[发明专利]一种微藻贴壁式培养和液体浸没式培养转换的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种培养微藻的装置。

背景技术

微藻是能进行放氧的、光合作用的低等水生生物，其结构简单，繁殖迅速，对太阳能利用率高，具有减排温室气体(二氧化碳)的能力，对环境适应性强，被视为第三代生物质能源原料。

培养微藻多采用液体浸没式培养，耗水巨大，并且存在光在水体中传播发生衰减和CO₂在水体中的溶解度较低等问题，限制了小球藻固碳效率和光吸收效率。贴壁培养利用藻细胞的贴壁特性，减少了水消耗，使得CO₂与藻细胞能够充分接触，CO₂的利用率明显提高，并且光的传导无需较长的水体传输，光能利用率显著提高，但微藻生长率低于液体浸没式培养。

目前贴壁式和液体浸没式培养方式基本是独立进行，没有出现实现液体浸没式培养和贴壁式培养之间多次反复转换的装置。

发明内容

本发明目的是为了解决目前无法实现液体浸没式培养和贴壁式培养之间多次反复转换的问题，而提供的一种微藻贴壁式培养和液体浸没式培养转换的装置。

一种微藻贴壁式培养和液体浸没式培养转换的装置，它包括浓缩机、连通管、滴灌管、凹槽板、可旋转支架、收集箱；所述凹槽板的放置方向与水平面呈5-15°的夹角；所述凹槽板由上表面柔性的液体可透过性材料板和下表面刚性的液体不可透材料板组成；所述上表面柔性的液体可透过性材料板表面有凸起的结构单元，并且沿横向延伸的行和沿纵向延伸的列构成结构单元阵列；所述结构单元的横截面为圆形、方形、矩形、椭圆形、三角形或菱形；所述结构单元在同一行中相等间距排列或者依次增大间距；所述结构单元阵列的相邻行之间的行间距以恒定的增量增大或者增量线性地变化；所述沿横向延伸的行在水平方向上成同一角度延伸，沿纵向延伸的列在垂直方向上成同一角度延伸。

本发明工作原理：本发明提供的微藻贴壁式培养和液体浸没式培养转换的装置，工作原理：含微藻的液体通过浓缩机利用超滤技术进行浓缩，然后流入连通管，再进入滴灌管，经滴灌管流出的微藻附着于凹槽板上表面，实现液体浸没式培养状态到贴壁式培养状态的转变，经过可旋转支架的摇晃震荡，实现附着于凹槽板上表面的微藻通过摇晃震荡回归到液体浸没式培养状态，收集箱用以储存从凹槽板上表面脱落的微藻，实现藻液的收集；当微藻培养至最高生物量时，置于浓缩机中可再现上述过程，实现多次反复的转换目标。

本发明的优点：

1、本发明提供的实现微藻贴壁式培养和液体浸没式培养转换的装置，成本低，操作简单，易于维护。

2、采用本发明的装置培养微藻，解决了浸没式培养存在的由于藻相互遮蔽，导致的光衰减现象，同时解决CO₂在水体中的溶解度较低，限制CO₂吸收效率的不足。

3、采用本发明的装置培养微藻，解决了贴壁式培养存在的微藻生长率较慢的问题。

4、采用本发明的装置培养微藻，在微藻生长阶段，实现了微藻贴壁式培养和液体浸没式培养转换，充分发挥了液体浸没式培养和贴壁式培养的优势，在实现微藻高固碳效率的同时，实现了快速高密度培养，有效地提高微藻的生长速率，降低微藻的培养成本。

5、采用本发明的装置培养微藻，微藻培养至最高生物量时，置于浓缩机中可再现上述过程，实现多次反复的转换目标。

附图说明

图1为本发明中微藻贴壁式培养和液体浸没式培养转换装置的结构示意图，其中1为浓缩机、2为连通管、3为滴灌管、4为凹槽板、5为可旋转支架、6为收集箱；

图2为本发明中微藻贴壁式培养和液体浸没式培养转换装置中凹槽板的侧视剖视图，其中7为上表面柔性的液体可透过性材料板、8为下表面刚性的液体不可透材料板；

图3为实施例1中微藻贴壁式培养和液体浸没式培养转换装置中凹槽板上表面的示意图，其中为9结构单元；

图4为实施例2中微藻贴壁式培养和液体浸没式培养转换装置中凹槽板上表面的示意图，其中为9结构单元。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。