[发明专利]模块化光合生物反应器系统、藻类养殖方法及夹具组

说明书

技术领域

本发明涉及一种模块化光合生物反应器系统及藻类养殖方法，尤指一种以夹环组与薄膜筒件构成反应器，使反应器具有密闭特性的模块化光合生物反应器系统及藻类养殖方法。

背景技术

现有微藻养殖系统，大都是以开放式养殖池进行培养，然而为了提高微藻的单位产量及避免外来食藻性生物入侵，光合生物反应器的开发近年来也逐渐受到重视。一般光合生物反应器的本体为透明材质所构成，例如玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯(压克力)、聚氯乙烯、聚碳酸酯等塑料材料。虽然利用上述材质制作生物反应器可获得良好的微藻养殖效果，但生产成本难以符合生物质能源的需求。

例如一种利用两片热压成型的透明塑料膜组合成片型光合反应器，此反应器宽度薄、培养液与通入的气体在反应器的流道中充分混合，达到微藻高密度培养效果，但养殖体积小，不适合大规模养殖。

又如一种开发在水体环境中的平板袋式反应器，虽然水体中袋式反应器不需要支撑架且环境稳定度较高，但必须受限于水池设备，且水体中反应器亦会增加光通透的阻碍。

另如一种采用袋式反应气悬吊设计，可免除铁丝网架支撑及便于组装、操作使用，惟于光合反应器中心安装气升式曝气管，此装置于反应器内部仅能产生局部扰动，无法全面混合，另外尚有曝气不均匀、流动滞留等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化光合生物反应器系统、藻类养殖方法及夹具组，使其具有低成本、模块化、操作容易的特点。

为实现上述目的，本发明提出一种模块化光合生物反应器系统，其包含至少一反应器、一进气管路、一出料管路、一入料管路以及一排气管路。

该至少一反应器包括多个夹具组、至少一薄膜筒件以及至少一曝气板，每一夹具组包括一外环件、一第一盘体、一弹性环以及一第二盘体，第一盘体具有一凸缘，凸缘环绕设置于第一盘体的外侧壁，弹性环具有弹性变形力，第二盘体具有一砌形顶缘。薄膜筒件具有相对的二开口端，于二开口端之间形成一容置空间，薄膜筒件具有相对的一内表面以及一外表面，于每一开口端设有一夹具组，第一盘体、弹性环以及第二盘体设置于薄膜筒件内，外环件套设于薄膜筒件外，弹性环套设于第一盘体外部，第二盘体套设于第一盘体外部，砌形顶缘嵌入弹性环与第一盘体的外侧壁之间，由砌形顶缘将弹性环推向薄膜筒件的内表面，将薄膜筒件迫紧于外环件与弹性环之间；于反应器其中的一第一盘体朝向容置空间的一面设有一曝气板。

进气管路、出料管路、入料管路及排气管路连接于该反应器，进气管路用以将混合气输入反应器内，出料管路用以供反应器内的反应产物排出反应器，入料管路用以将反应物体输入反应器内，排气管路用以供反应器内的反应气体排出反应器。

其中，该第一盘体设有多个贯穿部，该多个贯穿部包括一第一贯穿部、一第二贯穿部以及一第三贯穿部，该进气管路连接于该反应器其中的一夹具组的该第一贯穿部，该出料管路连接于设有该进气管路的该夹具组的该第二贯穿部，该入料管路连接于该反应器相对于连接该进气管路的另一该夹具组的该第三贯穿部，该排气管路连接于设有该入料管路的该夹具组的该第二贯穿部，该排气管路与该进气管路可阻断地相连接，使该进气管路可通过该排气管路将混合气输入该反应器内。

其中，该外环件具有一内侧环壁，于该内侧环壁设有一环形凹槽，该环形凹槽的位置与该弹性环的位置相对应，该弹性环嵌入于该环形凹槽内。

其中，该第一盘体相对于朝向该容置空间的一面与该第二盘体之间具有一间距，于该第二盘体相对于设有该第一盘体的一面设有多个调整螺栓，每一该调整螺栓的一端贯穿该第二盘体且抵靠于该第一盘体朝向该第二盘体的一面，借由旋转该调整螺栓可调整该第一盘体与该第二盘体间的该间距。

其中，该进气管路、该排气管路、该出料管路以及该入料管路设有至少一控制阀，用以控制该进气管路、该排气管路、该出料管路以及该入料管路的开启或关闭。

其中，设置有该进气管路及该出料管路的该夹具组的水平高度，低于该设置有该排气管路及该入料管路的该夹具组的水平高度。