[實用新型]一種微藻規(guī)模培養(yǎng)的管道式光生物反應(yīng)器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201320757512.3 | 申請日： | 2013-11-27 |
| 公開（公告）號： | CN203741314U | 公開（公告）日： | 2014-07-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳偉;徐瑤;柴文波;干松浩;潘倩倩 | 申請（專利權(quán)）人： | 青島旭能生物工程有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | C12M1/00 | 分類號： | C12M1/00 |
| 代理公司： | 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 張火春;王汛琳 |
| 地址： | 266500 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 規(guī)模 培養(yǎng) 管道 生物反應(yīng)器 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及微藻培養(yǎng)工程領(lǐng)域，特別涉及一種微藻規(guī)模培養(yǎng)的管道式光生物反應(yīng)器。?
背景技術(shù)
微藻是自然水體的主要生產(chǎn)者，在全球能量轉(zhuǎn)化和碳素循環(huán)中發(fā)揮重要作用，每年通過微藻光合作用固定的CO2約占全球CO2固定量的40%以上。同時，微藻細胞富含蛋白質(zhì)、色素及多種不飽和脂肪酸等高附加值生物活性物質(zhì)，逐步成為保健食品、醫(yī)藥及精細化工等領(lǐng)域的重要材料來源。隨著傳統(tǒng)化石能源（石油、煤炭等）的日益枯竭，微藻作為可再生能源（油脂等）得到了人們的高度重視，具有重要社會和環(huán)境效應(yīng)的微藻產(chǎn)業(yè)則顯示出廣闊的應(yīng)用前景。?
?光合自養(yǎng)模式下，封閉式管道光生物反應(yīng)器因比表面積大、光能利用率高、不易污染、高效的氣體交換、更好的流速調(diào)控、更大的儲液量等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于微藻的工業(yè)化培養(yǎng)。但管道式培養(yǎng)的主要缺點是投資成本高，通過快速大幅度的提高微藻產(chǎn)率可以有效彌補該缺陷。?
?管道式光生物反應(yīng)器的設(shè)計關(guān)鍵是更大的比表面積，保障微藻養(yǎng)殖過程中光能獲得的最大化，從而獲得單位占地面積微藻生物量產(chǎn)率的最大化。提高單位占地面積的產(chǎn)率可以通過提高單位培養(yǎng)液的生物量和提高單位占地面積上管道的培養(yǎng)液的體積兩種方法來實現(xiàn)。單位培養(yǎng)液生物量的提高可以通過改善培養(yǎng)基和藻株的誘變等方式實現(xiàn)，而提高單位占地面積管道的培養(yǎng)液體積則需要通過擴大管徑來實現(xiàn)。?
?目前的管道反應(yīng)器設(shè)計多以圓形管道為主，該種設(shè)計的管道在實際應(yīng)用中存在缺陷，在一定大小范圍內(nèi)（直徑≤14cm）擴大管道半徑可保證足夠的光能射入，維持微藻正常生長所需的光能供給，取得微藻最大的光能利用率；但超過該半徑范圍后，由于光照量隨管道半徑的衰減和微藻自身的遮蔽作用，則大大降低管道的光能利用率，直接限制微藻的正常生長，降低產(chǎn)率。?
?其他形狀的管道反應(yīng)器，如矩形、多邊形等，則直接影響管件間的連接，增加了培養(yǎng)體積規(guī)模化放大的難度，不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。?
?同時，一些微藻在其高附加值產(chǎn)物的累積階段對光照有更高要求，例如光強對雨生紅球藻在蝦青素的累積階段起到關(guān)鍵作用，高光強可以顯著提高其蝦青素含量，從而直接增加經(jīng)濟產(chǎn)出。因此，如何使微藻獲得更高效的光能利用設(shè)計，從而提高單位占地面積的生物量產(chǎn)率和產(chǎn)品品質(zhì)是管道光生物反應(yīng)器研發(fā)的核心關(guān)鍵。?
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目前在于針對背景技術(shù)中存在的問題提供一種微藻規(guī)模培養(yǎng)的管道式光生物反應(yīng)器，用以實現(xiàn)微藻的自動化、規(guī)?；?、高效培養(yǎng)。?
具體技術(shù)方案如下：?
一種微藻規(guī)模培養(yǎng)的管道式光生物反應(yīng)器，包括氣體交換罐（3），流程泵（8），CO2補給系統(tǒng)，光合作用管道陣列（9）；所述氣體交換罐上部設(shè)有排氣口（5）和出液管（7），下部設(shè)有進液管（6），進液管經(jīng)流程泵（8）與光合作用管道陣列(9)連接；所述光合作用管道陣列(9)由2個或2個以上的管道組串聯(lián)而成，管道組由2個或2個以上的透明管道并聯(lián)而成，光合作用管道陣列（9）的一端與進液管（6）連接，另一端與出液管（7）連接；所述CO2補給系統(tǒng)包括CO2氣瓶(1)、空氣泵（2）和CO2曝氣器（4），CO2氣瓶（1）和空氣泵（2）分別通過閥門并聯(lián)后連接到CO2曝氣器（4），其中CO2曝氣器（4）置于氣體交換罐內(nèi)部下側(cè)。
作為優(yōu)選項：所述透明管道兩端截面為圓形，從管道兩端到中間漸變?yōu)閳A角矩形，其橫截面積不變。
所述透明管道的形狀為直線型、弧形或螺旋形。?
所述透明管道的材料為高硼硅玻璃、樹脂，保障光滑性和透光性；。?
所述圓角矩形的寬大于等于3cm，優(yōu)選5-10cm，?
可以在長與寬的比值大于1基礎(chǔ)上呈任意比例組合，優(yōu)選長與寬的比值為2-4；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于青島旭能生物工程有限責(zé)任公司，未經(jīng)青島旭能生物工程有限責(zé)任公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201320757512.3/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
