CN205241674U - 一种微藻收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微藻收集装置，涉及微藻培养技术领域，能够提高微藻收集的效率。所述微藻收集装置包括：两个转轴、具有过滤孔的传送带、清洗槽、刮料结构和收集容器，其中，两个所述转轴的轴向平行且间隔设置，所述传送带包覆于两个所述转轴上，所述清洗槽位于所述传送带下方，所述清洗槽中放置有清洗液，位于两个所述转轴下方的传送带至少部分浸泡在所述清洗液中，所述刮料结构位于所述传送带的出料端，且用于将过滤所得的微藻絮体刮离所述传送带，所述收集容器位于所述传送带的出料端下方。本实用新型用于收集微藻。

Description

一种微藻收集装置

技术领域

本实用新型涉及微藻培养技术领域，尤其涉及一种微藻收集装置。

背景技术

微藻培养过程中所得的微藻具有个体微小、细胞密度低、细胞表面带负电荷的特性，从而使得微藻均匀地分散悬浮在培养液中，形成稳定的分散体系，导致微藻的收集困难。

目前，微藻收集方法主要包括过滤法和絮凝沉降法，其中，采用过滤法收集微藻时，由于微藻的直径与过滤布的过滤孔的直径相近，从而使得微藻容易堵塞过滤布的过滤孔，导致过滤过程难以进行，过滤效率不高，进而使得微藻收集的效率低；使用絮凝沉降法收集微藻时，需要使用体积较大的沉降装置，占地面积较大，沉降结束后需要先将沉降所得的微藻絮体收集，才可以进行下次沉降，导致微藻收集不能够连续进行，微藻收集的效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微藻收集装置，用于提高微藻收集的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种微藻收集装置，采用如下技术方案：

所述微藻收集装置包括：两个转轴、具有过滤孔的传送带、清洗槽、刮料结构和收集容器，其中，两个所述转轴的轴向平行且间隔设置，所述传送带包覆于两个所述转轴上，所述清洗槽位于所述传送带下方，所述清洗槽中放置有清洗液，位于两个所述转轴下方的传送带至少部分浸泡在所述清洗液中，所述刮料结构与所述传送带的出料端，且用于将过滤所得的微藻絮体刮离所述传送带，所述收集容器位于所述传送带的出料端下方。

本实用新型提供一种如上所述的微藻收集装置，使用上述微藻收集装置收集微藻的过程中，将经絮凝处理后的微藻养殖液转移至传送带上，传送带对微藻养殖液进行过滤得到微藻絮体，刮料结构将微藻絮体刮至收集容器中，然后传送带经过清洗槽，清洗槽中的清洗液对传送带进行清洗。在上述过程中，一方面，由于使用具有过滤孔的传送带对微藻养殖液进行过滤，进而能够实现微藻收集的连续进行，另一方面，由于能够及时对传送带进行清洗，从而有效防止传送带上的过滤孔的堵塞，提高了过滤效率，因此，使用本实用新型中的微藻收集装置收集微藻时，能够有效提高微藻收集的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中的微藻收集装置的立体结构图；

图2为本实用新型实施例中的微藻收集装置的爆炸结构图；

图3为本实用新型实施例中的清洗槽的结构图；

图4为本实用新型实施例中的刮料结构的结构图。

附图标记说明：

1—转轴；2—传送带；2A—传送带的出料端；

2B—传送带的入料端3—清洗槽；4—刮料结构；

41—支撑底座；42—刮刀；5—挡板；

6—挤压轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种微藻收集装置，如图1和图2所示，该微藻收集装置包括两个转轴1、具有过滤孔的传送带2、清洗槽3、刮料结构4和收集容器，其中，两个转轴1的轴向平行且水平间隔设置，传送带2包覆于两个转轴1上，清洗槽3位于传送带2下方，清洗槽3中放置有清洗液，位于两个转轴1下方的传送带2至少部分浸泡在清洗液中，刮料结构4位于传送带2的出料端2A，且用于将过滤所得的微藻絮体刮离传送带2，收集容器位于传送带2的出料端2A下方。

另外，微藻收集装置还可以包括用于固定整个微藻收集装置的固定结构，示例性地，固定结构可以包括固定底座和用于安装转轴1的转轴安装支架。需要说明的是，固定结构的具体结构不局限于此，本领域技术人员可以根据实际需要进行设定。

本实用新型实施例提供一种如上所述的微藻收集装置，使用上述微藻收集装置收集微藻的过程中，将经絮凝处理后的微藻养殖液转移至传送带2的入料端2B上，传送带2对微藻养殖液进行过滤得到微藻絮体，刮料结构4将微藻絮体刮至收集容器中，然后传送带2经过清洗槽3，清洗槽3中的清洗液对传送带2进行清洗。在上述过程中，一方面，由于使用具有过滤孔的传送带2对微藻养殖液进行过滤，进而能够实现微藻收集的连续进行，另一方面，由于能够及时对传送带2进行清洗，从而有效防止传送带2上的过滤孔的堵塞，提高了过滤效率，因此，使用本实用新型实施例中的微藻收集装置收集微藻时，能够有效提高微藻收集的效率。

进一步地，本实用新型实施例中优选，传送带2的入料端2B与水平面之间的相对高度大于传送带2的出料端2A与水平面之间的相对高度，以使得在将微藻养殖液转移至传送带2的入料端2B上时，传送带2的入料端2B上的微藻养殖液能够快速转移至传送带2的其他部分，避免微藻养殖液溢出。其中，上述两个相对高度之间的具体差值，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不进行限定。示例性地，两个相对高度之间的具体差值可以为3cm。

需要说明的是，使传送带2的入料端2B与水平面之间的相对高度大于传送带2的出料端2A与水平面之间的相对高度的实现方式可以有多种，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，示例性地，本实用新型实施例中，通过使两个转轴1的轴心处于同一水平面上，且传送带2的入料端2B对应的转轴1的直径大于传送带2的出料端2A对应的转轴1的直径的方式，或者，两个转轴1的直径相同，传送带2的入料端2B的下方设置有支架，以使传送带2的入料端2B对应的转轴1的轴心与水平面之间的相对高度，大于传送带2的出料端2A对应的转轴1的轴心与水平面之间的相对高度的方式，使得传送带2的入料端2B与水平面之间的相对高度大于传送带2的出料端2A与水平面之间的相对高度。其中，当两个转轴1的直径相同，传送带2的入料端2B的下方设置有支架时，微藻收集装置的操作方法简单，即只要使两个转轴1的转速相同即可使传送带2正常输料，因此，本实用新型实施例中优选此种方式。

为了便于本领域技术人员的理解和实施，下面本实用新型实施例对微藻收集装置包括的传送带2、清洗槽3和刮料结构4的结构进行详细的描述。

可选地，本实用新型实施例中的传送带2的材质为过滤布或者合成麂皮，但传送带2的材质不局限于此，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。另外，本实用新型实施例中优选，微藻收集装置还包括位于两个转轴1之间的支撑网，支撑网与位于两个转轴1上方的传送带2的下表面平行且接触，由于支撑网对传送带2具有支撑作用，从而能够有效防止位于传送带2上的微藻养殖液将传送带2压变形，提高了传送带2的表面平整度，保证了传送带2的输料效果。示例性地，支撑网可以为塑料网或者金属网等，本实用新型实施例中优选，支撑网为塑料网，以使支撑网在使得过滤所得的微藻培养基能够通过的同时，具有较好的韧性和较大的硬度。

如图1和图2所示，本实用新型实施例中的微藻收集装置还包括位于两个转轴1之间的两个挡板5，两个挡板5分布于两个转轴1上方的传送带2两侧、且不随传送带2移动，挡板5的设置能够有效防止微藻养殖液从传送带2的两侧流出，使传送带2上能够放置较多的微藻养殖液，进一步提高使用本实用新型实施例中的微藻收集装置收集微藻时的效率。示例性地，挡板5可以固定于固定结构上，例如，挡板5固定于固定底座或者转轴安装支架上。

本申请的发明人在实际应用中发现，若挡板5的高度(即挡板5与位于两个转轴1上方的传送带之间的相对高度)太小，则阻挡微藻养殖液从传送带2的两侧流出的效果不理想，若挡板5的高度太大，则容易导致位于传送带2上的微藻养殖液过多，使得传送带2无法对微藻养殖液充分过滤，导致微藻养殖液的过滤效果不理想，因此，对挡板5的高度进行合理的设置是十分有必要的。示例性地，本实用新型实施例中，挡板5的高度为1cm～5cm。

由以上所述可知，挡板5的高度与传送带2对微藻养殖液的过滤速度具有紧密的联系，当微藻种类不同时，微藻养殖液中的微藻絮体的大小不一，进而使得传送带2对微藻养殖液的过滤速度不相同，因此，挡板5的高度也应该不同，具体为，微藻养殖液中的微藻絮体越大，传送带2对微藻养殖液的过滤速度越大，挡板5的高度也就可以适当的增大，因此，在实际应用过程中，挡板5的高度应该随着微藻种类的不同进行适当的调整，以使得使用本实用新型实施例中的微藻收集装置收集不同种类的微藻时均具有很高的效率。

另外，本实用新型实施例中还可以通过以下方式使微藻收集装置收集不同种类的微藻时均具有很高的效率：微藻收集装置还包括转速控制结构，转速控制结构分别与两个转轴1连接，用于分别控制两个转轴1的转速，以控制传送带2的输料速度，以使其与对微藻养殖液的过滤速度相匹配，进而使得若传送带2对微藻养殖液的过滤速度慢时，转轴1的转速可以较慢，以使微藻养殖液能够在传送带2上停留较长的时间，提高传送带2对微藻养殖液的过滤效果，若传送带2对微藻养殖液的过滤速度快时，转轴1的转速可以较快，以提高微藻收集的效率。

可选地，如图3所示，本实用新型实施例中的清洗槽3的形状为长方体，当然，清洗槽3的具体形状不局限于此，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。优选地，清洗槽3中的清洗液为微藻培养基，以使得在使用清洗液对传送带2进行清洗后，即使传送带2上仍然附着清洗液，也不会对微藻产生影响。另外，上述清洗液使用一段时间后(例如三天)，需要对其进行更换，以保证清洗液对传送带2具有较好的清洗效果。当清洗液为微藻培养基时，替换下的清洗液可以直接用于微藻培养，进而实现了微藻培养基的重复利用，降低了成本。

本实用新型实施例中的微藻收集装置还可以包括与清洗槽3连接的供气装置，供气装置3用于在清洗液中形成气泡，以对传送带2进行鼓泡清洗，提高传送带2的清洗效果。

另外，本实用新型实施例中还可以通过以下方式提高传送带2的清洗效果：微藻收集装置还包括位于传送带2的入料端2B对应的转轴1旁的挤压轴6，挤压轴6的轴向与转轴1的轴向平行，且挤压轴6与传送带2的入料端2B对应的转轴1之间的间隙小于传送带2的厚度，从而使得传送带2的入料端2B对应的转轴1和挤压轴一起配合对传送带2进行挤压，以将对传送带2进行清洗的过程中附着在传送带2上的清洗液挤出，使传送带2上的过滤孔中无清洗液堵塞，保证传送带2在对微藻养殖液进行过滤时具有最大的过滤速度。

可选地，如图4所示，本实用新型实施例中的刮料结构4包括支撑底座41和固定于支撑底座41上的刮刀42，其中，刮刀42的刀口的形状可以为圆弧形或者直线形，刮刀42可沿该转轴1的轴向来回移动，以将过滤所得的微藻絮体刮至收集容器中。其中，当刮刀42的刀口的形状为圆弧形时，刮刀42一次性能够刮下的微藻絮体较多，有利于提高微藻收集装置的效率。当然，刮刀42的刀口的形状不局限于以上所述，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。示例性地，上述刮刀42为硬度较小的橡胶刮刀，以使得刮刀42不会对传送带2造成损伤；如图4所示，支撑底座41的纵截面为梯形，支撑底座41的一个斜面朝向传送带2的出料端2A对应的转轴1设置，刮刀42固定于该斜面上，以使得在使用刮刀42将过滤所得的微藻絮体刮至收集容器时，支撑底座41还能起到阻挡微藻絮体向其他方向移动的作用，有利于将微藻絮体收集至收集容器中。

其中，使刮刀42能够沿转轴1的轴向来回移动的方式有多种，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，示例性地，本实用新型实施例中的微藻收集装置还包括驱动结构，刮刀42和驱动结构通过链条连接，从而使得驱动结构能够通过链条带动刮刀42沿转轴1的轴向来回移动。

实施例二

为了便于本领域技术人员更加直观地了解本实用新型实施例中的微藻收集装置的有益效果，下面将使用微藻收集装置收集小球藻和眼点拟微绿球藻收集时的具体情况描述如下：

需要说明的是，以下具体情况均是以具有下述结构的微藻收集装置为例进行描述的，该微藻收集装置包括轴向平行且水平间隔设置的两个转轴，包覆于两个转轴上的具有过滤孔的传送带，位于传送带下方的清洗槽，与传送带的出料端相匹配的刮料结构，以及位于传送带的出料端周围的收集容器，其中，传送带的材质为合成麂皮，刮料结构包括支撑底座和刮刀，传送带的两侧固定设置有挡板，清洗槽连接有供气装置，清洗槽中的清洗液为对应的微藻的培养基，两个转轴的直径相同，传送带的入料端与水平面之间的相对高度比传送带的出料端与水平面之间的相对高度大3cm。

使用该微藻收集装置收集小球藻的过程中，首先，向培养成熟的小球藻养殖液中添加0.4g/L的三氯化铁絮凝剂，对小球藻养殖液进行絮凝处理；然后，将小球藻养殖液转移至传送带上，传送带两侧加有高度为3cm的挡板，两个转轴的转速均为60rpm/min，使用刮刀将过滤所得的小球藻絮体刮至收集容器中，得到小球藻浓缩藻泥，该小球藻浓缩藻泥的生物量为97g/L，传送带随转轴旋转至清洗槽内进行鼓泡清洗后，与传送带的入料端对应的转轴和挤压轴反向旋转，例如，挤压轴顺时针旋转，该转轴逆时针旋转，以对传送带进行挤压脱水，以便再次收集小球藻。使用该微藻收集装置收集小球藻时，藻水分离效率可达86.17％。

使用该微藻收集装置收集眼点拟微绿球藻的过程中，首先，使培养成熟的眼点拟微绿球藻养殖液的pH值由7.50上升至10.0，使其发生自絮凝；然后，将眼点拟微绿球藻养殖液转移至传送带上，传送带两侧加有高度为2cm的挡板，两个转轴的转速均为45rpm/min，使用刮刀将过滤所得的小球藻絮体刮至收集容器中，得到小球藻浓缩藻泥，该小球藻浓缩藻泥的生物量为92g/L，传送带随转轴旋转至清洗槽内进行鼓泡清洗后，与传送带的入料端对应的转轴和挤压轴反向旋转，例如，挤压轴顺时针旋转，该转轴逆时针旋转，以对传送带进行挤压脱水，以便再次收集眼点拟微绿球藻。使用该微藻收集装置收集眼点拟微绿球藻时，藻水分离效率可达88.59％。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种微藻收集装置，其特征在于，所述微藻收集装置包括：两个转轴、具有过滤孔的传送带、清洗槽、刮料结构和收集容器，其中，两个所述转轴的轴向平行且间隔设置，所述传送带包覆于两个所述转轴上，所述清洗槽位于所述传送带下方，所述清洗槽中放置有清洗液，位于两个所述转轴下方的传送带至少部分浸泡在所述清洗液中，所述刮料结构位于所述传送带的出料端，且用于将过滤所得的微藻絮体刮离所述传送带，所述收集容器位于所述传送带的出料端下方。

2.根据权利要求1所述的微藻收集装置，其特征在于，所述传送带的入料端与水平面之间的相对高度大于所述传送带的出料端与水平面之间的相对高度。

3.根据权利要求2所述的微藻收集装置，其特征在于，两个所述转轴的轴心处于同一水平面上，且所述传送带的入料端对应的转轴的直径大于所述传送带的出料端对应的转轴的直径，或者，两个所述转轴的直径相同，所述传送带的入料端的下方设置有支架，以使所述传送带的入料端对应的转轴的轴心与水平面之间的相对高度，大于所述传送带的出料端对应的转轴的轴心与水平面之间的相对高度。

4.根据权利要求1所述的微藻收集装置，其特征在于，所述刮料结构包括支撑底座和固定于所述支撑底座上的刮刀，所述刮刀的刀口的形状为圆弧形，所述刮刀可沿所述转轴的轴向来回移动。

5.根据权利要求4所述的微藻收集装置，其特征在于，所述支撑底座的纵截面为梯形，所述支撑底座的一个斜面朝向所述传送带的出料端对应的转轴设置，所述刮刀固定于所述斜面上。

6.根据权利要求1所述的微藻收集装置，其特征在于，所述微藻收集装置还包括位于两个所述转轴之间的支撑网，所述支撑网与位于两个所述转轴上方的传送带的下表面平行且接触。

7.根据权利要求1所述的微藻收集装置，其特征在于，所述微藻收集装置还包括位于两个所述转轴之间的两个挡板，两个所述挡板分布于两个所述转轴上方的所述传送带两侧、且不随所述传送带移动。

8.根据权利要求1所述的微藻收集装置，其特征在于，所述微藻收集装置还包括转速控制结构，所述转速控制结构分别与两个所述转轴连接，用于分别控制两个所述转轴的转速。

9.根据权利要求1所述的微藻收集装置，其特征在于，所述微藻收集装置还包括位于所述传送带的入料端对应的转轴旁的挤压轴，所述挤压轴的轴向与所述转轴的轴向平行，且所述挤压轴与所述传送带的入料端对应的转轴之间的间隙小于所述传送带的厚度。

10.根据权利要求1所述的微藻收集装置，其特征在于，所述微藻收集装置还包括与所述清洗槽连接的供气装置，所述供气装置用于在所述清洗液中形成气泡。