[發明專利]一種用于微藻規模培養的管道式光生物反應器

在審

• 申請號: 201810029353.2
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108018194A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 魏東;宋培欽
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/04
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 張芬

本發明公開了一種用于微藻規模培養的管道式光生物反應器，其包括光反應管、光源系統、藻液循環系統、溫度調控系統、PH調控系統、溶氧調控系統、控制面板；溫度調控系統、PH調控系統、溶氧調控系統、光源系統、藻液循環系統均與控制面板電連接；該管道式光生物反應器還包括用于阻攔雜質的過濾網、可提高光反應管的光照強度的反光板；過濾網設置在光反應管的出液口與藻液循環系統連接的通道內，反光板設置在與光源系統所處位置的相對位置。本發明不僅有效地降低藻液循環系統遭受損傷的可能性，而且有效地提升了光反應管下面和側面的受光率，從而節省了夜間使用LED光源的數量，有利于節約能源，降低生產成本。

技術領域

本發明屬于微藻培養技術領域，具體涉及一種用于微藻規模培養的管道式光生物反應器。

背景技術

巖藻黃素(Fucoxanthin)是一種廣泛存在于海洋褐藻、硅藻、金藻中的類胡蘿卜素，具有清除自由基、抗癌、調節血壓、抗肥胖和抗過敏等生理活性，尤其在抗腫瘤和減肥方面功效突出。目前，用于提取巖藻黃素的原料主要為海帶、裙帶菜等大型海藻。然而由于大型海藻中具有巖藻黃素含量低、養殖成本高、提取純化困難、季節性生長等特點，嚴重限制了巖藻黃素的開發利用。而海洋硅藻(比如三角褐指藻)在混養下易于實現較高密度培養，其在合成和積累巖藻黃素的能力方面遠遠強于大型海藻，且相對于大型藻類來說更易于提取分離，是巖藻黃素的新來源，而且安全無毒。

光生物反應器一般是指用于培養光合微小生物及具有光合作用的植物細胞或組織的設備或裝置。目前，應用于微藻培養的光生物反應器主要有開放式和封閉式兩種。在光合自養模式下，封閉式管道光生物反應器因比表面積大、光能利用率高、不易污染、氣體交換高效、流速調控更好、儲液量更大、占地面積小等優點，被認為是最適合戶外大規模培養微藻且最有潛力的反應器。而且，封閉式管道光生物反應器具有的密封的管道系統容易與其它加工設備配套，可以實現藻液在不同工序之間的順利轉移，非常適合自動化、大規模作業。

但是，現有的封閉式管道光生物反應器存在以下不足：1、位于光反應管內的微藻在培養過程中會有部分結塊現象，易進入藻液循環系統中而導致藻液循環系統遭受損傷；2、在夜間，為了滿足微藻進行光合作用，需要額外采用大量的LED光源，不僅成本高，而且光反應管的管道下面及側面受光率較低。

發明內容

為了克服上述技術缺陷，本發明提供了一種用于微藻規模培養的管道式光生物反應器，不僅能過濾掉藻塊及大顆粒雜質以降低藻液循環系統遭受損傷的可能性，而且提高了管道下面和側面的受光率，有效節省LED光源的使用量。

為了解決上述問題，本發明按以下技術方案予以實現的：

一種用于微藻規模培養的管道式光生物反應器，包括用于提供微藻生長場所的光反應管、光源系統、藻液循環系統、溫度調控系統、PH調控系統、溶氧調控系統、控制面板，所述光反應管的進液口和出液口均與所述藻液循環系統連通，所述光源系統、所述藻液循環系統、所述溫度調控系統、所述PH調控系統、所述溶氧調控系統均與所述控制面板電連接，其特征在于：

還包括用于阻攔雜質的過濾網、可提高所述光反應管的光照強度的反光板；所述過濾網設置在所述光反應管的出液口與所述藻液循環系統連接的通道內，所述反光板設置在與所述光源系統所處位置的相對位置。

進一步的，還包括用于氣體噴射的射流器；所述射流器的出氣口與所述藻液循環系統連通，所述射流器的進氣口與所述PH調控系統連通。

進一步的，所述PH調控系統包括PH電極、減壓閥、氣體發生器，所述氣體發生器包括有二氧化碳鋼瓶；所述氣體發生器、所述PH電極均與所述控制面板電連接；所述PH電極的探頭設置于所述藻液循環系統中，所述射流器的進氣口通過一管路與所述二氧化碳鋼瓶連通，所述減壓閥設于所述管路上。

進一步的，所述氣體發生器還包括臭氧發生器，所述臭氧發生器與所述射流器的進氣口連通。