[实用新型]一种微藻细胞的采收装置

说明书

本实用新型涉及一种微藻细胞的采收装置，属于微藻的采收技术领域。所述采收装置包括进液管、滤渣床、采收床、喷水清洗管、培养液收集槽、藻泥输出口、液体排出口、清水泵、滤渣收集槽、滤渣清扫杆、清水箱、转动轮、滤渣排出口、排渣通道、转动轴等，所述进液管与滤渣床连接，滤渣床、藻泥输出口分别与采收床连接，采收床与培养液收集槽连接，喷水清洗管设置在采收床内部，滤渣收集槽与滤渣床连接，滤渣排出口设置在滤渣收集槽中，转动轴与清水箱、转动轮连接。本实用新型通过设计的特殊结构的采收装置和采收床，既保证了微藻细胞与培养液的快速分离和充分清洗，又有效地避免微藻细胞排出不畅的问题，大幅度提高了采收效率。

技术领域

本实用新型涉及微藻的采收技术领域，尤其涉及一种微藻细胞的采收装置。

背景技术

微藻是一种在自然环境中广泛分布的自养植物，不仅可以通过光合作用，合成油脂、蛋白质、甘油葡萄糖苷等高附加值的化合物，而且，由于光合效率高、生长快、单位亩产高等特点，被国际粮农组织认为是可能的人类未来最重要粮食资源之一。然而，由于藻细胞体积微小，造成了采收困难和采收成本高，成为制约微藻行业发展和规模化推广的难点问题之一。常用的微藻采收方法主要有絮凝沉降、过滤或离心分离等，絮凝沉降需要加入絮凝剂，造成养殖废水回用困难，造成水资源污染和浪费，工业化微藻采收难以采用。离心分离成本高，要求高速旋转的动能，采收能耗极高，主要是实验室小规模采收分析使用。因此，过滤成了主要的微藻采收手段，国内外主要的过滤采收方法是通过人工控制的筛网器具来完成的，如螺旋藻采用300-380目的软滤网制成平筛、兜筛或倾斜筛等无动力筛具，通过单级斜面滤床或多级斜面滤床实现采收。这种采收装置，藻液如瀑布一般从斜面滤床流过，水分透过滤网而藻泥附着在网面上，需要利用水流的冲刷，这种结构的装置，不仅采收装置占地面积很大，建设成本也较高，而且需要不间断水流冲刷，防止藻泥堆积影响采收，无人化管理难度大。另外，这种平筛或倾斜筛平台所采收的藻泥需要首先流入一个采收池，需要利用活塞泵等额外动力转输到藻泥脱水机或其他干燥设备或容器进行深加工，工艺流程长，采收效率低下。为解决平筛或倾斜筛装置的采收效率低下和占地面积大的现实问题，中国专利申请 CN102696340A提出了一种倾斜式转筒过滤机相串联的藻液采收和脱水装置，其核心就是利用滚筒的驱动装置，带动多级滚筒转动分离藻液藻泥，让泵入的藻液在滚筒过滤机内旋转移动。与现有无动力平面筛具相比，需要利用大功率的驱动装置带动笨重的采收膜平台转动，由于采收膜装置大而笨拙，采收动力能耗大幅增加，与目前常用的无动力多级平筛相比，技术优势并不明显，反而会因为藻泥在滚筒过滤膜表面堆积，造成采收不畅的问题。

综上，现有的微藻细胞的采收装置及方法仍然存在采收成本高、效率低等问题，因此，有必要研究一种新的微藻细胞的采收装置。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型旨在提供一种微藻细胞的采收装置。本实用新型通过设计的特殊结构的采收装置和采收床，既保证了微藻细胞与培养液的彻底分离和充分清洗，又有效地避免微藻细胞排出不畅，堆积在采收床中的问题，大幅度提高了采收效率。

为实现上述发明目的，具体的，本实用新型公开了下述技术方案：

一种微藻细胞的采收装置，包括：滤渣床、采收床，滤渣床设置在采收床上方，且两者的中心轴线重合；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，其侧面形成过滤结构的床面，即滤渣床床面，以便于对采收的微藻细胞和培养液混合物中的大颗粒杂质进行过滤。

所述采收床为变曲面喇叭漏斗型结构，其侧壁形成膜孔过滤结构的床面，即采收床床面，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。经过滤渣床滤除杂质的微藻细胞和培养液进入采收床床面，流动过程中，大部分培养液从采收床床面的膜孔滤掉而微藻细胞被截留在床面上，实现微藻细胞和培养液的快速分离，分离掉大部分培养液的微藻细胞形成藻泥，汇集后从采收床底部的藻泥输出口中排出。