專利名稱：一種分體式微藻養(yǎng)殖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微藻養(yǎng)殖裝置，尤其是一種分體式微藻養(yǎng)殖裝置。
背景技術(shù)：
微藻是一類在全球水體廣泛分布，營養(yǎng)豐富、光合利用度高的浮游植物。微藻光合效率極高，生長迅速，通過微藻光合作用每年固定的二氧化碳占全球二氧化碳固定量的40%以上，制造出大約50%的大氣中的氧氣。同時(shí)，微藻細(xì)胞代謝產(chǎn)生豐富的多糖、蛋白質(zhì)、色素等營養(yǎng)物質(zhì)，使其在食品、醫(yī)藥、基因工程、能源、新材料和環(huán)境治理等領(lǐng)域具有很好的開發(fā)前景。近年來，微藻在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)過程中多采用室內(nèi)外開放池式培育，這種生產(chǎn)模式存在占地大、生產(chǎn)不穩(wěn)定、易污染、培養(yǎng)效率低等問題，尤其是將微藻作為食品在加工過程中，不可避免的重金屬污染和有機(jī)殘留大大降低了食品的安全性，嚴(yán)重制約了微藻產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前，國內(nèi)外在利用密閉式光反應(yīng)器高效培養(yǎng)微藻的研究中取得了一定的成果，具有代表性的光反應(yīng)器主要有以下幾種:1、管道式反應(yīng)器，2、板式反應(yīng)器，3、光纖反應(yīng)器，
4、發(fā)光二極管反應(yīng)器等，這些光反應(yīng)器可以優(yōu)化控制和少量提高產(chǎn)出。但是在實(shí)踐中仍然存在一些問題，如光能利用率低，氣體交換不暢，高能耗、高成本等；更重要的是，多數(shù)光生物反應(yīng)器系統(tǒng)培養(yǎng)單元較小，不能規(guī)?；瘮U(kuò)大生產(chǎn)，而一些大規(guī)模聯(lián)通的設(shè)備，如大容量管道式光反應(yīng)器在培養(yǎng)過程中經(jīng)常由于生物污染所導(dǎo)致整個(gè)培養(yǎng)過程失敗，因此造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。另一方面，用于微藻養(yǎng)殖的循環(huán)方法主要有:氣體動(dòng)力循環(huán)和泵動(dòng)力循環(huán)兩種，其中氣體動(dòng)力循環(huán)對氣體的消耗量大、能耗高，而泵動(dòng)力循環(huán)則存在供氣不暢或高溶解氧所造成的微藻生長效率低下或者微藻死亡的問題。
發(fā)明內(nèi)容基于上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型針對現(xiàn)有微藻養(yǎng)殖裝置，提供一種新的分體式結(jié)構(gòu)的微藻養(yǎng)殖裝置。本實(shí)用新型提供一種分體式微藻養(yǎng)殖裝置，包括培養(yǎng)器、進(jìn)液管、供氣管、排液管、循環(huán)管、閥門、循環(huán)泵、收集管，由培養(yǎng)器、進(jìn)液管、供氣管、排液管、循環(huán)管、閥門構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的分體裝置，分體裝置與循環(huán)泵、收集管、閥門組合構(gòu)成所述的分體式微藻養(yǎng)殖裝置；其中，培養(yǎng)器頂部設(shè)置有排氣口、進(jìn)液口，側(cè)壁設(shè)置有循環(huán)進(jìn)液口，底部設(shè)置有出液口 ；所述循環(huán)管一端與培養(yǎng)器循環(huán)進(jìn)液口連接；所述進(jìn)液管與進(jìn)液口連接，進(jìn)液管上設(shè)置有閥門；所述排液管一端與出液口連接，排液管管上設(shè)置有管口和閥門；所述供氣管與排液管連接，供氣管上設(shè)置有閥門；所述循環(huán)泵與分體裝置上的循環(huán)管另一端連接，收集管與分體裝置上的排液管連接，收集管末端設(shè)置有閥門。優(yōu)選的，所述分體式微藻養(yǎng)殖裝置至少設(shè)置I個(gè)分體裝置，分體裝置間通過培養(yǎng)器連通管連接。優(yōu)選的，所述分體式微藻養(yǎng)殖裝置中的培養(yǎng)器為透明中空柱狀容器，底部為半球形或倒錐體形，高度50-300cm，直徑5-150cm ;或者所述培養(yǎng)器為透明的平板狀方體容器，長 30_200cm、寬 5_50cm、高 50_200cm。優(yōu)選的，所述分體式微藻養(yǎng)殖裝置中的循環(huán)進(jìn)液口位于培養(yǎng)器靠近頂端1/3內(nèi)的位置。優(yōu)選的，所述分體式微藻養(yǎng)殖裝置中的排液管上設(shè)置有2個(gè)管口。優(yōu)選的，所述分體式微藻養(yǎng)殖裝置的供氣管位于培養(yǎng)器外部。優(yōu)選的，所述分體式微藻養(yǎng)殖裝置的進(jìn)液管設(shè)置I個(gè)以上分支管路，供氣管設(shè)置I個(gè)以上分支管路，分支管路可變換形狀。優(yōu)選的，所述分體式微藻養(yǎng)殖裝置的進(jìn)液管、供氣管、循環(huán)管、收集管可變換形狀，如U形、L形、S形。本實(shí)用新型提供的一種分體式微藻養(yǎng)殖裝置，可以保障微藻在培養(yǎng)過程中相對獨(dú)立，同時(shí)又可以無限制并聯(lián)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是通過獨(dú)立控制可以有效防止外來污染進(jìn)入，優(yōu)化氣體供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)或半自動(dòng)的微藻養(yǎng)殖。本實(shí)用新型采用獨(dú)立培養(yǎng)器分體裝置使其占地小，可自由分體和組合，不受地形、環(huán)境等條件的限制；培養(yǎng)過程可以循環(huán)利用培養(yǎng)液等物料，有利于控制能耗從而降低成本；培養(yǎng)過程中可根據(jù)微藻的不同生長階段特性，選擇分體培養(yǎng)或者聯(lián)體培養(yǎng)，提高微藻生產(chǎn)效率和生物合成率，減少環(huán)境排放壓力。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中:


圖1是本實(shí)用新型一種分體式微藻養(yǎng)殖裝置結(jié)構(gòu)圖；以上附圖中所示標(biāo)注為:1培養(yǎng)器、2排氣口、3進(jìn)液口、4循環(huán)進(jìn)液口、5出液口、6進(jìn)液管、7供氣管、8排液管、9培養(yǎng)器連通管、10收集管、11閥門、12循環(huán)泵、13分體裝置一、14分體裝置二、15循環(huán)管。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型如說明書附圖所示，提供兩個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說明。但不限于以下方式實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行簡單變化應(yīng)用。實(shí)施例1:單獨(dú)使用一個(gè)分體裝置的微藻養(yǎng)殖裝置，如僅含有分體裝置(13)的微藻培養(yǎng)裝置。培養(yǎng)器⑴通過支架固定，頂部進(jìn)液口⑶與進(jìn)液管(6)連接，頂部排氣口⑵可設(shè)置有濾網(wǎng)，底部出液口(5)與排液管⑶連接，排液管⑶上設(shè)有兩個(gè)閥門(11)。使用時(shí)，首先關(guān)閉排液管(8)上靠近出液口(5)的閥門(11)，同時(shí)打開進(jìn)液管(6)上的閥門(11)使藻液、培養(yǎng)液和水經(jīng)過進(jìn)液管(6)輸送進(jìn)入培養(yǎng)器(I)。排液管(8)上位于出液口(5)和閥門(11)之間設(shè)置有管口連接供氣管(7)，供氣管(7)另一端連接到含有空氣、二氧化碳?xì)怏w或其他混合氣體的充氣裝置上，供氣管(7)上可設(shè)置氣體流量計(jì)、氣壓計(jì)或減壓閥，供氣管(7)上的閥門(11)用于調(diào)節(jié)通入培養(yǎng)器(I)的氣體流量，氣體經(jīng)過培養(yǎng)器(I)的培養(yǎng)液后從排氣口(2)排出，藻液在培養(yǎng)器(I)中獨(dú)立培養(yǎng)。當(dāng)需要循環(huán)培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)器(I)底部通過出液口(5)、排液管(8)連接收集管(10)，收集管(10)與循環(huán)泵(12)相連，循環(huán)泵
(12)的出口端連接循環(huán)管(15)，循環(huán)管(15)與培養(yǎng)器(I)上的循環(huán)進(jìn)液口(4)相連，收集管(10)的另一端設(shè)置有閥門(11)。使用時(shí)，關(guān)閉收集管(10)上的閥門(11)，同時(shí)打開排液管(8)上的兩個(gè)閥門(11)，使培養(yǎng)器(I)內(nèi)的藻液、培養(yǎng)液通過出液口(5)，經(jīng)排液管(8)、收集管(10)、循環(huán)泵(12)、循環(huán)管(15)、循環(huán)進(jìn)液口(4)回流到培養(yǎng)器(I)內(nèi)。調(diào)節(jié)供氣管
(7)上的閥門(11)，控制循環(huán)泵(12)的轉(zhuǎn)速(循環(huán)泵(12)可連接或不連接變頻器調(diào)速)，使氣體從排氣口(2)排出，藻液在培養(yǎng)器(I)中循環(huán)培養(yǎng)。實(shí)施例2:聯(lián)體使用兩個(gè)或多個(gè)分體裝置的微藻養(yǎng)殖裝置，如含有分體裝置(13)和分體裝置(14)的微藻培養(yǎng)裝置。分體裝置(13)和分體裝置(14)的結(jié)構(gòu)相同，連接分體裝置(13)和分體裝置(14)時(shí)，分體裝置(13)底部的排液管⑶上靠近出液口(5)位置的閥門(11)打開，靠近收集管(10)位置的閥門(11)關(guān)閉，排液管⑶上兩個(gè)閥門(11)之間設(shè)置有管口，培養(yǎng)器連通管(9) 一端連接管口，另一端與分體裝置(14)中培養(yǎng)器(I)上的循環(huán)進(jìn)液口(4)相連，分體裝置(14)中培養(yǎng)器(I)的底部通過出液口(3)、排液管(8)、收集管(10)與循環(huán)泵(12)相連。使用時(shí)，關(guān)閉收集管(10)上的閥門(11)，打開分體裝置(14)中排液管
(8)上的兩個(gè)閥門(11)，分體裝置(13)中培養(yǎng)器(I)內(nèi)的藻液、培養(yǎng)液通過出液口(5)，經(jīng)排液管(8)、培養(yǎng)器連通管(9)、進(jìn)入分體裝置(14)的培養(yǎng)器(I)內(nèi)，再經(jīng)分分體裝置(14)中培養(yǎng)器(I)的排液管(8)、收集管(10)、循環(huán)泵(12)、循環(huán)管(15)回流到分體裝置(13)中的培養(yǎng)器⑴內(nèi)。調(diào)節(jié)多個(gè)分體裝置中的供氣管⑵上閥門(11)，控制循環(huán)泵(12)的轉(zhuǎn)速(循環(huán)泵(12)可連接或不連接變頻器調(diào)速)，使氣體從各個(gè)分體裝置中的排氣口(2)中排出，藻液、培養(yǎng)液在各個(gè)分體裝置中循環(huán)培養(yǎng)。當(dāng)需要分體培養(yǎng)時(shí)，關(guān)閉各個(gè)分體裝置排液管(8)上的兩個(gè)閥門(11)，關(guān)閉循環(huán)泵(12)，調(diào)節(jié)各個(gè)分體裝置供氣管(7)上閥門(11)，使氣體進(jìn)入分體裝置養(yǎng)殖，氣體從各個(gè)分體裝置中培養(yǎng)器(I)的排氣口(2)排出。培養(yǎng)完成后，關(guān)閉各個(gè)分體裝置中供氣管(7)上閥門(11)，打開排液管(8)上兩個(gè)閥門(11)，關(guān)閉循環(huán)泵(12)，使藻液經(jīng)收集管(10)流出進(jìn)行收集。藻液收集完畢后，將消毒液經(jīng)進(jìn)液管(6)從各個(gè)分裝置體中進(jìn)液口(3)注入培養(yǎng)器(I)中，關(guān)閉收集管(10)上閥門(11)，關(guān)閉供氣管(7)上閥門(11)，打開其余所有閥門(11)，開啟循環(huán)泵(12)進(jìn)行循環(huán)消毒清洗。消毒清洗完畢后，打開收集管(10)上的閥門(11)，將殘留消毒液排盡。最后，用清水(無菌水)重復(fù)上述步驟進(jìn)行沖刷漂洗，除去裝置及管道內(nèi)藻液和消毒液殘留，以備下一次養(yǎng)殖。
權(quán)利要求1.一種分體式微藻養(yǎng)殖裝置，包括培養(yǎng)器、進(jìn)液管、供氣管、排液管、循環(huán)管、閥門、循環(huán)泵、收集管，由培養(yǎng)器、進(jìn)液管、供氣管、排液管、循環(huán)管、閥門構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的分體裝置，分體裝置與循環(huán)泵、收集管、閥門組合構(gòu)成所述的分體式微藻養(yǎng)殖裝置；其中，培養(yǎng)器頂部設(shè)置有排氣口和進(jìn)液口，側(cè)壁設(shè)置有循環(huán)進(jìn)液口，底部設(shè)置有出液口，循環(huán)管一端與培養(yǎng)器循環(huán)進(jìn)液口連接，進(jìn)液管與進(jìn)液口連接，進(jìn)液管上設(shè)置有閥門，排液管一端與出液口連接，排液管管上設(shè)置有管口和閥門，供氣管與排液管連接，供氣管上設(shè)置有閥門；循環(huán)泵與分體裝置上的循環(huán)管另一端連接，收集管與分體裝置上的排液管連接，收集管末端設(shè)置有閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式微藻養(yǎng)殖裝置，其特征在于，所述分體式微藻養(yǎng)殖裝置至少設(shè)置I個(gè)分體裝置，分體裝置間通過培養(yǎng)器連通管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式微藻養(yǎng)殖裝置，其特征在于，所述培養(yǎng)器為透明中空柱狀容器，底部為半球形或倒錐體形，高度50-300cm，直徑5-150cm ;或者所述培養(yǎng)器為透明的平板狀方體容器，長30-200cm、寬5-50cm、高50_200cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式微藻養(yǎng)殖裝置，其特征在于，所述循環(huán)進(jìn)液口位于培養(yǎng)器靠近頂端1/3內(nèi)的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式微藻養(yǎng)殖裝置，其特征在于，所述排液管上設(shè)置有2個(gè)管口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式微藻養(yǎng)殖裝置，其特征在于，所述供氣管位于培養(yǎng)器外部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式微藻養(yǎng)殖裝置，其特征在于，所述進(jìn)液管設(shè)置I個(gè)以上分支管路，所述供氣管設(shè)置I個(gè)以上分支管路，分支管路可變換形狀。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種分體式微藻養(yǎng)殖裝置，包括培養(yǎng)器、進(jìn)液管、供氣管、排液管、循環(huán)管、閥門、循環(huán)泵、收集管，由培養(yǎng)器、進(jìn)液管、供氣管、排液管、循環(huán)管、閥門構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的分體裝置，分體裝置與循環(huán)泵、收集管、閥門組合構(gòu)成所述的分體式微藻養(yǎng)殖裝置；本實(shí)用新型可以保障微藻在培養(yǎng)過程中相對獨(dú)立，同時(shí)又可以無限制并聯(lián)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，采用獨(dú)立培養(yǎng)器分體裝置使其占地小，可自由分體和組合，不受地形、環(huán)境等條件的限制；培養(yǎng)過程可以循環(huán)利用培養(yǎng)液等物料，有利于控制能耗從而降低成本；培養(yǎng)過程中可根據(jù)微藻的不同生長階段特性，選擇分體培養(yǎng)或者聯(lián)體培養(yǎng)，提高微藻生產(chǎn)效率和生物合成率，減少環(huán)境排放壓力。
文檔編號(hào)C12M1/00GK202925000SQ2012206266
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者駱野鳴, 文仲良 申請人:駱野鳴