[發(fā)明專利]戶外養(yǎng)殖微藻光合反應(yīng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110449003.X
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102559502A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱志榮
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江綠能環(huán)?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在生物領(lǐng)域中用于微藻的工廠化養(yǎng)殖，特別是涉及一種戶外養(yǎng)殖微藻光合反應(yīng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)已實施生質(zhì)柴油的添加使用，而制造生質(zhì)柴油所使用的主要料源是回收食用油，生物柴油的原料來自動物產(chǎn)品的下腳料（脂肪）和植物油，動物脂肪和植物油中的甘油可以通過一步酯交換反應(yīng)，被甲醇或者乙醇置換出來就可得到生物柴油。

此外，人工種植產(chǎn)油植物如大豆、向日葵、黃連樹、麻瘋果…等油脂植物，可以在一定程度上保持原料的穩(wěn)定，但是，這類植物單位面積產(chǎn)油率低，生長周期長，同時需要占用大量土地，用作大量生產(chǎn)生物柴油的原料困難很大，且以休耕農(nóng)地種植油脂植物的成效尚未顯現(xiàn)，政策亦不明朗，國內(nèi)自產(chǎn)料源將不足以供應(yīng)未來所需，如欲使用不與糧食競爭之料源，亟需其他油脂料源之研究開發(fā)。

因此，不僅從經(jīng)濟(jì)性還是產(chǎn)量上來考慮的話，陸地上還真的沒有很理想的植物可以用來大量生產(chǎn)生物柴油燃料。微藻生物是一類生長很快，光合作用效率很高的生物。事實上，很多的石油就是從古代的微藻轉(zhuǎn)化而來的。油脂就是微藻儲存碳元素的一種方式，所有的微藻都含有或多或少的油脂也就是脂肪酸甘油酯，通過簡單的酯交換就可得到生物柴油。

由于微藻細(xì)胞浮在水中，可以更有效地利用水、二氧化碳和其它的養(yǎng)分，所以它們的生長速度大大地超過普通植物。由于以上的原因，在同樣的單位面積下，微藻可以比陸地的油料作物多產(chǎn)出30倍的油脂，因此，使得以微藻為原料生產(chǎn)生物柴油比其它動植物原料更為理想。

由于微藻之生長速率較植物快速，在各種生質(zhì)物中，微藻具有生長快速及?CO2零排放之優(yōu)點，經(jīng)大規(guī)模養(yǎng)殖后，干燥的藻細(xì)胞其油脂經(jīng)萃取，再經(jīng)轉(zhuǎn)酯化即可產(chǎn)制出生質(zhì)柴油。依據(jù)研究顯示，于相同單位土地面積下養(yǎng)殖微藻的油脂收成量遠(yuǎn)高于(>10倍)種植油脂作物收成量，且藻體仍可進(jìn)一步的加值應(yīng)用，是一項極具發(fā)展?jié)摿Φ难芯空n題。

發(fā)明內(nèi)容

1、??????所要解決的技術(shù)問題：

????目前，以工廠化方式養(yǎng)殖微藻，產(chǎn)制生質(zhì)柴油的技術(shù)尚未有成熟商品面世，尚處于戶外示范研究的階段，仍有許多技術(shù)上的問題待解決。相關(guān)研究多在實驗室的階段，戶外養(yǎng)殖的技術(shù)仍闕如，應(yīng)用何種光合反應(yīng)系統(tǒng)(如密閉式或開放式)、養(yǎng)殖程序等。

2、??????技術(shù)方案：?

為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種戶外養(yǎng)殖微藻光合反應(yīng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計，包括三個階段，第一階段，實驗室養(yǎng)殖筒1養(yǎng)殖一定重量的微藻；第二階段，光合反應(yīng)器2養(yǎng)殖一定重量的微藻，第三階段，通過光生物反應(yīng)單元3養(yǎng)殖一定總量的微藻。

光生物反應(yīng)單元由多個全塑模塊化氣升式光生物反應(yīng)器組成。

第三階段，通過光合反應(yīng)系統(tǒng)4來養(yǎng)殖一定量的微藻。

光合反應(yīng)系統(tǒng)4矩陣排列的管狀反應(yīng)系統(tǒng)模塊。

光合反應(yīng)系統(tǒng)4優(yōu)選(3x6)?排列的管狀反應(yīng)系統(tǒng)模塊。

3、??????有益效果：

(1)、完成模塊化光合反應(yīng)系統(tǒng)的開發(fā)與建置，并經(jīng)由戶外實際微藻養(yǎng)殖探討后改善及修正系統(tǒng)，使其更適合于戶外的微藻培養(yǎng)；

(2)、建立由實驗室到戶外養(yǎng)殖模塊化光合反應(yīng)系統(tǒng)，一貫化微藻轉(zhuǎn)殖放大培養(yǎng)的流程，并順利運用于戶外培養(yǎng)系統(tǒng)，作為未來實際商業(yè)化放大的基礎(chǔ)；

(3)、完成微藻戶外培養(yǎng)測試研究，探討微藻的生長情形，據(jù)以提出合適的微藻養(yǎng)殖策略，以擴(kuò)大產(chǎn)能效益；

(4)、提出微藻養(yǎng)殖流程及系統(tǒng)改善，以及模塊化光合反應(yīng)系統(tǒng)規(guī)劃及設(shè)計能力，作為微藻放大養(yǎng)殖依據(jù)，并具有微藻長期戶外培養(yǎng)經(jīng)驗及能力，可應(yīng)用于未來其他藻種的研究。

附圖說明

圖1為戶外養(yǎng)殖微藻光合反應(yīng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計示意圖。

圖2為微藻養(yǎng)殖工廠化放大規(guī)模示意圖。

具體實施方式

一種戶外養(yǎng)殖微藻光合反應(yīng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計，包括三個階段，第一階段，實驗室養(yǎng)殖筒1養(yǎng)殖一定重量的微藻；第二階段，光合反應(yīng)器2養(yǎng)殖一定重量的微藻，第三階段，通過光生物反應(yīng)單元3養(yǎng)殖一定總量的微藻。

其中的光生物反應(yīng)單元3為光生物反應(yīng)單元由多個全塑模塊化氣升式光生物反應(yīng)器組成。全塑模塊化氣升式光生物反應(yīng)器在申請?zhí)枮?01120488751.4和201110389918.6的專利中披露。