[發明專利]循環密閉式微藻養殖生產系統

有效

• 申請號: 201110312983.9
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN103045470A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 吳俊宗;林長庚;鄭偉利
• 申請（專利權）人: 吳俊宗;林長庚;鄭偉利
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/04;C12M1/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 賀小明

技術領域

本發明涉及一種大量養殖生產微藻的技術與制程設備。

背景技術

微藻養殖系統可分為開放式與密閉式兩種，開放式系統是在戶外利用陽光進行培養，而密閉式系統必須在光生化反應器中進行培養，因此開不同形式的光生化反應器，所發展出的微藻養殖系統也不同。

已知的較為可行的微藻生產方法有二種：(一)培養袋養殖系統，(二)管型光生化反應器養殖系統。

已知的在微藻養殖的制程可分為以下的三個制程系統，(一)培養液供給系統，(二)氣體混合循環系統，(三)養殖成品收成系統。

如圖1所示，已知的培養袋養殖系統包括：

1、培養袋配置：培養袋10a為透光性塑料袋，將培養袋10a吊掛于固定支架11a上，使培養袋10a內微藻有效吸收光能，但培養袋10a為軟性結構，無法承載太大荷重，容積受限。

2、培養液供應系統：將培養液12a從培養液儲存槽13a內，經由培養液供應泵浦14a送至培養袋10a，進行微藻生產作業。

3、氣體混合循環系統：利用氣體循環風車16a，將CO₂供應裝置15a經由培養袋10a上方開口處，送至培養袋10a，以增加微藻培養的混合擾動效果。

4、養殖成品收成系統：養成的微藻成品會沉淀在培養袋10a下方，由于培養袋10a為透光性塑料袋，無法在下方開口，需由微藻培養液回收泵浦17a從每一支培養袋10a，抽送至微藻液收集槽18a，無法自動化操作，耗時費力。

如圖2所示，已知的管型光生化反應器養殖系統包括：

1、管型光生化反應器配置：管型光生化反應器10b一般為透明塑料或玻璃材質組成，以南北朝向水平放置，將管型光生化反應器10b架設于固定支架11b上，以利于微藻進行光合作用。而塑料材質受到紫外線照射會影響光透性，但是價格偏高。

2、培養液供應系統：將培養液12b從培養液儲存槽13b內，經由養殖循環泵浦14b打入管型光生化反應器10b內，將開關閥18b關閉，開關閥20b開啟，使管型光生化反應器10b形成一個密閉式養殖系統，微藻在管型光生化反應器10b內循環流動，進行光合作用。

3、氣體混合循環系統：利用氣體供應泵浦16b，將CO₂供應裝置15b打入管型光生化反應器10b，使CO₂與微藻在管型光生化反應器10b混合。

4、養殖成品收成系統：當收集微藻時，將開關閥25b關閉，開關閥26b開啟，使養殖循環泵浦16b與微藻液收集槽17b形成通路，將微藻液送至微藻液收集槽17b內。

相較于開放式養殖環境，微藻養殖系統在密閉式的養殖環境控制上較為容易，且密閉式養殖的微藻收成率也比開放式養殖為高，質量也更為穩定，因此密閉式養殖系統逐漸成為微藻養殖的主流方向。

但是以往已知的密閉式養殖系統仍然有其缺點，諸如密閉式養殖生產系統設備單元過多，養殖容積較小，成品收成無自動化，需使用大量人力，使得成本增加而降低生產效率，也因此造成生產規模受限，不易放大，這也是密閉式微藻養殖亟待突破的關卡。

因此，如何在密閉式微藻養殖系統中，開發出一種生產設備模塊化，使現場操作維護簡便，一種大容量的微藻養殖反應器及密閉透光式養殖池，讓制程設備可用于工廠大量生產制造的微藻養殖系統，便是能達到有效降低生產成本，提升生產效率的有效方法。

發明內容

本發明中，微藻養殖生產控制機能將微藻養殖生產系統中所需的水力泵浦、空氣風機、控制閥件、電氣控制設備及可程控系統整合為一體的模塊化單元設備，并可于工廠大量生產制造。在系統操作運轉維護時，更可集中監控微藻培養液的供給，監控養殖氣體供給及循環，以及監控微藻液的成品收成，可簡化人力及場地的配置，方便維修及縮短建廠時程。

本發明中，多功能微藻養殖反應器設有多功能調整閥、底座、管路及支架結構。多功能調整閥設有水流進出調整開關及氣體進出調整閥，水流進出調整開關可控制微藻培養液的供給及微藻液成品收成，氣體進出調整閥可控制養殖氣體的循環供給。支架結構可乘載大容積的透明塑料培養袋，以大幅提高微藻養殖的單位產量。

本發明中，密閉透光式養殖池設有池身結構、支撐柱、池底U型導水溝、密閉透光式屏蔽、培養液管路、成品收成液管路、養殖池循環管路、養殖氣體循環管路及流量調整閥，以控制微藻培養液的供給、循環、成品收成及養殖氣體的循環供給。池式結構可乘載大容積的培養液，以大幅提高微藻養殖的單位產量。