[发明专利]趋光微生物（如藻类）的培养与繁殖系统

说明书

本发明涉及用于培养和繁殖微生物的系统及其相应的方法。

微生物的培养与繁殖，尤其是藻类的培养与繁殖通常在高约30cm的敞口扁槽中进行。

专利DE2358701揭示了这样一个用于藻类培养和繁殖的系统，该系统具有一充满营养悬液的扁槽，所述扁槽中设置有多个分隔壁，这样在该扁槽中形成了一个使营养悬液水平流动的水平曲流体系。泵的设置使营养悬液在所述扁槽中流动起来，并将营养悬液泵送入该扁槽中。

但由于高度较小，所述扁槽的可利用体积较小，因此藻类每公顷的潜在产量较低。而且，由于扁槽的表面积较大而容积相对较小或槽中营养悬液相对较少，扁槽中的营养液在入射光线的照射下温度上升太快而造成生长中的微生物死亡。另外，使营养悬液流动的泵也会由于使营养液具有相对较高的压力而导致敏感微生物死亡，因此降低了微生物的繁育速度。

因此，本发明的目的是提供一种用于微生物培养繁殖的系统和方法，用于提高微生物每公顷的产量。

通过本发明的微生物培养繁殖系统和对应方法可达到上述目的，该系统具有权利要求1所述的特征，而该对应方法具有权利要求14所述的特征。从属权利要求详述了本发明的发展优势。

本发明的技术方案为：所述槽系统具有一由分隔壁形成的垂直的曲流系统，这样可在槽系统内形成基本垂直的营养悬液流。由于在所述槽系统内具有垂直流，所使用的槽应为深槽而不是扁槽。这里槽系统最适宜的深度在1.80m至2.20m之间。随着深度的增加，所述槽系统的长度可能长于使用多个扁槽时的长度，因此，本发明系统的使用可提高微生物，尤其是藻类的每公顷（占地面积）的产量，并且最大限度地利用了所述槽系统的体积。由于避免了营养悬液过热现象的发生，槽系统内的基本垂直的营养悬液流使得槽系统中形成了特别适宜微生物繁殖的氛围。此外，所述垂直流很好地混合了营养悬液，因此刺激了营养悬液中微生物的生长。

在本发明的槽系统的一个优选实施例中，所述槽系统具有多个并列设置的槽，且所述槽都具有侧壁，每一个槽都具有一分隔壁，所述并列设置的槽的侧壁形成一营养悬液从一个槽流入相邻槽的溢流区。这里所述槽最好呈U形，宽度约为2m至3m，高度约为1.80m至2.20m，长度约为0.2m至0.4m。这样，可并列设置任意数量的槽，因此，可以设想并毫不费力地制备一个一百多米的槽。所述槽内的营养悬液在与槽底部基本垂直的方向上沿分隔壁流动。只有在槽底部与分隔壁的下边缘之间的区域内和相邻两个槽的溢流区中，也就是所述槽的侧壁上方，营养悬液呈水平流动。所述溢流区使得营养悬液不停流动，因此所述槽系统内的营养悬液不需要额外的泵送作用来维持在槽内的流动。所以，营养悬液在所述槽内以相对较低的速度流动且没有压力产生，使营养悬液中的微生物处于一个温和的环境中，避免了对生长中的微生物造成伤害。

在本发明的另一优选实施例中，所述槽呈环形设置。由于所述槽为环形设置，营养悬液可以从一个槽流入下一个槽，而无需另外借助一再循环系统从最后一个槽流回第一个槽。同时，所述槽系统的尺寸可以增加一倍，这就增加了微生物的产量。因此，该槽系统中的槽呈环形设置可能实现特别高的效率。

优选的，提供一种使营养悬液流入所述槽系统的升降装置，这样营养悬液可以从一营养悬液容器借助该升降装置经由所述槽系统中的第一槽的侧壁流入所述槽系统。这里所述的升降装置为一平板，所述平板升高所述槽系统外的营养悬液容器，这样，当营养悬液从位于所述槽系统中第一槽的侧壁上方的营养悬液容器中溢出流入第一槽时，营养悬液通过所述侧壁从营养悬液容器流向所述槽系统。由于上述营养悬液溢出所述容器，营养悬液在所述槽系统中形成流动，从第一槽不断流向最后一槽。升降装置的使用使营养悬液可以在不被施加压力（如泵送作用）的情况下流进所述槽系统，在营养悬液中营造了一个特别温和的环境，甚至于生长中的微生物的细胞壁与营养悬液极之间的接触都极其轻微，因此不会在从一个槽到下一个槽的转移过程遭到破坏。斗式输送机也是非常合适的升降装置。

根据又一实施例，更为有利的是，所述升降装置与第一槽之间的侧壁具有一上部附属件。所述上部附属件使位于升降装置与第一槽之间的侧壁高于其它各槽之间的侧壁。由于营养悬液必须流过所述侧壁，并且设置在侧壁上的上部附属件增加了侧壁的高度，因此当营养悬液流进所述槽系统时，营养悬液可以无需使用泵而以一特定速度流动。

在另一升降装置替代实施例中，营养悬液借助一泵流入所述槽系统。但也可以除升降装置之外再提供这样一个泵。因此，营养悬液的特定流动速度可达到一个很高的精确度。未设置成环形的槽也可以使用所述泵将营养悬液从最后一个槽通过一流道输送回第一槽。