[實用新型]一種內置光源生物反應器及生產養殖設備有效
| 申請號: | 201420360069.0 | 申請日: | 2014-06-30 |
| 公開(公告)號: | CN204097489U | 公開(公告)日: | 2015-01-14 |
| 發明(設計)人: | 張玟籍;陳輝 | 申請(專利權)人: | 上海希宏生物科技有限公司 |
| 主分類號: | C12M1/38 | 分類號: | C12M1/38;C12M1/04;C12M1/34;C12R1/89 |
| 代理公司: | 上海一平知識產權代理有限公司 31266 | 代理人: | 蔡繼清;翁霞 |
| 地址: | 200131 上海市浦東新區中國*** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 內置 光源 生物反應器 生產 養殖 設備 | ||
技術領域
本實用新型涉及生物技術領域,具體涉及內置光源生物反應器。?
背景技術
微藻生物柴油是液體生物燃料的未來發展方向,具有能量轉化效率高、與普通陸生農作物相比,單位面積的產率可高出數十倍,從而可實現工廠化養殖。微藻制油的原理是利用微藻光合作用,將化工生產過程中產生的二氧化碳轉化為微藻自身的生物質從而固定了碳元素,再通過誘導反應使微藻自身的碳物質轉化為油脂,然后利用物理或化學方法把微藻細胞內的油脂轉化到細胞外,再進行提煉加工,從而生產出生物柴油,即可通過藻類的光合作用,將廢水廢氣中的營養物質和二氧化碳轉化為生物燃料、蛋白質。在石油價格大幅上升,糧食短缺問題日漸突出的今天,該產業有著廣闊的發展前景。?
用于生產生物柴油的微藻的養殖主要分為兩個階段,即繁殖階段和產油階段。在微藻養殖的繁殖階段,微藻主要吸收紅黃光及藍紫光(波長范圍在620-700nm和410-470nm),同時吸收碳、氮、磷等元素,進行繁殖而不產油;在微藻養殖的產油階段,不再通入氮源保持少量磷的通入并持續通入CO2,保持光照,微藻因富碳和氮饑餓從而產油效率明顯增加,并繁殖速度顯著降低。?
為進一步提高微藻生物柴油的單位產量、實現立體化養殖,必須使用專用的微藻養殖光反應器。現有技術中的微藻養殖光反應器雖然相比較跑道池、多級池等露天直接養殖,養殖密度、單位面積產量都有明顯提高,但是由于微藻生長與產油的光源仍為自然光,微藻對太陽光的利用并不充分,具有不確定與不可控性,與工廠化生產穩定、持續的要求完全背道而馳,加之營養補充、二氧化碳充氣等輔助養殖功能也未實現自動化,使其與實際產業化應用尚有較大距離。?
因此,目前本領域迫切需要一種技術能夠克服上述現有技術中的微藻養殖光反應器的可控性差、自動化程度低、效率低的弊端。?
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種可根據不同種類藻類不同階段的養殖需求配比最佳的光源、二氧化碳、營養、溫度、流速等要素的內置光源生物反應器,從而實現超高密度海藻養殖的穩定、可控,滿足產業化需求。?
根據本實用新型的一個方面,提供了一種內置光源生物反應器,該內置光源生物反應器包括:?
反應容器,反應容器上設有蓋板且反應容器容納供微藻生長的培養液;?
進出料裝置,進出料裝置與反應容器密封連接,進出料裝置上設有閥門和開關;?
發光裝置,發光裝置設在反應容器內部且當反應器工作時,該發光裝置至少部分或全部浸沒于的培養液,從而在反應容器內提供微藻生長所需的光,其中發光裝置所發出的光的光強在反應容器的深度方向(Z軸方向)是均勻的或大致均勻的;和?
氣體分布器,氣體分布器用于向反應容器內提供微藻生長所需的氣體。?
在另一優選例中,發光裝置所發出的光的光強在反應容器的水平方向(包括X軸和Y軸方向)基本均勻。?
在另一優選例中,所述“均勻的或大致均勻的”指任一深度處的光強D1與在整個深度范圍的平均光強Dm滿足下式:?
1.5≥D1/Dm≥0.7。?
較佳地,1.2≥D1/Dm≥0.8;更佳地1.1≥D1/Dm≥0.9。?
在另一優選例中,反應容器的周圍設有溫控裝置,該溫控裝置用于維持反應容器內的液體環境溫度處于適合微藻生長的范圍內。?
在另一優選例中,反應器還設有營養布料裝置,該營養布料裝置用于向反應容器內提供微藻生長所需的營養。?
在另一優選例中,該溫控裝置為控溫水管。?
在另一優選例中,適合微藻生長的范圍指15-45℃,較佳地20-40℃。?
在另一優選例中,內置光源生物反應器還設有監測系統,用于監測液體環境的參數,參數選自:PH值、溫度和/或養料濃度。?
在另一優選例中,發光裝置包括導光板和發光單元,發光單元產生的光透過導光板傳導使導光板整體發光。?
在另一優選例中,發光裝置還包括支架,支架用于固定支撐導光板,支?架與反應容器和/或蓋板可拆卸地連接,發光單元嵌于導光板。?
在另一優選例中,在蓋板上設有出氣孔。?
在另一優選例中,該發光單元為LED發光單元。?
在另一優選例中,該內置光源生物反應器中設有多塊導光板,較佳地3-100塊,更佳地4-80塊,最佳地5-50塊。?
在另一優選例中,導光板由具有防弱酸性能的透明有機材料制成。?
在另一優選例中,發光裝置工作時發射至少2個不同波長的光。?
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