[實(shí)用新型]微藻光自養(yǎng)異養(yǎng)耦合裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022374920.3
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN213895792U
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竺鑫迪;黃建科;陳宛林
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波倍加福生物技術(shù)有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/38;C12M1/34;C12M1/12;C12M1/04;C12M1/02
• 代理公司: 寧波奧凱專利事務(wù)所(普通合伙) 33227
• 代理人: 潘杰;白洪長

本實(shí)用新型涉及一種微藻光自養(yǎng)異養(yǎng)耦合裝置，其主體為罐體，罐體設(shè)有不透光的內(nèi)腔和透光的外腔，罐體的內(nèi)腔和外腔底部均設(shè)有帶閥門的出料口，罐體的內(nèi)腔和外腔各自頂部均設(shè)有進(jìn)氣孔和出氣孔，以及帶閥門的進(jìn)料口，內(nèi)腔的進(jìn)氣孔內(nèi)密封插入延伸至內(nèi)腔底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管外接供氣機(jī)的排氣口；內(nèi)腔的出氣孔密封連接導(dǎo)管，導(dǎo)管沿所述外腔頂部的進(jìn)氣孔密封插入并伸入至外腔底部，外腔的排氣口密封連接排氣管，排氣管連接所述供氣機(jī)的進(jìn)氣口；所述罐體的頂部固定連接電機(jī)，電機(jī)連接轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸密封伸入所述內(nèi)腔并固定連接攪拌葉片。通過上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了微藻光自養(yǎng)與異養(yǎng)耦合在同一個(gè)生物反應(yīng)器內(nèi)，降低整個(gè)微藻的生長成本，提高生長效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微藻養(yǎng)殖裝置，是一種微藻光自養(yǎng)異養(yǎng)耦合裝置。

背景技術(shù)

目前，現(xiàn)有一些微藻既可以利用光和二氧化碳開展光合作用進(jìn)行生長，也可以利用有機(jī)碳源（如葡萄糖）進(jìn)行異養(yǎng)好氧生長（發(fā)酵）。微藻的光自養(yǎng)生長需要消耗無機(jī)碳源二氧化碳，并產(chǎn)生氧氣，而微藻的異養(yǎng)生長則需要消耗氧氣，并產(chǎn)生二氧化碳。如果能夠?qū)⑽⒃宓墓庾责B(yǎng)和異養(yǎng)培養(yǎng)耦合在一個(gè)生物反應(yīng)器內(nèi)，則顯然可以實(shí)現(xiàn)碳的循環(huán)，能夠降低微藻光自養(yǎng)培養(yǎng)二氧化碳的供應(yīng)成本，以及降低微藻異養(yǎng)培養(yǎng)的高攪拌轉(zhuǎn)速，從而降低整個(gè)微藻的生長成本，提高生長效率。但現(xiàn)有技術(shù)還未有公開有適合于微藻光自養(yǎng)和異養(yǎng)耦合的裝置，故有待對設(shè)計(jì)一種這樣的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述不足，本實(shí)用新型的目的是向本領(lǐng)域提供一種微藻光自養(yǎng)異養(yǎng)耦合裝置，使其解決現(xiàn)有微藻僅采用光自養(yǎng)或異養(yǎng)培養(yǎng)時(shí)，設(shè)備要求高，成本投入較大，微藻生長效率欠佳的技術(shù)問題。其目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種微藻光自養(yǎng)異養(yǎng)耦合裝置，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于該耦合裝置主體為罐體，罐體設(shè)有不透光的內(nèi)腔和透光的外腔，罐體的內(nèi)腔和外腔底部均設(shè)有帶閥門的出料口，罐體的內(nèi)腔和外腔各自頂部均設(shè)有進(jìn)氣孔和出氣孔，以及帶閥門的進(jìn)料口，內(nèi)腔的進(jìn)氣孔內(nèi)密封插入延伸至內(nèi)腔底部的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管外接供氣機(jī)的排氣口；內(nèi)腔的出氣孔密封連接導(dǎo)管，導(dǎo)管沿所述外腔頂部的進(jìn)氣孔密封插入并伸入至外腔底部，外腔的排氣口密封連接排氣管，排氣管連接所述供氣機(jī)的進(jìn)氣口；所述罐體的頂部固定連接電機(jī)，電機(jī)連接轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸密封伸入所述內(nèi)腔并固定連接攪拌葉片。通過上述結(jié)構(gòu)，將罐體內(nèi)分隔形成內(nèi)腔和外腔，內(nèi)腔作為異養(yǎng)區(qū)，外腔作為光自養(yǎng)區(qū)，并通過導(dǎo)管將異養(yǎng)的內(nèi)腔與光自養(yǎng)的外腔相通，實(shí)現(xiàn)將異養(yǎng)區(qū)產(chǎn)生的二氧化碳供給光自養(yǎng)區(qū)進(jìn)行光合作用，而光自養(yǎng)區(qū)產(chǎn)生的氧氣通過排氣管排至供氣機(jī)，由供氣機(jī)通過進(jìn)氣管供給異養(yǎng)區(qū)，提供異養(yǎng)所需的氧氣，以此實(shí)現(xiàn)光自養(yǎng)與異養(yǎng)之間的碳循環(huán)，降低微藻光自養(yǎng)培養(yǎng)二氧化碳的供應(yīng)成本。由于內(nèi)腔供氧的氧含量提高，故能夠降低微藻異養(yǎng)培養(yǎng)的攪拌轉(zhuǎn)速，減少能耗，從而降低整個(gè)微藻的生長成本，提高生長效率。

所述供氣機(jī)設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口，其中一個(gè)進(jìn)氣口連接所述排氣管，另一個(gè)進(jìn)氣口導(dǎo)通外部空氣。通過該結(jié)構(gòu)，使供氣機(jī)供氣的含氧量要高于一般空氣的含氧量，有利于異養(yǎng)培養(yǎng)。

所述罐體的底部設(shè)有對所述外腔和/或內(nèi)腔加熱的加熱器，且罐體內(nèi)腔和外腔均設(shè)有用于感應(yīng)對應(yīng)腔內(nèi)培養(yǎng)液溫度的溫度感應(yīng)器。通過該結(jié)構(gòu)，方便根據(jù)需要對罐體加熱，從而調(diào)節(jié)內(nèi)腔、外腔內(nèi)培養(yǎng)液的溫度，有利于提高微藻生長效率。

所述內(nèi)腔頂部進(jìn)氣孔所連接的進(jìn)氣管管路中設(shè)有空氣除菌過濾器。通過該結(jié)構(gòu)，防止雜質(zhì)或雜菌進(jìn)入內(nèi)腔，保證內(nèi)腔內(nèi)異養(yǎng)培養(yǎng)的可靠性。

所述罐體的內(nèi)腔與外腔均為筒狀，且內(nèi)腔的外壁為非透光反射面，外腔的外壁為透光面。通過該結(jié)構(gòu)，有效提高外腔光自養(yǎng)的效率。

所述罐體的內(nèi)腔頂部的出氣孔設(shè)有至少一個(gè)，且各出氣孔均對應(yīng)連接一根所述導(dǎo)管，各導(dǎo)管平行間隔分布于所述外腔內(nèi)。通過該結(jié)構(gòu)，有利于導(dǎo)管向外腔內(nèi)均勻供氧，以使光自養(yǎng)中二氧化碳充分反應(yīng)進(jìn)行光合作用，提高微藻生長效率。

本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)較為簡單，實(shí)現(xiàn)了微藻光自養(yǎng)與異養(yǎng)耦合在同一個(gè)生物反應(yīng)器內(nèi)，降低整個(gè)微藻的生長成本，提高生長效率，適合作為微藻光自養(yǎng)和異養(yǎng)的反應(yīng)器使用，或同類反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。

附圖說明