[實用新型]循環(huán)流動式光生物反應器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520355131.1
• 申請日: 2015-05-28
• 公開（公告）號: CN204779556U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 邁克爾·海因斯·威爾遜;約翰·格洛波;托馬斯·格拉布斯;查爾斯·塞西爾;馬克·克羅克;托馬斯·劉;項羽·張;張恒;劉俊國
• 申請（專利權）人: 連衡會投資有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/34;C12M1/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 滕勝利

技術領域

本實用新型涉及一種封閉式光生物反應器系統(tǒng)，特別的涉及一種通過光合作用培養(yǎng)多種光合微藻生物，進行產業(yè)化微藻養(yǎng)殖的循環(huán)流動式光生物反應器系統(tǒng)。

背景技術

光合微藻生物，尤其是富油能源微藻、塑料微藻、雨生紅球藻、綠藻、藍藻、球藻等(簡稱藻類)的生長繁殖主要依靠相應的礦物質。單細胞的藻類有著極強的繁殖能力，在光合作用下可以吸收大量的二氧化碳。藻類通過光合作用，利用光能、水、礦物質和二氧化碳等元素轉化成富含大量油脂、蛋白質、蝦青素、抗氧化等高附價值有機化合物。

通過光生物反應器養(yǎng)殖不同的藻類微生物，可以收獲多種不同的高附加值產品。并且由于藻類具有快速從周圍環(huán)境中吸收二氧化碳、氮、磷等營養(yǎng)物質并將其轉化為有機化合物(如儲存在細胞中的油脂、蛋白、蝦青素)的能力，它還可以用于凈化廢水和回收利用火電廠富含二氧化碳的煙道氣來改善環(huán)境。在系統(tǒng)中藻類可以起到生物凈化過程中的重要部分，待成熟以后，經過收集、提取等系統(tǒng)工藝，產出大量生物燃料(如生物柴油，酒精和甲烷等)、其藻體也可作為動物飼料和有機肥料，以及改良土壤的重要原料。在藻類水產養(yǎng)殖中，其產生的經濟效益是由藻類的選擇、養(yǎng)殖的規(guī)模、光生物反應器設計的應用效率和應用成本來決定的。

目前國內有規(guī)模的光生物反應器一般為開放池、橫管、管道、透明光膜、塑料膜等，開放池多建成1000～5000平方米環(huán)形的淺池(水深15～30厘米)，用人力或漿輪使培養(yǎng)液循環(huán)流動。這種生產模式具有很大的局限性，其結構簡單，雖然有投資低易建設的優(yōu)點，但同樣的效率過于低下，藻類在戶外生長有很多不可控因素，如開放池養(yǎng)殖缺少溫度、光照、混合不均勻、容積小，與空氣接觸易于染菌，使得總體生產率低，常導致培養(yǎng)失敗。

開放式的缺陷推動了封閉式培養(yǎng)系統(tǒng)的發(fā)展，用透明的管道、平板式或其它容器制成的封閉式光生物反應器出現(xiàn)了。橫管式、平板式反應器的應用也受到其高成本、效率低的限制，僅用于生產小批量、高附加值特種產品；其它種類的光生物反應器也因多種原因如提取困難、建設成本高、容積小、清洗困難等而相繼無法大規(guī)模養(yǎng)殖產生經濟效益，限制了微藻產業(yè)的發(fā)展規(guī)模。

專利文件(公開號WO2008/151376A1)公開了一種薄膜反應器，但是，該薄膜反應器也存在如下缺點：

a、反應器的結構單元尺寸確定后無法調整；

b、制作工藝較為復雜，每個薄膜單元側面呈波浪狀，需要燙接或其他輔助工藝；

c、由于反應器寬度較小，同時波浪狀側壁導致內部貫通性較差，有死角，清洗很不方便；

d、由于該反應器側面是主要受光面，反應器擺放形式(方向)受到限制；

e、反應器較深，側板上的應力分布不均，材料上部力學性能利用率低。同時，水壓對薄膜壁的材料性能要求較高。材料成本隨之升高。

發(fā)明內容

本實用新型的目的之一是提供一種循環(huán)流動式光生物反應器系統(tǒng)。

本實用新型的目的之二是提供一種循環(huán)流動式光生物反應器和循環(huán)流動式光生物反應器單元。

本實用新型的目的之三是提供一種可以自動清洗透明管道內壁的清管器。

本實用新型的這些以及其它目的將通過下列詳細描述和說明來進一步闡述。

發(fā)明內容

本實用新型的循環(huán)流動式光生物反應器系統(tǒng)，包括中間貯槽1、液體運行泵2、回收/引流回歸管道3、回收/回歸管4、溢出/液、氣體回歸管5、光生物反應器6、收獲口7、收獲儲罐8、廢液體/廢營養(yǎng)液9、紫外線殺菌裝置10、濃縮的生物量產品11、返回管12、煙道氣/二氧化碳引進裝置13、氣體運行泵14、煙道和PH值和溶解氧探針15。其中將調配好的營養(yǎng)液放入中間儲罐1中，通過液體運行泵2將營養(yǎng)液輸送到光生物反應器6的下方進入，同時通過氣體運行泵14將煙道氣/二氧化碳引進在光生物反應器中的微藻進行光合作用，光合作用完成后，養(yǎng)殖微藻密度飽和液通過回收/引流回歸管道3，在液體運行泵2的動力作用下通過回收/回歸管4，經收獲口7進入收獲儲罐8中，液固分離移出濃縮的微藻生物量產品11，余下的廢液體/廢營養(yǎng)液9經過紫外線裝置10殺菌后返回中間貯槽1中重新進行營養(yǎng)調配后使用。從光生物反應器6的上部溢出的氣體和液體通過溢出/液、氣體回歸管5經返回管12也返回中間貯槽1中重新進行營養(yǎng)調配后使用。