CN101693871A - 一种大容量多层次节能微藻培养方法及装置 - Google Patents

一种大容量多层次节能微藻培养方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大容量多层次节能微藻培养方法及装置，其装置设置包括通过管道连通、循环流动微藻培养液的多个培养池；其特征在于，所述培养池设置包括至少两层，上下层的培养池交错设置；并在最下层的培养池内设置有一水泵，用于驱动微藻培养液到最上层的培养池中。本发明大容量多层次节能微藻培养方法及装置由于采用了交叉错位设置的不同高度多个培养池，并且在培养池之间通过管道连接，利用了重力原理在培养池之间进行流动，降低了生产工艺的复杂度和所需要的运行能量损耗，提供了实际应用的解决方案。

Description

一种大容量多层次节能微藻培养方法及装置
技术领域
本发明涉及一种微藻反应装置及方法，尤其涉及一种微藻反应装置中培养池的设置结构以及其培养方法改进。
背景技术
现有技术中，由于微藻含有高蛋白，其含油率可达90％，因此在石化资源日渐枯竭的今日，用含油率高的微藻利用生物作用制成燃油成为一种替代石油的新发展方向。目前各国都在加紧研究关于微藻生产生物柴油的技术。
但目前如何有效率的培养和生产微藻是首先需要解决的问题。现有技术中微藻培养有采用开放式反应池或封闭式透明管的培养方式和装置，但这些装置都是在实验室条件下的培养工艺和装置，离实际技术应用的距离还很远，在成本和能量损耗等角度是无法向实际推广应用的。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大容量多层次节能微藻培养方法及装置，降低其设计和施工的成本，能够进行实际应用。
本发明的技术方案如下：
一种大容量多层次节能微藻培养装置，其设置包括通过管道连通、循环流动微藻培养液的多个培养池；其中，所述培养池设置包括至少两层，上下层的培养池交错设置；并在最下层的培养池内设置有一水泵，用于驱动微藻培养液到最上层的培养池中。
所述的装置，其中，所述培养池设置为五个，顶层中央设置一第一培养池。
所述的装置，其中，在所述第一培养池下方设置第二培养池和第三培养池，分别从所述第一培养池向外伸出半部分。
所述的装置，其中，所述第二培养池和所述第三培养池上下位置错开设置。
所述的装置，其中，在所述第二培养池和所述第三培养池的下方设置有第四培养池和第五培养池，分别从所述第二培养池和所述第三培养池向外伸出半部分。
所述的装置，其中，所述第四培养池和所述第五培养池上下位置错开设置。
所述的装置，其中，在所述第四培养池和所述第五培养池之间还设置有一沉淀池，并在进入所述第五培养池的管道上设置有一开关，用于受控打开时将所述微藻培养液放入所述沉淀池。
一种大容量多层次节能微藻培养方法，用于层叠交错的多个培养池；其包括以下步骤：
A、在适宜微藻生长的温度及光照环境中，设置微藻培养液受控由一水泵从位置最低的培养池抽送到位置最高的培养池中；
B、从位置最高的培养池依次向其他位置较低的培养池依重力通过管道输送所述微藻培养液，直至位置最低的培养池，且在每个培养池中管道输送进来的微藻培养液沿所述培养池横向旋转流动。
所述的方法，其中，还包括以下步骤：
C、在所述位置最低的培养池中设置感应装置，在微藻达到预定浓度后将微藻培养液导入一沉淀池中进行沉淀。
本发明所提供的一种大容量多层次节能微藻培养方法及装置，由于采用了交叉错位设置的不同高度多个培养池，并且在培养池之间通过管道连接，利用了重力原理在培养池之间进行流动，降低了生产工艺的复杂度和所需要的运行能量损耗，提供了实际应用的解决方案。
附图说明
图1为本发明大容量多层次节能微藻培养装置的侧面示意图；
图2为本发明大容量多层次节能微藻培养装置的俯视示意图；
图3为本发明大容量多层次节能微藻培养装置中第一培养池的俯视示意图；
图4为本发明大容量多层次节能微藻培养方法的流程图。
具体实施方式
以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。
本发明实现了一种大容量多层次节能微藻培养装置，如图1和图2所示的，其设置包括多个培养池110，例如设置五个，设置位置最高的培养池为第一培养池111，依次向下设置第二培养池112和第三培养池113，向外错开半个部分，并且还设置所述第二培养池112略高于所述第三培养池113设置；然后再设置一第四培养池114和一第五培养池115，分别超出所述第而培养池112和所述第三培养池113半部分，并且设置所述第四培养池114低于所述第三培养池113，并高于所述第五培养池115。
上述个培养池的设置可以通过支架设置，也可以设置不同台阶的凸台承载，为保证光照，各个培养池的设置需要分层且呈金字塔状。
这样所述多个培养池依次分层设置，并且每一层都向外扩展，以便能够使培养池内的微藻培养液获得足够的光照。当然，实际的设计使用当中，并不限于上述五个培养池的状态，在空间允许的情况下，可以设置更多个多层次的培养池。
在所述各个培养池之间，还设置有用于连通各个培养池的管道120，为实现节能，所述管道120的连接方式设定为：从位置最低的第五培养池115向位置最高的第一培养池111的流动方向采用一水泵130驱动，例如可以采用设置在所述第五培养池115中的潜水泵，将微藻培养液可以泵到位置最高的第一培养池111中。而从所述第一培养池111到第二培养池112，再到第三培养池和第四培养池，依次降低位置，通过重力作用可以实现所述微藻培养液的正常循环流动。
为实现在每个培养池中的培养液能够流动，需要设置各个培养池为圆形横截面腔体，而且所述管道进入每个培养池的入口朝向培养池横截面的切向，如图3所示，以便驱动所述培养池中培养液的流动，而无须再搅拌。
本发明的大容量多层次节能微藻培养装置中，由于采用了错开设置的培养池，可以充分利用立体空间，减少地面占用面积，同时，通过立体空间的设置，可以减少对每个培养池的搅拌操作和循环流动驱动，可以大容量的实现微藻培养，而且培养过程能够节省能耗。
在本发明所述大容量多层次节能微藻培养装置中，在所述第四培养池114和所述第五培养池115之间还设置有一沉淀池140，如图2所示，在进入所述第五培养池115的管道120上还设置有一开关150，可以受控打开将所述微藻培养液放入所述沉淀池，以用来沉淀出微藻成份。
本发明还同时提供了一种大容量多层次节能微藻培养方法，如图4所示，可以用在如前所述实施例的装置上，尤其是层叠交错错开半部分的多个培养池；其包括以下步骤：
S210、在适宜微藻生长的温度及光照环境中，例如透明膜覆盖的温室中，设置微藻培养液从位置最低的培养池被抽送到位置最高的培养池中，这个抽送的过程由一设置在位置最低的培养池中的水泵完成，并可以编制程序进行自动控制；
S220、从位置最高的培养池依次向其他位置较低的培养池依重力通过管道输送所述微藻培养液，直至位置最低的培养池，如此即可形成循环；且在每一培养池中，通过管道入口的切向设置保证从管道输送进来的微藻培养液沿所述培养池横向旋转流动。
S230、在所述位置最低的培养池中设置感应装置，在微藻达到预定浓度后将微藻培养液导入一沉淀池中进行沉淀，以获取生成的微藻。
本发明大容量多层次节能微藻培养方法及装置充分利用了空间，可以简化生产工艺，降低了生产成本，远较之前的各种实验室方案为更能实用的技术。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种大容量多层次节能微藻培养装置，其设置包括通过管道连通、循环流动微藻培养液的多个培养池；其特征在于，所述培养池设置包括至少两层，上下层的培养池交错设置；并在最下层的培养池内设置有一水泵，用于驱动微藻培养液到最上层的培养池中。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述培养池设置为五个，顶层中央设置一第一培养池。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述第一培养池下方设置第二培养池和第三培养池，分别从所述第一培养池向外伸出半部分。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二培养池和所述第三培养池上下位置错开设置。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述第二培养池和所述第三培养池的下方设置有第四培养池和第五培养池，分别从所述第二培养池和所述第三培养池向外伸出半部分。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第四培养池和所述第五培养池上下位置错开设置。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述第四培养池和所述第五培养池之间还设置有一沉淀池，并在进入所述第五培养池的管道上设置有一开关，用于受控打开时将所述微藻培养液放入所述沉淀池。
8.一种大容量多层次节能微藻培养方法，用于层叠交错的多个培养池；其包括以下步骤：
A、在适宜微藻生长的温度及光照环境中，设置微藻培养液受控由一水泵从位置最低的培养池抽送到位置最高的培养池中；
B、从位置最高的培养池依次向其他位置较低的培养池依重力通过管道输送所述微藻培养液，直至位置最低的培养池，且在每个培养池中管道输送进来的微藻培养液沿所述培养池横向旋转流动。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
C、在所述位置最低的培养池中设置感应装置，在微藻达到预定浓度后将微藻培养液导入一沉淀池中进行沉淀。
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