[实用新型]一种错位螺旋管道盘绕式光生物反应器

说明书

本实用新型公开一种错位螺旋管道盘绕式光生物反应器，涉及藻类培养技术领域，所述反应器包括呈纵向设置的螺旋管道，所述螺旋管道的螺旋环绕直径从上至下依次增大，所述螺旋管道的上端口和下端口通过U形管道连接成环状结构；所述U形管道上设有采收口、进料口、曝气装置、气浮装置和温度控制仪，所述采收口的高度高于所述螺旋管道和U形管道的高度；所述气浮装置使所述反应器内的藻类培养液循环流动；所述曝气装置为所述反应器内的藻类培养液提供藻类生长所需的气体。本实用新型螺旋管道及其螺旋环绕直径从上至下依次增大的设计，当反应器上方的入射光垂直射入管道内的藻细胞培养液中时，藻细胞能够充分利用光源。

技术领域

本实用新型涉及藻类培养技术领域，具体是一种错位螺旋管道盘绕式光生物反应器。

背景技术

微藻的优势在于可以利用CO₂进行生长繁殖，同时利用太阳能作为能量来源，并且具有生长速度快、分布范围广、减少占地面积的特点，一定程度上降低CO₂所导致的温室效应的影响且减少了培养过程的能耗。另外，微藻进行筛选、加工、处理后也可以被广泛利用于食品、保健品等领域。

微藻在培养过程中需要生长的CO₂和光照，为了达到藻细胞扩大培养的效果，用于培养微藻的光生物反应器的体积就要比较大，但是体积大的光生物反应器，其内部的微藻对得到的光照就会较少，因而使光生物反应器的光能利用率降低，达不到藻细胞扩大培养的最佳效果。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于针对现有技术中用于大规模培养藻类细胞的光生物反应器的光能利用率低的问题，提供一种错位螺旋管道盘绕式光生物反应器。

技术方案：一种错位螺旋管道盘绕式光生物反应器，所述反应器包括呈纵向设置的螺旋管道，所述螺旋管道的螺旋环绕直径从上至下依次增大，所述螺旋管道的上端口和下端口通过U形管道连接成环状结构；所述U形管道上设有采收口、进料口、曝气装置、气浮装置和温度控制仪，所述采收口的高度高于所述螺旋管道和U形管道的高度；所述气浮装置使所述反应器内的藻类培养液循环流动；所述曝气装置为所述反应器内的藻类培养液提供藻类生长所需的气体。

进一步的，所述U形管道还设有温度检测仪、叶绿素a检测仪和pH检测仪。

进一步的，所述气浮装置使所述反应器内的藻类培养液沿顺时针方向流动。

进一步的，所述U形管道包括依次连接的第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道的第一端与所述螺旋管道的上端口连接，所述第一管道的第二端与第二管道的上端口连接，所述第二管道的下端口与所述第三管道的第一端连接，所述第三管道的第二端与所述螺旋管道的下端口连接。

进一步的，所述采收口设置在第二管道的上部，所述温度控制仪设置在所述第二管道的中部，所述进料口设置在所述第二管道的下部；所述温度检测仪、叶绿素a检测仪、pH检测仪设置在所述第一管道上；所述曝气装置设置在所述第三管道上。

进一步的，所述螺旋管道和U形管道为透明PVC材料制成。

进一步的，所述进料口处设有进料泵。

有益效果：

1)本实用新型螺旋管道及其螺旋环绕直径从上至下依次增大的设计，当反应器上方的入射光垂直射入管道内的藻细胞培养液中时，藻细胞能够充分利用光源，避免了由于螺旋管道的上层管道遮蔽下层管道导致螺旋管道的下层管道光能利用率降低而最终造成螺旋管道内藻细胞生长状态不佳的影响，能够使藻细胞培养液中光通量密度提高，实现藻细胞对光能利用率的最大化，很好地满足藻细胞生长过程中的光照条件，最终达到藻细胞扩大培养的效果。

2)螺旋管道及U形管道的连接设计及气浮装置的设计构成了一个动态循环系统，增加了反应器整体温度、养料等的均匀性以及藻细胞的流动性，提高了藻细胞的培养效果。