[发明专利]一种水幕式曝光塔形微藻反应器

说明书

技术领域

本发明涉及微藻培养系统领域，具体讲，涉及单细胞藻液的一种高效采光装置。

背景技术

在人类社会面临能源资源枯竭的大背景下，一些微藻因其高产油量、油脂累积快以及生产周期短等特点，近年来备受关注，已成为生物能源研究领域新兴的热点之一。我国在该领域的研究尚处于起步阶段。

薇藻原料成本占到生物柴油生产总成本的70％以上。因此，微藻生产过程中，关键环节是促进藻类快速生长，使藻细胞在最短时间内达到最大生产力。目前，藻类生物反应器已成为高效、快速、大量培养藻类的关键设备。

在研究、开发和生产中均需使用不同的光生物反应器，主要可以区分为敞开式和封闭式两大类型。跑道池反应器是最典型和最常用的一种敞开式反应系统，构建简单、成本低廉、操作简单，在微藻产业化培育中已普遍使用，但是该培养器占地面积很大。密闭式反应器，主要包括管式、平板式和柱式这三种形式，具有培养条件易控制，可无菌操作，补碳效果好，藻细胞生长速度快等优势，但是这些优越性是以高投资和操作成本为代价的，大大限制了反应器的放大潜力。同时，两类反应器扩大生产后，当藻细胞密度较高时，光的供给往往受到限制。因此，研制与构建占地少、采光效率高、低成本的光生物反应器的是未来技术的发展方向。

发明内容

本发明克服了现有开放式反应器占地大缺点，以及现有密闭反应器的光路短等缺陷。提供了一种适于规模培养、占地面积小、光能利用率高，成本低的微藻培养反应器及其补光装置，适用于开放式和封闭式光生物反应器。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种水幕式曝光塔形微藻反应器，其特征在于整个反应器包括水泵(1)、主反应器(2)、辅反应器(3)、附加光源(4)和循环水管(5)。这种水幕式曝光塔形微藻反应器，包括：

水泵(1)，视辅反应器的高度选择合适扬程的水泵，保证主反应器中的藻液能泵入辅反应器。

主反应器(2)，可以设计成开放式反应器，为了增加牢固性和采光面积，池底和池壁可以由不同材料制作，底部可以做成砖混结构，池壁可由硬质透光材料构成。主反应器池型可以为圆形或者跑道式；

辅反应器(3)，可以设计成开放式反应器，为了增加反应器牢固性和采光面积，池底和池壁均由硬质透光材料构成。辅反应器池型可以与主反应器池型相同，也可以不同；

附加光源(4)，在光照不足或者需要延长光照时间时，可以在辅反应器内添加内置的辅助光源，光源为普通日光灯管，为市售品，可根据实际需求配备不同长度、数量、功率的日光灯管。

循环水管(5)，藻液通过循环水管泵入辅反应器。所述循环水管以硬聚氯乙烯管制作，承压性高，不易弯折，价格低廉。

主反应器(2)中的藻液在水泵(1)作用下，通过循环水管(5)流入辅反应器内(3)，当藻液蓄满辅反应器(3)后，藻液随即溢出并沿池壁形成含有藻细胞的薄层，犹如“水幕”，可以充分地接受光照，提高曝光效率。另外，主辅反应器藻液循环还达到了藻液均匀搅拌和均匀曝光的效果。

本发明集成了的封闭式与开放式两种培养器的优点，采用塔式结构和循环方式，不仅可节约较多土地，还有效增加光线吸收，提高了光能利用效率。同时，该反应器采用了价格低廉的塑料，结构简单，还可根据光照需要添加内置光源。因此，该反应器占地少、成本低，操作简便，光利用效率高，可用于各种类型的光生物反应器中。

附图说明

图1水幕式曝光塔形微藻反应器侧视图；

图2水幕式曝光塔形微藻反应器俯视图；

附图中主要部分代表符号：

1.水泵；2.主反应器；3.辅反应器；4.附加光源；5.循环水管；6.排液口；7.排液口。

具体实施方式

为了更好理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作详细说明，未详加说明的按本领域现有技术。本发明要求保护的范围不单限于实施例表示的范围：

实施例1：