[发明专利]一种微藻养殖封闭式反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种微藻养殖封闭式反应器，属于微藻养殖反应器技术领域。

背景技术

微藻具有生长速度快、周期短、光能转化率高、营养全面、富含多种高价值生物活性物质等优点，而成为医药、食品和保健品、水产养殖生物饵料与饲料添加剂的重要来源，是海洋生物技术中重要的研究和开发对象。目前，微藻的大规模工业化生产多采用室外开放池式的生产模式，这种生产模式存在占地面积大、生产不稳定、容易污染、光能及CO₂利用率不高和培养效率低等问题，严重制约了微藻生产及微藻生物技术产业的高速发展。另有一种采用管道封闭式，其优点为能保持藻种纯度而无污染，可以大规模生产，但由于成本高、维修拆洗、安装难度大，部件的损害成度高，需要维修很长时间等不合适而难于大面积推广。近年来国内外许多学者针对这方面问题进行了一系列的研究，尤其是利用光反应器高效培养微藻的研究取得了一定的成果。目前具有代表性的光生物反应器主要有以下几种：①管道式反应器；②板式反应器；③光纤反应器；④发光二极管反应器等，这些光反应器以优化控制和较高的产出而展示了良好的发展前景，是未来微藻大规模生产的趋势。但是它们在实践中仍存在一些问题，如光能利用率低、气体交换不畅等，尤其是目前国内外常用的管道光生物反应器的高能耗、高成本，维修、拆洗难度大，耗时时间长已成为制约光生物反应器发展的主要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现高密度、高产量、低能耗、低成本培养要求的微藻养殖封闭式反应器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：反应器、藻液补充装置、二氧化碳输送系统、混合气液交换装置、营养液输送系统和藻液收获系统，藻液补充装置和二氧化碳输送系统的出口均与营养液输送系统的入口相连通，营养液输送系统的出口与混合气液交换装置的入口相连通，混合气液交换装置的出口与反应器的输入口相连通，反应器的循环口与混合气液交换装置的循环口相连通，反应器的藻液输出口与藻液收获系统相连通，反应器的一侧壁上设有活动阀门。

本发明所述反应器可呈三维、立体、多层，内设循环隔板和环状通道，采用亚克力透明胶或玻璃制作，在能够实现高密度、高产量、低能耗、低成本培养要求的同时，主要在光源、CO₂供给方面进行了创新，着重解决了三个方面的问题：一是光源全方位补充；二是使藻液循环流动更趋合理，同时补充藻类所需的CO₂；三是解决了能在最短时间内维修、拆洗等方面的问题，而有利于大规模的发展。

本发明采用三维立体式结构，受光面广而全面、均称，拆除清洗方便，只需现有管道式装置十分之一的时间就可完成。在微生物藻类生长过程中，采用气液混合(二氧化碳及藻营养液)，让藻类的生长更为加速发展。

本发明封闭式反应器主要优点为：每一三维立式反应器为一单位，侧面设有可开闭的活动阀门，每当需要检修维护时可打开活动阀门，任意清洗，方便又节约时间，降低了劳动强度。如工厂化生产可多单位组合，更能节约能源(动力)。

本发明突破了现有封闭式管道反应器的模式，保持了循环运行的生长习性，大胆采用气液混合，并有效利用电磁感应原理将水质软化，使小球藻的生长成倍增加。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的微藻养殖封闭式反应器的结构示意图。

具体实施方式

本发明具体实施方式提供的一种微藻养殖封闭式反应器(见图1)，包括：反应器1、藻液补充装置16、二氧化碳输送系统17、混合气液交换装置18、营养液输送系统19和藻液收获系统22，藻液补充装置16和二氧化碳输送系统17的出口均与营养液输送系统19的入口相连通，营养液输送系统19的出口与混合气液交换装置18的入口相连通，混合气液交换装置18的出口与反应器1的输入口3相连通，反应器1的循环口4与混合气液交换装置18的循环口26相连通，反应器1的藻液输出口5与藻液收获系统22相连通，反应器1的一侧壁上设有活动阀门2。

进一步的，还包括磁化装置10，所述磁化装置10串接在混合气液交换装置18与反应器1的输入口3之间的管路上。

还包括安全气阀11，所述安全气阀11连接在混合气液交换装置18的出口管路上。

还包括二氧化碳补充装置23，所述二氧化碳补充装置23设置在反应器1内的下部。

工作原理：