CN104046559A - 一种微藻养殖装置及养殖方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微藻养殖装置及养殖方法，属于微藻养殖领域，以实现微藻的批次或半连续化养殖。所述微藻养殖装置，包括固定装置以及通过所述固定装置固定的养殖载体和采收体，所述养殖载体的养殖面一侧设有至少一层采收体，所述采收体与所述养殖载体之间的距离是可调的。本发明可用于微藻的批次或半连续化养殖中。

Description

一种微藻养殖装置及养殖方法

技术领域

本发明涉及微藻养殖领域，尤其涉及一种微藻养殖装置及养殖方法。

背景技术

微藻作为当今研究的热点，具有生长速率快、油脂产量高、碳水化合物和其营养成分丰富等优点，可用于生物制药、生产生物柴油、提取必须脂肪酸和污水处理等领域。由于微藻的个体微小，所以通常采用固定化培养对其进行养殖，以使其在污水治理、吸收富集营养、种质保藏、代谢物生产等方面的能力大大提高。

目前固定化养殖多处于中小试水平，在采收时大多采用刮刀的方式采收，即在采收时，使用刮刀刮取养殖载体的养殖面以获取微藻，但采用这种方式在刮取时很容易对高价的养殖载体造成损伤。此外，在使用刮刀获取微藻时，只能将养殖载体面上的微藻一次性采收，而不能在养殖面上剩余一部分实现半连续化养殖，如要采收下一批次的藻，则还需要在养殖载体上重新接种藻种进行再度生长，但这样就严重地制约了微藻的采收效率，所以现亟需一种适于微藻半连续化养殖的装置。

发明内容

本发明实施例提供了一种微藻养殖装置及其养殖方法，以实现微藻的批次或半连续化养殖。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明提供了一种微藻养殖装置，包括固定装置以及通过所述固定装置固定的养殖载体和采收体，所述养殖载体的养殖面一侧设有至少一层采收体，所述采收体与所述养殖载体之间的距离是可调的。

可选的，所述采收体的采收面与所述养殖载体的养殖面之间为平行设置和/或呈角度设置。

进一步的，

所述采收体与所述养殖载体之间的距离为数微米至数十微米；和/或

所述采收体与所述养殖载体之间的距离为近零微米。

可选的，所述采收体的材质为可透水性的韧性固体，所述可透水性的韧性固体选自棉、化纤、毛或无纺布中的一种。

此外，所述采收体的形状随所述养殖载体的养殖面形状的改变而改变。

可选的，所述采收体上的孔径分布为均匀分布或呈梯度分布。

进一步的，所述采收体上的孔径范围为数微米至数十微米。

可选的，所述采收体上的孔穴形状为规则形状或不规则形状。

本发明的另一方面提供了一种利用上述任一技术方案所提供的微藻培养装置的养殖方法，包括：

当养殖载体的养殖面一侧设有一层采收体时，将藻细胞接种在所述养殖载体的养殖面上，调整所述养殖载体和所述采收体之间的距离，实现微藻的半连续养殖；

当所述养殖载体的养殖面一侧设有一层采收体时，先调整所述养殖载体和所述采收体之间的距离为0，然后将藻细胞接种在所述采收体上，实现微藻的批次养殖；

当所述养殖载体的养殖面一侧设有多层采收体时，先调整所述养殖载体与最靠近所述养殖载体的所述采收体之间的距离为0，然后将藻细胞接种在最靠近所述养殖载体的所述采收体上，再调整其余层所述采收体之间的距离，实现微藻的批次或者半连续养殖。

本发明实施例提供了一种微藻养殖装置及养殖方法，与传统的固定化养殖装置相比，在本申请提供的养殖装置的养殖载体的养殖面一侧设有至少一层采收体，由于采收体与养殖载体均固定在该装置的固定装置上，使得该装置兼具养殖与采收为一体；又由于采收体与养殖载体之间的距离是可调的，所以在设置采收体时，根据可接种藻细胞的厚度来调整采收体与养殖载体之间的距离，就可在采收时获得需求量的藻细胞，以实现藻细胞的批次或半连续化养殖。该操作简单，易用于大规模的微藻养殖中。

附图说明

图1为本发明实施例提供的微藻养殖装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明实施例提供的一种微藻养殖装置及养殖方法进行详细描述。

图1为本发明实施例提供的微藻养殖装置的示意图。如图1所示，本发明提供了一种微藻养殖装置，包括固定装置1以及通过固定装置1固定的养殖载体2和采收体3，养殖载体2的养殖面一侧设有至少一层采收体3，采收体3与养殖载体2之间的距离是可调的。

在本申请中，根据养殖工艺的需要，养殖载体2的养殖面可以水平设置，也可以竖直设置，且无论是水平还是竖直设置，采收体3均位于养殖载体2的养殖面一侧，总的原则是采收体3沿着微藻堆积方向置于养殖载体2之上即可。采收体3与养殖载体2均固定在固定装置1上。可以理解的是，在养殖载体2上可设有多层采收体3，具体层数可根据养殖需要进行设定。

本发明实施例提供了一种微藻养殖装置及养殖方法，与传统的固定化养殖装置相比，在本申请提供的养殖装置的养殖载体的养殖面一侧设有至少一层采收体，由于采收体与养殖载体均固定在该装置的固定装置上，使得该装置兼具养殖与采收为一体；又由于采收体与养殖载体之间的距离是可调的，所以在设置采收体时，根据可接种藻细胞的厚度来调整采收体与养殖载体之间的距离，就可在采收时获得需求量的藻细胞，以实现藻细胞的批次或半连续化养殖。该操作简单，易应用于大规模的微藻养殖中。

采收体3的采收面与养殖载体2的养殖面之间为平行设置和/或呈角度设置。根据初始藻种的接种厚度，可调整采收体3的采收面与养殖载体2的养殖面之间的距离。有关距离或角度的选取，完全取决于微藻需要的养殖密度。当需要的养殖密度均一时，则在采收体3与养殖载体2之间可采取平行模式；当需要的养殖密度呈一定梯度时，则在采收体3与养殖载体2之间采取呈一定角度的模式，养殖密度的梯度变化决定了角度的大小。可以理解的是，在本申请中，并不对该角度进行限定，其只要能够满足养殖密度的梯度变化即可。

在本发明的另一实施例中，采收体3与养殖载体2之间的距离为数微米至数十微米；和/或采收体3与养殖载体2之间的距离为近零微米。采收体3与养殖载体2之间的距离是可调节的，其调节范围可根据养殖工艺的具体要求决定。例如，采收体3与养殖载体2之间的距离可根据初始接种的藻细胞厚度设置为数微米至数十微米，在采收时，通过将某一层采收体沿着养殖载体面收缩，就可均匀的在养殖载体2上剩余一部分藻，实现藻细胞的半连续化养殖；也可将采收体3与养殖载体2之间的距离设置为近零微米时，将藻细胞接种在该采收体3上，这样在采收时，通过将该层采收体3沿着养殖载体面收缩，就可实现藻细胞的批次养殖。可以理解的是，采收体3与养殖载体2之间的距离也设置可为一侧数微米至数十微米，另一侧近零微米，以满足养殖载体2上不同厚度处的微藻的养殖与采收。

在本发明的另一实施例中，采收体3的材质可为可透水性的韧性固体，所述可透水性的韧性固体可选自棉、化纤、毛或无纺布等中的一种。采收体3最好为柔性透水材料，这样就可以让溶于液体中的养分自由通过采收体3，供与细胞成长，同时还可以将细胞分泌的成长抑制有机物质透过采收体3来降低藻细胞周围的抑制物浓度。此外，采收体3还需为有一定韧性的材料，可以是棉、化纤、毛、无纺等，其价格便宜，易于拆装。可以理解的是，上述韧性材料的选择范围并不局限于所举例，本领域技术人员还可根据实际需要进行选择。

在本发明的又一实施例中，采收体3的形状随养殖载体2的养殖面形状的改变而改变。由于本申请提供的养殖装置中的采收体3的形状可随意可调，使其可适用于任意形状的养殖装置中，从而解决了普通刮刀不利于非平面结构的养殖装置的采收问题。

在本发明的又一实施例中，采收体3上的孔径分布为均匀分布或呈梯度分布。采收体3上的孔径分布取决于营养供给的均匀程度。当营养供给均匀时，通常采用孔径均匀分布的形式；当营养供给不均时，通常采用梯度分布的形式，即在营养浓度高的区域孔径分布密集，营养浓度低的区域孔径分布适当稀疏，这样可保证在孔径密集或稀疏区生长的藻细胞的营养物质传递速度一致，从而达到营养供给均匀的目的。

在本发明的又一实施例中，采收体3上的孔径范围为数微米至数十微米。可以理解的是，采收体3上的孔径范围并不仅限于此范围内，只要能够允许单个细胞透过此孔径，使其在细胞分裂后在采收体3上可沿着受光方向堆积成长并保证营养物质的供给，同时在采收时可将藻细胞收获即可。

在本发明的又一实施例中，采收体3上的孔穴形状为规则形状或不规则形状。采收体3上的孔穴可为规则形状，如圆形、方形、菱形、三角形，也可为不规则的形状。可以理解的是，只要能够保证细胞在该空穴内生长，并且允许液体交换流畅即可。

本发明实施例还提供了一种利用上述任一实施例所提供的微藻养殖装置的养殖方法，包括：当养殖载体的养殖面一侧设有一层采收体时，将藻细胞接种在养殖载体2的养殖面上，调整养殖载体2和采收体3之间的距离，实现微藻的半连续养殖；当养殖载体2的养殖面一侧设有一层采收体时，先调整养殖载体2和采收体3之间的距离为0，然后将藻细胞接种在采收体3上，实现微藻的批次养殖；当养殖载体2的养殖面一侧设有多层采收体时，先调整养殖载体2与最靠近养殖载体2的采收体3之间的距离为0，然后将藻细胞接种在最靠近养殖载体2的采收体3上，再调整其余层采收体3之间的距离，实现微藻的批次或者半连续养殖。

需要说明的是，在养殖载体2的养殖面一侧不论是设有一层还是多层采收体时，如若要实现藻细胞的批次培养，仅需先调节采收体3与养殖载体2之间的距离为0，然后将藻细胞接种在最靠近养殖载体2的采收体3上，在采收时，将该层采收体3上的藻细胞全部收获即可；如若要实现藻细胞的半连续养殖，则需将采收体3与养殖载体2之间根据藻种的接种厚度设有一定距离，在采收时，如若在养殖载体2的养殖面一侧设有一层时，仅需收获该层采收体3上的藻细胞即可；如若在养殖载体2的养殖面一侧设有多层时，仅需收获非最靠近养殖载体2的采收体3以外的任一层采收体3上的藻细胞即可。可以理解的是，在本实施例中，采收过程可以是手动或电动采收，对于采收方式不做具体限定。

本发明实施例提供了一种微藻养殖装置的养殖方法，该方法可根据藻细胞的接种厚度，通过调节养殖载体与采收体之间的距离，实现藻细胞的批次或半连续化养殖。此外，在该方法中，所使用的养殖装置还集养殖与采收为一体，可给藻细胞的批次或半连续化采收带来便利。该方法操作简单，易应用于微藻的大规模养殖中。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围。

Claims (9)

1.一种微藻养殖装置，其特征在于，包括固定装置以及通过所述固定装置固定的养殖载体和采收体，所述养殖载体的养殖面一侧设有至少一层采收体，所述采收体与所述养殖载体之间的距离是可调的。

2.根据权利要求1所述的微藻养殖装置，其特征在于，所述采收体的采收面与所述养殖载体的养殖面之间为平行设置和/或呈角度设置。

3.根据权利要求1所述的微藻养殖装置，其特征在于，

所述采收体与所述养殖载体之间的距离为数微米至数十微米；和/或

所述采收体与所述养殖载体之间的距离为近零微米。

4.根据权利要求1所述的微藻养殖装置，其特征在于，所述采收体的材质为可透水性的韧性固体，所述可透水性的韧性固体选自棉、化纤、毛或无纺布中的一种。

5.根据权利要求4所述的微藻养殖装置，其特征在于，所述采收体的采收面形状随所述养殖载体的养殖面形状的改变而改变。

6.根据权利要求1所述的微藻养殖装置，其特征在于，所述采收体上的孔径分布为均匀分布或呈梯度分布。

7.根据权利要求1所述的微藻养殖装置，其特征在于，所述采收体上的孔径范围为数微米至数十微米。

8.根据权利要求1所述的微藻养殖装置，其特征在于，所述采收体上的孔穴形状为规则形状或不规则形状。

9.一种利用如权利要求1-8任一项所述的微藻养殖装置的养殖方法，其特征在于，包括：

当养殖载体的养殖面一侧设有一层采收体时，将藻细胞接种在所述养殖载体的养殖面上，调整所述养殖载体和所述采收体之间的距离，实现微藻的半连续养殖；

当所述养殖载体的养殖面一侧设有一层采收体时，先调整所述养殖载体和所述采收体之间的距离为0，然后将藻细胞接种在所述采收体上，实现微藻的批次养殖；

当所述养殖载体的养殖面一侧设有多层采收体时，先调整所述养殖载体与最靠近所述养殖载体的所述采收体之间的距离为0，然后将藻细胞接种在最靠近所述养殖载体的所述采收体上，再调整其余层所述采收体之间的距离，实现微藻的批次或者半连续养殖。