[發明專利]一種用于經濟微藻培養的微泡光生物反應器

有效

• 申請號: 201810168434.0
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108359580B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 蔡中華;應軻臻;周進;陶益;劉小寧
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/24;C12R1/89
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

1.一種用于經濟微藻培養的微泡光生物反應器，其特征在于：其包括具有預定容積的光生物反應器主體、可控粒徑微泡發生裝置、導流裝置、以及LED波頻雙變光照系統；所述可控粒徑微泡發生裝置設置在所述光生物反應器主體底部，用于提供經濟微藻培養所需的碳傳質和循環動力，同時解析溶氧；所述導流裝置懸掛設置在所述光生物反應器主體內部，用于促進液體循環及微泡傳質；所述LED波頻雙變光照系統設置在所述光生物反應器主體外側或內部，用于根據特定經濟微藻需求提供其生長最優波長及光暗頻率；

所述可控粒徑微泡發生裝置包括可拆卸底座、微孔陶瓷膜片和環形固定片；

所述可拆卸底座包括基板和設置在所述基板上的腔體，所述基板上設置有用于與所述光生物反應器主體底部側壁螺栓連接的底座緊固螺紋，所述腔體上設置有用于與卸流閥門連接的卸流端螺紋；所述腔體上部中央設置有一圓錐形凹槽，所述圓錐形凹槽中部設置有貫穿所述腔體上、下兩端的進氣口，所述進氣口下端與設置在所述基板中部的變徑進氣嘴相連，所述變徑進氣嘴的另一端依次通過進氣閥門、進氣管道與CO₂混合氣相連；

所述微孔陶瓷膜片通過所述環形固定片固定設置在所述圓錐體凹槽上，所述微孔陶瓷膜片下表面與所述圓錐體凹槽之間形成用于氣體積累增壓的弧形氣腔，所述微孔陶瓷膜片的側面與所述圓錐體凹槽之間預留有用于氣體流通的間隙。

2.如權利要求1所述的一種用于經濟微藻培養的微泡光生物反應器，其特征在于：所述光生物反應器主體為管狀或板狀結構，其頂部設置有帶出氣口的可拆卸反應器封蓋，底部螺栓連接所述可控粒徑微泡發生裝置。

3.如權利要求2所述的一種用于經濟微藻培養的微泡光生物反應器，其特征在于：所述光生物反應器主體底部設置為漏斗狀。

4.如權利要求1所述的一種用于經濟微藻培養的微泡光生物反應器，其特征在于：所述微孔陶瓷膜片的上表面設置有多個用于氣體流通的微孔，所述微孔陶瓷膜片內部設置有用于均勻分布入射氣體的多條導流渠，各所述導流渠的入口位于所述微孔陶瓷膜片側面。

5.如權利要求4所述的一種用于經濟微藻培養的微泡光生物反應器，其特征在于：所述微孔陶瓷膜片上表面的微孔孔徑為0.01～10微米。

6.如權利要求1所述的一種用于經濟微藻培養的微泡光生物反應器，其特征在于：所述微孔陶瓷膜片側邊與圓錐體凹槽之間的間隙為1～2mm。

7.如權利要求1所述的一種用于經濟微藻培養的微泡光生物反應器，其特征在于：所述導流裝置通過設置在其上、下兩端的導流裝置支點懸掛設置在所述光生物反應器主體腔體內部，所述導流裝置將所述光生物反應器主體腔體內部劃分為上升區和下降區，所述上升區是指位于所述導流裝置內部的所述光生物反應器主體腔體部分，所述下降區是指位于所述導流裝置外部的所述光生物反應器主體腔體部分。

8.如權利要求7所述的一種用于經濟微藻培養的微泡光生物反應器，其特征在于：當采用外置光照時，所述導流裝置采用鏡面反光材料制作，所述光生物反應器主體內壁采用透明有機玻璃材料；當采用內置光照時，所述導流裝置采用透鏡有機玻璃材料，所述光生物反應器主體內壁采用鏡面反光材料。

9.如權利要求1所述的一種用于經濟微藻培養的微泡光生物反應器，其特征在于：所述LED波頻雙變光照系統包括預設數量和比例的白、紅、藍三色LED燈珠、變頻系統以及時間繼電器；所述變頻系統用于根據實際培養需求控制所述LED燈珠，實現白、紅、藍及任意兩種或多種波長的組合光照，并對光照強度進行調節；所述時間繼電器用于根據實際培養需求控制所述LED燈珠，實現光照時間及暗處理時間調節。