[发明专利]一种用于微藻规模培养的管道式光生物反应器

说明书

本发明公开了一种用于微藻规模培养的管道式光生物反应器，其包括光反应管、光源系统、藻液循环系统、温度调控系统、PH调控系统、溶氧调控系统、控制面板；温度调控系统、PH调控系统、溶氧调控系统、光源系统、藻液循环系统均与控制面板电连接；该管道式光生物反应器还包括用于阻拦杂质的过滤网、可提高光反应管的光照强度的反光板；过滤网设置在光反应管的出液口与藻液循环系统连接的通道内，反光板设置在与光源系统所处位置的相对位置。本发明不仅有效地降低藻液循环系统遭受损伤的可能性，而且有效地提升了光反应管下面和侧面的受光率，从而节省了夜间使用LED光源的数量，有利于节约能源，降低生产成本。

技术领域

本发明属于微藻培养技术领域，具体涉及一种用于微藻规模培养的管道式光生物反应器。

背景技术

岩藻黄素(Fucoxanthin)是一种广泛存在于海洋褐藻、硅藻、金藻中的类胡萝卜素，具有清除自由基、抗癌、调节血压、抗肥胖和抗过敏等生理活性，尤其在抗肿瘤和减肥方面功效突出。目前，用于提取岩藻黄素的原料主要为海带、裙带菜等大型海藻。然而由于大型海藻中具有岩藻黄素含量低、养殖成本高、提取纯化困难、季节性生长等特点，严重限制了岩藻黄素的开发利用。而海洋硅藻(比如三角褐指藻)在混养下易于实现较高密度培养，其在合成和积累岩藻黄素的能力方面远远强于大型海藻，且相对于大型藻类来说更易于提取分离，是岩藻黄素的新来源，而且安全无毒。

光生物反应器一般是指用于培养光合微小生物及具有光合作用的植物细胞或组织的设备或装置。目前，应用于微藻培养的光生物反应器主要有开放式和封闭式两种。在光合自养模式下，封闭式管道光生物反应器因比表面积大、光能利用率高、不易污染、气体交换高效、流速调控更好、储液量更大、占地面积小等优点，被认为是最适合户外大规模培养微藻且最有潜力的反应器。而且，封闭式管道光生物反应器具有的密封的管道系统容易与其它加工设备配套，可以实现藻液在不同工序之间的顺利转移，非常适合自动化、大规模作业。

但是，现有的封闭式管道光生物反应器存在以下不足：1、位于光反应管内的微藻在培养过程中会有部分结块现象，易进入藻液循环系统中而导致藻液循环系统遭受损伤；2、在夜间，为了满足微藻进行光合作用，需要额外采用大量的LED光源，不仅成本高，而且光反应管的管道下面及侧面受光率较低。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种用于微藻规模培养的管道式光生物反应器，不仅能过滤掉藻块及大颗粒杂质以降低藻液循环系统遭受损伤的可能性，而且提高了管道下面和侧面的受光率，有效节省LED光源的使用量。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种用于微藻规模培养的管道式光生物反应器，包括用于提供微藻生长场所的光反应管、光源系统、藻液循环系统、温度调控系统、PH调控系统、溶氧调控系统、控制面板，所述光反应管的进液口和出液口均与所述藻液循环系统连通，所述光源系统、所述藻液循环系统、所述温度调控系统、所述PH调控系统、所述溶氧调控系统均与所述控制面板电连接，其特征在于：

还包括用于阻拦杂质的过滤网、可提高所述光反应管的光照强度的反光板；所述过滤网设置在所述光反应管的出液口与所述藻液循环系统连接的通道内，所述反光板设置在与所述光源系统所处位置的相对位置。

进一步的，还包括用于气体喷射的射流器；所述射流器的出气口与所述藻液循环系统连通，所述射流器的进气口与所述PH调控系统连通。

进一步的，所述PH调控系统包括PH电极、减压阀、气体发生器，所述气体发生器包括有二氧化碳钢瓶；所述气体发生器、所述PH电极均与所述控制面板电连接；所述PH电极的探头设置于所述藻液循环系统中，所述射流器的进气口通过一管路与所述二氧化碳钢瓶连通，所述减压阀设于所述管路上。

进一步的，所述气体发生器还包括臭氧发生器，所述臭氧发生器与所述射流器的进气口连通。