容器侧面设置有排气口，所述排气口与外界密封并装有排气管，在透明生物反应容器外部的排气管内部末端装有滤菌膜或过滤介质，所述底座上透明生物反应容器周围环绕有多个光源。
所述透明生物反应容器为锥型。
所述透明生物反应容器的侧面设置有光源固定板，所述光源固定板上固定有光源。
所述通气管的下端口距离透明生物反应容器底端的距离为3-5cm。
所述底座上透明生物反应容器四周各有一个光源，在侧面光源固定板上设置有两个光源。
所述三通调节阀的两个口分别与空气压缩机和空气过滤器连接，第三个口与外界相通。
本发明具有下述技术效果：
1.本发明的光生物反应器通过空气压缩机和过滤器实现了加压无菌空气的制备，利用三通调节阀调节无菌空气进入反应器的通气量，从而有效地实现人为调控微藻培养体系的溶二氧化碳的浓度、搅拌程度，保障了体系内部营养分布均匀一致，气体交换充分和无菌化培养。同时，由于使用通入气体的方法进行搅拌，使细胞受到较小的剪切损伤，有利于微藻的生长。
2.在反应容器周围设置有光源，有效地提供了微藻生长需要的光强和光质，大大提高了微藻的生长速率。
3.整个反应系统制作简单，价格低廉，方便灵活。同时，本反应器在操作上，灭菌、接种、取样、清洗和拆装等各个环节均十分方便。
附图说明
图1为本发明光生物反应器的结构示意图。
图中：1.光源  2.光源固定板  3.透明生物反应容器  4.通气管5.排气管  6.空气过滤器  7.三通调节阀  8.空气压缩机9.底座。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。
图1为本发明光生物反应器的结构示意图，包括底座9、透明生物反应容器3、光源1、空气过滤器6、三通调节阀7和空气压缩机8，在底座上装有透明生物反应容器3，透明生物反应容器上端的通气口与外界密封并装有通气管4，通气管的下端口距离透明生物反应容器底端的距离为3-5cm，以便使通入的无菌空气具有更好的搅拌作用。通气管4依次与空气过滤器6、三通调节阀7和空气压缩机8连接，连接时，三通调节阀的两个口分别与空气压缩机和空气过滤器连接，第三个口与外界相通，通过调节三通调节阀，改变进入透明生物反应容器的空气量。在透明生物反应容器侧面设置有排气口，排气口的直径大小一般为5cm，排气口与外界密封并装有排气管5，在透明生物反应容器外部的排气管5内部末端处装有滤菌膜或过滤介质，过滤介质可选择棉花，以保证微藻的无菌培养。底座上透明生物反应容器周围环绕有多个光源1，整个反应体系放置在温度恒定且可调控的温室中，以为微藻的生长提供适宜的温度。
光源设计时，在底座上透明生物反应容器四周各有一个光源，透明生物反应容器侧面设置光源固定板2，所述光源固定板上固定有光源。侧面光源可以有两个，以有效的提供光强和光质。透明生物反应容器可以选用玻璃抽滤瓶。
使用时，将玻璃抽滤瓶、通气管、空气过滤器、排气管及其滤菌膜或过滤介质包好灭菌，并依次在无菌条件下加入新鲜培养基和微藻藻种，进行微藻的无菌培养。本实验室在用该光生物反应器培养球等鞭金藻，培养条件如下：光照强度(3550 1x)，每天通气三次，每次通气10分钟。七天即可达到微藻的收获期，细胞浓度为2.73×107个/ml，细胞干重可达到0.66g/L。
本发明光生物反应器是由透明反应容器、光源和无菌空气制备及输送系统三部分组成，三部分可自由拆离和组合。光源部分可以选择由开关和灯管组成，光源环绕在反应容器周围，固定于底座和侧面上，光源的数量、位置可自由改变，光强因此可自由调节，并且可人为控制光周期时间。无菌空气制备及输送系统可以为微藻提供足够的碳源，同时起到搅拌的作用，而且细胞剪切力较小，利于微藻的生长。

Claims (6)

1、一种光生物反应器，其特征在于，包括底座、透明生物反应容器、先源、空气过滤器、三通调节阀和空气压缩机，所述底座上设置有透明生物反应容器，所述透明生物反应容器上端的通气口与外界密封并装有通气管，所述通气管依次与空气过滤器、三通调节阀、空气压缩机连接，所述透明生物反应容器侧面设置有排气口，所述排气口与外界密封并装有排气管，在透明生物反应容器外部的排气管内部末端装有滤菌膜或过滤介质，所述底座上透明生物反应容器周围环绕有多个光源。
2、根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述透明生物反应容器为锥型。
3、根据权利要求1或2所述的光生物反应器，其特征在于，所述透明生物反应容器的侧面设置有光源固定板，所述光源固定板上固定有光源。
4、根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述通气管的下端口距离透明生物反应容器底端的距离为3-5cm。
5、根据权利要求3所述的光生物反应器，其特征在于，所述底座上透明生物反应容器四周各有一个光源，在侧面光源固定板上设置有两个光源。
6、根据权利要求3所述的光生物反应器，其特征在于，所述三通调节阀的两个口分别与空气压缩机和空气过滤器连接，第三个口与外界相通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105238675A (zh) * 2008-01-18 2016-01-13 埃维斯通-格列弗有限公司 光生物反应器

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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication