[发明专利]一种浮法微藻培养系统

说明书

本发明涉及一种浮法微藻培养系统，包括培养单元、缓冲单元、循环单元和曝气单元，所述培养单元包括若干大致水平设置的用于容纳培养液和微藻的柔性透明筒带，在每条柔性透明筒带的入口端下侧设有第一垫板，在出口端下侧设有第二垫板，第一垫板高于第二垫板，在第一垫板和第二垫板之间设有扰动装置；所述缓冲单元包括容器，所述容器用于承接从所述柔性透明筒带的出口端排出的培养液和微藻；所述循环单元用于将培养液和微藻从所述缓冲单元输送至所述柔性透明筒带的入口端；所述曝气单元用于向培养液中输入预设气体。

技术领域

本发明涉及微藻培养领域，具体涉及一种采用“浮法”来培养微藻的系统。

背景技术

微藻是地球上最古老的生物，也是目前地球上最重要的生物之一，其固定了地球上40%的二氧化碳。微藻生长迅速、光合效率高、蛋白质含量丰富、富含油脂及其它多种营养成分，可用于保健品、水产的饵料、饲料等，也可用于水污染治理等。通过大规模培养微藻，可望逐步缓解我国对石油、大豆、鱼粉饲料等的进口依赖，也有助于减少碳排放。

目前大规模培养微藻的方法主要有两类，一类是封闭式培养，在基本人工控制的温度、光强度、光周期和循环条件下养殖，有平板式、倾斜式、垂直式等各种光生物反应器，封闭式培养的优点是生产比较稳定、单位面积的生产效率较高，缺点是成本高，管理难度较大，一般只能用于营养保健品或有效成分的提取领域。另一类是室外开放式培养，一般采用椭圆形或圆形的跑道池，其优点是造价较低，管理较为容易，缺点是容易受环境因素影响，水分蒸发多，生产微藻的品质较低。此外，借鉴工业微生物的发酵罐模式也可以进行微藻的异养培养，即利用无菌的培养基和控制条件，人工添加碳源进行微藻的培养，其优点是微藻生长条件可精确控制，产量较高，缺点是发酵罐造价高，培养基成本高，运行管理技术要求也高。

上世纪60年代捷克科学家提出了浅层培养的方法，主要是在倾斜的台面上养藻，培养液的厚度只有几毫米，这样微藻容易接受光照，可提高微藻的密度，降低收获时的成本，可实现2000平米的微藻养殖。但因其施工成本高，对倾斜台面的技术要求强，总产量没有明显提高等原因致使没有被推广应用。实用新型专利CN203530295U公开了一种薄层养殖多联产系统，其中薄层养殖系统具有一个用棚膜、建筑膜或土工膜等充当的柔性透明底面，底面两侧具有溢流堰，可设置具有透光性能的盖膜，盖膜通过传动装置放下或收起，放下时与底面组成可拆卸的封闭或半封闭腔，该腔用来容纳培养液和微藻。在底面上还设置促混结构，以在养殖薄层内形成湍流，便于藻液的纵向混合和提高光利用率，此外，还有承接藻液的缓冲罐、构成循环系统的水泵和管路，通过水泵和管路将藻液从缓冲罐再输送到底面上并形成循环。该系统需要专门设置溢流堰，增加施工量；对于大面积养殖，盖膜的跨度大，传动装置设置困难，大面积的盖膜很容易受自然风的影响，固定不好，盖膜有被风刮走的风险，同时，该系统中液层的厚度难以调节，不便于随着微藻的生长实时进行调整。此外，在不适合养藻的季节或养殖完成后，该系统的收纳和场地恢复都不太方便。发明专利申请CN102408983A公开了一种袋状光生物反应器，主要是在袋子上热合出一条断续的连接线，用于曝气气体的分散，该发明没有让袋子中液体流动循环的设计，塑料袋的热合需要繁琐的人工操作，难以大规模应用。发明专利申请CN102260629A公开了一种板式光生物反应器，存在焊接点多、结构复杂、容易破裂的缺陷，作为改进，发明专利申请CN 105219616 A公开了一种软体板式光生物反应器，提升了CN102260629A专利装置的抗破裂性能，但是仍然存在焊接点多、结构复杂、制作难度大、成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种浮法微藻养殖系统，该系统铺设便捷，防杂效果好，不需要额外盖膜操作及固定，且液层厚度均匀可调，不使用时可以快速将场地恢复原状以供他用，内部无需复杂结构，整体成本显著降低，对操作人员技术水平要求低，可用于大面积低成本户外微藻培养，具有极大的推广应用价值。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：