[发明专利]光生物反应设备及光生物养殖方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光生物反应设备。

背景技术

在现有技术中，有两种光生物反应器，一种是光程(该处光程表示为光生物反应器的光程即光生物反应器的宽度：从光生物反应器的一个侧壁(受光面)到相对的另一个侧壁(受光面)的距离)较短的短光程反应器，一种是光程较长的宽光程反应器。

对于短光程反应器，由于其宽度小、光程短，因此光射入培养液充分，使光生物反应器内细胞受光充分，最适细胞密度高，可实现光生物(如微藻)高密度养殖，而且由于内部容积小，曝气分布均匀，光生物不易贴壁。但是，由于短光程反应器的内部容积小，能够容纳的光生物培养液的体积小，因此热容量低，户外养殖时，温度上升快，易造成养殖温度过高，导致藻细胞死亡。

对于宽光程反应器，由于其宽度大、光程长，因此，内部容积较大，能够容纳的光生物培养液的体积就较大，因此热容量大，温度上升速度慢，温度易控制。但是，由于其宽度大、光程长，因此光射入培养液不充分，使光生物反应器内细胞受光不充分，养殖最适细胞密度低，养殖效率低；由于内部容积大，易造成曝气分布不均，同时光生物易贴壁。另外，为增加光反应器内细胞受光频率，提高光的利用效率，需加大曝气量，使曝气能耗增大。

发明内容

本发明提供一种光生物反应设备，其不仅热容量大，能够实现稳定的养殖温度，而且通气能耗低，曝气分布均一，可改善贴壁状况。

根据本发明的一个方面，提供一种光生物反应设备，包括：至少一个光生物反应器，在所述光生物反应器中容纳有光生物培养液；和至少一个保温容器，在所述保温容器中容纳有吸热介质。其中，所述保温容器设置成与光生物反应器的侧壁接触或直接与光生物反应器内的光生物培养液接触，以便在光生物培养液和吸热介质之间进行热交换，所述光生物反应器的侧壁和与其相邻但不接触的所述保温容器的侧壁之间的距离在0.5cm至50cm的范围内。优选地，在1cm至25cm的范围内。

根据本发明的一个优选实施例，所述光生物反应器和/或所述保温容器为长方体形容器、类似长方体的不规则容器、或横截面为圆形或梯形的容器。优选地，所述光生物反应器和所述保温容器均为长方体形容器。

根据本发明的另一个优选实施例，所述保温容器直接放置在所述光生物反应器中，并且所述保温容器的底面、侧面与所述光生物反应器的至少一个面不接触。

根据本发明的另一个优选实施例，所述光生物反应器的端壁和与其相邻的所述保温容器的端壁之间的距离在0.5cm至50cm的范围内。优选地，在1cm至25cm的范围内。

根据本发明的另一个优选实施例，所述保温容器放置在两个光生物反应器之间，使得所述保温容器的两个侧壁分别与两个光生物反应器的侧壁接触。

根据本发明的另一个优选实施例，所述光生物反应器依靠在所述保温容器的侧壁上，使得所述光生物反应器的侧壁与所述保温容器的侧壁接触。

根据本发明的另一个优选实施例，所述光生物反应器为圆筒形容器，具有外壁和内壁，在所述外壁和所述内壁之间限定第一空间，所述第一空间作为所述光生物反应器，由所述内壁环绕所形成的第二空间作为所述保温容器。

根据本发明的另一个优选实施例，所述外壁和内壁之间的距离在1cm至25cm范围内。

根据本发明的另一个优选实施例，所述光生物反应器的侧壁和与其相邻但不接触的所述保温容器的侧壁之间的距离在1cm至20cm的范围内。

根据本发明的另一个优选实施例，所述光生物反应器的侧壁和与其相邻但不接触的所述保温容器的侧壁之间的距离在3cm至8cm的范围内。

根据本发明的另一个优选实施例，所述吸热介质为液体或固体。

根据本发明的另一个优选实施例，所述吸热介质为水、金属或其它合适的吸热材料。

根据本发明的另一个优选实施例，所述光生物反应器由透明材料制成。

根据本发明的另一个优选实施例，所述光生物反应器由有机玻璃，聚乙烯等塑料或无机质玻璃制成。

根据本发明的另一个优选实施例，所述保温容器由透明材料或不透明材料制成。

根据本发明的另一个优选实施例，所述所述保温容器的材料为金属、玻璃、塑料、橡胶、大理石材、复合材料、陶瓷、水泥、砖瓦或其它合适的材料。

本发明还提供一种应用权利要求1的光生物反应设备对光生物进行的批次培养，半连续培养及连续培养方法。