[发明专利]一种潮汐式光生物反应器

说明书

本发明公开了一种潮汐式光生物反应器，属于微藻培养技术领域。包括废水发酵单元，对收集在其内部容腔中的废水进行搅拌发酵，得到微藻培养液；培养液循环单元，包括培养液循环室，将所述培养液收集在其密闭式培养液循环室中；微藻培养单元，包括微藻培养室，微藻培养室底面水平高度不低于培养液循环室顶部水平高度，其内设有若干间隔布置的滤布；微藻培养室的底部与培养液循环室的底部之间设有连通器；以及集气单元，包括气泵和气罐，气罐通过气泵收集废水发酵单元中废水发酵过程产生的混合气体并进行存储；气泵分别连通微藻培养室及微藻培养室的顶部，气罐连通微藻培养室底部。本发明通过模拟潮汐实现了藻类培养、收集和废水发酵的一体化。

技术领域

本发明涉及微藻培养技术领域，特别是一种潮汐式光生物反应器。

背景技术

微藻是光能自养型生物，广泛分布在地球上的淡水、海洋和各种土壤里，具有生长迅速、光合效率高、适应性强和通过无性繁殖等特点。微藻可利用光能、CO2、废水中的有机碳、氨氮、有机磷等物质为碳源、氮源和磷源，并吸附重金属净化废水；也可吸收大气中的CO2等气体作为自身代谢碳源，产生O2净化空气；同时微藻中含多种高附加值生物活性物质，如多不饱和脂肪酸、藻类多糖、藻蓝素、虾青素、胡萝卜素等，具有抗生素、抗心血管疾病、增强免疫力、抗肿瘤、抗辐射、抗突变和抗艾滋病等药用价值和保健功能，对人类的疾病有预防、治疗和保健功能。微藻作为饲料、医疗、生物工程、食品、轻化工、生物燃料等行业的重要原料，其产业化生产与利用愈发为人们所重视。

微藻规模化培养是制约微藻产业化发展的重要因素。微藻可与污水和工业废气的处理相结合，在处理污水和工业废气的同时合成高附值物质，降低培养成本。目前培养微藻的光生物反应器如柱状、管状、平板式、复合型、仿生塔型、薄膜袋式、光导纤维式等，能够利用养殖废水、城市生活污水和工业废水进行微藻培养和收获的反应器还很少，本发明将废水发酵作为微藻的培养基，发酵所产沼气和空气中的CO2作为碳源，净化废水、吸收CO2的同时，产生O2，并收获藻类的生物质。

授权公告号为CN105018336A的发明专利公开了一种利用废水培养微藻的光生物反应器，该反应器为罐体，分上下两层，下层用于废水的发酵，发酵后沼渣从底部排除，沼液经提升泵喷淋到藻类附着生长的滤布上培养藻类，发酵所产CO2、沼气收集到气罐中共藻类吸收。该反应器利用废水发酵后的发酵液和CO2作为微藻的培养基和碳源，实现了废水发酵和微藻培养的一体化，降低了微藻的培养成本，使微藻充分利用废水中的营养元素。

授权公告号为CN103922548A的发明专利公开了一种利用生活废水培养高油微藻的生物反应器，该反应器由水解酸化池、二沉池I、二沉池II、微藻培养池组成，废水通过水解酸化池增强其可生化性，进入二沉池完成泥水4分离，在微藻培养池中，通过连续培养方式和培养条件的优化，培养出高油微藻。

授权公告号为CN105462807A的发明专利公开了一种气什式列管光生物反应器，该反应器包含反应器主体、通气系统及任选的参数检测和控制系统，反应器主体包含两根以上并排放置的透明垂直管道，通过气升实现藻类的搅动和CO2气体的混合，流体剪切力小，气液传质系数高，垂直放置的列管提高了光照的比表面积等方面特点。

目前，研究方向主要为探究微藻的培养方法和不同废液类型与不同微藻类型的藕合，对于如何实现废液发酵与微藻培养、回收的一体化生产，关注较少，因此，有必要提出一种新型的潮汐式光生物反应器来实现废液发酵和微藻培养一体化生产，从而降低生产成本，净化废水。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种潮汐式光生物反应器，通过模拟潮汐实现了藻类培养、收集和废水发酵的一体化，节约了微藻培养成本的同时，净化水质和空气，同时收获大量藻类生物质。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种潮汐式光生物反应器，包括

废水发酵单元，对收集在其内部容腔中的废水进行搅拌发酵，得到微藻培养液；