[實用新型]一種微生物培養板及微生物培養系統

有效

• 申請號: 201420799842.3
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN204342771U
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 胡強;于琪
• 申請（專利權）人: 國家開發投資公司;中國電子工程設計院
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 蔡勝利

技術領域

本申請涉及一種微生物培養板及包括此微生物培養板的微生物培養系統。

背景技術

光合微生物是一類以光為唯一的或主要能量來源而生活的微生物，包括微藻、藍細菌等含有葉綠素可進行光合作用的微生物，微生物有著重要生物利用價值。特別是微藻(如螺旋藻)，富含蛋白質，可以作為水產餌料或畜禽飼料；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、類胡蘿卜素、多糖、多種生物活性物質和微量元素等，這些物質具有高經濟價值，可以被用在功能食品、食品添加劑、制藥等領域。特別是通過微藻大規模培養獲得富含油脂的微藻生物質，經過提取和轉化形成生物液體燃料(如：生物柴油、航空煤油和汽油)，如生物液體燃料被認為是解決生物能源生產與固碳減排的最重要途徑之一。

目前的微生物培養方式包括跑道池式、管道式等開放式或封閉式微生物培養方式。長期以來，本領域內的技術人員已經對這些培養方式研發出多種變型，然而，微生物培養的單位面積產率和培養成本等方面仍沒有突破性進展，培養過程中耗水量大，能耗高，不能實現在最大限度地提升微藻單位面積產率的同時降低能耗的目的。

例如：跑道池式微生物培養系統培養效率低，光源利用率不足，攪拌等均質化處理的能耗大，培養條件難以控制，容易產生雜菌污染，占地面積大，受氣候影響大，同時由于自然蒸發，培養體系中的水散失嚴重，造成培養液鹽度過高，導致微藻生長緩慢，難以實現高密度培養，單位面積產率低，后處理能耗大，藻體收集成本高。

管道式微生物培養系統建立成本較高；培養液中溶解氧分離效果差，溶解氧積累到一定程度會抑制藻體生長；存在一定程度的貼壁生長，不易清洗；需要較多的土地資源，單位面積產率不高，運行和維護成本較高。

無論是跑道池式等開放式微生物培養方式，還是管道式等封閉式微生物培養方式，在提高單位面積產率和降低成本方面沒有突破性的進展，近幾年新發展起來一種半干式固態培養方式，該種培養方式的培養載體一般為具有一定保水性的材料，例如纖維材料，一般的機理為：纖維以一定方式豎直懸掛，培養液從上至下補充，儲存在纖維內部，纖維內部儲存的培養液從內部向外表面滲透，滲透速率和滲透量由材料本身和供液量等共同決定。該方式的特點在于整個培養過程不依賴于水作為支撐體系，纖維本身為微藻提供一定的培養液，在一定程度上降低能耗、提高產率、提高空間利用率，但是在一定高度范圍內，纖維本身對于微藻培養所釋放的液量在豎直高度內不可控，滿足頂端耗液量時，下方供液量不足,不能滿足微藻的生長需要；滿足下方耗液量時，上方液量過大，導致外表面的微藻被沖刷掉。因此液量的控制是目前半干式固態培養方式無法突破的難點。

實用新型內容

本實用新型的目的是提高微生物培養板的微生物單位面積產率、降低微生物培養系統能耗以及節省和精密控制培養微生物所需培養液。

為此，根據本申請的一個方面，提供了一種微生物培養板，所述微生物培養板具有在豎向方向上供應液體的頂端和排出液體的底端，以及連接頂端和底端的在垂直于所述豎向方向的橫向方向上第一側和第二側，并且包括第一膜層和第二膜層，還包括分別由所述第一膜層和第二膜層提供的相反的第一外表面和第二外表面，待培養的目標微生物被附著和生長于所述第一外表面和第二外表面上，所述第一膜層和所述第二膜層具有適于液體透過的微孔，其中，所述第一膜層和第二膜層在第一側和第二側密封地連接在一起而形成中空的內部空間，被從頂端供應到所述內部空間內的液體透過所述第一膜層和第二膜層到達所述第一外表面和第二外表面。

根據一個可行實施例，所述微生物培養板包括將所述內部空間分割為多個豎向廊道的多個豎向密封線，所述多個豎向廊道沿所述橫向方向并排布置。在本文中，“豎向”包括豎直方向和近似豎直方向；“橫向”包括水平方向和近似的水平方向。

根據一個可行實施例，各豎向廊道以及各豎向密封線從頂端延伸到底端。

根據一個可行實施例，所述微生物培養板還包括橫斷各豎向廊道和各豎向密封線設置的彼此間隔開的多個橫向廊道，所述多個橫向廊道中的每一個都與所述多個豎向廊道中的每一個連通。

根據一個可行實施例，每一個橫向廊道都從微生物培養板的第一側延伸到微生物培養板的第二側。

根據一個可行實施例，每一個橫向廊道與其頂端側的豎向廊道段通過上側孔連通。

根據一個可行實施例，每一個橫向廊道與其底端側的豎向廊道段通過下側孔連通。

根據一個可行實施例，所述上側孔與所述下側孔在豎向方向上錯開布置。