CN208440631U - 一种适用于北方的雨生红球藻的培养系统 - Google Patents
一种适用于北方的雨生红球藻的培养系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于北方的雨生红球藻的培养系统，包括地下微藻培养罐、地上太阳能蓄水装置和地上微藻培养装置，所述地下微藻培养罐是由内罐和外罐组成的双层罐体结构，所述内罐的内部设有用于培养雨生红球藻的内腔，所述外罐和内罐之间设有循环保温腔；所述地上太阳能蓄水装置和循环保温腔之间分别通过进水管I和回流管I相连通，所述进水管I上设有将水流从循环保温腔泵入地上太阳能蓄水装置的水泵I；所述内罐的内腔与地上微藻培养装置分别通过进水管II和回流管II相连通，所述进水管II上设有将雨生红球藻从内腔泵入地上微藻培养装置的水泵II。通过使用本系统，可使雨生红球藻培养液温度常年保持在20℃～28℃，并且充分利用北方充足光照。
Description
技术领域
本实用新型属于雨生红球藻培养技术领域，具体涉及一种适用于北方的雨生红球藻的培养系统。
背景技术
雨生红球藻属于绿藻门，绿藻纲，团藻目，红球藻科，红球藻属。雨生红球藻的干粉中虾青素含量能达到5％，是公认的提取虾青素最优的原料。在较弱光强、氮磷营养盐丰富的条件下，雨生红球藻以绿色游动营养细胞状态存在，该状态下虾青素积累量较少，细胞为绿色；而在胁迫条件(高光照、高盐、氮饥饿)下，雨生红球藻以不动厚壁孢子形态存在，同时在细胞内大量积累虾青素，细胞变为红色。
虾青素(Astaxanthin，3-3’-二羟基-β-β’胡萝卜素-4-4’-二酮)，是一种酮式类胡萝卜素，其分子式为C40H52O4。虾青素抗氧化，可清除自由基，其抗氧化功能高于胡萝卜素、玉米黄质、胆红素等，其抗氧化能力是维生素E的500多倍。具有抗癌效果。在工业应用中可作为化妆品添加剂；也可作为饲料添加剂，尤其在三文鱼养殖过程中使用具有突出的效果，可使三文鱼等肉质鲜红，色泽鲜艳。
因为雨生红球藻的营养细胞生长适宜温度在24℃左右，符合其生长的区域以云南为突出代表。云南具有先天的气候优势，一年四季温差较北方小很多，温度适宜其生长。在我国北方地区，具备雨生红球藻养殖的基础条件，特别是充足的光照条件，但是北方地区四季分明，冬天温度过低，夏天温度过高，适宜雨生红球藻生长的温度范围不高。本实用新型经研究发现，在北方地区开展大规模的工业化培养，需要解决的关键问题是藻培养温度的控制。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是通过提供一种适用于北方的雨生红球藻的培养系统，以解决北方年温差较大，雨生红球藻在北方培养适温时间短的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种适用于北方的雨生红球藻的培养系统，包括位于地面以上的地上太阳能蓄水装置和地上微藻培养装置以及位于地面以下的地下微藻培养罐，所述地下微藻培养罐是由内罐和外罐组成的双层罐体结构，所述内罐的内部设有用于培养雨生红球藻的内腔，所述外罐和内罐之间设有循环保温腔；所述地上太阳能蓄水装置和循环保温腔之间分别通过进水管I和回流管I相连通，所述进水管I上设有将水流从循环保温腔泵入地上太阳能蓄水装置的水泵I；所述内罐的内腔与地上微藻培养装置分别通过进水管II和回流管II相连通，所述进水管II上设有将雨生红球藻从内腔泵入地上微藻培养装置的水泵II。
优选的，所述内罐的顶端设有顶盖，所述进水管II和回流管II可从顶盖穿过从而连通所述内腔和地上微藻培养装置；所述顶盖的上方设有泥土层覆盖区和管道检修区，所述管道检修区用于走管道以及管道检修，所述管道检修区的顶端盖设有密封保温板，所述密封保温板包括不锈钢板以及固定于不锈钢板表面的喷塑保温材料层。
优选的，所述地上太阳能蓄水装置包括控温管、集热管以及与集热管相连接的蓄水室，所述蓄水室和循环保温腔之间分别通过进水管I、回流管I相连通。
优选的，所述地上微藻培养装置包括若干个微藻培养装置主体以及与之连通的微藻培养液循环管道；所述微藻培养装置主体采用柱式透明塑料袋。
进一步，所述微藻培养液循环管道包括多个分支管道以及平行排列的主管道I和主管道II，所述主管道I位于主管道II的上方；所述微藻培养装置主体为4个且竖直放置，每个微藻培养装置主体上顶端和底端分别通过一分支管道与主管道I、主管道II相连；所述主管道I在靠近进水管II的一端设有A端口，另一端设有用于添加藻种、培养基以及水的D端口；所述主管道II在靠近回流管II的一端设有B端口，另一端设有用于藻液回收的C端口。
优选，所述内罐的底部位于离地面5m-8m处，所述外罐的底部位于离地面6m-9m处；所述泥土层覆盖区的厚度为3-5m。
优选的，所述回流管I上设有控制阀I；所述回流管II上设有控制阀II；所述进水管I的底部靠近循环保温腔底部，所述进水管II的底部靠近内腔的底部。
优选的，所述循环保温腔内和/或内罐的的内腔中设有感温器；所述循环保温腔内的感温器紧贴于内罐的外壁上。
优选的，所述内罐的内腔内还设有充气设备；所述充气设备为倒T字型，所述充气设备包括E字形分支管、垂直设置的充气竖管以及水平设置的充气横管，所述充气横管安装在充气竖管的底部，所述E字形分支管为两组，分别安装在充气横管的左右两端，所述E字形分支管上设有多个将流经充气竖管、充气横管的气流最终释放的气孔。
优选的，所述充气设备的送气量0～0.5VVM，从而保持内腔的压力为0～3kg/cm2。
进一步，所述地下微藻培养罐的主体采用不锈钢材料；所述外罐的外壁、内壁以及所述内罐的外壁表面均采用喷锌铝工艺，然后喷涂油漆；所述内罐的内壁表面设有陶瓷涂层。
进一步，本实用新型还提供了所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统的使用方法，其包括以下步骤：
(1)当地面以上的环境温度在20-28℃时，雨生红球藻仅在地上藻培养装置内进行培养；
(2)当地面以上的环境温度高28℃时，含有雨生红球藻的微藻培养液导入地下微藻培养罐中进行培养，并通过水泵II循环泵入地上微藻培养装置中进行光合作用；
(3)当环境温度低于20℃时，含有雨生红球藻的微藻培养液导入地下微藻培养罐中进行培养，通过地上太阳能蓄水装置与循环保温腔循环之间的水流循环，控制内罐的内腔内的温度至20-28℃，对内腔中的微藻培养液进行加温，并定期将含有雨生红球藻的微藻培养液通过水泵II循环泵入地上微藻培养装置中进行光合作用。
优选的，通过对地上微藻培养装置用草帘进行遮盖的方式对培养光强进行控制，使光照强度保持在20～50μmol m-2s-1。
优选的，所述光照强度保持在30μmol m-2s-1。
与现有技术相比，本实用新型方法具有如下优点：
本实用新型中，地下微藻培养罐主要是利用土壤的惰性来保温，无论哪个季节，都能够使温度保持在10～25℃的相对稳定水平，结合太阳能蓄水装置调节培养罐培养液温度，不仅能够在冬天保持培养液的温度高于外界环境温度，还可以在夏天使培养液的温度低于外界环境的温度，实现均匀光照条件、常年恒温培养、从而满足在北方地区进行雨生红球藻工业化培养的需求。通过使用本系统，可以使雨生红球藻培养液温度能常年保持在20℃～28℃，同时充分利用北方充足光照，使藻液获得均匀光照。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为28℃培养温度、不同光照强度下雨生红球藻密度变化图；
图2为24℃培养温度、不同光照强度下雨生红球藻密度变化图；
图3为20℃培养温度、不同光照强度下雨生红球藻密度变化图；
图4为16℃培养温度、不同光照强度下雨生红球藻密度变化图；
图5为12℃培养温度、不同光照强度下雨生红球藻密度变化图；
图6为光照强度为30μmol m-2s-1藻密度随温度变化规律图；
图7为光照强度为50μmol m-2s-1藻密度随温度变化规律图；
图8为光照强度为70μmol m-2s-1藻密度随温度变化规律图；
图9为本实用新型的适用于北方的雨生红球藻的培养系统的结构示意图；
附图标记：1、内罐；2、外罐；3、内腔；4、循环保温腔；5、进水管I；6、回流管I；7、水泵I；8、进水管II；9、回流管II；10、水泵II；11、控温管；12、蓄水室；13、微藻培养装置主体；14、主管道I；15、主管道II；16、分支管道；17、控制阀I；18、控制阀II；19、感温器；20、充气设备；201、E字形分支管；202、充气竖管；203、充气横管；21、顶盖；22、泥土层覆盖区；23、管道检修区；24、密封保温板；25、集热管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型的方法进行详细描述。
实施例1
光照强度及温度对雨生红球藻生长的影响：
1、材料
雨生红球藻藻种来自山东省海洋生物研究院藻类中心种质库。
BBM培养基:培养基母液1(浓缩1000倍):硝酸钠25g/100ml；磷酸氢二钾7.5g/100ml,磷酸二氢钾17.5g/100ml；培养基母液2(浓缩1000倍)维生素B1:1g/L；生物素:0.25mg/L；维生素B12:0.15mg/L。培养基母液3(浓缩1000倍)乙二氨四乙酸二钠(Na2EDTA)：0.75g/L；四水氯化锰(MnCl2.4H2O)：0.041g/L；七水氯化锌(ZnCl2.7H2O)：0.005g/L；二水钼酸钠(Na2MoO4.2H2O)：0.004g/L；六水三氯化铁(FeCl3.6H2O)：0.097g/L；六水氯化钴(CoCl2,6H2O)：0.002g/L。培养时，将母液稀释1000倍使用。
2、试验方法
设置5个温度梯度:12℃、16℃、20℃、24℃和28℃。光照强度分别为30μmol m-2s-1，50μmol m-2s-1，70μmol m-2s-1，光照周期为12L∶12D。每组温差变化为±1℃。初始藻液密度为3*103个/mL，分别于7d，14d，21d后测定藻密度。
藻密度的测量：用血球计数板进行藻的计数，每瓶测5次，取其平均值。
生长速率的测定：用752型紫外光栅分光光度计在波长为674nm下测定藻活体叶绿素的吸光值A674，根据3个平行组的平均值作为该次测得的藻密度。生长速率(μ)用下列公式计算:
μ＝(lnNt2-lnNt1)/(t2-t1)
(1)式中，μ为生长速率,Nt2为t2时间的A674值，Nt1为t1时间的A674值。
如图1-8所示，30μmol m-2s-1有利于藻的生长，50μmol m-2s-1与70μmol m-2s-1光强长时间不利于藻的生长，但是光照强度越强，藻达到光强最高藻密度的时间越短。
比较起28℃，24℃更适合藻的生长，在21d时，在光照强度为70μmol m-2s-1时，藻密度出现一定程度的下降，说明在24℃时，70μmol m-2s-1依然不是一个适合长期培养的光强。当培养温度为20℃时，相对起其他培养温度，藻液密度生长的速度受到温度的影响比光强的影响较大，在21d有限的时间里藻液没有呈现出密度下降的趋势。相对于其他实验组，在21d时，在30μmol m-2s-1下，藻密度达到实验最高值。温度在一定范围内，光强对藻密度的影响很明显，其中30μmol m-2s-1时可达到较高的藻密度，50与70μmol m-2s-1长时间培养会使藻密度一定程度的损耗，但是在短期内，当藻密度不大时，光强强些能使藻在更短的时间提高藻的浓度。
在培养微藻的过程中，外来污染是一个对微藻的培养的成败影响很大的一个问题，除了在实际操作的过程中注意实验规程，尽量避免污染以外，使微藻能尽可能快的繁殖成为培养液中的优势种也是一个共识的问题。当培养温度很低时，雨生红球藻的繁殖较慢，而其他污染物生长较快，当温度为12℃时，培养21d后藻细胞已经完全裂解完毕死亡，在培养液中已经找不到。故在实际生产过程中，藻液在低于12℃的环境下不能长时间的培养。
温度与光强在一定范围内有协同作用。当温度为16℃时，光照强度为70μmol m-2s-1，与温度为28℃，光照强度为30μmol m-2s-1时，藻密度差别不大。故在实际生产过程中，如果温度较高时的条件下，可通过适当降低藻的光照强度来抵消一部分光照强度对藻细胞生长的不利影响。藻的生长条件中，温度与光照强度均影响很大，其中，当温度为24℃，光照强度为30μmol m-2s-1时，藻密度最大。
综合上述，适宜将雨生红球藻的培养温度控制在20-28℃之间，尤其24℃为宜。
实施例2
如图9所示，一种适用于北方的雨生红球藻的培养系统，包括地下微藻培养罐、地上太阳能蓄水装置和地上微藻培养装置。所述地下微藻培养罐的主体采用不锈钢材料，所述地下微藻培养罐是由内罐1和外罐2组成的双层罐体结构，所述外罐2的外壁、内壁以及所述内罐1的外壁表面均采用喷锌铝工艺，然后喷涂油漆，所述内罐1的内壁表面设有陶瓷涂层(图中未示出)。所述内罐1的内部设有用于培养雨生红球藻的内腔3，所述外罐2和内罐1之间设有循环保温腔4。所述地上太阳能蓄水装置和循环保温腔4之间分别通过进水管I 5和回流管I 6相连通，所述进水管I 5的底部靠近循环保温腔4底部，所述进水管I 5上设有将水流从循环保温腔4泵入地上太阳能蓄水装置的水泵I 7，所述回流管I 6上设有控制阀I17。所述内罐1的内腔3与地上微藻培养装置分别通过进水管II 8和回流管II 9相连通，所述进水管II 8的底部靠近内腔3的底部，所述进水管II 8上设有将雨生红球藻从内腔3泵入地上微藻培养装置的水泵II 10，所述回流管II 9上设有控制阀II 18。
所述地下微藻培养罐位于地面以下，所述内罐1的底部位于离地面5m-8m处，所述外罐2的底部位于离地面6m-9m处。所述内罐1的顶端设有顶盖21，所述进水管II 8和回流管II 9可从顶盖21穿过从而连通所述内腔3和地上微藻培养装置，内罐1的顶部上方除必要的管道外其余位置也是封闭的。所述顶盖21的上方设有泥土层覆盖区22和管道检修区23，所述泥土层覆盖区22的厚度为3-5m，所述管道检修区23处无泥土覆盖，所述管道检修区的面积为0.5x0.5m2，所述管道检修区23的侧壁采用经喷锌铝处理的不锈钢(图中未示出)进行固定，其形成的通道用于走管道以及操作人员进行管道维修使用。所述管道检修区23的顶端盖设有密封保温板24，所述密封保温板24包括不锈钢板以及固定于不锈钢板表面的喷塑保温材料层(图中未示出)。
所述循环保温腔4内和/或内罐1的的内腔3中设有感温器19，所述循环保温腔4内的感温器19紧贴于内罐1的外壁上。所述内罐1的内腔3内还设有充气设备20，所述充气设备20为倒T字型，所述充气设备20包括E字形分支管201、垂直设置的充气竖管202以及水平设置的充气横管203，所述充气横管203安装在充气竖管202的底部，所述E字形分支管201为两组，分别安装在充气横管203的左右两端，所述E字形分支管201上设有多个将流经充气竖管202、充气横管203的气流最终释放的气孔。所述充气竖管202也从管道检修区23和顶盖21穿过。所述充气设备20的送气量0～0.5VVM，从而保持内腔3的压力为0～3kg/cm2。
所述地上太阳能蓄水装置包括控温管11、集热管25以及与集热管25相连接的蓄水室12，所述蓄水室12和循环保温腔4之间分别通过进水管I、回流管I相连通。当外界温度过低时，可通过水流在循环保温腔4和地上太阳能蓄水装置之间的循环流动，为循环保温腔4持续供热，从而保证内腔3内的藻类培养温度。
所述地上微藻培养装置包括若干个微藻培养装置主体13以及与之连通的微藻培养液循环管道，所述微藻培养装置主体13采用柱式透明塑料袋。所述微藻培养液循环管道包括多个分支管道16以及平行排列的主管道I 14和主管道II 15，所述主管道I 14位于主管道II 15的上方；所述微藻培养装置主体13为1-10个(优选为4个)且竖直放置，每个微藻培养装置主体13上顶端和底端分别通过一分支管道16与主管道I 14和主管道II 15相连。所述主管道I 14在靠近进水管II 8的一端设有A端口，另一端设有用于添加藻种、培养基以及水的D端口；所述主管道II 15在靠近回流管II 9的一端设有B端口，另一端设有用于藻液回收的C端口。正常使用时，将C、D两个端口封闭，雨生红球藻的藻液沿进水管II 8从A端口泵入主管道I 14然后因重力作用沿着各分支管道16分流至各微藻培养装置主体13，因为所述微藻培养装置主体13采用可透光的柱式透明塑料袋，藻类可在此进行光合作用，然后，藻液因重力作用，继续下降，随各分支管道16汇集至主管道II 15中，然后穿过B端口，沿回流管II 9回流至地下的内罐1的内腔3中。通过水泵II 10和调节阀门18的启闭，调整藻液在柱式透明塑料袋的驻留时间，亦可实现藻液不间断地在地下微藻培养罐和地上微藻培养装置循环流动。
本实用新型还提供了所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统的使用方法，其包括以下步骤：
(1)当地面以上的环境温度在20-28℃时，雨生红球藻仅在地上藻培养装置内进行培养；
(2)当地面以上的环境温度高28℃时，含有雨生红球藻的微藻培养液导入地下微藻培养罐中进行培养，并通过水泵II 10循环泵入地上微藻培养装置中进行光合作用；
(3)当环境温度低于20℃时，含有雨生红球藻的微藻培养液导入地下微藻培养罐中进行培养，通过地上太阳能蓄水装置与循环保温腔4循环之间的水流循环，控制内罐1的内腔3内的温度至20-28℃，对内腔3中的微藻培养液进行加温，并定期将含有雨生红球藻的微藻培养液通过水泵II 10循环泵入地上微藻培养装置中进行光合作用。具体见实施例3、4、5。
通过对地上微藻培养装置用草帘进行遮盖的方式对培养光强进行控制，使光照强度保持在20～50μmol m-2s-1，最优为30μmol m-2s-1。
实施例3
采用外直径为1.5m，内直径为1.3m，高2m(V内＝2.65m3)的套罐来模拟地下培养罐，其埋于地下4m左右，室外平均温度12℃，套罐内平均温度20℃。
地上藻培养装置采用柱式袋培养(即用柱式透明塑料袋进行培养)，每个袋80L，共有20根，培养液V液＝1.5m3。接种浓度为1x103个/mL。打开回流管II上的控制阀II，地上微藻培养装置中的微藻培养液因为重力作用通过流入内罐中；进水管II的下端伸至内罐的底部，打开控制阀II与水泵II，控制水泵II的流速为2L/min，使微藻培养液在地上藻培养装置与地下培养罐间循环。培养期间同时通过充气系统向培养罐底部通入空气，送气量0～0.5VVM，保持培养罐内罐压力0～3kg/cm2。
地上太阳能蓄水装置容积1000L，其与循环保温腔之间的循环水量为0.8m3。打开控制阀I，地上太阳能蓄水装置中的水因重力作用流入循环保温腔中；进水管I的下端伸至循环保温腔的底部，打开控制阀I与水泵I，控制水泵I的流速使循环保温腔内的温度在20℃～28℃之间。同时单独用相同的地上培养装置培养雨生红球藻作为对照。
培养2周后，由本实用新型的系统装置培养的实验组雨生红球藻的浓度为5x105个/mL，对照组浓度为7x104个/mL，由此，实验组是对照组培养的7倍。
实施例4
采用外直径为1.5m，内直径为1.3m，高2m(2.65m3)的套罐来模拟地下培养罐，其埋于地下4m左右，室外温度33℃，套罐内温度22℃。
地上藻培养装置采用柱式袋培养，每个袋80L，共有20根，培养液V液＝1.5m3。接种浓度为1x103个/mL。打开回流管II上的控制阀II，地上微藻培养装置中的微藻培养液因为重力作用通过流入内罐中；进水管II的下端伸至内罐的底部，打开控制阀II与水泵II，控制水泵II的流速为2L/min，使微藻培养液在地上藻培养装置与地下培养罐间循环。培养期间同时通过充气系统向培养罐底部通入空气，送气量0～0.5VVM，保持培养罐内罐压力0～3kg/cm2。
同时用相同的单独培养装置于室外培养雨生红球藻作为对照。
培养2周后，系统内雨生红球藻的浓度为3x105/mL，对照组浓度为1x104个/mL，2周后，本实用新型的系统产量是对照组培养的30倍。对照组培养的雨生红球藻，光照强度与温度均过高，藻体变黄，又逐渐变红，沉淀。2个月后消亡。
实施例5
采用外直径为1.5m，内直径为1.3m，高2m(2.65m3)的套罐来模拟地下培养罐，其埋于地下4m左右，室外温度5℃，套罐内温度16℃。
地上藻培养装置采用柱式袋培养，每个袋80L，共有20根，培养液V液＝1.5m3。接种浓度为1x103个/mL。打开回流管II上的控制阀II，地上微藻培养装置中的微藻培养液因为重力作用通过流入内罐中；进水管II的下端伸至内罐的底部，打开控制阀II与水泵II，使微藻培养液在地上藻培养装置与地下培养罐间循环。控制水泵II的流速为4L/min，开泵的时间10h～16h/d，其他时间关闭循环。培养期间同时通过充气系统向培养罐底部通入空气，送气量0～0.5VVM，保持培养罐内罐压力0～3kg/cm2。
地上太阳能蓄水装置容积1000L，其与循环保温腔之间的循环水量为0.8m3。打开控制阀I，地上太阳能蓄水装置中的水因重力作用流入循环保温腔中；进水管I的下端伸至循环保温腔的底部，打开控制阀I与水泵I，控制水泵I的流速使循环保温腔内的温度在20℃～28℃之间。同时单独用相同的地上培养装置培养雨生红球藻作为对照。
培养2周后，系统内雨生红球藻的浓度为1x105个/mL，对照组浓度为1x102个/mL，且当室外温度降到12℃以下时，对照组培养不到一个月即所有的藻全部死亡。因此，室外温度过低，雨生红球藻不能生长，而且，其他细菌却占据优势，使雨生红球藻逐渐消亡。
以上所述仅为实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于北方的雨生红球藻的培养系统，其特征在于：包括位于地面以上的地上太阳能蓄水装置和地上微藻培养装置以及位于地面以下的地下微藻培养罐，所述地下微藻培养罐是由内罐和外罐组成的双层罐体结构，所述内罐的内部设有用于培养雨生红球藻的内腔，所述外罐和内罐之间设有循环保温腔；所述地上太阳能蓄水装置和循环保温腔之间分别通过进水管I和回流管I相连通，所述进水管I上设有将水流从循环保温腔泵入地上太阳能蓄水装置的水泵I；所述内罐的内腔与地上微藻培养装置分别通过进水管II和回流管II相连通，所述进水管II上设有将雨生红球藻从内腔泵入地上微藻培养装置的水泵II。
2.根据权利要求1所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统，其特征在于：所述内罐的顶端设有顶盖，所述进水管II和回流管II可从顶盖穿过从而连通所述内腔和地上微藻培养装置；所述顶盖的上方设有泥土层覆盖区和管道检修区，所述管道检修区用于走管道以及管道检修，所述管道检修区的顶端盖设有密封保温板，所述密封保温板包括不锈钢板以及固定于不锈钢板表面的喷塑保温材料层。
3.根据权利要求1所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统，其特征在于：所述地上太阳能蓄水装置包括控温管、集热管以及与集热管相连接的蓄水室，所述蓄水室和循环保温腔之间分别通过进水管I、回流管I相连通。
4.根据权利要求1所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统，其特征在于：所述地上微藻培养装置包括若干个微藻培养装置主体以及与之连通的微藻培养液循环管道；所述微藻培养装置主体采用柱式透明塑料袋。
5.根据权利要求4所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统，其特征在于：所述微藻培养液循环管道包括多个分支管道以及平行排列的主管道I和主管道II，所述主管道I位于主管道II的上方；所述微藻培养装置主体为4个且竖直放置，每个微藻培养装置主体上顶端和底端分别通过一分支管道与主管道I、主管道II相连；所述主管道I在靠近进水管II的一端设有A端口，另一端设有用于添加藻种、培养基以及水的D端口；所述主管道II在靠近回流管II的一端设有B端口，另一端设有用于藻液回收的C端口。
6.根据权利要求2所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统，其特征在于：所述内罐的底部位于离地面5m-8m处，所述外罐的底部位于离地面6m-9m处；所述泥土层覆盖区的厚度为3-5m。
7.根据权利要求1所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统，其特征在于：所述回流管I上设有控制阀I；所述回流管II上设有控制阀II；所述进水管I的底部靠近循环保温腔底部，所述进水管II的底部靠近内腔的底部。
8.根据权利要求1所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统，其特征在于：所述循环保温腔内和/或内罐的内腔中设有感温器，所述循环保温腔内的感温器紧贴于内罐的外壁上。
9.根据权利要求1所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统，其特征在于：所述内罐的内腔内还设有充气设备；所述充气设备为倒T字型，所述充气设备包括E字形分支管、垂直设置的充气竖管以及水平设置的充气横管，所述充气横管安装在充气竖管的底部，所述E字形分支管为两组，分别安装在充气横管的左右两端，所述E字形分支管上设有多个将流经充气竖管、充气横管的气流最终释放的气孔。
10.根据权利要求9所述的适用于北方的雨生红球藻的培养系统，其特征在于：所述充气设备的送气量0～0.5VVM，从而保持内腔的压力为0～3kg/cm2。
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