CN2257291Y - 一种密闭型循环浅层螺旋藻培养装置 - Google Patents

一种密闭型循环浅层螺旋藻培养装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种密闭型、循环浅层光螺旋藻培养装置。该装置是由溢流喷射器、溢流板式光生物反应器、贮液槽、循环泵依次连接而成，其中采用透光材料制作的溢流板式光生物反应器内装有多层水平放置且上、下层的溢流口交叉分布的带挡板的托板。本装置放室内时溢流板式光生物反应器外侧可以放置日光灯管作光源。本装置放室外即利用自然光作光源。采用本装置藻液受光均匀，螺旋藻得率高、质量好、制备成本显著下降，极易推广应用。

Description

一种密闭型循环浅层螺旋藻培养装置
本实用新型涉及生物反应器，具体是指一种培养螺旋藻用的光生物装置。
目前，螺旋藻的大规模培养均在露天浅水池或沿海水域中进行。由于这种开放式培养，其培养环境不易于维持螺旋藻的最佳生长条件。首先是光照表面积与体积之比低于10米-1时，藻细胞对光能的利用率低，藻生物量浓度低，造成藻体收获费用高；其次是营养盐用量大，其费用占总成本费的三分之二；此外，开放式培养螺旋藻易受污染，质量与产量均不稳定，且无法进行自动控制以实现培养过程的最优化。综上原因，市售螺旋藻制品价格昂贵。
螺旋藻管式光生物反应器克服了开放式培养存在的缺点，但是，为了提高光照表面积与体积之比，管式光反应器的研究者都尽可能地采用小管径管子，然而，由于丝状螺旋藻即便在生物量浓度不高的情况下也会形成一种粘性较高的悬浮液，使气液无法很好混合，并且管径越小气液混合越困难，从而影响了螺旋藻的得率。
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种密闭型、循环浅层螺旋藻培养装置，它有效地提高了光照表面积与体积之比，解决了藻液的气液混合问题，使螺旋藻受光均匀、得率高，螺旋藻的制备成本显著降低。
本实用新型的目的是这样来实现的：
一种密闭型、循环浅层螺旋藻培养装置，它是由溢流喷射器、溢流板式光生物反应器、贮液槽、循环泵依次连接而成，其中采用透光材料制作的溢流板式光生物反应器内装有多层水平放置且上、下层的溢流口交叉分布的带档板的托板。
密闭型、循环浅层螺旋藻培养装置工作时，藻液在每一层托板上形成浅液层，在循环水泵及其自身的重力作用下，藻液溢过档板，从溢流口自上面一层托板向下面一层托板流动；与此同时，藻细胞还在每层浅液层中向各个方向不停地运动，使藻细胞均匀地受光，藻液流至溢流板式光生物反应器的底层后，从反应器出口流入贮液槽，再由泵送至溢流式喷射器，利用溢流式喷射器的功能，混入过滤空气，使空气中的CO2溶解到碱性藻液中，实现对藻液的通气、搅拌、气液混合及部分碳源的供给。藻液又由溢流式喷射器流入溢流板式光生物反应器，构成藻液的循环体系。
实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
本实用新型与现有技术相比有以下的优点：
1、本装置使螺旋藻受光均匀，有效地提高了光利用率。
2、本装置使光照表面积与体积之比比现有技术提高了4～15倍，同时极大地节约了占地面积。
3、本装置结构设计合理，利用溢流喷射器的功能，在水泵的配合下，同时实现藻液的通气、搅拌、循环、气液混合及部分碳源的供给。不仅降低了能耗，而且使空气中的CO2代替了部分的营养盐中的碳源，节约了营养盐的费用。
4、在结构上采用密闭型，并通入过滤空气，有效地防止了藻液的污染，提高了螺旋藻产品的质量。
5、由于本装置的气液混合效率高，藻培养物的浓度高，生长速度快。
6、本装置结构简单，安装操作方便。既可以利用自然光在室外培养，又可以在装上日光灯光源放室内培养。
综合上述优点，可使螺旋藻的制备成本显著下降，极易推广应用，预计能取得良好的经济效益和社会效益。
附图是密闭型循环浅层螺旋藻培养装置的结构示意图。
下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。
实施例1
如附图所示，一个采用有机玻璃制作的溢流板式光生物反应器2内装有多层水平放置且上、下层的溢流缺口交叉分布的带档板4的托板3。为了使螺旋藻细胞液受光均匀，反应器保持较高的光照表面积与体积之比，反应器结构设计成为关键，呈长方体的反应器最佳尺寸范围为高30～100cm；长30～1000cm；档板4的高度为1～30cm；托板3的板间距为2～10cm。溢流板式光生物反应器2上设有藻液进口10和通气口9，溢流板式光生物反应器2的带有斜面的下方开有藻液出口5。藻液在每一层托板3中形成浅液层，在循环水泵7及其自身的重力作用下，藻液溢过档板4，从溢流缺口自上面一层托板3向下面一层托板3流动；与此同时，藻细胞在每层的浅液层中向各个方向不停地运动，使藻细胞均匀地受光，藻液流至溢流板式光生物反应器2的底层后，从反应器出口5流入贮液槽6，再由泵7送至溢流式喷射器1。藻液又由溢流式喷射器1经溢流板式光生物反应器2的进口10流进反应器2，构成藻液的循环。利用溢流式喷射器1的功能，从溢流式喷射器1的空气入口11混入过滤空气，使空气中的CO2溶解到碱性藻液中，实现对藻液的通气、搅拌、气液混合及部分碳源的供给。
藻液流经反应器2和贮液槽6时，空气进一步分散到藻液中，一部分则从反应器2上方的通气口9及贮液槽上方的排气口8排出。
采用本实用新型提供的密闭型循环浅层螺旋藻培养装置，在室外培养时，培养4～5天，藻液浓度达3～6g/L。
实施例2
密闭型循环浅层螺旋藻培养装置，需要放至室内培养时，在实施例1中的溢流板式光生物反应器2的外侧放置日光灯管，其它结构同实施例1。

Claims (2)

1、一种密闭型、循环浅层螺旋藻培养装置，其特征在于，它是由溢流喷射器、溢流板式光生物反应器、贮液槽、循环泵依次连接而成，其中采用透光材料制作的溢流板式光生物反应器内装有多层水平放置且上、下层的溢流口交叉分布的带档板的托板。
2、根据权利要求1所述的一种密闭型循环浅层螺旋藻培养装置，其特征在于溢流板式光生物反应器的外侧还可以放置日光灯管。
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