CN106282006A - 一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备。包括高压气瓶、海水处理设备、微藻培养器、灯管、絮凝剂自动进料设备、保存桶、保存剂储料桶和控制器箱，海水处理设备和微藻培养器的进水口相连，微藻培养器的出料口和保存桶的第一进料口相连，絮凝剂自动进料设备的出料口和保存桶的第二进料口相连，保存剂储料桶的出料口和保存桶的第三进料口相连，高压气瓶的总输送管路分为三个支路，第一条支路从下部进气口伸入到微藻培养器中，第二条支路从上部进气口伸入到微藻培养器中，能够自动完成海洋饵料微藻培养、浓缩、收集和保存步骤，结构合理，自动化程度高，操控简单，微藻培养周期短，产率高，抗风险能力强，成本低。

Description

一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备

技术领域

本发明涉及海水养殖饵料微藻技术领域，更具体的说是涉及一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备。

背景技术

水产养殖领域对饵料微藻有着巨大的需求，自然界并没有可以大量直接收集的微藻，都需要通过工程培养，目前，微藻规模化人工培养主要有开放池式和封闭光生物反应器两种方式。开放池式培养构建简单、成本低廉及操作简便，但开放池式培养过程受光照、温度等自然环境影响较大，并且易被真菌、原生动物和其他藻种污染，同时水分蒸发严重，二氧化碳供给不足，这些因素都将导致细胞培养密度偏低、采收成本较高，该方式培养微藻无法满足水产养殖的饵料需求。现在大多采用封闭光生物反应器进行工程培养，作为光生物反应器的核心，反应器系统的设计尤为重要，但是现有技术中封闭光生物反应器系统的机械结构设计存在不合理，线路布局杂乱繁琐，对微藻培养，反应桶的清洗、气体的桶内循环流动都有很大的影响。有些光源设计和部署不能够满足微藻培养的光照要求，反应桶内部的结构太过复杂，影响桶内部培养液的循环流动。

另外，现有技术中海洋饵料微藻的培养、浓缩、收集、保存大多是独立进行的，自动化程度低，人工干涉因素大，得到的饵料微藻质量不稳定，人工成本高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，解决现有技术中海洋饵料微藻的培养过程自动化程度低，得到的饵料微藻质量不稳定的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，包括高压气瓶、海水处理设备、微藻培养器、灯管、絮凝剂自动进料设备、保存桶、保存剂储料桶和控制器箱，所述微藻培养器由透光材料制成，所述微藻培养器呈圆筒状，所述微藻培养器上设置有进水口、进料口、出料口、安装孔和两个进气口，所述海水处理设备和微藻培养器的进水口相连，所述海水处理设备和微藻培养器之间的输送管道上设置有电磁阀，所述微藻培养器中设置有底端封口的套管和上下两端开口的导流筒，所述套管和导流筒采用透光材料制成，所述导流筒的底端通过连接柱固定在微藻培养器的底部，所述导流筒的壁上设置有引流孔，所述套管的顶端安装在安装孔中，所述灯管套设在套管中，所述微藻培养器的出料口和保存桶的第一进料口相连，所述微藻培养器和保存桶之间的输送管道上设置有电磁阀，所述絮凝剂自动进料设备的出料口和保存桶的第二进料口相连，所述保存剂储料桶的出料口和保存桶的第三进料口相连，所述保存剂储料桶和保存桶之间输送管道上设置有质量流量计，所述保存桶上设置有排水口和排料口，所述保存桶中设置有搅拌器，所述搅拌器和控制器箱电连接，所述微藻培养器上两个进气口一个设置在下部，一个设置在上部，所述高压气瓶的总输送管路分为三个支路，三条支路上均设置有减压阀，所述电磁阀、质量流量计和减压阀分别和控制器箱相连，第一条支路从下部进气口伸入到微藻培养器中，第二条支路从上部进气口伸入到微藻培养器中，所述第二条支路伸入微藻培养器中的部分和器壁呈内切，所述第二条支路上设置有若干出气支管，所述出气支管和微藻培养器的径向垂直，所述絮凝剂自动进料设备和保存桶之间的送料管道上设置有吹气管道，所述吹气管道贯穿送料管道一边侧壁，所述吹气管道向下倾斜，第三条支路和吹气管道相连。

作为本发明的进一步改进，所述保存桶上设置有电动气缸和分段排水装置，所述保存桶上排水口呈长条状，所述排水口中设置有过滤芯，所述排水装置包括长条状盖板和两个长条状支撑件，所述支撑件对称设置在排水口的左右两侧，所述支撑件一端固定在保存桶的桶壁上，所述支撑件上竖向设置有凹槽和弧状滑槽，所述凹槽的槽口和滑槽相通，所述凹槽中设置有密封垫，所述盖板的左右两端有和滑槽相配合的弧面，所述盖板的左右两侧卡设在滑槽中，所述盖板上设置有卡条，所述卡条卡设在凹槽中，所述盖板和电动气缸的活塞杆相连，在电动气缸的推动下，所述盖板可沿滑槽上下滑动。

作为本发明的进一步改进，所述盖板的顶端设置有安装槽，所述安装槽的截面呈半圆弧状，所述安装槽中设置有导流管，所述导流管的截面呈半圆弧状，所述导流管和安装槽的弧弯曲方向一致。

作为本发明的进一步改进，所述保存桶上设置有若干排水口，所述排水口沿竖向分布，所述排水口中均设置有过滤芯，每个排水口上均连接有排水管道，所述排水管道上均设置有电磁阀。

作为本发明的进一步改进，所述微藻培养器中设置有PH计和温度传感计，所述PH计和温度传感计分别和控制器箱相连。

作为本发明的进一步改进，所述套管的管壁截面呈波浪状。

作为本发明的进一步改进，所述微藻培养器的器壁采用高硼硅玻璃材料制成。

作为本发明的进一步改进，所述微藻培养器外壁上设置有固定架，所述固定架上设置有LED灯管。

本发明的海洋饵料微藻保存的自动化设备包括高压气瓶、海水处理设备、微藻培养器、灯管、絮凝剂自动进料设备、保存桶、保存剂储料桶和控制器箱，能够自动完成海洋饵料微藻培养、浓缩、收集和保存步骤，结构合理，自动化程度高，操控简单，微藻培养周期短，产率高，抗风险能力强，成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明分段排水装置的结构示意图；

图3为本发明保存桶的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-3所示，本实施例的一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，包括高压气瓶1、海水处理设备2、微藻培养器3、灯管4、絮凝剂自动进料设备5、保存桶6、保存剂储料桶7和控制器箱，微藻培养器3由透光材料制成，微藻培养器3呈圆筒状，微藻培养器3上设置有进水口、进料口、出料口、安装孔和两个进气口，海水处理设备2和微藻培养器3的进水口相连，海水处理设备2和微藻培养器3之间的输送管道上设置有电磁阀，微藻培养器3中设置有底端封口的套管31和上下两端开口的导流筒32，套管31和导流筒32采用透光材料制成，导流筒32的底端通过连接柱33固定在微藻培养器3的底部，导流筒32的壁上设置有引流孔34，套管31的顶端安装在安装孔中，灯管4套设在套管31中，微藻培养器3的出料口和保存桶6的第一进料口相连，微藻培养器3和保存桶6之间的输送管道上设置有电磁阀，絮凝剂自动进料设备5的出料口和保存桶6的第二进料口相连，保存剂储料桶7的出料口和保存桶6的第三进料口相连，保存剂储料桶7和保存桶6之间输送管道上设置有质量流量计9，保存桶6上设置有排水口和排料口，保存桶6中设置有搅拌器64，搅拌器64和控制器箱电连接，微藻培养器3上两个进气口一个设置在下部，一个设置在上部，高压气瓶1的总输送管路分为三个支路，三条支路上均设置有减压阀，电磁阀、质量流量计9和减压阀分别和控制器箱相连，第一条支路从下部进气口伸入到微藻培养器3中，第二条支路从上部进气口伸入到微藻培养器3中，第二条支路伸入微藻培养器3中的部分和器壁呈内切，第二条支路上设置有若干出气支管，出气支管和微藻培养器3的径向垂直，絮凝剂自动进料设备5和保存桶6之间的送料管道上设置有吹气管道51，吹气管道51贯穿送料管道一边侧壁，吹气管道51向下倾斜，第三条支路和吹气管道51相连。

在工作时，海水处理设备2将海水进行沉淀、砂滤、过滤、灭菌、冷却的处理步骤得到培养用水，培养用水从海水处理设备2出来后进入微藻培养器3，菌液和营养液从微藻培养器3的进料口输入，在微藻培养器3中进行培养，通过控制器箱调节灯管4的功率，来增大光源的利用率，高压气瓶1中气体是空气和二氧化碳的混合气体，其中二氧化碳的体积比为5％，混合气从高压气瓶1总气路出来后，从第一条支路中气体从下部进气口进入到微藻培养器3中后，气体从微藻培养器3底部向上运动，带动培养液在导流筒32中向上流动，培养液从导流筒32的上引流孔34向导流筒32外流动，微藻培养器3底部的培养液被吸入导流筒32中，培养液沿导流筒32循环流动；第二条支路中气体从上部进气口进入到微藻培养器3中，因为第二条支路伸入微藻培养器3中的部分和器壁呈内切，第二条支路上设置有若干出气支管，出气支管和微藻培养器3的径向垂直，气体从出气支管出来后，会形成螺旋气流，从而带动培养液沿竖向转动，从而使培养液更均匀地循环流动，使微藻生长所需的二氧化碳和溶解氧能充分和培养液混合，最大限度满足微藻生长需要，到达设定培养时间后，将培养液泵送到保存桶6中，絮凝剂自动进料设备5将聚合氯化铝定量加入到保存桶6中，絮凝剂自动进料设备5和保存桶6之间的送料管道上设置有吹气管道51，吹气管道51贯穿送料管道一边侧壁，吹气管道51向下倾斜，第三条支路和吹气管道51相连，气流从第三支路出来后从吹气管道51吹入絮凝剂自动进料设备5的送料管道中，在送料管道中形成螺旋气流并产生中心负压，从絮凝剂自动进料设备5出来的聚合氯化铝随气流顺利下落到保存桶6中，不会发生送料管道堵塞的情况，进入保存桶6中的气体暂时留在保存桶6中，聚合氯化铝添加完毕后，控制器箱向搅拌器64发送命令使搅拌器64开始工作，搅拌器64搅拌停止后，保存桶6中的气体有助于微藻静置沉淀浓缩，静置一段时间后，将上层清液从排水口排出保存桶6，然后将保存剂储料桶7中甘油加入到保存桶6中，通过质量流量计9进行定量添加。

作为改进的一种具体实施方式，保存桶6上设置有电动气缸61和分段排水装置62，保存桶6上排水口呈长条状，排水口中设置有过滤芯63，排水装置62包括长条状盖板621和两个长条状支撑件622，支撑件622对称设置在排水口的左右两侧，支撑件622一端固定在保存桶6的桶壁上，支撑件622上竖向设置有凹槽623和弧状滑槽624，凹槽623的槽口和滑槽624相通，凹槽623中设置有密封垫625，盖板621的左右两端有和滑槽624相配合的弧面，盖板621的左右两侧卡设在滑槽624中，盖板621上设置有卡条626，卡条626卡设在凹槽623中，盖板621和电动气缸61的活塞杆相连，在电动气缸61的推动下，盖板621可沿滑槽624上下滑动。

之所以用分段排水，是因为将水从培养液中分离出来的同时还要保证滤掉其中的微藻，从上端抽出会快些，但是容易将微藻也一同抽出，从下端排出，受到压力的影响微藻会聚集到排水口，可能发生排水口出过滤芯的堵塞，分段排水装置62工作时，在电动气缸61的推动下，盖板621可沿滑槽624向下滑动，控制器箱通过控制电动气缸61来控制盖板621下降的速度，刚开始的时候，上层的清液会先流出，因为其中微藻含量较少，通过过滤芯63时受到阻力较小，流出较快，当盖板621下降到排水口底端时，因为大部分水都已经被排出，排水口处微藻已不容易堵塞排水口，有助于继续排水，分段排水装置62能保证快速排水，且将水中微藻滤掉。

作为改进的一种具体实施方式，盖板621的顶端设置有安装槽627，安装槽627的截面呈半圆弧状，安装槽627中设置有导流管628，导流管628的截面呈半圆弧状，导流管628和安装槽627的弧弯曲方向一致。设置半圆弧状安装槽627后，从排水口出来的水流出后，会涌入安装槽627中，导流管628的设置可以使从安装槽627中出来的水沿着导流管628排出，避免保存桶6外壁被水浸湿，导流管628和安装槽627均设置为半圆弧状，能使两者连接更顺畅，半圆弧状的导流管628导流效果更好。

作为改进的一种具体实施方式，保存桶6上设置有若干排水口，排水口沿竖向分布，排水口中均设置有过滤芯63，每个排水口上均连接有排水管道，排水管道上均设置有电磁阀。这种结构设计也能完成分段排水，能保证快速排水，且将水中微藻滤掉。保存桶6静置一段时间后，控制器箱先向最上部的排水口外排水管道上电磁阀发送命令，电磁阀打开，进行排水，没有水流出后，关闭此电磁阀，打开紧邻的下个电磁阀，直到最下端的排水管道中无水排出，关闭电磁阀，完成排水。

作为改进的一种具体实施方式，微藻培养器3中设置有PH计35和温度传感计36，PH计35和温度传感计36分别和控制器箱相连。PH计35和温度传感计36的设置能够更精确地检测培养液的状况，尽可能快地检测到异常情况。

作为改进的一种具体实施方式，套管31的管壁截面呈波浪状。波浪状的管壁可以增大培养液和管壁的接触面积，从而能够更充分地吸收光源。

作为改进的一种具体实施方式，微藻培养器3的器壁采用高硼硅玻璃材料制成。高硼硅玻璃材料的机械强度适宜，透光性好。

作为改进的一种具体实施方式，微藻培养器3外壁上设置有固定架37，固定架37上设置有LED灯管38。本发明中的外部光源可以采用自然光，可以节约能源，降低成本，在外部设置LED灯管38，是为了自然光不能满足需要时使用，以保证足够的光源。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，其特征在于：包括高压气瓶(1)、海水处理设备(2)、微藻培养器(3)、灯管(4)、絮凝剂自动进料设备(5)、保存桶(6)、保存剂储料桶(7)和控制器箱，所述微藻培养器(3)呈圆筒状，所述微藻培养器(3)由透光材料制成，所述微藻培养器(3)上设置有进水口、进料口、出料口、安装孔和两个进气口，所述海水处理设备(2)和微藻培养器(3)的进水口相连，所述海水处理设备(2)和微藻培养器(3)之间的输送管道上设置有电磁阀，所述微藻培养器(3)中设置有底端封口的套管(31)和上下两端开口的导流筒(32)，所述套管(31)和导流筒(32)采用透光材料制成，所述导流筒(32)的底端通过连接柱(33)固定在微藻培养器(3)的底部，所述导流筒(32)的壁上设置有引流孔(34)，所述套管(31)的顶端安装在安装孔中，所述灯管(4)套设在套管(31)中，所述微藻培养器(3)的出料口和保存桶(6)的第一进料口相连，所述微藻培养器(3)和保存桶(6)之间的输送管道上设置有电磁阀，所述絮凝剂自动进料设备(5)的出料口和保存桶(6)的第二进料口相连，所述保存剂储料桶(7)的出料口和保存桶(6)的第三进料口相连，所述保存剂储料桶(7)和保存桶(6)之间输送管道上设置有质量流量计(9)，所述保存桶(6)上设置有排水口和排料口，所述保存桶(6)中设置有搅拌器(64)，所述搅拌器(64)和控制器箱电连接，所述微藻培养器(3)上两个进气口一个设置在下部，一个设置在上部，所述高压气瓶(1)的总输送管路分为三个支路，三条支路上均设置有减压阀，所述电磁阀、质量流量计(9)和减压阀分别和控制器箱相连，第一条支路从下部进气口伸入到微藻培养器(3)中，第二条支路从上部进气口伸入到微藻培养器(3)中，所述第二条支路伸入微藻培养器(3)中的部分和器壁呈内切，所述第二条支路上设置有若干出气支管，所述出气支管和微藻培养器(3)的径向垂直，所述絮凝剂自动进料设备(5)和保存桶(6)之间的送料管道上设置有吹气管道(51)，所述吹气管道(51)贯穿送料管道一边侧壁，所述吹气管道(51)向下倾斜，第三条支路和吹气管道(51)相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，其特征在于：所述保存桶(6)上设置有电动气缸(61)和分段排水装置(62)，所述保存桶(6)上排水口呈长条状，所述排水口中设置有过滤芯(63)，所述排水装置(62)包括长条状盖板(621)和两个长条状支撑件(622)，所述支撑件(622)对称设置在排水口的左右两侧，所述支撑件(622)一端固定在保存桶(6)的桶壁上，所述支撑件(622)上竖向设置有凹槽(623)和弧状滑槽(624)，所述凹槽(623)的槽口和滑槽(624)相通，所述凹槽(623)中设置有密封垫(625)，所述盖板(621)的左右两端有和滑槽(624)相配合的弧面，所述盖板(621)的左右两侧卡设在滑槽(624)中，所述盖板(621)上设置有卡条(626)，所述卡条(626)卡设在凹槽(623)中，所述盖板(621)和电动气缸(61)的活塞杆相连，在电动气缸(61)的推动下，所述盖板(621)可沿滑槽(624)上下滑动。

3.根据权利要求2所述的一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，其特征在于：所述盖板(621)的顶端设置有安装槽(627)，所述安装槽(627)的截面呈半圆弧状，所述安装槽(627)中设置有导流管(628)，所述导流管(628)的截面呈半圆弧状，所述导流管(628)和安装槽(627)的弧弯曲方向一致。

4.根据权利要求1所述的一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，其特征在于：所述保存桶(6)上设置有若干排水口，所述排水口沿竖向分布，所述排水口中均设置有过滤芯(63)，每个排水口上均连接有排水管道，所述排水管道上均设置有电磁阀。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，其特征在于：所述微藻培养器(3)中设置有PH计(35)和温度传感计(36)，所述PH计(35)和温度传感计(36)分别和控制器箱相连。

6.根据权利要求5所述的一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，其特征在于：所述套管(31)的管壁截面呈波浪状。

7.根据权利要求6所述的一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，其特征在于：所述微藻培养器(3)的器壁采用高硼硅玻璃材料制成。

8.根据权利要求7所述的一种用于海洋饵料微藻保存的自动化设备，其特征在于：所述微藻培养器(3)外壁上设置有固定架(37)，所述固定架(37)上设置有LED灯管(38)。