[发明专利]人工光源微藻养殖装备

说明书

本发明公开了一种人工光源微藻养殖装备，包括：反应容器，反应容器上设有盖板且反应容器容纳供微藻生长的培养液；进出料装置，微藻通过进出料装置泵入或泵出反应容器；发光装置，用于产生微藻生长所需的光源；营养布料装置，营养布料装置用于向反应容器内提供微藻生长所需的营养；和气体分布器，气体分布器用于向反应容器内提供微藻生长所需的气体。本发明的养殖装备中还设置了红外光源，培养液中提供了适量的锰离子并通入适量的二氧化碳，使得微藻养殖效率大大提升。且本发明的人工光源微藻养殖装备可控性较强，有利于实现稳定持续的工厂化生产。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及人工光源微藻养殖装备。

背景技术

微藻生物质是生物质利用的未来发展方向，具有能量转化效率高的特点，与普通陆生农作物相比，单位面积的产率可高出数十倍，从而可实现工厂化养殖。微藻生长的基本原理是利用微藻光合作用，将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素，并通过微藻自身的特性与机能合成油脂、蛋白质、多糖、纤维素等生物质。利用物理或化学方法把微藻细胞内的有用物质转化到细胞外，再进行提炼加工，从而生产出生物柴油、藻类多糖等产品。由此，在实际生产中，即可通过藻类的光合作用，将废水废气中的营养物质和二氧化碳转化为生物燃料、蛋白质等有高利用价值的产品。在石油价格大幅上升，粮食短缺问题日渐突出的今天，该产业有着广阔的发展前景。

为进一步提高微藻生物柴油的单位产量、实现立体化养殖，必须使用专用的微藻养殖光反应器。现有技术中的微藻养殖光反应器虽然相比较跑道池、多级池等露天直接养殖，养殖密度、单位面积产量都有明显提高，但是由于微藻生长与有效物定向诱导生产时所用的光源仍为自然光，微藻对太阳光的利用并不充分，具有不确定与不可控性，与工厂化生产稳定、持续的要求完全背道而驰，加之营养补充、二氧化碳充气等辅助养殖功能也未实现自动化，使其与实际产业化应用尚有较大距离。

因此，目前本领域迫切需要一种技术能够克服上述现有技术中的微藻养殖光反应器的可控性差、自动化程度低、效率低的弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种可根据不同种类藻类不同阶段的养殖需求配比最佳的光源、二氧化碳、营养、温度、流速等要素的人工光源微藻养殖装备，从而实现超高密度微藻养殖的稳定、可控，满足产业化需求。

为达到上述目的，本发明提供了一种人工光源微藻养殖装备，所述人工光源微藻养殖装备包括：

反应容器，所述反应容器上设有盖板且所述反应容器容纳供微藻生长的培养液；

进出料装置，所述进出料装置与所述反应容器密封连接；

发光装置，所述发光装置设在反应容器内部且当所述反应器工作时，所述发光装置至少部分或全部浸没于所述的培养液，从而在反应容器内提供微藻生长所需的光，其中所述发光装置所发出的光的光强在反应容器的深度方向(Z轴方向)是均匀的或大致均匀的；

营养布料装置，所述营养布料装置可向所述培养液中提供锰离子；和

供气装置，所述供气装置用于向所述反应容器内提供微藻生长所需的气体。

在一优选实施例中，所述培养液中的锰离子源来自MnCl₂·4H₂O，且每升所述培养液中添加的MnCl₂·4H₂O的质量为5-50mg。

在一优选实施例中，所述发光装置工作时发射至少三个不同波长的光，其中包括波长为600-680nm的光、波长为420-500nm的光，以及波长为700-780nm的光；和/或

所述发光单元发出的复合光的色温为1000-20000K，较佳地1500-6000K。