[发明专利]螺旋藻的封闭式培养方法及装置

说明书

本发明涉及螺旋藻的封闭式培养方法和装置，特别是涉及采用封闭循环式立体培养方法实现工厂化大量培养螺旋藻的方法及用于该方法的装置。

目前，国内外工厂化大面积培养螺旋藻均采用开放式或半开放式培养池平面养殖方法，培养池多数为水泥池，少数为瓷砖贴面水泥池或简易池;开放式为露天池，半开放式为塑料大棚或玻璃钢顶温室型，池水循环采用叶轮式搅拌。螺旋藻在室外大量培养，要求光照、温度及控制污染达到最适合其生长的条件，才能良好成长。但事实上，各方面均符合条件的自然环境是难以找到的。因此，现有开放式和半开放式培养池养殖螺旋藻的缺点是：池水易受环境（如雨水、灰尘等）污染，即便将培养池置于温室内，也同样难以避开昆虫与其它生物的污染和侵害;培养池的建筑材料成份复杂，其有害成份（如铅等）将会溶解在培养液中，而使藻体吸收富集，从而影响藻的品质;水泥池占地面积大，特别是在地价高的地区，增加了投资和生产成本;天然环境难以满足螺旋藻生长所必需的温度、光照度等生长条件，致使生产地域和季节受很大限制。

此外，目前采用封闭式方法培养螺旋藻，是靠水泵提升水位后形成自然落差而使藻液流动，该方法由于工序复杂，生产成本高，尚不能形成工厂化大量生产。

本发明的目的是提供一种封闭循环式立式管道培养槽培养螺旋藻的方法及装置。运用该方法和装置能克服现有开放式和半开放式培养池平面养殖螺旋藻易受污染、成本高及受地域和季节限制大的缺陷，亦能解决实验室封闭式培养方法工序复杂，尚不能工厂化大量生产的问题。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.采用本发明的封闭式培养方法，螺旋藻不受自然环境的污染;封闭循环式立式管道培养槽由透光、无毒并具有一定硬度的材料制成，生产出来的螺旋藻纯净高质，适宜保健食品加工和药物制作。

2.封闭循环式立式管道培养槽培养螺旋藻，是利用鼓风装置向培养液提供CO₂气体的同时利用气举原理促使藻液循环流动，实现连续培养、连续收获的生产程序，形成工厂化大量生产。本方法可克服以往实验室封闭式培养研究中，为使藻液循环流动，要以水泵作动力，工序复杂的缺点。

3.封闭循环式立式管道培养槽高达2米以上，可有效利用空间，在同等产量下，节约占地面积的70%;降低温室修造设施费的50%。

4.封闭循环式立式管道培养槽设在透明温室内，采取自控系统调节光照和温度，保持最适合螺旋藻生长的条件，可使目前螺旋藻的生产水平由8g-10g/m²·day提高到25g/m²·day以上，并使螺旋藻生产扩展至所有地域和任何季节，极大地增加了产量。

本发明目的通过如下技术方案实现：

螺旋藻的封闭循环式培养方法程序（图1）

1.培养液的配制供应

螺旋藻封闭循环式立管道培养槽内的培养液须经预先配制。每种营养盐经单独溶解、沉淀、过滤后存入各自的营养盐贮液罐，然后按比例输入培养液配制罐。培养液配制罐通过管道与各组培养槽连接，及时输送或补充培养液。各营养盐贮液罐有单独管道与培养槽连接，根据测试装置所显示的数据，向培养槽及时补充培养液中所欠缺的营养元素，使培养槽中的营养盐维持合理水平。

2.封闭循环式立式管道培养槽养殖螺旋藻

一组培养槽（图2）是由10至30个透光、无毒的硬性材料（如有机玻璃、玻璃或聚碳酸脂等）制成的、高2m至2.5m、直径200mm至300mm的U型管道（1）直立连接而成，U型管的个数和培养槽的组数可依生产规模的大小而定。藻液在培养槽内的循环流动是靠供气装置向藻液供气所产生的气举原理实现的。每个U型管一侧底部装有一个散气石（2），通过供气管道（7）与鼓风机（8）相连通;通入气体后（可以是CO₂的混合气体），气体从散气石释出，形成小气泡，带动藻液一起上升，在U型管两端形成水位差;U型管后端提升的水位流到该U型管相连的后一个U型管，每个U型管前端所损失的液位差，由前个U型管补充，这样形成连续的藻液流动和循环。同时，通过控制气量，可以调节藻液的流速。每组首个U型管前端的上部安装有培养液输入管（3），输入和补充因采收藻体所损失的培养液，以使液面保持恒定水平。每组U型管末端安装有分流管（5），与藻液采收和培养液回收分离器相连，将藻液送入分离器;再将分离后的培养液通过管道（6）再回流到培养槽。通过控制藻液的采收量，维持培养槽内的藻液浓度。

3.藻液采收和培养液回收分离