[發明專利]一種淺液層準靜態的微藻培養系統及使用方法

在審

• 申請號: 202210120409.1
• 申請日: 2022-02-07
• 公開（公告）號: CN114276922A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 章真;張榮慶;陳夏;姚麗萍;劉曉軍
• 申請（專利權）人: 浙江清華長三角研究院;浙江清榮生物科技發展有限公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/04;C12M1/02;C12M1/00;C12R1/89
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 應孔月

本發明公開了一種淺液層準靜態的微藻培養系統及使用方法，包括：培養槽，用于容納微藻及培養液；交換柱，通過第一連接管與培養槽相連通，用于容納培養液，第一連接管伸入交換柱的一端具有液位高度調節件；管路循環驅動結構，包括第二連接管、第三連接管和第一泵，第二連接管的一端與交換柱相連通，另一端與第三連接管的一端相連通，第三連接管的另一端與培養槽相連通，第一泵設置在第二連接管上；氣體混合裝置，通過第四連接管與交換柱的底部相連通；溫度調節裝置，用于調節交換柱內部培養液的溫度；補光裝置，位于培養槽旁，用于給培養槽內的微藻進行補光。本發明具有節水、節能的特點，可在微藻的工業化生產及碳中和各個領域中應用。

技術領域

本申請涉及微藻生物技術領域，尤其涉及一種淺液層準靜態的微藻培養系統及使用方法。

背景技術

微藻是含有葉綠素a可進行光合作用的一類微生物的總稱，胞內通常含有蛋白、油脂、多不飽和脂肪酸、多糖、天然色素、維生素等高附加值產物因此具有極高的價值，在食品、飼料、化妝品等行業已有廣泛應用，同時在生物固碳、污水處理(減污降碳)、生物燃料、生物塑料及生物肥料生產等碳中和領域具有潛在的應用前景。

目前已知的微藻種類超過2萬多種，但業已實現產業化的寥寥無幾。制約微藻產業的瓶頸是光能利用率低、培養效率低導致的經濟性差。而光生物反應器是微藻培養的重要基礎，目前光生物反應器主要有開放式(跑道池、圓池等)和封閉式(列管式、水平管式、平板式、吊袋式等)兩種。但都存在細胞密度低、產率低，耗水耗能的缺點。密度低勢必造成所需生產水體體積大，推高采收能耗及成本。耗水尤其是大量的淡水，一方面造成培養基和水資源的浪費，另一方面污染周邊受納水體。封閉式反應器雖然可以提高細胞密度，但存在放大困難、成本高的問題，因此微藻光自養培養效率亟待提高以進一步降低生產成本。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種淺液層準靜態的微藻培養系統及使用方法，以解決相關技術中存在的單細胞受光不充分和藻細胞產率低、耗水耗能的技術問題。

根據本申請實施例的第一方面，提供一種淺液層準靜態的微藻培養系統，包括：

培養槽，用于容納微藻及培養液；

交換柱，通過第一連接管與所述培養槽相連通，用于容納培養液，所述第一連接管伸入所述交換柱的一端具有液位高度調節件；

管路循環驅動結構，包括第二連接管、第三連接管和第一泵，所述第二連接管的一端與所述交換柱相連通，另一端與所述第三連接管的一端相連通，所述第三連接管的另一端與所述培養槽相連通，所述第一泵設置在所述第二連接管上；

氣體混合裝置，通過第四連接管與所述交換柱的底部相連通；

溫度調節裝置，用于調節所述交換柱內部培養液的溫度；及

補光裝置，位于所述培養槽旁，用于給所述培養槽內的微藻進行補光。

進一步地，所述交換柱的上端為筒狀，下端為錐狀。

進一步地，還包括補液裝置，所述補液裝置通過第五連接管與所述交換柱相連通。

進一步地，所述補液裝置包括：

用于補充無菌水的第一補液罐，及

用于補充培養基的第二補液罐，其中所述第五連接管的一端分別與所述第一補液罐和第二補液罐相連通，另一端通入所述交換柱。

進一步地，還包括集液裝置，所述集液裝置包括：

用于收集上清液的第一集液罐；

第六連接管，其一端與所述第一集液罐相連通，另一端連接在所述第二連接管和第三連接管的連接處；

第二泵和第一閥門，設置在所述第六連接管上，第二泵和第一閥門并聯布置；