[发明专利]一种可移动式全天候微藻补光生物反应培养系统及培养方法

说明书

一种可移动式全天候微藻补光生物反应培养系统及培养方法。

技术领域

本发明涉及一种可移动式全天候微藻补光生物反应培养系统及培养方法，属于微藻培养光生物反应技术领域。

技术背景

微藻是一类古老的低等植物，广泛分布于海洋、淡水湖泊等水域。目前，全球已知的微藻种类达两万多种。微藻细胞中含有多种高价值的营养成分和化工原料，细胞代谢可产生多糖、蛋白质、色素等，在医药工业、食品保健品行业、动物饲料、化妆品行业等方面将有广泛开发与应用前景。

光生物反应器是微藻产业化的核心，它是微藻特别是高附加值微藻高产、稳产的保障。目前，微藻光生物反应器主要有管式、平板式、跑道池，它们有的结构复杂、有的操作繁琐、有的成本昂贵、有的清洗困难、有的容易发生故障，尤其是现有的微藻光生物反应器均不能在阴、雨天有效工作，或在夜间有效工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、操作方便、培养效率高，成本低廉，清洗方便，同时又能提高微藻产量的全天候微藻补光生物反应培养系统及培养方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的全天候微藻补光生物反应培养系统，它主要包括一补光生物反应罐，罐体配置有由罐体内的二氧化碳通气管和罐体上开设的排氧口构成的通气系统，罐体内设置有由多个均布的长波和短波LED灯和光照强度控制开关构成的光照补充系统；罐体内还安装有加热器和温度计以及由搅拌桨和相连电机构成的搅拌系统；所述的罐体上部设置有可以接入干冰的补液口，罐体的下部设置有藻液收集接口。

所述罐体内的上部设置有用于灭菌的紫外灯，下部安装有Ph计，并与二氧化碳流量控制器组成一Ph调节系统，另在罐体的底部安装有用于罐体移动的移动底座和万向轮；所述的罐体由圆柱形罐体和圆台形上盖组成，所述罐体的内径为0.3-1m，高度为0.8-1.5m，上盖下部直径与反应罐主体相同，高度为0.1-0.3m。

    所述罐体的底部、侧壁及上盖分别采用夹层结构，并在夹层中安装有所述长波和短波LED灯，或在所述罐体内直接安装有防水的长波和短波LED灯；所述长波的LED灯可发出波长为600-700nm光线，长波光源的光照强度在1000-10000Lx，所述短波的LED灯可发出波长为400-500nm的光线，短波光源的光照强度在1000-20000Lx。

一种利用如上所述可移动式全天候微藻补光生物反应培养系统进行微藻补光生物反应培养方法，它是通过移动底座将补光生物反应器移动到指定位置，关闭藻液收集口，打开排氧口，打开紫外灯灭菌20min；关闭紫外灯，将配制好的营养液通过补液口导入补光生物反应罐；将藻种通过补液口接入补光生物反应罐；打开长波光（640nm左右）LED灯，根据不同藻种所需的光强打开不同数量的LED灯；接通二氧化碳通气管，通入二氧化碳；开启电机搅拌藻液，开始培养；培养过程中，可根据实际情况通过补液口补充营养液，观察温度计显示的温度和PH计上的PH值，温度较低时加热棒通电加热，温度较高时可通过干冰接入口添加适量干冰以控制藻液温度，PH较高时加大二氧化碳通入量，PH较低时减小二氧化碳通入量；培养完成后，打开藻液收集接口，收集藻液。

本发明所述的可移动式全天候微藻培养系统，它具有结构简单、操作方便、培养效率高，成本低廉，清洗方便，同时又能提高微藻产量等特点。它通过补充光源调节光照强度和波长、控制温度、通入二氧化碳、添加优化的营养盐配方、搅拌藻液及调节监控培养液PH值为微藻生长繁殖提供优良条件，实现微藻快速培养。利用本系统可实现微藻一年四季培养，即可避免自然条件下因高温、低温、阴雨天对微藻生长的不利影响，亦可在自然条件下，利用本系统延长微藻培养时间，缩短微藻培养周期，提高微藻产量。

附图说明

图1是本发明所述全天候微藻补光生物反应培养系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明所述的全天候微藻补光生物反应培养系统，它主要包括一补光生物反应罐7，罐体配置有由罐体内的二氧化碳通气管1和罐体上开设的排氧口4构成的通气系统，罐体内设置有由多个均布的长波和短波LED灯6和光照强度控制开关构成的光照补充系统；罐体内还安装有加热器8和温度计11以及由搅拌桨3和相连电机构成的搅拌系统；所述的罐体上部设置有可以添加干冰、接入藻种的补液口5，罐体的下部设置有藻液收集接口10。