本發(fā)明涉及光合微生物的培養(yǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種靜態(tài)薄層液體培養(yǎng)模式的培養(yǎng)方法及光生物反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

光合微生物是一類(lèi)以光為唯一或主要能量來(lái)源而生活的微生物，包括微藻、藍(lán)細(xì)菌等含有葉綠素、可進(jìn)行光合作用的微生物。這類(lèi)微生物有著重要的生物利用價(jià)值，特別是微藻，富含蛋白質(zhì)，可作為水產(chǎn)餌料或畜禽飼料(如螺旋藻)；更重要的，某些微藻在特定條件下能夠大量合成次生代謝物，如油脂、類(lèi)胡蘿卜素、多糖等，這些物質(zhì)往往是具有極高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生物活性物質(zhì)，可以用在功能食品、食品添加劑、制藥、生物能源等領(lǐng)域。其中，通過(guò)微藻大規(guī)模培養(yǎng)提取微藻油脂，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成液體燃料、如生物柴油被認(rèn)為是解決生物能源生產(chǎn)與固碳減排的最重要途徑之一。

微藻大量培養(yǎng)已有幾十年歷史，目前的工業(yè)化微藻培養(yǎng)為液體浸沒(méi)式，即以大量培養(yǎng)液作為微藻生長(zhǎng)的介質(zhì)，將藻種浸沒(méi)在培養(yǎng)液內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。浸沒(méi)式培養(yǎng)又主要包括開(kāi)放式培養(yǎng)池與密閉式光生物反應(yīng)器(photo-bioreactor，PBR)兩種形式。

開(kāi)放式培養(yǎng)池的優(yōu)點(diǎn)在于建造和運(yùn)行的成本較低，然而，液體表面下部藻細(xì)胞受光度弱，池底細(xì)胞往往難以接受到充分光照，而且，開(kāi)放池占地面積大，在培養(yǎng)時(shí)還需使用大功率的攪拌裝置和曝氣設(shè)備。此外，開(kāi)放式培養(yǎng)池受外部自然環(huán)境影響很大，易受到細(xì)菌體和病蟲(chóng)害的污染，直接影響藻的生長(zhǎng)和生物質(zhì)增殖。

與此相比，密閉式PBR一般是采用透光材料(如玻璃、有機(jī)玻璃、塑料薄膜等)制成光徑小的容器。如臥式或立式玻璃管、平板式玻璃水槽等現(xiàn)有光生物反應(yīng)器，其培養(yǎng)體系的光照面積/體積比較大，細(xì)胞光照較充分，光合微生物細(xì)胞培養(yǎng)密度較開(kāi)放式培養(yǎng)池更高，環(huán)境條件可控性強(qiáng)，更不易受外部環(huán)境污染。但是密閉式PBR同樣也需要循環(huán)\攪拌裝置、曝氣裝置， 而單位空間體積的有效培養(yǎng)面積較小。而且，該類(lèi)PBR通常其本體的造價(jià)較昂貴，運(yùn)行維護(hù)成本高，難于規(guī)模化培養(yǎng)，無(wú)法達(dá)到理想的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)，這些是實(shí)現(xiàn)微藻規(guī)?；a(chǎn)業(yè)最直接的制約因素，也是微藻產(chǎn)品成本無(wú)法達(dá)到大眾化消費(fèi)目標(biāo)的原因。同時(shí)，這些傳統(tǒng)的浸沒(méi)式培養(yǎng)方式，由于必須使用攪拌、曝氣、循環(huán)機(jī)械等，因此無(wú)法供一些特殊藻類(lèi)的高效培養(yǎng)，如發(fā)菜、葛仙米及地皮菜。

另外，密閉式光生物反應(yīng)器若采用玻璃材質(zhì)，由于玻璃容器通常采用吹制工藝，要制作大型的、適于規(guī)?；a(chǎn)的玻璃容器，目前存在很大的技術(shù)難度，即使是中小型試驗(yàn)用的玻璃管，其造價(jià)也相當(dāng)高，而在連接組裝過(guò)程中，還要借助許多連接組件，如專(zhuān)用的連接膠套，連接頭，U形彎管等，還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)玻璃管或連接組件的破損，維護(hù)起來(lái)也有困難。

前述的開(kāi)放式、封閉式由于培養(yǎng)液在不停的循環(huán)和流動(dòng)，因此，一旦培養(yǎng)液的局部被污染，則很快在全部的培養(yǎng)液范圍內(nèi)產(chǎn)生爆發(fā)性的污染；而固態(tài)的培養(yǎng)方式，經(jīng)常是通過(guò)頂部的供液裝置給多孔質(zhì)材料表面供液，故同樣無(wú)法避免污染源的快速傳播。

另外，還有一類(lèi)固態(tài)培養(yǎng)的光生物反應(yīng)器，將藻種附著在能夠吸附并釋放水分的多孔質(zhì)材料表面，通過(guò)慢慢向多孔質(zhì)材料供應(yīng)培養(yǎng)液，供附著其上的藻種生長(zhǎng)。然而這種固態(tài)培養(yǎng)方法，往往在很大程度上要依賴(lài)多孔質(zhì)材料的保水性能以及藻種附著特性，若材質(zhì)保水性差，則需要不停地供水，耗費(fèi)能量；而若藻種附著性差，藻種易脫離，則無(wú)法使藻種正常生長(zhǎng)。這些多孔材質(zhì)往往是不透光材料，會(huì)吸附較多光能，藻種對(duì)光的利用效率不高，其多孔性還會(huì)讓藻種進(jìn)入其內(nèi)堵塞孔道，給后續(xù)供液、收獲、清潔及消毒帶來(lái)困難。而且，該固態(tài)培養(yǎng)方式往往非常不適用于體積較大的藻類(lèi)，如發(fā)菜、葛仙米及地皮菜等的培養(yǎng)。

綜上所述，現(xiàn)有的光生物反應(yīng)器大致存在如下一些技術(shù)問(wèn)題：①、開(kāi)放式跑道池占地大，培養(yǎng)密度低，培養(yǎng)液循環(huán)能耗高，易受外界污染；②、密閉式的透光容器造價(jià)高，尤其玻璃容器，受限于玻璃加工工藝的特殊性，無(wú)法一次成型，制造成本、安裝及維護(hù)成本都非常高，且同樣存在細(xì)胞密度低，空間利用度不足，能耗高的問(wèn)題。③、無(wú)論是開(kāi)放式跑道池還是密閉式透光容器，都需要消耗大量培養(yǎng)液和能量，收獲時(shí)培養(yǎng)液濃度低，需經(jīng)過(guò)繁瑣的分離、過(guò)濾和干燥處理程序的技術(shù)缺陷，無(wú)法降低微藻產(chǎn)品成 本。④固態(tài)培養(yǎng)光生物反應(yīng)器，對(duì)于材質(zhì)本身的依賴(lài)性很大、光利用效率低，其適用性也比較受局限，其供液裝置是一種耗能裝置，故無(wú)法更進(jìn)一步降低培養(yǎng)成本。⑤現(xiàn)有的光生物反應(yīng)器均不利于污染源的有效隔離與控制。

為此，本發(fā)明人希望能夠提供一種造價(jià)成本低廉、單位空間體積有效培養(yǎng)面積更大、光能利用效率高、培養(yǎng)能耗低、適用性廣、收獲程序簡(jiǎn)化及適于藻大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化培養(yǎng)的光生物反應(yīng)器，以便整體降低微藻的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種有別于傳統(tǒng)的、產(chǎn)率高，能耗少、適用性廣、適于規(guī)模化培養(yǎng)光合微生物的培養(yǎng)方法及光生物反應(yīng)器。

為此目的，提供了一種光合微生物培養(yǎng)方法，所述方法是將光合微生物接種到薄層的液態(tài)培養(yǎng)基中培養(yǎng)，其中培養(yǎng)液的厚度不大于10cm，在培養(yǎng)周期內(nèi)不對(duì)培養(yǎng)液做任何均質(zhì)化操作，向該培養(yǎng)液提供光源照射。

其中，所述培養(yǎng)液以層狀在豎直高度上層疊。

根據(jù)所述的培養(yǎng)方法，本發(fā)明還涉及一種光生物反應(yīng)器，其包括在至少一個(gè)板體，所述板體沿水平方向延伸，具有相反的上表面和下表面，并且在外圍設(shè)有從相應(yīng)板體的上表面向上延伸的圍堰部，所述板體的上表面和圍堰部的內(nèi)表面形成用于容納培養(yǎng)目標(biāo)光合微生物(下文中簡(jiǎn)稱(chēng)“光生物”)的培養(yǎng)液的空間，其中，所述圍堰部的高度不大于10cm。

借助上述特征，可使本發(fā)明的光生物反應(yīng)器在培養(yǎng)微藻的時(shí)候，培養(yǎng)液的最大厚度不超過(guò)10cm，因而可在不攪拌的情況下，處于培養(yǎng)液底層的光合微生物依然可以接收到充分的光照，節(jié)省了由于攪拌、混合等均質(zhì)化所需的巨大能耗。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述光生物反應(yīng)器包括多個(gè)所述板體，所述多個(gè)板體在豎直方向上層疊布置，且所述多個(gè)板體被支撐使得相鄰的板體之間間隔一預(yù)定距離。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，相鄰的板體之間設(shè)置多個(gè)支撐柱，所述支撐柱用于支撐上面的板體。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述圍堰部與相應(yīng)板體一體地形成，或者單 獨(dú)形成之后被附接到相應(yīng)板體。

根據(jù)一個(gè)可行的實(shí)施方式，所述支撐柱與相應(yīng)板體一體地形成，或者單獨(dú)形成之后被附接到相應(yīng)板體的下表面。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述圍堰部相對(duì)于相應(yīng)板體的上表面成大于或等于90度的傾角。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述圍堰部高出相應(yīng)板體的上表面1mm-10cm，優(yōu)選為1mm-5mm、10mm-30mm或30mm-100mm。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述圍堰部由與板體相同或不同的材料制成，和/或所述支撐柱由與板體相同或不同的材料制成。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述支撐柱是具有圓形、長(zhǎng)方形或方形橫截面的柱或管的形式。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述板體由透光的玻璃或透光率高的塑料制成。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述板體由下述材料之一制成：玻璃，GPPS，透明ABS，AS(苯乙烯丙烯腈)，PVC、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，PC(聚碳酸脂)，PS(聚苯乙烯)。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述板體由平板玻璃制成，并且所述圍堰部是附接到板體的膠條，優(yōu)選為透明膠條，即在該平板玻璃的四周粘接一圈透明膠條形成一個(gè)培養(yǎng)液的容納空間。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述板體由有機(jī)材料制成，并且所述圍堰部與板體一體成型。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，各板體之間的間距相同或不同。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述各板體的尺寸從上至下依次增大，使光生物反應(yīng)器的至少一側(cè)呈現(xiàn)出斜面狀。該斜面的一側(cè)設(shè)有光源，借助斜面，可使兩層板體之間進(jìn)入更多的光線(xiàn)。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述板體的規(guī)格為長(zhǎng)度10m×寬度1m，相鄰板體之間的間距為0.04m。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述支撐柱上形成于光能夠透過(guò)的孔。

根據(jù)本發(fā)明的光生物反應(yīng)器，進(jìn)行光生物培養(yǎng)的板體為平板結(jié)構(gòu)，其加工制造簡(jiǎn)單、成本低，而且能夠做到單個(gè)板體的培養(yǎng)面積較大，厚度也可以相對(duì)較薄，透明度可以很高。多個(gè)板體(平板)豎直層疊設(shè)置，使結(jié) 構(gòu)集成化，單位占地空間的有效培養(yǎng)面積最大化，具有顯著的比表面積優(yōu)勢(shì)。由于各板體為透明度材質(zhì)，所以受光面積大，光利用效率非常高。采用本發(fā)明的光生物反應(yīng)器，各層板體上的藻液被攤薄，以其一個(gè)表面直接與環(huán)境接觸，故可以充分與空氣中CO₂接觸和吸收的同時(shí)，還充分接收外部的光照，使培養(yǎng)液最底層的光合微生物也可以接收到光源，減少遮擋；結(jié)構(gòu)的集成化有利于反應(yīng)器的固定、以及提高空間利用效率。運(yùn)用本發(fā)明的方法和光生物反應(yīng)器培養(yǎng)微藻過(guò)程中，不需要大量的水體，更無(wú)需輸送\循環(huán)機(jī)械或攪拌操作，節(jié)省了輸送、循環(huán)和攪拌能耗，又能很好地獲得光照，有效控制局部污染源的爆發(fā)性擴(kuò)散；在收獲時(shí)，由于培養(yǎng)液量少，降低了所培養(yǎng)的光生物與培養(yǎng)液分離難度，縮短了收獲周期，能夠獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的光生物反應(yīng)器開(kāi)創(chuàng)了一種薄層、靜態(tài)的培養(yǎng)方式，是一種介于浸沒(méi)式培養(yǎng)與固態(tài)式培養(yǎng)之間的全新培養(yǎng)模式，更可應(yīng)用于體積和形態(tài)千差萬(wàn)別的各種藻類(lèi)的養(yǎng)殖。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和其它方面、優(yōu)勢(shì)和特征將通過(guò)參考附圖給出的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。但是，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)理解，圖中示出的實(shí)施例僅僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理，而不意于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求限定。其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光生物反應(yīng)器的立體圖；

圖2是圖1的正視圖；以及

圖3是沿圖1中A-A的剖視圖。

圖4是與根據(jù)本發(fā)明的光生物反應(yīng)器形成對(duì)比的臥管式管道光生物反應(yīng)器的立體圖。

圖5是在200m²的占地面積內(nèi)采用圖4中的反應(yīng)器進(jìn)行光生物培養(yǎng)的空間布局示意圖。

圖6是在200m²的占地面積內(nèi)采用圖1的光生物反應(yīng)器進(jìn)行光生物培養(yǎng)的空間布局示意圖。

具體實(shí)施方式

總體上，本發(fā)明提供的光生物反應(yīng)器是一種多層板體層疊的光生物反 應(yīng)器，其包括在豎直方向上層疊且呈預(yù)定間距布置的多個(gè)板體，所述多個(gè)板體沿水平方向延伸，每個(gè)板體具有用于放置培養(yǎng)目標(biāo)光生物的培養(yǎng)液的上表面和相反的下表面，每個(gè)板體的外圍設(shè)有從相應(yīng)板體伸出的傾斜于相應(yīng)板體的上表面向上延伸的圍堰部。

圖1至3示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光生物反應(yīng)器100。

從圖中可以看出，光生物反應(yīng)器100包括在豎直方向上層疊布置的多個(gè)板體20和位于相鄰的板體之間的多個(gè)支撐柱40。各板體20沿水平方向延伸，并且具有用于放置培養(yǎng)目標(biāo)光生物的培養(yǎng)液的上表面22和相反的下表面24。每個(gè)板體20的外圍設(shè)有從相應(yīng)板體20伸出的傾斜于相應(yīng)板體20的上表面22向上延伸的圍堰部26。

各板體20形成光生物反應(yīng)器的培養(yǎng)板，即，各板體20的上表面22、板體20的圍堰部26的內(nèi)表面限定盛納培養(yǎng)液的空間30。

形成光生物反應(yīng)器的板體20可采用由玻璃材料或有機(jī)材料制成的透明平板。相對(duì)于管狀的、槽狀的、或罐狀的光生物反應(yīng)器而言，根據(jù)本發(fā)明的由平板構(gòu)成的光生物反應(yīng)器加工制造簡(jiǎn)單、成本低，而且能夠做到單個(gè)培養(yǎng)板的培養(yǎng)面積較大，厚度也可以相對(duì)較薄，透明度可以更高。

各板體20在豎直方向上層疊布置，使結(jié)構(gòu)集成化，單位占地空間的有效培養(yǎng)面積最大化。

由于各板體20的材料為透明度高的材質(zhì)，在藻的培養(yǎng)初期，由于各板體20上的藻還未形成深綠色的生物膜，故來(lái)自外部的光可以透過(guò)各層板體20上表面達(dá)到相鄰的下層板體的培養(yǎng)液面上，同樣也可以從各層板體20的下表面到達(dá)上層板體的培養(yǎng)液面上，光照效率較高。光源從板體20的上表面直接照射上面的藻細(xì)胞并且透過(guò)板體20而照射到在下面的板體20的上表面22上培養(yǎng)的光生物細(xì)胞，所以受光面積大，光利用效率非常高。

利用本結(jié)構(gòu)的光生物反應(yīng)器，使用的水體少，所以光生物的培養(yǎng)無(wú)需攪拌，節(jié)省能耗。另外，由于水量少，收獲時(shí)可以減少工序并且因而降低收獲成本。因而，利用本結(jié)構(gòu)的光生物反應(yīng)器培養(yǎng)光生物為靜止培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò)程中無(wú)需提供輸送或攪拌動(dòng)力，又能很好地獲得光照。

根據(jù)本發(fā)明，各板體20的圍堰部26可以與板體20一體形成，也可以單獨(dú)形成之后附接到板體20。

在板體20由玻璃材料制成時(shí)，圍堰部26可以是粘接到板體20外圍的 一圈膠條，優(yōu)選透明膠條。對(duì)于有機(jī)材料的板體20來(lái)說(shuō)，圍堰部26可以與板體20一體成型。

形成板體20的材料可以為玻璃或透光率高的塑料，如GPPS，透明ABS，AS(苯乙烯丙烯腈)，PVC、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，PC(聚碳酸脂)，PS(聚苯乙烯)等。形成圍堰部26的材料可以是與板體20相同的材料，也可以用其它透明材料，如膠條、玻璃膠等。

圍堰部26與板體20的上表面22成大于或等于90度的角度，以便于在上表面22上培養(yǎng)的光生物被以高壓水/氣吹出至板體20外，從而實(shí)現(xiàn)光生物的收獲；較佳地是圍堰部26與板體20的上表面22成大于90度的角度并且在兩者結(jié)合處之間形成圓角，防止形成收獲死角或清潔死角。可選地，所述圍堰部26高出相應(yīng)板體20的上表面22的距離為1mm-10cm，優(yōu)選為1mm-5mm。

各板體20之間的間距根據(jù)光源布置、光生物的培養(yǎng)和收獲要求來(lái)確定。

支撐柱40的形狀、材料、數(shù)量、間距以及布置方式可以不限制，只需支撐柱40具有一定強(qiáng)度，足夠支撐在上面堆疊的板體20及其上表面22上的培養(yǎng)液。優(yōu)選地，支撐柱40采用透明材質(zhì)，如玻璃、亞克力、PC等材質(zhì)。支撐柱40可具有任何適宜的形狀，包括但不限制于圓柱形、圓管形、方形、長(zhǎng)條形等。

在圖示實(shí)施例中，支撐柱40被成排布置。另外可選地，支撐柱40上設(shè)置有用于使光能夠透過(guò)的孔。

對(duì)于玻璃板體20而言，支撐柱40可以用玻璃柱，也可以是非玻璃柱。支撐柱40可以與上面和下面的板體20都分離，也可以粘接于上面板體20的下表面24。

對(duì)于由有機(jī)透明材料制成的板體20而言，支撐柱40可以與板體20一體成型。

采用根據(jù)本發(fā)明的光生物反應(yīng)器100，實(shí)現(xiàn)了很大程度上增大比表面積的技術(shù)目的。然而，這可能導(dǎo)致本來(lái)水量很少的培養(yǎng)液快速蒸發(fā)的問(wèn)題，為此，本發(fā)明的光生物反應(yīng)器可進(jìn)一步設(shè)置能夠向各板體20補(bǔ)充培養(yǎng)液的培養(yǎng)液滴注裝置50，培養(yǎng)液滴注裝置50在圖3中示意性示出了，以及可選地，可配置測(cè)量各板體20的精準(zhǔn)液位的液位監(jiān)測(cè)器(未示出)。另外在圖3中示出了光源60。

另外可選地，本發(fā)明的光生物反應(yīng)器可還包括將光生物反應(yīng)器包封起來(lái)的透光膜罩，為其內(nèi)部的層疊的板體上培養(yǎng)的光合微生物提供恒定溫度、空氣濕度的氛圍。這可以減少水分的蒸發(fā)，給光生物的培養(yǎng)創(chuàng)造最為適宜的生長(zhǎng)條件，如此可在光合微生物的培養(yǎng)周期內(nèi)，無(wú)需再補(bǔ)充供應(yīng)培養(yǎng)液。

根據(jù)本發(fā)明的光生物反應(yīng)器，不需要大量的水體，因此在收獲、濃縮、干燥、水處理等環(huán)節(jié)，就可以降低大量的工作量和能耗，從而降低收獲時(shí)的綜合成本，獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)率高，適于規(guī)?；囵B(yǎng)。

光生物反應(yīng)器的光照面積是評(píng)價(jià)光生物反應(yīng)器培養(yǎng)效率的一個(gè)最為關(guān)鍵因素之一。下面，針對(duì)相同的培養(yǎng)液體積，使本發(fā)明的光生物反應(yīng)器與傳統(tǒng)的臥管式光生物反應(yīng)器二者接受到光照的面積比較，來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的光生物反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)。

接受光照面積的比較：

傳統(tǒng)臥管式光生物反應(yīng)器：1L體積量藻液，占據(jù)直徑為50mm的玻璃管道，經(jīng)計(jì)算其受光表面積為：0.04m²。

本發(fā)明的光生物反應(yīng)器：1L體積量藻液，液面厚度3mm，雙面受光面積為：0.66m²?？梢?jiàn)，相同體積的藻液接受光照面積提高約16.67倍。

為了更進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明光生物反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)，下面再以實(shí)例的形式說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的光生物反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)。

與根據(jù)本發(fā)明的光生物反應(yīng)器形成對(duì)比的是在圖4中以透視圖給出的臥管式管道光生物反應(yīng)器200，箭頭表示培養(yǎng)液進(jìn)入和流出反應(yīng)器200。

以200m²的占地面積為例(圖5-6數(shù)字單位均為mm)，如圖5所示，因?yàn)橐贾门c反應(yīng)器200配套使用的泵210和曝氣池220，所以只能布置4套如圖4示的臥管式管道光生物反應(yīng)器。假設(shè)每套臥管式管道光生物反應(yīng)器的高度為2.5m，總培養(yǎng)體積量4000L，在10天的培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)，以生物質(zhì)產(chǎn)量3g/L計(jì)算，共收獲干物質(zhì)12kg。

同樣在200m²的占地面積中，如圖6所示采用根據(jù)本發(fā)明的光生物反應(yīng)器，不需要如圖5所示的附加配套設(shè)施，所以能夠布置50個(gè)反應(yīng)器100。假設(shè)反應(yīng)器100的高度同樣為2.5m，由平板玻璃制成的板體20規(guī)格為2.0×0.8m，相鄰板體20之間的間距為10mm，每個(gè)反應(yīng)器100可層疊250層，每個(gè)反應(yīng)器培養(yǎng)面積400m²，則50個(gè)反應(yīng)器100的總培養(yǎng)面積為400×50＝20000m²。保守計(jì)算每天每平米培養(yǎng)生物質(zhì)量1g/m²/d，同樣培養(yǎng) 周期10天，則生物質(zhì)產(chǎn)量為：10d×20000m²×1g/m²/d＝200kg。

由上述對(duì)比可知，相同占地面積和占地空間的情況下，采用根據(jù)本發(fā)明的具有多層板體層疊的光生物反應(yīng)器所得到的生物質(zhì)產(chǎn)量大約是采用臥管式管道光生物反應(yīng)器所得到的生物質(zhì)產(chǎn)量的16.67倍。

與需要大量水體、需要大量功耗來(lái)輸送培養(yǎng)液、而且還需要攪拌裝置的傳統(tǒng)的管道式光生物反應(yīng)器相比，根據(jù)本發(fā)明的光生物反應(yīng)器為靜止培養(yǎng)，不需要大量的水體，培養(yǎng)過(guò)程中無(wú)需輸送或攪拌操作，節(jié)省了輸送和攪拌動(dòng)力，又能很好地獲得光照。另外，培養(yǎng)液濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的管道式光生物反應(yīng)器，因此在收獲、濃縮、干燥、水處理等環(huán)節(jié)，就可以降低大量的光生物-培養(yǎng)液分離的工作量和能耗，從而降低收獲時(shí)的綜合成本，獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

由于本發(fā)明首次開(kāi)創(chuàng)了在培養(yǎng)過(guò)程采用靜態(tài)(不用攪拌)、薄層(培養(yǎng)液量少,光利用度高)液體培養(yǎng)基的培養(yǎng)方式，將光合微生物置于適宜培養(yǎng)液量中進(jìn)行培養(yǎng)，故非常適用于體積和形態(tài)較大的單細(xì)胞藻類(lèi)的培養(yǎng)，包括發(fā)菜、葛仙米及地皮菜等等。