[實用新型]管道和薄層自流式光生物反應器耦合的微藻培養系統

有效

• 申請號: 202220660145.4
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN217781103U
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 張愛華;成守斌;易三炯
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/04;C12M1/36
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 劉紅陽

本實用新型公開了一種管道和薄層自流式光生物反應器耦合的微藻培養系統，包括薄層自流式光生物反應器和與薄層自流式光生物反應器串聯的管道式光生物反應器；薄層自流式光生物反應器包括底層跑道池和設在底層跑道池上方的頂層跑道池，其中頂層跑道池上設有第一落水口，第一落水口用于將頂層跑道池內的藻液流入底層跑道池；管道式光生物反應器的入口端與底層跑道池連通，其出口端與頂層跑道池連通。本實用新型可高效提高微藻生物量和固定CO₂量，便于實現微藻大規模工廠化養殖，同時可以使微藻在碳中和、飼料、營養品、肥料、保健品、食品、能源、醫藥、環保等方面得到廣泛地應用。

技術領域

本實用新型涉及一種光生物反應器，尤其涉及一種用于微藻工廠化大規模養殖的管道和薄層自流式光生物反應器耦合的微藻培養系統。

背景技術

光生物反應器作為微藻高密度養殖的重要技術。目前，用于微藻大規模養殖的光生物反應器主要為跑道池和管道式光生物反應器。跑道池的優點為造價便宜、操作簡單、運行成本低，適于大規模培養，管道式光生物反應器的優點為微藻生長速率快，有高效固定CO₂的能力。

現有的跑道池單獨培養微藻時，存在效率低、產量不高的問題。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型旨在提供一種反應高效、占地面積小、產量高的用于微藻工廠化大規模養殖的管道和薄層自流式光生物反應器耦合的微藻培養系統。

技術方案：本實用新型管道和薄層自流式光生物反應器耦合的微藻培養系統，包括薄層自流式光生物反應器和與薄層自流式光生物反應器串聯的管道式光生物反應器；薄層自流式光生物反應器包括底層跑道池和設在底層跑道池上方的頂層跑道池，其中頂層跑道池上設有第一落水口，第一落水口用于將頂層跑道池內的藻液流入底層跑道池；管道式光生物反應器的入口端與底層跑道池連通，其出口端與頂層跑道池連通。

進一步地，底層跑道池和頂層跑道池中間依次連接有若干個中層跑道池，中層跑道池上設有第二落水口，第二落水口用于將頂層跑道池內的藻液流入中層跑道池。

更進一步地，薄層自流式光生物反應器中的中層跑道池和/或頂層跑道池的材質為玻璃，且中層跑道池和頂層跑道池上方和下方均設有第一LED燈，LED燈增加微藻生長所需的光源，如白光、紅光、紫光、綠光等，構成單一或混合型LED光源，同時增加薄層自流式光生物反應器的光照強度；薄層自流式光生物反應器的四周采用反光措施，增加四周的光照攝入的同時也增加了光照的利用率。

更進一步地，薄層自流式光生物反應器中的底層跑道池內設有第一攪拌裝置，中層跑道池內設有第二攪拌裝置，第一攪拌裝置和第二攪拌裝置用于均勻藻液使微藻受光效果更好，提高微藻生長速度。

通過改變底層跑道池、中層跑道池和頂層跑道池的間距，間距為1.5-2m，增加了光照入射，也增加了光照的利用率；調整第二落水口和第一落水口的大小，控制頂層跑道池的水位為5cm，可增加底層跑道池的微藻對光照的利用率，促進微藻生長。

進一步地，還包括氣泵，氣泵用于將底層跑道池內藻液泵入管道式光生物反應器中，氣泵的出口采用平鋪式沖入，增加底層跑道池和頂層跑道池的光照面積。

進一步地，薄層自流式光生物反應器中的底層跑道池的材質為水泥、玻璃、亞克力、鋼材和帆布中的任意一種。

進一步地，還包括太陽能板，太陽能板設在薄層自流式光生物反應器上，將頂層的太陽能板采取間隔式鋪放，可以增加上層的光照面積與光照強度。

進一步地，還包括恒溫設備，恒溫設備設在薄層自流式光生物反應器內，用于維持藻液溫度。

進一步地，還包括探頭，探頭設在薄層自流式光生物反應器內，用于檢測pH、溫度、鹽度、銨根離子和CO₂中一種或多種的指標。