[发明专利]一种生物反应釜及促进雨生红球藻增殖和催红的方法

说明书

本发明公开了一种生物反应釜及促进雨生红球藻增殖和催红的方法，包括主体反应釜，主体反应釜上设置有PH感应头接口，PH感应头接口连接至PH控制器，PH控制器一端连接至工业二氧化碳瓶，另一端通过进气调节阀连接至主体反应釜，工业二氧化碳钢瓶出口位置设置有过滤器；主体反应釜内部安装有LED灯管，LED灯管连接至LED驱动控制器，主体反应釜内侧底壁上设置有气爆石，气爆石通过进气调节阀连接至T级过滤器，T级过滤器连接至工业空压机，LED灯管通过进气调节阀连接至水冷机一端，水冷机的另一端连接回LED灯管。本发明有效解决了现有传统微藻养殖方式受天气、光线、污染、环境温度等不良影响问题，可以大幅提高微藻生长的速度。

技术领域

本发明涉及球藻生长培育技术领域，具体是一种生物反应釜及促进雨生红球藻增殖和催红的方法。

背景技术

雨生红球藻是一种单细胞绿藻，细胞呈椭圆形或卵形，大小从5微米到40-50微米左右，或有时甚至更大一些；有两条鞭毛用于推动细胞自由游动；细胞壁和原生质间具有空隙，其间充满胶装物质，细胞壁和原生质体间有细胞质相连，营养繁殖为细胞分裂，形成2，4，8，16，32甚至更多个子细胞，无性生殖在环境受到胁迫时形成胶群体或厚壁孢子。处于生长增殖阶段的雨生红球藻呈绿色细胞；当环境条件改变对其生长不利时，比如在缺氮，磷或在强光能射条件下，雨生红球藻细胞的生长变得缓慢并失去运动鞭毛，形成胶群体或厚壁孢子，同时，促进细胞内虾青素的大量累积，使雨生红球藻的颜色迅速变成深红色。影响雨生红球藻的生理、生物量、产量和细胞内虾青素含量，主要涉及藻种的优劣和良好的培育条件(如环境的净化程度、温度、溶解氧、藻液组成、光谱结构、光能强度、光能面积和光能时间等)。通过定制光普以及基因工程及遗传工程改造现有藻种获得优良菌株，提高藻种的体积、光饱和值、抗光抑制，以及抗逆、抗菌能力，可以获得耐菌、增殖快和虾青素累积能力强的藻种。我们研究表明，经过优化的LED垂直光能生物反应釜及良好的培养条件，可以促使雨生红球藻中虾青素含量高达细胞干重的4.5-8％，而采用传统太阳光或荧光管等培养生成虾青素含量最高不足细胞干重的0.8％-3％。

目前，阻碍雨生红球藻跑道式大规模生产主要因素是生物污染和雨生红球藻培养过程种群密度低使单位面积产量低所导致成本过高。由管道式光生物反应釜或小型系统组成的生物反应釜进行培养的雨生红球藻，存在的缺陷是管道壁容易被藻细胞粘连导致培养期间透光性下降、温度不稳定及清洗困难，因此只适合实验室的小规模生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物反应釜及促进雨生红球藻增殖和催红的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生物反应釜，包括主体反应釜，主体反应釜呈上下封闭的管状形缸体，主体反应釜采用支撑式主体底座，所述主体反应釜的底部设置有排水装置，主体反应釜的顶部设置有一个可以打开的上盖，主体反应釜的外侧壁上还设置有一个PH感应头接口，PH感应头接口连接至PH控制器，PH控制器一端连接至工业二氧化碳瓶，PH控制器的另一端通过进气调节阀连接至主体反应釜，工业二氧化碳钢瓶出口位置设置有过滤器；所述主体反应釜内部安装有多条可调光量子通量密度和可调波长的LED灯管，所述LED灯管连接至LED驱动控制器，所述主体反应釜内侧底壁上设置有气爆石，所述气爆石通过进气调节阀连接至T级过滤器，T级过滤器连接至工业空压机，所述LED灯管还连接至水处理设备；所述LED灯管通过进气调节阀连接至水冷机一端，水冷机的另一端连接回LED灯管。

作为本发明进一步的方案：所述主体反应釜的横截面直径圆的直径变化范围为15-120cm，主体反应釜的高度变化范围在150-200cm，主体反应釜的外侧壁上还设置有三个水位窥镜。

作为本发明再进一步的方案：所述主体反应釜的外壁和上盖选用不锈钢材料或亚克力材料，厚度为0.8-3.0mm，上盖上设置有通孔。