管排式光生物反应器的清洁装置及光生物反应器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种管排式光生物反应器的清洁装置及光生物反应器，所述管排式光生物反应器包括至少一个管道，在所述管道内设有n个隔板，所述隔板将所述管道分隔成n+1个平行的单列管道，所述清洁装置包括多个清洁环和至少一牵引套；所述清洁环位于各所述单列管道内，所述清洁环包括磁性环体和所述磁性环体外设置的清洁结构层，所述清洁结构层能匹配贴合各所述单列管道内壁，能以摩擦方式清洁各所述单列管道内壁；所述牵引套对应各清洁环套于所述管道外周，所述牵引套具有能与各所述磁性环体相互作用的磁力，借此所述牵引套能带动所述清洁环在所述单列管道内移动。可以防止透明管排式光生物反应器内生长的藻附着管壁积累，提高透光性和生产效率。

Cleaning device of pipe row type biological reactor and photo biological reactor

The invention discloses a cleaning device and a photobioreactor tube photobioreactor, the tube photobioreactor comprising at least one pipe is provided with n partitions within the tube, the partition of the pipeline is divided into n+1 parallel single pipe, the the cleaning device comprises a plurality of cleaning ring and at least one set of traction; the cleaning ring is located in each of the cities in the pipeline, the cleaning ring includes a cleaning structure layer is arranged magnetic ring body and the magnetic ring in vitro, the cleaning structure layer matching each of the single pipe wall, with friction clean the wall each of the single pipe; the traction sleeve corresponding to the cleaning ring set in the pipeline peripheral, the traction sleeve with a magnetic energy and the magnetic ring body interaction, whereby the traction sleeve can drive the cleaning ring The single row pipe moves inside. The growth of algae adhering to the pipe wall in a transparent tube type bioreactor can be prevented so as to improve the light transmission efficiency and the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
管排式光生物反应器的清洁装置及光生物反应器
本专利技术涉及一种藻类培养技术，尤其涉及一种防止光生物反应器的透明管排内生长的藻附着管壁积累的一种管排式光生物反应器的清洁装置及光生物反应器。
技术介绍
微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，且营养丰富、光合利用度高的自养植物，细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等，使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。然而，自然界中并不存在可以直接收集加工的大量现成微藻资源。开发供人类社会发展所需的微藻资源，首先要规模化工程培养生产微藻原料。目前，微藻规模化人工培养微藻主要有开放池和封闭光生物反应器两类方式：开放池为开放式(如跑道池)反应器，其投资成本低，且位于室外，能直接利用太阳光。但是该方式培养条件不稳定，并存在严重的污染问题。而封闭式光生物反应器，虽然投资费用相对较大，但由于可以调控多项培养参数，更易于控制生物污染，培养微藻的产率更高，因此成为近年来本领域研发重要趋势。封闭式光生物反应器目前比较常见的有玻璃管道式光生物反应器、气浮(airlift)式光生物反应器。气浮式光生物反应器是将藻液放置在一个容器中，通过从底部供CO2，CO2不仅作为碳源被利用，同时由于气体上升的过程中，带动藻液运动，起到搅拌和均质的作用，以便于藻液中的细胞都可均匀地接受光照。立式管排光生物反应器就是一种气浮式光生物反应器，如图1所示的结构，其包括数个高度为6m左右的管排式光生物反应器(参见公开号CN204097493U的中国技术专利)竖直放置，管排整体呈圆角矩形，且管壁厚度3.2mm，而n个筋板(中间的隔板)的厚度大约在2mm左右，将管排分隔成n+1个平行的单列管道，这些隔板布置可以是均布也可以是不均匀布置，隔板的角度通常为垂直于管壁，也可为具有一定角度，可以实现对藻液流体的状态的改变，形成湍流，利于藻液充分接受光照，提高产量。当管排式光生物反应器竖直放置时，它是采用气浮搅拌的方式，避免微藻沉降并极大地提高微藻细胞受光照概率，以促使同二氧化碳混合均匀，促进微藻细胞的生长。但是，经养藻实验发现，管排式光生物反应器内壁藻的附着情况非常严重，往往经过一次养藻之后，即使通过高压水枪冲洗也很难清除，直接影响第二次养藻，而且这种现有清洗方式也非常地耗水。藻附着在反应器内壁后，影响透光性，而且附着的藻也很容易腐败，滋生细菌，污染藻液。但是，除此之外，目前对于预防藻细胞贴壁，尤其是藻细胞贴壁后的清理，尚未有高效的措施，目前只能通过高压水冲洗、NaClO3溶液浸泡，在培养结束后清理贴壁的藻细胞，亟需一种有效的防止藻细胞贴壁的措施。现有封闭式光生物反应器技术中，由于从培养到收获，管道需要保持相对封闭培养环境。现有的大规模藻培养用光生物反应器的清洗工艺，一般只能在收获后进行，但此方式无法维护“养藻过程中”管壁透光度、导致对自然光利用效率无法提升。而专门留出时间段来清洗设备，则会使光生物反应器的有效使用时间占比降低，无法获得光生物反应器的最大培养效率。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种管排式光生物反应器的清洁装置及光生物反应器，解决管排式光生物反应器微藻贴壁的清理难题。本专利技术的一个次要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种管排式光生物反应器的清洁装置及光生物反应器，有效预防贴壁现象的发生提高透光性和生产效率。本专利技术的一个次要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种管排式光生物反应器的清洁装置及光生物反应器，降低生物反应器维护成本。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，提供了一种管排式光生物反应器的清洁装置，所述管排式光生物反应器包括至少一个管道，在所述管道内设有n个隔板，所述隔板将所述管道分隔成n+1个平行的单列管道，其中，所述清洁装置包括多个清洁环和至少一牵引套；所述清洁环位于各所述单列管道内，所述清洁环包括磁性环体和所述磁性环体外设置的清洁结构层，所述清洁结构层能匹配贴合各所述单列管道内壁，能以摩擦方式清洁各所述单列管道内壁；所述牵引套对应各清洁环套于所述管道外周，所述牵引套具有能与各所述磁性环体相互作用的磁力，借此所述牵引套能带动所述清洁环在所述单列管道内移动。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述清洁环的磁性环体具有铁磁性或永磁性，对应地，所述牵引套具有永磁性或设有电磁铁。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述清洁环的磁性环体与所述牵引套的磁性相同或磁性相反。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述清洁环内具有顺所述单列管道轴向延伸的穿孔。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述清洁结构层为海绵、棉布、毛刷、尼龙丝、纱布或带有勾刺的弹性纤维。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述牵引套形状与所述排管外周形状匹配，所述牵引套为环形或具有开口的半包围环形。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述牵引套包括基材环体和多个磁块，所述磁块粘贴或嵌入所述基材环体的内表面，多个所述磁块沿所述基材环体的轴向和周向布置。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述清洁环的磁性环体包括基材环体和多个磁块，多个所述磁块粘贴或嵌入所述基材环体的外表面，所述磁块沿所述基材环体的轴向和周向布置。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述清洁环的磁块为磁性片体；所述清洁结构层包括多个分布式清洁片，所述清洁片沿所述基材环体的轴向和周向布置；所述磁性片体与所述清洁片交错分布。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述清洁环的磁性环体端部形成供引导藻液流经该穿孔的切角或圆导角。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述牵引套内壁面为倾斜面；所述清洁环磁性环体的外壁面也为倾斜面，二者的所述倾斜面相对应。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述牵引套内壁面具有柔性清洁层。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述柔性清洁层分布有供液管路，所述供液管路与供液装置连通。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述牵引套可由至少两个分体组装而成，所述分体之间通过连接件组装。根据本专利技术的一实施方式，其中，另具有一驱动装置，所述驱动装置能带动所述牵引套顺所述管道的轴向移动；所述驱动装置上设有连接部，所述连接部连接一个或多个所述牵引套。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述管道为竖直方向延伸，且间隔一定轴向距离设置有一支撑结构。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述驱动装置带动一个或多个所述牵引套，所述牵引套在两个相邻所述支撑结构之间来回移动。根据本专利技术的一实施方式，其中，所述连接部设有液体通道，所述液体通道与一供液装置连通；所述牵引套内壁面具有柔性清洁层，所述柔性清洁层分布有供液管路，所述供液管路通过所述液体通道与所述供液装置连通。根据本专利技术的另一方面，一种光生物反应器，具有至少一个管道，在所述管道内设有n个隔板，所述隔板将所述管道分隔成n+1个平行的单列管道，其中，还具有如前所述的管排式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管排式光生物反应器的清洁装置，所述管排式光生物反应器包括至少一个管道，在所述管道内设有n个隔板，所述隔板将所述管道分隔成n+1个平行的单列管道，其特征在于，所述清洁装置包括多个清洁环和至少一牵引套；所述清洁环位于各所述单列管道内，所述清洁环包括磁性环体和所述磁性环体外设置的清洁结构层，所述清洁结构层能匹配贴合各所述单列管道内壁，能以摩擦方式清洁各所述单列管道内壁；所述牵引套对应各清洁环套于所述管道外周，所述牵引套具有能与各所述磁性环体相互作用的磁力，借此所述牵引套能带动所述清洁环在所述单列管道内移动。

【技术特征摘要】
1.一种管排式光生物反应器的清洁装置，所述管排式光生物反应器包括至少一个管道，在所述管道内设有n个隔板，所述隔板将所述管道分隔成n+1个平行的单列管道，其特征在于，所述清洁装置包括多个清洁环和至少一牵引套；所述清洁环位于各所述单列管道内，所述清洁环包括磁性环体和所述磁性环体外设置的清洁结构层，所述清洁结构层能匹配贴合各所述单列管道内壁，能以摩擦方式清洁各所述单列管道内壁；所述牵引套对应各清洁环套于所述管道外周，所述牵引套具有能与各所述磁性环体相互作用的磁力，借此所述牵引套能带动所述清洁环在所述单列管道内移动。2.如权利要求1所述的管排式光生物反应器的清洁装置，其特征在于，所述清洁环的磁性环体具有铁磁性或永磁性，对应地，所述牵引套具有永磁性或设有电磁铁。3.如权利要求1所述的管排式光生物反应器的清洁装置，其特征在于，所述清洁环的磁性环体与所述牵引套的磁性相同或磁性相反。4.如权利要求1所述的管排式光生物反应器的清洁装置，其特征在于，所述清洁环内具有顺所述单列管道轴向延伸的穿孔。5.如权利要求1所述的管排式光生物反应器的清洁装置，其特征在于，所述清洁结构层为海绵、棉布、毛刷、尼龙丝、纱布或带有勾刺的弹性纤维。6.如权利要求1所述的管排式光生物反应器的清洁装置，其特征在于，所述牵引套形状与所述管道外周形状匹配，所述牵引套为环形或具有开口的半包围环形。7.如权利要求1至6任一项所述的管排式光生物反应器的清洁装置，其特征在于，所述牵引套包括基材环体和多个磁块，所述磁块粘贴或嵌入所述基材环体的内表面，多个所述磁块沿所述基材环体的轴向和周向布置。8.如权利要求1至6任一项所述的管排式光生物反应器的清洁装置，其特征在于，所述清洁环的磁性环体包括基材环体和多个磁块，多个所述磁块粘贴或嵌入所述基材环体的外表面，所述磁块沿所述基材环体的轴向和周向布置。9.如权利要求8所述的管排式光生物反应器的清洁装置，其特征在于，所述清洁环的磁块为磁性片体；所述清洁结构层包括多个分布式清...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡强，迟庆雷，杜长雷，
申请(专利权)人：国家开发投资公司，中国电子工程设计院，
类型：发明
国别省市：北京,11