[发明专利]一种伞形塔式光生物培养器

说明书

本发明公开了一种伞形塔式光生物培养器，属于微藻培养技术领域。包括废水发酵罐，对废水搅拌发酵，得微藻培养液；培养液罐，通过过滤器连通废水发酵罐，存储微藻培养液并微藻接种；培养装置，包括轴架，轴架垂直安装工作平面上，轴架上设置有按照高度递增形状依次由大至小的若干伞状培养单元，培养单元为构成伞状的导光板；轴架顶部设有水平的储液槽，储液槽通过进液管连接位于培养液罐内的潜水泵；位于的轴架最下方的培养单元边缘设有环形集水槽，集水槽连通培养液罐；水处理罐，内设有水过滤单元，其进水口连接培养液罐，相对进水口一端设有出水口。本发明微藻培养与微藻驯化、污水处理、生物固碳、微藻回收相结合，实现微藻培养的一体化。

技术领域

本发明涉及微藻培养技术领域，特别是一种伞形塔式光生物培养器。

背景技术

微藻是光能自养型生物，广泛分布在地球上的淡水、海洋和各种土壤里，具有生长迅速、光合效率高、适应性强、无性繁殖等特点。微藻可利用光能、CO2、废水中的有机碳、氨氮、有机磷等物质为碳源、氮源和磷源，并吸附重金属净化废水；也可吸收大气中的CO2等气体作为自身代谢碳源，产生O2来固定CO2净化空气；同时微藻中含多种高附加值生物活性物质，如多不饱和脂肪酸、藻类多糖、藻蓝素、虾青素、胡萝卜素等，具有抗生素、抗心血管疾病、增强免疫力、抗肿瘤、抗辐射、抗突变和抗艾滋病等药用价值和保健功能，对人类的疾病有预防、治疗和保健功能。微藻作为饲料、医疗、生物工程、食品、轻化工、生物燃料等行业的重要原料，其产业化生产与利用愈发为人们所重视。

微藻规模化培养是制约微藻产业化发展的重要因素。微藻可与污水和工业废气的处理相结合，在处理污水和工业废气的同时合成高附值物质，降低培养成本。目前培养微藻的光生物反应器如柱状、管状、平板式、复合型、仿生塔型、薄膜袋式、光导纤维式等，能够利用养殖废水、城市生活污水和工业废水进行微藻培养和收获的反应器还比较少，本发明将污水处理厂的生物池出水和污染的池塘静水作为微藻的培养液，以空气中的CO2作为碳源，生物固碳并产生O2，收获藻类的生物质。

授权公告号为CN105018336A的发明专利公开了一种利用废水培养微藻的光生物反应器，该反应器为罐体，分上下两层，下层用于废水的发酵，发酵后沼渣从底部排除，沼液经提升泵喷淋到藻类附着生长的滤布上培养藻类，发酵所产CO2、沼气收集到气罐中共藻类吸收。该反应器利用废水发酵后的发酵液和CO2作为微藻的培养液和碳源，实现了废水发酵和微藻培养的一体化，降低了微藻的培养成本，使微藻充分利用废水中的营养元素。

授权公告号为CN103922548A的发明专利公开了一种利用生活废水培养高油微藻的生物反应器，该反应器由水解酸化池、二沉池I、二沉池II、微藻培养池组成，废水通过水解酸化池增强其可生化性，进入二沉池完成泥水分离，在微藻培养池中，通过连续培养方式和培养条件的优化，培养出高油微藻。

授权公告号为CN102250756A的发明专利公开了发散式冷光源立体微藻培养光反应器，所述反应器为透明光材料的椭球形容器，底部为圆弧形，发散式冷光源为带动力驱动的蓄电式光源，可向四周均匀发光放入反应器后，在运动过程中由于不断与反应器壁碰撞而进行无规则运动，反射材料铺设在光反应器底部，通过反射形成新的光源，提高光的利用效率。

目前，研究方向主要为探究微藻的培养方法主要是一味的增强光照强度和各种配比的废水对微藻培养进行耦合，对于实际情况中在室外存在的光抑制、光强的自动调节、美观及生物固碳方面研究的还相对较少，因此，有必要提出一种伞型塔式光生物反应器来实现光强的自动调节和增强生物固碳效率的反应器，从而净化空气、污水的同时，收获高附加值的藻类生物质。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种伞形塔式光生物培养器，通过感光液压系统实现多层伞型塔式培养单元倾角的同步调节，进而调节培养单元的光照强度，提高对光的利用率；同时，将微藻培养与微藻驯化、污水处理、生物固碳、微藻回收相结合，实现了微藻培养的一体化与自动化。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：