[发明专利]一种超声强化微藻培养装置及培养方法

权利要求书

1.一种超声强化微藻培养装置，其特征在于，所述微藻培养装置包括跑道池及设置于跑道池内的超声振子（7）。

2.如权利要求1所述的微藻培养装置，其特征在于，所述超声振子（7）以单个形式固定于挡板（8）两侧的跑道池侧壁上，安装高度位于液面的中部；

优选地，所述超声振子（7）固定于跑道池侧壁表层的不锈钢板上；

优选地，所述不锈钢板的材质为301、304、312或316不锈钢；

优选地，所述跑道池的宽度小于2m。

3.如权利要求1所述的微藻培养装置，其特征在于，所述超声振子（7）以整体形式固定于跑道池的底部；

优选地，所述超声振子（7）分两组分别置于密闭的振盒（13）中；

优选地，所述振盒（13）中超声振子（7）的电线（12）通过焊接在振盒（13）上的不锈钢管（14）连接到低频超声电源上；

优选地，所述振盒（13）固定于挡板（8）两侧的跑道池底部的直道部分；

优选地，所述跑道池的宽度大于2m；

优选地，所述振盒（13）的材质为301、304、312或316不锈钢；

优选地，所述振盒（13）的底部可拆装，使用密封圈防水密封；

优选地，所述密封圈的材质为丁腈橡胶或硅橡胶。

4.如权利要求1-3之一所述的微藻培养装置，其特征在于，所述微藻培养装置中设有搅拌桨（2）；所述搅拌桨（2）优选连接有调速开关（1）；

优选地，所述跑道池的底部设有气体分布器（11）；所述气体分布器（11）优选连接有泵（10）；

优选地，所述泵（10）与气体分布器（11）的连接管路上设有气体流量计（9）。

5.如权利要求1-4之一所述的微藻培养装置，其特征在于，所述跑道池的材质为混凝土；

优选地，跑道池主体（6）的长宽比为5～8:1，进一步优选6～7:1；

优选地，所述跑道池的高为0.2～0.35m，进一步优选0.25～0.35m。

6.如权利要求1-5之一所述的微藻培养装置，其特征在于，所述超声振子（7）及与其相连接的时间继电器（3）、输出频率调节仪（4）及输出功率调节仪（5）组成低频超声波系统。

7.一种利用如权利要求1-6之一所述的超声强化微藻培养装置进行微藻培养的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）将微藻接入到跑道池中，通过气体分布器（11）通入含CO₂的空气，在搅拌作用下进行培养；

（2）从接种后的第2天起，对微藻培养液进行超声处理；

（3）在微藻培养至最高生物量时，收集藻体。

8.如权利要求7所述的培养方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述微藻的初始生物量为0.15～0.35g/L，优选0.2～0.3g/L，进一步优选0.25g/L；

优选地，步骤（1）中的装液深度为0.15～0.3m，进一步优选0.25m；

优选地，步骤（1）中所述培养的平均温度为20～30℃，进一步优选26℃；

优选地，步骤（1）中所述培养的平均光强为150～300μmol·m^-2·s^-1，进一步优选250μmol·m^-2·s^-1；

优选地，步骤（1）所述含CO₂的空气中CO₂的体积分数为1～3%，进一步优选2%；

优选地，所述含CO₂的空气的通气量为0.1～0.25vvm，进一步优选0.2vvm；

优选地，步骤（1）所述的搅拌速度为20～40rpm，进一步优选30～35rpm。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述超声处理的间隔为2～5天/次，优选3～4天/次；

优选地，步骤（2）中所述超声的功率为500～3000W/m²，进一步优选1000～2500W/m²，最优选1500～2000W/m²；

优选地，每次超声处理时间1～6min，进一步优选2～4min。

10.如权利要求7-9之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）将微藻以0.15～0.35g/L的初始生物量接入到跑道池中，维持装液深度为0.15～0.3m，在平均温度20～30℃，平均光强150～300μmol·m^-2·s^-1，平均日照时间10～16h下，通过气体分布器（11）以0.1～0.25vvm的通气量通入含CO₂的空气，在20～40rpm的搅拌速度下进行培养；所述含CO₂的空气中，CO₂的体积分数为1～3%；

（2）从接种后的第2天起，以2～5天/次的超声处理的间隔，在500～3000W/m²的超声功率下，对微藻培养液进行超声处理1～6min；

（3）在微藻培养至最高生物量时，收集藻体。