[发明专利]一种高密度培养微藻的光生物反应器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光生物反应器装置，尤其是涉及一种高密度培养微藻的光生物反应器装置。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭和环境污染的日益严重，使人类对开发新资源的需求也越来越迫切，微藻是制备生物能源的良好原料，开发和利用微藻将是解决人类能源问题的重要途径。同时，微藻在食品工业、医药工业、生物技术和环境净化等方面也有着很好的应用前景。随着人类对微藻认识的不断加深，开发和研制新型高效光生物反应器及其高密度培养微藻的应用研究已成为微藻生物技术的一个研究热点。

目前微藻培养主要有开放式和封闭式两类光生物反应器，开放式光生物反应器构造简单，成本低廉及操作简单，但存在容易受外界污染、培养条件不稳定等问题。封闭式光生物反应器可进行无菌操作，培养条件稳定，可高密度培养，已成为今后发展趋势。目前，利用封闭式光生物反应器培养微藻，由于存在光能供给不足、CO₂利用率低等问题，一定程度上阻碍了微藻的高密度生长。

传统的封闭式光生物反应器造价比较昂贵且在培养微藻时存在以下不足：1）光能利用率低。封闭式光生物反应器的采光方式有室外直接采光和人造光源采光两种方式，室外采光存在光电流低、易受环境因素影响等问题，不利于微藻长时间培养。人造光源分为内置光源和外置光源，内置光源增加了光生物反应器造价成本，结构复杂，不易维修；而外置光源一般为由光源直接进行散射，光能损失大，利用率低；2）CO₂利用率不高。微藻进行光合作用生长需要吸收CO₂，而CO₂气泡大小则是影响微藻光合作用的重要因素。目前，普遍使用普通曝气头和纤维膜等细化CO₂进行供气，但此方法CO₂在藻液中气泡直径较大、停留时间过短、溶解度较低，不利微藻吸收转化。目前还没有解决的办法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构独特、维修方便、能够高效利用光能和固定CO₂气体、解决封闭式光生物反应器高密度培养微藻存在光能供给不足、CO₂气体利用率低等问题的一种高密度培养微藻的光生物反应器装置。

本发明通过如下方式实现：

一种高密度培养微藻的光生物反应器装置，其特征在于：它包括一外套有光源发射器的光生物反应器，光生物反应器底部设有反应器出料口和进气口、上部设有进料口和排气口，上述进气口依次连有进气口CO₂气体的检测装置、气体混合装置和储气罐，所述进料口与蠕动泵连接，排气口CO₂气体检测装置与排气口连接，排气口气体干燥器位于排气口CO₂气体检测装置和排气口之间；

所述气体混合装置包括一气体混合钢瓶，气体混合钢瓶一侧上部与所述进气口CO₂气体的检测装置之间依次连接有减压阀、微调阀和气体流量计，另一侧下部与所述储气罐之间连有止逆阀；

在所述光生物反应器底部中心设置CO₂气体细化器，细化器的一端与所述进气口连接，在所述光生物反应器筒体中心设有带双叶片的搅拌装置，在所述光生物反应器内壁的前后左右固定有防止藻液打漩现象的挡板；

所述光源发射器包括圆筒状的铁网灯架和安装在该灯架上的多根节能日光灯，该日光灯顶端与光强调节开关连接，所述灯架外附反光膜内附透光膜；

所述光生物反应器主体为普通透明的采用胶塞密封瓶口的玻璃容器。

本发明有如下效果：