CN102071133B - 挂袋式单胞藻培养支架 - Google Patents

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Abstract

一种挂袋式单胞藻培养支架，包括至少两根立柱和固定于立柱顶端的横梁，该横梁上设有3～5个支撑杆，并有内含灯管的灯架设置在相邻两根立柱之间的横梁的正下方，且上述横梁下方还依次设有料液进入管和藻液排出管；且在横梁上方还设有通气管；所述的灯管水平设置于灯架上且从上至下设立6～10支。本发明结构简单、使用方便、成本低廉、坚固耐用，为单胞藻连续培养提供了一种有效的支撑结构，实现了分层固定电路、水路和气路，走线清晰、层次分明，在单胞藻的连续培养过程中具有占地空间少、各管道布线清晰、充分利用了光源，可全方位支持整个反应体系且便于在单胞藻培养过程中进行操作和有效控制。

Description

挂袋式单胞藻培养支架
技术领域
本发明涉及一种用于生物培养的支架，具体涉及一种挂袋式单胞藻培养支架，适用于生产上作为薄膜挂袋式单胞藻光生物反应器的支架。
背景技术
目前，常用的单胞藻生产性培养方式有Oswald设计的跑道池反应器(Race-wayPhotobioreactor)，属于开放式培养方式。除此之外封闭式培养方式较少，且多采用桶、罐等作为反应容器。以上两种培养方式中，没有设置反应器支撑结构的必要。
然而，上述已有技术存在诸多问题和不足：在跑道池反应器中电路、水路和气路不能有效分层，容易交叉、打结。照明系统设计施工时难度大，安装的照明灯管难以穿透整个水体，不能充分利用光能。料液的进入管道和藻液排出管道无法有效控制且易受污染。通气管道只能浸泡在水底下，容易腐蚀。在封闭式培养阶段也存在类似的问题。且在两种培养方式中，都不能实现整个反应系统的集成。
出现以上问题和不足的原因在于，在开放式培养的跑道池反应器中，反应体系粗放，系统集成和自动化尚未得到实现，相应的支撑体系也没有建立。整个系统中的电路、水路和气路的设计只按最简单的方式进行安装。在封闭式反应体系如桶、罐等反应容器中也存在同样的问题。
新式的薄膜挂袋式单胞藻光生物反应器能够解决上述技术问题，该反应器是需要悬挂使用的底部为倒圆锥状的圆柱形结构体，并且需要与之相适应的支架结构，但是现有技术中尚未有一种能够作为薄膜挂袋式单胞藻光生物反应器的培养支架。
发明内容
本发明的目的是提供一种挂袋式单胞藻培养支架，以克服现有技术中尚无能够适用于薄膜挂袋式单胞藻光生物反应器的培养支架的不足。
一种挂袋式单胞藻培养支架，该培养支架包括至少两根立柱和固定于立柱顶端的横梁，其特征在于上述横梁上设有3～5个支撑杆，并有内含灯管的灯架设置在相邻两根立柱之间的横梁的正下方，且上述横梁下方还依次设有料液进入管和藻液排出管。
为了能够向悬挂于上述支撑杆上的反应器输送单胞藻生长所需的气体，在横梁上方还设有通气管。
上述灯架呈方框形，且灯管水平设置于灯架上从而与反应器相互垂直。
为了能够达到单胞藻生长所需的光照强度，上述灯架内从上至下设立6～10支灯管。
为了能够最大限度的利用光源从而节省培养成本，上述灯管的间距在400～600mm范围内，灯管的长度在600～800mm范围内。上述灯架可以固定于立柱之间，也可经由支柱固定于底座上或直接固定于地面。
为了便于加工制作以及使整个培养支架具有足够的强度，上述柱体、横梁、灯架和底座均可采用工程上常用的槽钢座架。
考虑到耐腐蚀效果，上述立柱、横梁与支撑杆表面镀锌。
为了便于安装和拆卸，上述立柱包括开有螺孔的底座和固接在底座上的柱体，且柱体顶部开有至少两个用以与横梁相连接螺栓孔。
本发明结构简单、使用方便、成本低廉、坚固耐用，为单胞藻连续培养提供了一种有效的支撑结构。通过在横梁和柱体上设置并分层固定电路、水路和气路，实现各管道的集成，走线清晰、层次分明。通过底座和柱体的设计，可使反应系统的绝大部分装置和管道悬空布置，便于人工操作，也避免因贴近地面而受到破坏。支架和灯架的两侧均可设置反应器和相应管道，可充分利用空间和光源。本发明在单胞藻的连续培养过程中具有占地空间少、各管道布线清晰、充分利用了光源，可全方位支持整个反应体系且便于在单胞藻培养过程中进行操作和有效控制。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图。
图2是本发明的立柱结构示意图。
图3是本发明的横梁与支撑架的俯视图。
图4是本发明的横梁与支撑架的侧视图。
图5是本发明的灯架结构示意图。
其中，1、立柱，2、横梁，3、支撑杆，4、灯架，5、灯管，6、螺栓孔，7、螺孔，8、底座，9、支柱，10、柱体，11、料液进入管，12、藻液排出管，13、通气管。
具体实施方式
如图1～5所示，一种挂袋式单胞藻培养支架，该培养支架包括至少两根立柱1和固定于立柱1顶端的横梁2，所述横梁2上设有3～5个支撑杆3，并有内含灯管5的灯架4设置在相邻两根立柱1之间的横梁2的正下方，且，上述横梁2下方还依次设有料液进入管11和藻液排出管12。
大规模培养时，本发明可连续设置，相邻两根立柱1及其之间的横梁2、灯架4、管路等部件作为一个培养单元，灯架4上的灯管5可同时为悬挂于一个单元两侧的两倍于支撑杆3数量的反应器提供光源。本发明的具有底座8、支柱9和柱体10的设计可以使反应器和灯架悬空，以防止反应器和灯管受到外界损伤，充分利用空间并且便于操作。
如图1所示，为了能够向悬挂于上述支撑杆3上的反应器输送单胞藻生长所需的气体，在横梁2上方还设有带若干三通的通气管13而向每一个悬挂于横梁2下方的反应器输送气体。
为了充分利用空间，并使培养单胞藻所需的电路、水路和气路的分布层次清晰，避免各线路之间的交叉和打结，在培养支架内设置电线，在横梁上表面布置通气管13，设置在横梁2下方的料液进入管11可在蠕动泵的作用下将单胞藻生长所需的料液输入反应器中；设置在横梁2下方的藻液排出管12需具有一定倾斜度，从而当单胞藻生长到一定数量时可经该倾斜的藻液排出管12自动排出，进入藻液收集系统。
如图1、5所示，上述灯架4呈方框形，且灯管5水平设置于灯架4上从而与反应器相互垂直。
如图1、5所示，为了能够达到单胞藻生长所需的光照强度，上述灯架4内从上至下设立6～10支灯管5。考虑到便于拆装、防止漏电和避免受到海水腐蚀，灯架为中空柱体结构，以PDC塑料为材料，采用内部走线，为悬挂在横梁2两侧的反应器提供光源。
为了能够最大限度的利用光源从而节省培养成本，上述灯管5的间距在400～600mm范围内，灯管5的长度在600～800mm范围内。上述灯架4可以固定于立柱1之间，也可经由支柱9固定于底座8上或直接固定于地面。
为了便于加工制作以及使整个培养支架具有足够的强度，上述柱体10、横梁2、灯架4和底座8均可采用工程上常用的槽钢座架。
考虑到耐腐蚀效果，上述立柱1、横梁2与支撑杆3表面镀锌。
如图2所示，为了便于安装和拆卸，上述立柱1包括开有螺孔7的底座8和固接在底座8上的柱体10，且柱体10顶部开有至少两个螺栓孔6。
制作时，如图2所示，底座8长宽各50mm，其螺孔7直径10mm，用于支撑的三角形板长20mm，斜边长25mm，柱体高2500mm，柱体长宽各30mm，柱体内为中空结构，柱体顶部螺栓孔直径10mm，两个螺栓孔间距为10mm。横梁2长1500mm，宽30mm，高30mm。贯穿横梁2设置5根的中空的支撑杆3，内径20mm，长80mm，每根之间的间距为200mm。整个支架的柱体、横梁均以槽钢为材料，在表面进行火镀处理，并在表面镀锌。
灯架4长700mm，高700mm，内设置7根灯管，灯管长700mm，直径30mm，灯管5间距50mm，灯架以PDC塑料制成中空结构。灯架4可以固定在立柱1上，或经由支柱9而固定于底座8上或直接固定于底面，支柱9的结构可与立柱1的结构相同。
在运用于生产实际时，可通过料液进入管、藻液排出管、通气管对悬挂于横梁两侧的反应器进行料液的加注、藻液的排出与气体的加注。同时，如此安装的灯管，可不受天气、时间和空间的限制为两侧反应器中单胞藻的生长提供充足的光源，并可调节光照的大小。

Claims (6)

1.一种挂袋式单胞藻培养支架，该培养支架包括至少两根立柱(1)和固定于立柱(1)顶端的横梁(2)，其特征在于上述横梁(2)上设有3～5个支撑杆(3)，并有内含灯管(5)的灯架(4)设置在相邻两根立柱(1)之间的横梁(2)的正下方，且上述横梁(2)下方还依次设有料液进入管(11)和藻液排出管(12)；上述横梁(2)上方还设有通气管(13)；上述灯架(4)内从上至下设立6～10支灯管(5)。
2.如权利要求1所述的挂袋式单胞藻培养支架，其特征在于上述灯架(4)呈方框形，且灯管(5)水平设置于灯架(4)上。
3.如权利要求1所述的挂袋式单胞藻培养支架，其特征在于上述灯管(5)的间距在400～600mm范围内，灯管(5)的长度在600～800mm范围内。
4.如权利要求1所述的挂袋式单胞藻培养支架，其特征在于上述立柱(1)、横梁(2)和支撑杆(3)表面镀锌。
5.如权利要求1所述的挂袋式单胞藻培养支架，其特征在于上述立柱(1)包括开有螺孔(7)的底座(8)和固接在底座(8)上的柱体(10)，且柱体(10)顶部开有至少两个螺栓孔(6)。
6.如权利要求5所述的挂袋式单胞藻培养支架，其特征在于上述柱体(10)、横梁(2)、灯架(4)和底座(8)均为槽钢座架。
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