[發明專利]一種浮法微藻培養系統

在審

• 申請號: 202010738789.6
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111690521A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 劉國振;楊明;李莉云;竇世娟;周艷;王蘊博;杜鐵民;汪旭;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 河北農業大學;河北藻緣天下農業技術開發有限公司
• 主分類號: C12M1/04
• 分類號: C12M1/04;C12M1/00;C12R1/89
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種浮法微藻培養系統，包括培養單元、緩沖單元、循環單元和曝氣單元，所述培養單元包括若干大致水平設置的用于容納培養液和微藻的柔性透明筒帶，在每條柔性透明筒帶的入口端下側設有第一墊板，在出口端下側設有第二墊板，第一墊板高于第二墊板，在第一墊板和第二墊板之間設有擾動裝置；所述緩沖單元包括容器，所述容器用于承接從所述柔性透明筒帶的出口端排出的培養液和微藻；所述循環單元用于將培養液和微藻從所述緩沖單元輸送至所述柔性透明筒帶的入口端；所述曝氣單元用于向培養液中輸入預設氣體。

技術領域

本發明涉及微藻培養領域，具體涉及一種采用“浮法”來培養微藻的系統。

背景技術

微藻是地球上最古老的生物，也是目前地球上最重要的生物之一，其固定了地球上40%的二氧化碳。微藻生長迅速、光合效率高、蛋白質含量豐富、富含油脂及其它多種營養成分，可用于保健品、水產的餌料、飼料等，也可用于水污染治理等。通過大規模培養微藻，可望逐步緩解我國對石油、大豆、魚粉飼料等的進口依賴，也有助于減少碳排放。

目前大規模培養微藻的方法主要有兩類，一類是封閉式培養，在基本人工控制的溫度、光強度、光周期和循環條件下養殖，有平板式、傾斜式、垂直式等各種光生物反應器，封閉式培養的優點是生產比較穩定、單位面積的生產效率較高，缺點是成本高，管理難度較大，一般只能用于營養保健品或有效成分的提取領域。另一類是室外開放式培養，一般采用橢圓形或圓形的跑道池，其優點是造價較低，管理較為容易，缺點是容易受環境因素影響，水分蒸發多，生產微藻的品質較低。此外，借鑒工業微生物的發酵罐模式也可以進行微藻的異養培養，即利用無菌的培養基和控制條件，人工添加碳源進行微藻的培養，其優點是微藻生長條件可精確控制，產量較高，缺點是發酵罐造價高，培養基成本高，運行管理技術要求也高。

上世紀60年代捷克科學家提出了淺層培養的方法，主要是在傾斜的臺面上養藻，培養液的厚度只有幾毫米，這樣微藻容易接受光照，可提高微藻的密度，降低收獲時的成本，可實現2000平米的微藻養殖。但因其施工成本高，對傾斜臺面的技術要求強，總產量沒有明顯提高等原因致使沒有被推廣應用。實用新型專利CN203530295U公開了一種薄層養殖多聯產系統，其中薄層養殖系統具有一個用棚膜、建筑膜或土工膜等充當的柔性透明底面，底面兩側具有溢流堰，可設置具有透光性能的蓋膜，蓋膜通過傳動裝置放下或收起，放下時與底面組成可拆卸的封閉或半封閉腔，該腔用來容納培養液和微藻。在底面上還設置促混結構，以在養殖薄層內形成湍流，便于藻液的縱向混合和提高光利用率，此外，還有承接藻液的緩沖罐、構成循環系統的水泵和管路，通過水泵和管路將藻液從緩沖罐再輸送到底面上并形成循環。該系統需要專門設置溢流堰，增加施工量；對于大面積養殖，蓋膜的跨度大，傳動裝置設置困難，大面積的蓋膜很容易受自然風的影響，固定不好，蓋膜有被風刮走的風險，同時，該系統中液層的厚度難以調節，不便于隨著微藻的生長實時進行調整。此外，在不適合養藻的季節或養殖完成后，該系統的收納和場地恢復都不太方便。發明專利申請CN102408983A公開了一種袋狀光生物反應器，主要是在袋子上熱合出一條斷續的連接線，用于曝氣氣體的分散，該發明沒有讓袋子中液體流動循環的設計，塑料袋的熱合需要繁瑣的人工操作，難以大規模應用。發明專利申請CN102260629A公開了一種板式光生物反應器，存在焊接點多、結構復雜、容易破裂的缺陷，作為改進，發明專利申請CN 105219616 A公開了一種軟體板式光生物反應器，提升了CN102260629A專利裝置的抗破裂性能，但是仍然存在焊接點多、結構復雜、制作難度大、成本高等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種浮法微藻養殖系統，該系統鋪設便捷，防雜效果好，不需要額外蓋膜操作及固定，且液層厚度均勻可調，不使用時可以快速將場地恢復原狀以供他用，內部無需復雜結構，整體成本顯著降低，對操作人員技術水平要求低，可用于大面積低成本戶外微藻培養，具有極大的推廣應用價值。

為了實現上述目的，本發明采取如下技術方案：