[发明专利]一种微藻细胞的采收装置及采收方法

权利要求书

1.一种微藻细胞的采收装置，其特征在于：所述采收装置由滤渣床、采收床构成；所述滤渣床设置在采收床上方，且两者的中心轴线重合；采收床的下端形成藻泥输出口；

所述滤渣床为下端面直径大于上端面直径的圆锥台状结构，圆锥台的侧面形成过滤结构的滤渣床床面；

所述采收床为变曲面喇叭漏斗型结构，其侧壁形成过滤结构的采收床床面，采收床床面相对于水平面的倾斜角α由0°向90°连续变化或梯次变化；

所述采收装置还包括进液管，进液管呈环形固定在滤渣床床面的上端，且进液管上设置有若干射流方向朝向滤渣床的布液孔；

所述滤渣床的床面为膜孔过滤结构；

所述采收床床面为膜孔过滤结构；

所述采收床床面相对于水平面的倾斜角α梯次变化分为4个梯度：5°、15°、45°、85°；

所述采收装置还包括滤渣收集槽、滤渣清扫杆、转动轮、滤渣排出口、排渣通道、转动轴；所述滤渣收集槽设置在滤渣床的下端面的外周，并与滤渣床紧密连接，所述滤渣排出口设置在滤渣收集槽中，排渣通道与滤渣排出口连接，所述滤渣清扫杆与转动轴连接，并能够在转动轴的驱动下沿着滤渣收集槽做圆周转动，所述转动轴的一端位于采收床内，另一端穿过滤渣床后与转动轮连接，且转动轴、滤渣床、采收床三者的中心轴线重合；

所述采收装置还包括清洗喷水管，所述清洗喷水管位于采收床中，清洗喷水管上设置有喷水孔，喷水孔的射流方向面向采收床，且喷水孔的射流方向与采收床床面或微藻细胞流动的方向呈倾斜角度；

所述采收装置还包括支撑架、清水泵、清水输入口、动密封部件，所述清水箱固定在支撑架上，所述清水输入口设置在清水泵上，清水泵与清水输入口连接；

所述采收装置还包括培养液收集槽，所述培养液收集槽设置在采收床床面下部，采收床的下端形成的藻泥输出口贯穿培养液收集槽的底面，且藻泥输出口与培养液收集槽底面接触的部位密封连接，防止培养液收集槽中的培养液泄露后再次与微藻细胞混合。

2.如权利要求1所述的微藻细胞的采收装置，其特征在于：所述滤渣床的床面由膜孔10-100目的硬质或软质膜材料制成。

3.如权利要求1所述的微藻细胞的采收装置，其特征在于：所述采收床床面由膜孔100-800目的硬质或软质膜材料制成。

4.如权利要求1所述的微藻细胞的采收装置，其特征在于：所述采收装置还包括清水箱，清水箱设置在采收装置外部，且清水箱与清洗喷水管的一端连接，清洗喷水管的另一端位于采收床中。

5.如权利要求1所述的微藻细胞的采收装置，其特征在于：所述转动轴为中空结构，转动轴的一端位于采收床内部，另一端穿过滤渣床与转动轮连接后再与清水箱连通，所述清洗喷水管的一端或两端均与转动轴位于采收床中的部分连通，且清洗喷水管能够随转动轴一起转动，并向采收床面喷射出清洗水。

6.如权利要求1所述的微藻细胞的采收装置，其特征在于：所述喷水孔的射流方向与微藻细胞流动方向之间的倾斜角为45°-90°；

所述动密封部件包括填料密封、机械密封的动密封结构。

7.如权利要求1所述的微藻细胞的采收装置，其特征在于：所述培养液收集槽的下部设置有废液排出口。

8.利用如权利要求1-7任一项所述的采收装置进行微藻细胞采收的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）将微藻细胞和培养液分布到滤渣床的床面，通过滤渣床的床面的过滤结构对微藻细胞和培养液中的杂质进行过滤；

（2）经过步骤（1）滤除杂质的微藻细胞和培养液进入采收床床面，使培养液和微藻细胞快速分离，微藻细胞汇集后从采收床底部的藻泥输出口中排出，即可。

9.一种利用如权利要求1-7任一项所述的装置采收能够合成甘油葡萄糖苷的螺旋藻的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）首先，通过藻液输送泵将螺旋藻和培养液送入进液管，进液管将螺旋藻和培养液通过布液孔均匀分布到滤渣床床面上，通过床面上的膜孔过滤结构对螺旋藻和培养液中的杂质进行过滤，杂质汇集在滤渣收集槽中后，被滤渣清扫杆从滤渣排出口中清除进入滤渣通道，最后清理出采收系统，而过滤掉杂质的螺旋藻和培养液进入采收床；

（2）经过步骤（1）滤除杂质的螺旋藻和培养液进入采收床床面，床面相对于水平面的倾斜角α由0°向90°连续变化或梯次变化；同时，清水箱中设置的与培养液等浓度的含盐洁净水通过中空的转动轴后进入清洗喷水管，随着转动轴的转动，清水从喷水清洗管的喷水孔喷出后对采收床床面上的螺旋藻进行均匀的清洗，且喷水孔的射流方向与螺旋藻流动的方向呈45°-90°倾斜角度，使培养液和螺旋藻快速分离，螺旋藻汇集后从采收床底部的藻泥输出口中排出，用于下一步的分离萃取；而培养液则通过床面上的膜孔过滤结构进入培养液收集槽后从废液排出口排出。