[发明专利]利用电厂烟气的雨生红球藻培养系统

说明书

本申请公开了一种利用电厂烟气的雨生红球藻培养系统，包括：水平管式光生物反应器；循环缓冲罐；输送装置；曝气器，设于水平管式光生物反应器的一端；电厂烟气管道，通过管路与曝气器连通；第一气体质量流量计，设于电厂烟气管道连接到曝气器的管路上，用于调节电厂烟气输入的流量。本申请通过设置曝气器，能够实现连续分散曝气，既保证了雨生红球藻始终有充足的碳源可利用，又可以将雨生红球藻对高浓度CO₂需求降低至15％以下，从而在利用电厂烟气提供碳源的同时，降低烟气CO₂排放，实现节能减排的效果。本申请通过实现实时监测和及时气体流量调节，能够保证雨生红球藻培养酸碱环境的稳定，促进雨生红球藻的生长和提高虾青素含量。

技术领域

本发明涉及微藻培养领域，具体涉及利用电厂烟气的雨生红球藻培养系统。

背景技术

在雨生红球藻的工业化培养过程中，雨生红球藻的红色阶段常采用水平管式光生物反应器培养，曝气方式为集中、间接式曝气，即雨生红球藻的藻液在储液罐中完成曝气，再输入到无曝气装置的水平管式反应器中，接受光照诱导虾青素合成，再循环回流至储液罐中补充碳源。雨生红球藻在水平管式光生物反应器中不仅产生因消耗造成的碳源不足问题，还可能发生团聚沉降，或贴壁。此外，室外大规模培养下的雨生红球藻对CO₂的吸收受光照条件影响显著，导致藻液酸碱度波动较大，不利于雨生红球藻的生长和虾青素的积累。

发明内容

本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了一种利用电厂烟气的雨生红球藻培养系统。

本发明采取的技术方案如下：

一种利用电厂烟气的雨生红球藻培养系统，包括：

水平管式光生物反应器；

循环缓冲罐，循环缓冲罐的出口端通过管路与水平管式光生物反应器的进口端连通，循环缓冲罐的进口端通过管路与水平管式光生物反应器的出口端连通；

输送装置，用于使循环缓冲罐中的液体流入水平管式光生物反应器，使水平管式光生物反应器的液体流入循环缓冲罐；

曝气器，设于水平管式光生物反应器的一端；

电厂烟气管道，通过管路与所述曝气器连通，用于向水平管式光生物反应器输送电厂烟气；

第一气体质量流量计，设于电厂烟气管道连接到曝气器的管路上，用于调节电厂烟气输入的流量。

本申请的雨生红球藻培养系统，通过在水平管式光生物反应器的一端设置曝气器，能够实现连续分散曝气，曝气器能够在水平管式反应器内造成螺旋湍流，从而提高雨生红球藻与培养液和CO₂的混合度，提高培养液的利用效率，同时也能够防止雨生红球藻团聚沉降；本申请让雨生红球藻在光照条件下生长和积累虾青素的同时接触CO₂，这样设置后，既保证了雨生红球藻始终有充足的碳源可利用，又可以将雨生红球藻对高浓度CO₂需求降低至15％以下，从而在利用电厂烟气提供碳源的同时(电厂烟气CO₂浓度一般为15％左右)，降低烟气CO₂排放，实现节能减排的效果。

于本发明其中一实施例中，还包括控制器和pH监测探头，所述pH 监测探头安装在水平管式反应器远离曝气器的一端，所述pH监测探头用于检测液体的pH值，控制器分别与pH监测探头和第一气体质量流量计电连接。

曝气器和pH检测探头分别设置在水平管式反应器的两端，这样设置 pH检测探头测得的数据较为准确。