CN219429975U - 一种微藻光生物反应容器、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微藻光生物反应容器、装置及系统，属于碳中和领域。所述光生物反应容器，多个水平放置、且在竖直方向上相距预定间隙的透明环形反应管道，设置在所述环形反应管道之间的连接管道，以及设置在最上方环形反应管道的曝气装置。本实用新型将管道式反应器设计为环形反应管道，环形反应管道直径即为整个反应器的高度，由于反应器高度较低，微藻无需保持悬浮状态，也能接收到光照，大大提高了光生物反应器的光能利用率；同时，并将多个环形反应管道竖直放置且相间预定间隙，可以提高太阳光的光照面积，进一步提高了光生物反应器的光能利用率，达到藻细胞扩大培养的最佳效果。

Description

一种微藻光生物反应容器、装置及系统

技术领域

本实用新型属于碳中和领域，尤其是一种微藻光生物反应容器、装置及系统。

背景技术

微藻的可以利用CO₂进行生长繁殖，同时利用太阳能作为能量来源，并且具有生长速度快、分布范围广、减少占地面积的特点，一定程度上降低CO₂所导致的温室效应的影响。

光生物反应器是微藻大规模培养的重要装置，一般分为封闭式和敞开池二大类。封闭式光生物反应器主要有管道式、柱式及平板式；而平板式、管道式和圆柱式等封闭式反应器虽然成本较高，但是在混合光照、培养条件易于控制等方面具有比较大的优势，是目前国内外大规模光生物反应器研发的重点方向。

现有的光生物反应器一般为立式结构，在户外场合采用自然光进行培养时，需要对生物反应器持续性的曝气，通过水流的扰动、湍流使得微藻尽可能保持悬浮状态，提高光生物反应器的光能利用率，达到藻细胞扩大培养的最佳效果。但是这大大提高了整个反应器的能量损耗。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种微藻光生物反应容器、装置及系统，以解决背景技术所涉及的问题。

本实用新型提供一种微藻光生物反应容器，包括：

多个水平放置、且在竖直方向上相距预定间隙的透明环形反应管道，设置在所述环形反应管道之间的连接管道，以及设置在最上方环形反应管道的曝气装置。

优选地或可选地，所述环形反应管道的数量为至少3组。

优选地或可选地，任两个相间的环形反应管道的直径相等，且任一环形小于或大于相邻的两个环形反应管道的直径。

优选地或可选地，所述环形反应管道包括多个采用透明材料或半透明材料制成的弧形管道，和密封插接所述弧形管道之间、并连接弧形管道形成环形反应管道的安装管道。

优选地或可选地，所述环形反应管道的中间区域设置有固定支架，所述固定支架与安装管道固定连接。

优选地或可选地，所述固定支架的俯视形状为“十”字形。

优选地或可选地，所述安装管道的上设置有进水口和出水口。

本实用新型还提供一种微藻光生物反应装置，包括：安装架，水平放置在所述安装架、且在竖直方向上相距预定距离上的微藻光生物反应容器。

优选地或可选地，所述安装架的正上方设置有遮阳板或光伏板。

本实用新型还提供一种微藻光生物反应系统，其特征在于，包括：安装架，竖直安装在所述安装架上的微藻光生物反应容器，以及与所述微藻反应容器采用可分离式连接、并定期更换所述微藻光生物反应容器中培养液的培养液供应装置。

本实用新型涉及一种微藻光生物反应容器、装置及系统，相较于现有技术，具有如下有益效果：本实用新型将管道式反应器设计为环形反应管道，环形反应管道直径即为整个反应器的高度，由于反应器高度较低，微藻无需保持悬浮状态，也能接收到光照，大大提高了光生物反应器的光能利用率；同时，并将多个环形反应管道竖直放置且相间预定间隙，可以提高太阳光的光照面积，进一步提高了光生物反应器的光能利用率，达到藻细胞扩大培养的最佳效果。

附图说明

图1是本实用新型中微藻光生物反应容器的结构示意图。

图2是本实用新型中微藻光生物反应容器的俯视图。

图3是本实用新型中微藻光生物反应装置的的结构示意图。

附图标记为：100、光生物反应容器；110、环形反应管道；111、弧形管道；112、安装管道；120、固定支架；130、连接管道；140、曝气装置；200、安装架；300、光伏板。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

实施例1

参阅附图1至2，一种微藻光生物反应容器100，包括：环形反应管道110，连接管道130和曝气装置140。

所述环形反应管道110为水平放置的圆环形管道，所述圆环形管道为透明或半透明材料制成，保证透光率。由于环形反应管道110直径即为整个反应器的高度，由于反应器高度较低，微藻无需保持悬浮状态，即使沉底，也能接收到光照，大大提高了光生物反应器的光能利用率。同时，并将至少3个环形反应管道110竖直放置且相间预定间隙，可以提高太阳光的光照面积，进一步提高了光生物反应器的光能利用率，达到藻细胞扩大培养的最佳效果。

在进一步实施例中，综合考虑圆形管道的加工难度和圆形管道的安装方便性，所述环形反应管道110包括四个采用透明材料或半透明材料制成的弧形管道111，和密封插接所述弧形管道111之间、并连接弧形管道111形成环形反应管道110的安装管道112。所述弧形管道111采用有机玻璃材料制成，在保证反应器透明度的前提下，具有一定的韧性，方便用户运输和安装。所述安装管道112为金属制管道，方便与其他安装设备连接。所述安装管道112的上设置有进水口和出水口，并在出水口处设置有可拆卸的过滤筛网，用于保证整个光生物反应容器100与外界进行物质交换。

为了方便所述反应容器的安装和装配，所述环形反应管道110的中间区域设置有固定支架120，所述固定支架120与安装管道112固定连接。所述固定支架120的俯视形状为“十”字形。

在进一步实施例中，为提高太阳光的光照面积，将环形反应管道110设计为两个不同的尺寸。其中，任两个相间的环形反应管道110的直径相等，且任一环形小于或大于相邻的两个环形反应管道110的直径，进一步提高了光生物反应器的光能利用率。

在所述环形反应管道110之间设置有连接管道130，通过将多个环形反应管道110连接在一起，在保证各个反应管道的微藻位置相对独立，但是反应通道内的碳源、氮源等营养位置可以共享，提高了整个生物系统的抗干扰能力。

在最上方环形反应管道110的曝气装置140，所述曝气装置140无需持续性对环形反应管道110内曝气，用于保证微藻处于悬浮状态，其作用主要用于保证整个光生物反应容器100内的二氧化碳浓度。在具体实施过程中，对于小规模的微藻培养，即环形反应管道110的个数为3时，所述曝气装置140可以设计为通气孔，无需配备额外的气泵。

实施例2

参阅附图3，一种微藻光生物反应装置，包括：安装架200，水平放置在所述安装架200、且在竖直方向上相距预定距离上、如实施例1所述的微藻光生物反应容器100。

其中，由于大部分微藻的最适生长温度在20 -30℃之间，一般在35℃以上停止生长，更高的温度会杀死微藻细胞，因此，在炎热的夏天，可以在所述安装架200的正上方设置遮阳板或光伏板300，起到遮阳作用，避免微藻反应容器内的温度过高。

实施例3

一种微藻光生物反应系统，包括：安装架200，竖直安装在所述安装架200上、如实施例1所述的微藻光生物反应容器100，以及与所述微藻反应容器采用可分离式连接、并定期更换所述微藻光生物反应容器100中培养液的培养液供应装置。所述培养液供应装置包括：用于存储培养液的箱体，与所述箱体出料口相连接的过滤分离器，以及适于向光反应容腔内更换培养液的供应泵。所述培养液供应装置无需始终与整个光生物反应容器100相连接，定期将所述培养液供应装置与光生物反应容器100相连接，实现对光反应容腔内培养液的更换，以达到最佳的微藻培养参数。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种微藻光生物反应容器，其特征在于，包括：多个水平放置、且在竖直方向上相距预定间隙的透明环形反应管道(110)，设置在所述环形反应管道(110)之间的连接管道(130)，以及设置在最上方环形反应管道(110)的曝气装置(140)。

2.根据权利要求1所述的微藻光生物反应容器，其特征在于，所述环形反应管道(110)的数量为至少3组。

3.根据权利要求2所述的微藻光生物反应容器，其特征在于，任两个相间的环形反应管道(110)的直径相等，且任一环形反应管道小于或大于相邻的两个环形反应管道(110)的直径。

4.根据权利要求1所述的微藻光生物反应容器，其特征在于，所述环形反应管道(110)包括多个采用透明材料或半透明材料制成的弧形管道(111)，和密封插接所述弧形管道(111)之间、并连接弧形管道(111)形成环形反应管道(110)的安装管道(112)。

5.根据权利要求1所述的微藻光生物反应容器，其特征在于，所述环形反应管道(110)的中间区域设置有固定支架(120)，所述固定支架(120)与安装管道(112)固定连接。

6.根据权利要求5所述的微藻光生物反应容器，其特征在于，所述固定支架(120)的俯视形状为“十”字形。

7.根据权利要求5所述的微藻光生物反应容器，其特征在于，所述安装管道(112)上设置有进水口和出水口。

8.一种微藻光生物反应装置，其特征在于，包括：安装架(200)，水平放置在所述安装架(200)、且在竖直方向上相距预定距离上、如权利要求1至7任一项所述的微藻光生物反应容器(100)。

9.根据权利要求8所述的微藻光生物反应装置，其特征在于，所述安装架(200)的正上方设置有遮阳板或光伏板(300)。

10.一种微藻光生物反应系统，其特征在于，包括：安装架(200)，竖直安装在所述安装架(200)上、如权利要求1至7任一项所述的微藻光生物反应容器(100)，以及与所述微藻光生物反应容器采用可分离式连接、并定期更换所述微藻光生物反应容器(100)中培养液的培养液供应装置。