[发明专利]一种培养光合微生物的系统和培养光合微生物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种培养光合微生物的系统和方法，尤其涉及一种具有光反应器、通气系统、供水系统和供料系统一体化形成的培养光合微生物的系统和方法。

背景技术

在现有的培养光合微生物的系统或装置中，通常采用光反应器来实现，光反应器，通常应用于光合微生物类、光合细菌、藓类或其他植物细胞培养的工业化生产，这些微生物可以利用光能将CO₂和水转化为各种有机物，具有光合作用效率高、环境适应性强、繁殖快、生长周期短、不占用耕地、可大规模化、自动化控制培养(生产)等特点。

然而，传统的光反应器仅仅用于藻类等的培养，通常在对所述光反应器提供气体、水和料液等方面，通常需要单独的装置用以提供上述原料，由于光反应器体积较大，运输极为不便，同时，在不同的应用环境中，需要同时具备气体、水和料液提供装置才能实现微生物的培养，而上述提供装置同样体积、重量庞大，不易运输，因此亟待提供一种适应应用环境能力强且运输便利的培养光合微生物的系统或方法。

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提出了一种培养光合微生物的系统和方法。其中，所述系统包括光反应器、通气系统、供水系统和供料系统，其中，所述光反应器包括光反应器主体，可转动的机械轴和支撑底座，其特征在于：

所述光反应器主体是具有受光面的立方体封闭式结构，其内部包括光反应区，用于培养光合微生物和收集光合微生物的产物；

所述光反应器主体通过所述可转动的机械轴与所述支撑底座连接；

所述支撑底座为立方体中空结构，所述通气系统、供水系统和供料系统均位于所述支撑底座内；

所述通气系统由供气装置、通气管路、测量通气流量的流量计及阀门组成；

所述供水系统由供水装置、通水管路、测量水流量的流量计及阀门组成；

所述供料系统由供料装置、通料管路、测量供料量的测量装置以及控制系统组成；

所述通气系统与光反应器主体上的进气口连接；

所述供水系统与光反应器主体上的进水口连接；

所述供料系统与光反应器主体上的进料口连接；

所述通气系统、供水系统和供料系统均包含有外接端口，可以与外部的补气装置、补水装置和补料装置连接。

根据本发明的一个优选实施例，所述光反应器用于培养产生能源产物的光合微生物。在这个实施例中，所述光反应器主体是扁平状立方体封闭式结构，并通过气体进出口和物料进出口与外部系统连接，所述光反应器主体由两个受光面面板、顶部边框和底部边框，以及左侧边框和右侧边框组成，所述顶部边框、底部边框，左侧边框和右侧边框用于固定两个受光面面板；

所述光反应器主体的底部边框通过所述可转动的机械轴与所述支撑底座连接；

在光反应器主体内部具有并行设置的长隔板和多个短隔板，所述长隔板和短隔板与所述两个受光面面板紧密连接；所述长隔板一端与所述底部边框连接，另一端与顶部边框不连接，短隔板两端与底部边框和顶部边框均不连接，长隔板与顶部边框的距离比短隔板与顶部边框的距离小，即长隔板高于短隔板；

光反应器主体内上下划分为光反应区和气体收集区，另外，所述光反应区被长隔板左右分割为液体上升区域和液体下降区域，短隔板位于液体上升区域且以相同的间距平行分布；

在所述液体上升区域的底部设置有气体分布器，所述气体分布器通过进气口与外部进气管路连接；

所述进气口为管状结构，位于所述光反应器液体上升区域一侧的边框上，出气口位于光反应器主体的顶部边框上；

进料口与进气口同侧设置，出料口位于液体下降区域一侧的边框上。

根据本发明的一个优选实施例，所述培养光合微生物的系统中所述的供料系统中的测量装置用于对单位时间内的供料量进行测量，并通过所述控制系统控制进料量和进料时间。

根据本发明的另一个优选实施例，所述培养光合微生物的系统中所述的通气系统与光反应器主体上的出气口连接，形成通气回路。

根据本发明的再一个优选实施例，所述培养光合微生物的系统中所述的供水系统与光反应器主体上的出水口连接，形成水流回路。

根据本发明的另外一个优选实施例，所述培养光合微生物的系统中所述的供料系统与光反应器主体上的出料口连接，形成用料循环处理回路。

根据本发明的又一个优选实施例，所述的通气系统包含气体处理装置，用于对气体进行净化处理或回收。