[发明专利]一种微藻培养模块及微藻大规模工厂化培养系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种微藻培养模块及微藻大规模工厂化培养系统，属于微藻培养光生物反应器技术领域。

技术背景

微藻是地球上出现最早的生物，它们个体微小，从几微米到几十微米不等，一般要在显微镜下才能观察到。微藻种类丰富、繁殖速度快、富含营养物质和各种生物活性物质，且易于人工繁殖、繁殖周期短，因此，它们在食品、医药、保健品、化妆品、水产养殖饵料、饲料添加剂、生物农药、化工、环保等方面具有广阔的应用前景。

近年来，微藻工业化培养逐渐兴起，特别是一些高附加值微藻的培养，如盐藻、螺旋藻、雨生红球藻等，其中一些微藻适合室外开放式培养，另一些则更适合于封闭式培养。目前，大多数封闭式反应器属扁平状或管状铺设在室内或室外，它们占地面积大，土地利用率低，管理成本高，大量资金浪费在基础设施建设上，造成微藻培养成本大幅提升。

发明内容

本发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、操作及清洗方便、可控制培养条件的、单位土地面积培养容积大的微藻培养模块及微藻大规模工厂化培养系统。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种微藻培养模块，它包括一箱式外壳，在该箱式外壳上开设有培养液导入口，在箱式外壳的腔体底部至少安装有一根外联的、带有多个出气孔的二氧化碳通气管，箱式外壳的下部侧壁上相接有至少一用于收集箱式外壳内藻液的收集接口；所述的箱式外壳内安装有至少一置于培养液中的搅拌装置，另在箱式外壳中还安装有多个用于光照的LED灯。

所述的箱式外壳为一长方体，在该长方体内安装有多个用于灭菌消毒用的紫外灯，且该紫外灯的安装高度位于箱式外壳内腔的上部、高于培养液加入的最高液面；所述的LED灯为布置在培养液加入的最高液面下并被浸没在培养液中的防水LED灯。

一种用上述微藻培养模块组合构成的微藻大规模工厂化培养系统，它主要包括：至少两个微藻培养模块，一套补液机构、二氧化碳供给机构、温控装置、PH调节机构，所述的微藻培养模块通过并连、串连或混连方式组合而成；所述的补液机构由外置的培养液配制池或配制罐、加热器、补液管道、营养分析装置和水泵组成，其中的补液管道通过阀门并接于各个箱式外壳上的培养液导入口；

所述的补液机构配置有温控装置，所述的温控装置由室内制冷系统、室内制热系统、加热器、加热棒、温度计组成，并通过所述温控装置对所述补液机构中的培养液进行温度调控；

所述的二氧化碳供给机构由二氧化碳气源，连接管，通气管道与流量控制器组成，每个箱式外壳内的通气管道通过分别通过气阀分别连接于一根总连接管，并在流量控制器的控制下连接二氧化碳气源；

所述的二氧化碳供给机构配置有安置在每个箱式外壳内pH计，并通过各自的pH计测量每个箱式外壳内培养液的pH值，通过加大二氧化碳通入量或减小二氧化碳通入量实现培养液的pH值。

本发明所述每个箱式外壳内安装的LED灯用光照强度控制开关控制长光波和短光波LED的光照强度，用光照类型开关控制使用长光波LED或短光波LED，并构成光照控制机构；

所述每个箱式外壳内安装的搅拌装置由电机、转速控制器、支架和搅拌涡轮组成，由电机带动的搅拌涡轮安置在箱式外壳内腔的培养液中；

所述的补液机构的培养液配制池或配置罐，其形状为正方体、长方体、圆柱体、椭圆柱；

所述的温控装置中的室内制热和制冷系统，选用地热作为冬天热源、地下水作为夏天冷源来补充。

本发明所述的箱式外壳为长3-20m、宽0.3-1.0m、高1-5m的长方体容器；该长方体容器由透明或不透明的PC、PVC、PE、PETG、玻璃、玻璃钢、有机玻璃、钢板、竹木板、不锈钢板材料制成。

所述的箱式外壳若采用不透明材料制成，在该不透明材料内壁贴有一层反光膜。

本发明具有结构简单、操作及清洗方便、可控制培养条件的、单位土地面积培养容积大等特点。

附图说明

图1为本发明所述一种微藻培养模块的结构示意图。

图2为本发明所述微藻培养模块的并连组合结构示意图。

图3为本发明所述微藻培养模块的串连组合结构示意图。

图4为本发明所述微藻培养模块的混连组合结构示意图。

图中的标号是：1-藻液收集口，2-二氧化碳通气管，3-培养液导入口，4-LED灯，5-紫外灯，6-搅拌装置，7-箱式外壳。

具体实施方式