[发明专利]一种微藻培养反应器

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地说是一种可以设置不同浓度CO₂培养环境的微藻培养反应器。 

背景技术

微藻是一种遍布全球的低等浮游植物,广泛分布于海洋、淡水湖泊和淡盐水等环境，是全球水生态系统中初级生产力的重要组成部分。每年由微藻光合作用固定的CO₂占全球CO₂固定量的40％以上，在能量转化和碳元素循环中起到举足轻重的作用，微藻的光合生产率最高可达到50g/m²/d，相当于森林固碳能力的10-50倍，理论上讲，养殖1吨微藻可以减排二氧化碳约1.83吨，因此在所有减排CO₂的技术中，利用微藻的光合作用减碳是最具可持续性和绿色友好的途径。在养殖微藻时，气体的残硫、残氮可以成为微藻生长的硫源和氮源，微藻生长所需的其它营养也可以用营养废水提供，达到净化废水的目的。因此，在我国发展微藻减排CO₂技术，可以同时达到“减少CO₂排放、替代化石能源、净化废气与污水”三个目的，具有广阔的工业和环境应用前景。 

然而，不同环境的微藻具有不同的固定CO₂的能力，这主要是因为微藻能够生长在不同的CO₂浓度环境下，在实际应用中我们需要筛选能够耐受高CO₂浓度的微藻，通常是15％～20％CO₂浓度，因为烟道气中CO₂浓度最高可以达到20％。另外，大多数的微藻在长期的进化过程中都形成了一个CO₂浓缩机制去协助提高固碳能力，但是这个机制只有在空气水平或低于空气水平的CO₂浓度下启动，因此为了研究CO₂浓缩机制，我们就需要在低CO₂浓度下培养微藻。在实验室条件下，为了模拟微藻在高CO₂或低CO₂浓度下的培养筛选，就需要特殊的CO₂培养反应器，要使微藻处于特定的CO₂浓度下生长。 

目前，使用较多的CO₂光生物反应器主要是用于植物或动物细胞培养研究的CO₂培养箱，其中用于动物细胞培养的CO₂培养箱通常不带光源，而用于植物光照CO₂培养箱一般很难保证培养室的无菌状态。此外，无论是用于植物还是用于动物培养的CO₂培养箱，它们共同之处是造价相对较高，占用空间较大，具有很高的运行成本，另外它在实际操作过程中很容易造成细菌、霉菌等的污染，因此在微藻的相关研究中应用较少，也受到以上诸多因素的限制。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种微藻培养反应器，能够有效控制气体流量以及二氧化碳浓度，以达到设置不同浓度CO₂的培养环境筛选野生型微藻或相应突变体目的，整个装置结构简单、便于操作。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种微藻培养反应器，包括培养箱、紫外灯管、进气管路和出气管路,其中与气源相连的进气管路与培养箱上的进气口相连，出气管路与培养箱上的出气口相连,用于在使用前对培养箱进行消毒的紫外灯管设置于所述培养箱中，在所述进气管路和出气管路上均设有用于保持培养箱内气体浓度均衡的气体流量计和阀门。 

所述培养箱外部设有通过检测所述进气口和出气口处二氧化碳浓度来调节或关闭气体流量计的CO₂气体分析仪。 

所述培养箱的进气口和出气口处分别安装有气体过滤装置。 

所述培养箱前端设有用于取放固体平板、多孔培养板或三角瓶等培养装置的开口，所述开口通过法兰盖密封关闭。 

所述紫外灯管安装在所述法兰盖上。 

所述培养箱内设有加湿系统。 

所述加湿系统为一个内盛有无菌纯水的水盘。 

所述培养箱的箱体为透明箱体，所述进气口设置于所述培养箱的前端下侧，所述出气口设置于所述培养箱的后端上侧。 

多个培养箱通过在进气管路上安装三通并联设置。 

本发明的优点与积极效果为：