[发明专利]一种封闭式平推流培养微藻的连续生产装置及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及微藻培育工程领域，特别是涉及封闭式平推流培养微 藻的连续生产装置及其生产方法。

背景技术

微藻类自古至今一直生殖在淡水、海水或咸湖水中，特别是例如 众所周知螺旋藻是上世纪六十年代在乍得湖地区发现至今，得到迅速 发展，只因为该微藻含丰富的蛋白质和营养成份，被称为浓缩营养 宝库，被联合国粮农组织(FAO)推荐为21世纪最理想完美的食品， 世界各国纷纷竞相生产，目前世界各国产量在万吨以上。

随着世界各国工业生产迅速发展，能源消耗不断增加，人类生存 环境日趋恶化，工业CO2的排放量远远超过地球上植物所吸收的消 耗的CO2，造成气候变暖，严重威胁到人类生存环境。然而不可再生 的能源如天然气、石油及煤炭资源日趋减少，近年来石油价格飞涨， 不得不告诫人们必须寻找可再生的新能源成为世界各国注意的焦点， 其中含量富油微藻引起人们特别关注。根据有关调查研究表明，目前 使用的石油、天然气正是源自史前的生物物质(包括海藻)，在高热 高压条件下形成的，自然界的生物物质的分解过程特别是持续长达百 万年之久。我们今天使用的很多石油都起源于200万年前石炭纪，例 如北海海底获取的石油沉积物，部分是由一种已经分解的被称为球石 藻的海藻组成。今天培养微藻，能在数天内实现，有可能成为未来世 界各国开发新能源填补即将耗尽的石油及天然气资源。

目前，世界上培育的微藻(如螺旋藻等)的生产方式仍采用开放 式露天大池生产系统进行生产，尽管生产简单，投资低，生产管理技 术含量低，但这种生产方式存在诸多缺陷，例如易于生物污染，即来 自水源、大气、环境、操作等造成的污染，并受气候条件严重制约， 使微藻生产的产品质量及稳定生产带来极其不利影响，特别光照少多 雨地区以及具有严冬季节长的地区无法全年正常生产，直接限制了微 藻的培养与开发。进入上世纪八十年代以来，世界各国的微藻生产开 发商(螺旋藻)及生产工程专家们为了克服上述生产发展的因素，开 发多种封闭式培育微藻(如螺旋藻)的装置和方法，例如管道式结构 光生物反应器及CN1475558A公开微藻(螺旋藻)的反应器系统，投 资大，耗能高，成本高，不易长期工业化生产，至于对含富油微藻的 培育装置及生产方法尚未见有报道。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在缺陷和不足，开发一种 投资低，操作简单，结构独特，空间利用率高，全天候高效封闭式平 推流培养(或称培育)微藻的连续生产装置及其生产方法。

本发明提供的封闭式平推流培养微藻的连续生产装置，其特征在 于包括至少一个透明培养单元装置(简称单元装置)，各个培养单元 装置顺序排列、上下叠合1-10层平行间隔排列固定在地面或地面框 架底座上的相互连通的连续生产装置；所述培养单元装置高为1-3米， 宽2-4米，长度为5-100米，内设一横向中心线隔板将培养单元装置 分成对称两个长方体形，在两个长方体形内分别设有互相对称若干个 间隔纵向交叉排列的直立折流板，各相邻的两块折流板一直立边分别 与单元装置长的外侧边或中心线隔板相连接，另一直立边分别与中心 线隔板或单元装置的长外侧边间隔一定距离构成折流通道，微藻培养 液在两个长方体内连续平推流流动通过折流板折流通道呈S形流径； 光照源设在相邻折流板折流通道的纵向端边处及与长的外侧边连接 端边处，；在两个长方体内平推流流经各相邻两折流板间折流通道前 端处设有套管式搅拌器及CO2微型喷嘴单向出口，固定在单元装置 的上盖下支撑架上，该上盖上中间处设二个出气(氧气)调节孔，搅 拌器轴上等距离相互交叉设有3-5层叶片，每层叶片为3-6片浆式叶 片，呈60-120°角，CO2微型喷嘴单向出口分别设在每层搅拌器的 套管壁孔处及叶片上，与(单元)装置的CO2供给系统相连接，构 成全方位立体均匀搅拌，有效防止微藻沉淀，特别沉淀于壁上及搅拌 器管边上，各层叶片的形状可以相同或不同；培养单元装置的一端设 折流通道，通道中间处(周定在底上)设有调节泵，根据培养微藻的 种类、单元装置尺寸、微藻培养周期等因素通过调节泵来调节单元装 置内平推流流速，确保培养周期；另一端设沉淀池，沉淀池中设有超 声波沉淀器，促使培养液中产生的微藻连续在沉淀池中沉淀，进行收 集送至收集系统经离心去水(回收水返回培养单元装置中)或喷雾干 燥得藻粉，或再进行处理产生生物汽柴油油品等；电脑控制系统进行 装置的连续生产的自动控制；各装置电器设施与装置电源系统相连， 构成统一控制系统，见图1。