[发明专利]一种用于培养底栖微藻的光生物反应器及其培养方法

权利要求书

1.一种用于培养底栖微藻的光生物反应器，其特征在于包括反应器和进出液管路；所述反应器包括至少一个中空结构的中间柱体，所述中间柱体的顶端螺栓连接有顶盖，其底端密封有底盖；所述顶盖开有顶盖排气孔和支进液孔；所述进出液管路包括进液主路，所述进液主路连接有数量与所述中间柱体数量一致的进液支路，所述进液支路与所述顶盖上的支进液孔连接，所述进液支路上设置有进液支路阀门；所述底盖的圆心处设置有支出液孔，所述支出液孔连接有出液支路；所述出液支路连接有出液主路，所述出液主路连接至藻液收集罐；所述底盖在所述支出液孔的周边设置有多个进气孔；所述进气孔的下面连接有进气管路；所述中间柱体的外侧设置有LED灯管，所述LED灯管通过支架与所述中间柱体的外壁固定连接；所述LED灯管连接有LED功率可调开关；所述中间柱体的内部设置有pH检测电极和温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种用于培养底栖微藻的光生物反应器，其特征在于所述底盖在所述进气孔的上面设置有出气弯管，所述出气弯管与所述进气管路连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于培养底栖微藻的光生物反应器，其特征在于所述出气弯管由竖直部和弯曲部组成，竖直部和弯曲部形成的夹角为45°。

4.根据权利要求1所述的一种用于培养底栖微藻的光生物反应器，其特征在于所述弯曲部在所述底盖上的投影与所述竖直部与所述支出液孔的连接线形成的夹角为45°。

5.应用权利要求1-4之一所述的光生物反应器培养底栖微藻的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)蒸汽消毒

在光生物反应器运行前，需要进行高温蒸汽消毒；首先关闭顶盖排气孔、出液支路阀门、进气管路，打开进液支路阀门、出液支路阀门；高温蒸汽由出液主路进入，再由进液主路排出；

(2)装液

关闭出液支路阀门，打开顶盖排气孔并用脱脂棉封口，将二氧化碳和空气的混合气体过滤后由进气管路通入中间柱体的内部；随后将初级藻种液由进液主路流入，再分别通过进液支路将初级藻种液注入中间柱体；待初级藻种液进液完成后，用同样的方法注入培养液；

(3)光照

当中间柱体装液完毕后，检查进液支路阀门是否完全关闭；打开LED功率可调开关，对中间柱体进行持续光照；通过pH检测电极与温度传感器进行监测，保持培养过程中pH范围在7.5～10.5之间，温度控制在25～40℃之间；

(4)培养

培养时间为5～10天，当微藻个数达到2*10⁵个/毫升以上时，进行采收；采收过程中，保持进气管路持续进气，打开出液支路阀门，使中间柱体内的藻液通过出液主路进入藻液收集罐；

(5)连续性培养

当每个中间柱体的剩余藻液为20～30L时，关闭出液支路阀门，打开进液支路阀门，由进液主路分别通过进液支路注入培养液，再次进行步骤(2)和(3)，以实现连续性培养；连续性培养次数控制在3～5次，再次培养时，需要进行步骤(1)的蒸汽消毒操作。

6.根据权利要求5所述的光生物反应器培养底栖微藻的方法，其特征在于所述步骤(2)中二氧化碳和空气的混合气体的体积比为V_二氧化碳:V_空气＝2％～5％。

7.根据权利要求5所述的光生物反应器培养底栖微藻的方法，其特征在于所述步骤(2)中每个中间柱体注入初级藻种液的液量为20～30L。

8.根据权利要求5所述的光生物反应器培养底栖微藻的方法，其特征在于所述步骤(2)中每个中间柱体注入培养液的液量为80～90L。

9.根据权利要求5所述的光生物反应器培养底栖微藻的方法，其特征在于所述步骤(5)中每个中间柱体注入培养液的液量为80～90L。