[發明專利]一種光生物反應器的清洗裝置

有效

• 申請號: 201610258031.6
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN107303573B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 胡強;遲慶雷;王安民
• 申請（專利權）人: 國投生物科技投資有限公司
• 主分類號: B08B3/12
• 分類號: B08B3/12;B08B13/00
• 代理公司: 北京智為時代知識產權代理事務所(普通合伙) 11498
• 代理人: 王加嶺;楊靜

本發明提供了一種用于光生物反應器的清洗裝置，所述清洗裝置包括超聲波發生裝置和抵接頭，以及設置在抵接頭的超聲波輸出端面與光生物反應器外壁表面之間的超聲波傳遞介質層，還包括支架、升降裝置和平行移動裝置，還包括一個或多個位置控制模塊、循環泵和水槽。采用本發明的裝置，一方面能夠高效清洗光生物反應器的管壁，防止藻附著在壁面引起透光性降低，提高光生物反應器內光合微生物對光的利用效率；另一方面還能夠保證光生物反應器的有效使用時間，從而提高和保證光合微生物的培養效率。

技術領域

本發明涉及一種微藻養殖技術領域，具體涉及一種用于微藻養殖的光生物反應器的清洗裝置。

背景技術

微藻是一類在陸地、海洋分布廣泛，且營養豐富、光合利用度高的自養植物，其細胞代謝產生的多糖、蛋白質、色素等，使其在食品、醫藥、基因工程、液體燃料等領域具有很好的開發前景。然而，自然界中并不存在大量的現成的可供人類直接收集加工的微藻資源。因此開發供人類社會發展所需的微藻資源，首先要規模化工程培養生產微藻原料。

目前，規模化人工培養微藻主要有開放池和封閉光生物反應器兩類方式：開放池為開放式反應器，如跑道池，其投資成本低，且位于室外，能直接利用太陽光。但是該方式培養條件不穩定，并存在嚴重的污染問題。而封閉式光生物反應器，雖然投資費用相對較大，但由于可以調控多項培養參數，更易于控制生物污染，培養微藻的產率更高，因此成為近年來本領域研發的重要趨勢。

管排式光生物反應器就是一種封閉式光生物反應器，分為立式管排和臥式管排，中國實用新型專利CN 204097493U公開了一種立式管排，其包括數個高度為6m左右的豎直放置的管排式光生物反應器，管排整體呈圓角矩形，管壁厚度3.2mm，n個筋板的厚度大約在2mm左右，將管分隔成n+1個平行的單列管道，這些隔板布置可以是均布也可以是不均勻布置，隔板的角度通常為垂直于管壁，也可具有一定角度，以實現對藻液流體的狀態的改變，形成湍流，利于藻液充分收集光照，提高產量。

立式管排的工作原理是從底部供氣管供給CO₂或CO₂與空氣的混合氣體，氣體在單列管內扶搖上升的過程中，既可以使藻吸收CO₂又可以起到攪拌藻液的作用，避免微藻沉降并極大地提高微藻細胞受光照概率，并促使同二氧化碳混合均勻，促進微藻細胞的生長。臥式管排則是管排水平延伸，且外部連接有循環泵。實際養藻實驗顯示，管排式光生物反應器的藻生長量相對現有技術具有較大優勢，這應該與其具有較大的受光面積，以及單列管較小的光徑(橫向寬度5CM)、單列管之間可傳熱保溫的特性密切相關。

但是，實際養藻實驗同時顯示，由于管排式光生物反應器中微藻的生長十分茂盛，內壁藻的附著情況就非常嚴重，且由于管排式光生物反應器的結構導致的器件間隙較小，立式管排高度甚至達6M左右，非常不便于清洗，即使用高壓水槍沖洗，貼壁微藻也很難清除，這直接影響了二次養藻(微藻細胞附著在反應器內壁后，影響管壁透光度，會大大減少光合作用效率；而且附著的微藻細胞也很容易腐敗，滋生細菌，污染藻液)，且高壓水槍沖洗方式也非常耗水。

目前對于預防微藻細胞貼壁，以及清理貼壁的微藻細胞，還有一種方法就是采用NaClO₃溶液浸泡，但是NaClO₃具有強氧化性和毒性，造成生產環境較差，且這種方法對于貼壁的微藻細胞的清理效果也有限，因此這種方法也不是理想的方法。

另外，上述高壓水沖洗、NaClO₃溶液浸泡這兩種方法還有一個很大的缺點，就是它們都只能在培養結束后進行，即一般只能在收獲后專門留出時間來進行，因此既無法維護養藻過程中管壁的透光度，導致對自然光利用效率無法提升；又會使光生物反應器的有效使用時間占比降低，無法獲得光生物反應器的最大培養效率。

為克服上述缺陷，目前急需一種用于封閉式微藻養殖的光生物反應器的清洗方法及裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于光生物反應器的清洗裝置。