專(zhuān)利名稱(chēng)：防治雨生紅球藻中壺菌污染的生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及雨生紅球藻的規(guī)?；囵B(yǎng)中污染防控裝置，特別是涉及有效利用了現(xiàn)代エ業(yè)所產(chǎn)生的余熱，防治雨生紅球藻中壺菌污染的生產(chǎn)裝置。
技術(shù)背景
天然蝦青素具有強(qiáng)大的清除氧自由基的作用，抗氧化活性是類(lèi)胡蘿卜素的10倍，維生素E的550倍,被譽(yù)為超級(jí)抗氧化劑。雨生紅球藻(Haematococcus pluvialis)在特定條件下可積累干物質(zhì)的1_3%，譽(yù)為天然蝦青素的濃縮品與最佳生物來(lái)源。而雨生紅球藻培養(yǎng)時(shí)存在特異性壺菌污染，特別是規(guī)模化培養(yǎng)中，嚴(yán)重影響產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)，制約其應(yīng)用規(guī)模。雨生紅球藻具有特殊的生物學(xué)性質(zhì)，其生活周期分為快速生長(zhǎng)繁殖的游動(dòng)細(xì)胞階段和蝦青素積累的不動(dòng)細(xì)胞(孢子)階段，這兩個(gè)階段所需的適宜培養(yǎng)條件相差較大。雨生紅球藻游動(dòng)細(xì)胞受鹽脅迫后變?yōu)椴粍?dòng)細(xì)胞，開(kāi)始大量積累蝦青素。收獲后的雨生紅球藻細(xì)胞中有30%的藻細(xì)胞被壺菌污染情況下，收獲后3個(gè)月內(nèi)天然蝦青素含量(以干重計(jì))可從3%降低到0.5%以下。采用密閉光生物反應(yīng)器規(guī)?；a(chǎn)時(shí)，一旦暴發(fā)流行時(shí)甚至造成雨生紅球藻絕收。侵染雨生紅球藻的壺菌(Paraphysoderma sedebokerensis),是高等植物病原菌Blastoclaidomycota 科Physoderma 屬的近緣種,通過(guò)水體傳播。Jenia Gutmana(2009)等證明該壺菌專(zhuān)一性寄生雨生紅球藻，而不侵染綠藻綱的其它種類(lèi)。侵染初期，無(wú)固定形態(tài)的壺菌侵染體附著在雨生紅球藻不動(dòng)孢子的表面，菌絲穿透細(xì)胞壁，吸取紅球藻細(xì)胞質(zhì)。壺菌菌絲體在雨生紅球藻孢子內(nèi)逐漸蔓延，并在雨生紅球藻細(xì)胞外形成壺菌侵染體囊，并逐漸變大。侵染后期，雨生紅球藻孢子顏色由紅色逐漸變成黃色，最終降解為ー團(tuán)透明松散的細(xì)胞殘?bào)w。壺菌的侵染體囊離開(kāi)寄主，釋放出更多的壺菌侵染體。在不利環(huán)境下，壺菌侵染體侵染后期會(huì)形成厚壁不動(dòng)孢子囊，通過(guò)空氣、土壌與水體傳播，遇合適條件重新萌發(fā)并開(kāi)始侵染。節(jié)能與環(huán)保是當(dāng)代全球關(guān)注的重要課題，我國(guó)是最大的發(fā)展中國(guó)家，按人口平均計(jì)算也是能源最匱乏的國(guó)家，我國(guó)裝備エ業(yè)較落后，能源利用率還較低，如化工、石油、建材、輕紡、冶金、動(dòng)力、食品、造紙、電子電器等行業(yè)生產(chǎn)中大量的可利用熱能直接排空，排放出ニ氧化碳以及各種有害氣體，既浪費(fèi)能源又污染環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述存在的問(wèn)題，而提供一種能夠有效降低雨生紅球藻中壺菌的感染率，并節(jié)約能源、保護(hù)能源資源、保護(hù)環(huán)境，井能夠規(guī)?；囵B(yǎng)的防治雨生紅球藻中壺菌污染的生產(chǎn)裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的防治雨生紅球藻中壺菌污染的生產(chǎn)裝置，包括ー級(jí)光生物反應(yīng)器和ニ級(jí)光生物反應(yīng)器，所述ニ級(jí)光生物反應(yīng)器通過(guò)管道連接有熱交換器，所述熱交換器的輸入端通過(guò)管道連接有冷凝器，輸出端通過(guò)管道連接有吸收器，所述吸收器的輸入端通過(guò)管道和溶液泵與發(fā)生器連接，輸出端通過(guò)管道和節(jié)流閥與發(fā)生器連接，所述發(fā)生器的輸出端通過(guò)管道與所述冷凝器連接，所述發(fā)生器輸入端通過(guò)管道與水箱連接，所述水箱通過(guò)余熱回收器連接帶有廢熱的煙氣。進(jìn)ー步地，所述帶有廢熱的煙氣為電廠帶廢熱的煙氣或石化燃料電廠帶廢熱的煙氣或生物質(zhì)電廠帶廢熱的煙氣。再進(jìn)ー步地，所述發(fā)生器和吸收器中的介質(zhì)為具有在低壓下吸收水蒸氣，并在高壓下產(chǎn)生水蒸氣的鹽類(lèi)溶液。本實(shí)用新型的生產(chǎn)裝置利用エ廠煙氣余熱提供的能量控制雨生紅球藻生產(chǎn)當(dāng)中的溫度條件，將進(jìn)入蝦青素積累階段的雨生紅球藻孢子細(xì)胞藻液的溫度控制在10 22°C培養(yǎng)，不僅大大降低了壺菌感染率，而且節(jié)省了燃料費(fèi)用，提高了經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng) 爭(zhēng)力，而且大大減少了廢氣、有害氣體的排放，保護(hù)環(huán)境。

圖I為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、ニ級(jí)光生物反應(yīng)器；2、熱交換器；3、冷凝器；4、吸收器；5、溶液泵；6、發(fā)生器；7、節(jié)流閥；8、一級(jí)光生物反應(yīng)器；9、水箱；10、余熱回收器。圖2為采用圖I所示的裝置在在16°C的溫度條件下培養(yǎng)雨生紅球藻的壺菌浸染率；橫坐標(biāo)為培養(yǎng)的天數(shù)，縱坐標(biāo)為浸染率。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖I所示，防治雨生紅球藻中壺菌污染的生產(chǎn)裝置，包括ー級(jí)光生物反應(yīng)器8和ニ級(jí)光生物反應(yīng)器1，ニ級(jí)光生物反應(yīng)器I通過(guò)管道連接有熱交換器2，熱交換器2的輸入端通過(guò)管道連接有冷凝器3，輸出端通過(guò)管道連接有吸收器4，吸收器4的輸入端通過(guò)管道和溶液泵5與發(fā)生器6連接，輸出端通過(guò)管道和節(jié)流閥7與發(fā)生器6連接，發(fā)生器6的輸出端通過(guò)管道與冷凝器3連接，發(fā)生器6輸入端通過(guò)管道與水箱9連接，水箱9通過(guò)余熱回收器10連接帶有廢熱的煙氣。帶有廢熱的煙氣為電廠帶廢熱的煙氣或石化燃料電廠帶廢熱的煙氣或生物質(zhì)電廠帶廢熱的煙氣，給熱交換器2提供動(dòng)力。發(fā)生器6中設(shè)有溴化鋰制冷劑，或其它具有強(qiáng)水蒸氣吸收能力的物質(zhì)。發(fā)生器6和吸收器4中的介質(zhì)為具有在低壓下吸收水蒸氣，并在高壓下產(chǎn)生水蒸氣的鹽類(lèi)溶液，如溴化鋰溶液。其工作過(guò)程如下將ニ級(jí)光生物反應(yīng)器I中的雨生紅球藻藻液通過(guò)管道通入熱交換器2降溫，通過(guò)熱交換器2將藻液培養(yǎng)溫度從30°C左右(或30°C以上)降低至16°C，熱交換器2的能量來(lái)源為電廠煙氣廢熱或其它熱能。將電廠煙氣經(jīng)過(guò)管道輸入到余熱回收器10，加熱常溫?zé)嵩窜浰?8°C，通入發(fā)生器6放出汽化潛熱，發(fā)生器6當(dāng)中的制冷劑溶液水分被熱源蒸汽蒸發(fā)，制冷劑溶液濃度増大，發(fā)生器6中從制冷劑溶液中蒸發(fā)出的水蒸氣向上經(jīng)擋板進(jìn)入冷凝器3，防止液滴隨蒸汽進(jìn)入冷凝器。熱源蒸汽壓カ為0. 050 0. 500Mpa,優(yōu)選0. OlOMpa0通過(guò)制冷劑產(chǎn)生高壓冷劑水蒸氣，高壓冷劑水蒸氣通入冷凝器3中變?yōu)楦邏阂簯B(tài)冷劑水，通過(guò)節(jié)流閥7后變?yōu)榈蛪豪鋭┧魵猓M(jìn)入熱交換器2吸熱變?yōu)榈蛪豪鋭┮簯B(tài)水，低壓冷劑液態(tài)水進(jìn)入吸收器4釋放熱量，然后泵回發(fā)生器6。熱源水凝結(jié)后回收至余熱回收器10加熱提供熱源。采用圖I所示的裝置在在16°C的溫度條件下培養(yǎng)雨生紅球藻的壺菌浸染率參閱圖2所示，其中，橫坐標(biāo)為培養(yǎng)的天數(shù)，縱坐標(biāo)為浸染率，雨生紅球藻中壺菌污染率降至0. 2% -0. 6%，明顯低于采用常規(guī)的培養(yǎng)裝置。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技木。
權(quán)利要求1.一種防治雨生紅球藻中壺菌污染的生產(chǎn)裝置，其特征在于包括一級(jí)光生物反應(yīng)器和二級(jí)光生物反應(yīng)器，所述二級(jí)光生物反應(yīng)器通過(guò)管道連接有熱交換器，所述熱交換器的輸入端通過(guò)管道連接有冷凝器，輸出端通過(guò)管道連接有吸收器，所述吸收器的輸入端通過(guò)管道和溶液泵與發(fā)生器連接，輸出端通過(guò)管道和節(jié)流閥與發(fā)生器連接，所述發(fā)生器的輸出端通過(guò)管道與所述冷凝器連接，所述發(fā)生器輸入端通過(guò)管道與水箱連接，所述水箱通過(guò)余熱回收器連接帶有廢熱的煙氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防治雨生紅球藻中壺菌污染的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述帶有廢熱的煙氣為電廠帶廢熱的煙氣或石化燃料電廠帶廢熱的煙氣或生物質(zhì)電廠帶廢熱的煙氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防治雨生紅球藻中壺菌污染的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述發(fā)生器和吸收器中的介質(zhì)為具有在低壓下吸收水蒸氣，并在高壓下產(chǎn)生水蒸氣的鹽類(lèi)溶液。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及防治雨生紅球藻中壺菌污染的生產(chǎn)裝置，包括一級(jí)光生物反應(yīng)器和二級(jí)光生物反應(yīng)器，所述二級(jí)光生物反應(yīng)器通過(guò)管道連接有熱交換器，所述熱交換器的輸入端通過(guò)管道連接有冷凝器，輸出端通過(guò)管道連接有吸收器，所述吸收器的輸入端通過(guò)管道和溶液泵與發(fā)生器連接，輸出端通過(guò)管道和節(jié)流閥與發(fā)生器連接，所述發(fā)生器的輸出端通過(guò)管道與所述冷凝器連接，所述發(fā)生器輸入端通過(guò)管道與水箱連接，所述水箱通過(guò)余熱回收器連接帶有廢熱的煙氣，其原理主要是利用工廠煙氣的余熱提供能量，為雨生紅球藻藻液溫度降低的溫控裝置，不僅節(jié)省了燃料費(fèi)用，提高了經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，而且大大減少了廢氣、有害氣體的排放，保護(hù)環(huán)境。
文檔編號(hào)C12M1/00GK202519240SQ201220073440

公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者劉振東, 張繼泰, 李江川, 羅志相 申請(qǐng)人:武漢凱迪工程技術(shù)研究總院有限公司