一种普适性开放式微藻培养系统技术方案

本发明专利技术公开了一种普适性开放式微藻培养系统，属于微藻培养技术领域。其包括培养池和集光装置，培养池内用于放置微藻成长所需培养液；集光装置位于培养池的侧上方，用于向培养池中提供光源，在集光装置与培养池之间通过连接导光管传递光源，导光管伸入培养池的尾端处设置有分光组件，分光组件用于将光源进行分配，以使光源在培养液中平均分布；在导光管的中部设置有光强检测器，以对集光装置提供的光源进行检测。本发明专利技术将补光补碳有机结合，一方面缓解了碳源不足的境况，另一方面解决了光强在水中呈指数衰减的弊病，为微藻大规模生产提供一种方向。

【技术实现步骤摘要】
一种普适性开放式微藻培养系统
本专利技术涉及微藻培养
，具体涉及一种微藻培养系统。
技术介绍
微藻诞生于数亿万年前天地之初，虽然种类多，数量丰盈，但个体微小，分布散，以至于长期被忽视。然而，微藻具有光合效率高，繁殖快，生产周期短，能高效捕获环境和净化水体中的富营养化物质的特点，能适应各种不同的生长环境，越来越得到人们的关注与重视。而且随着对微藻的进一步研究发现，微藻在医药开发、食品保健、动物饲料、环境检测、净化环境、生物技术以及可再生能源等方面有着得天独厚的优势，其工业化生产已成不可阻挡之势。关于微藻培养方式，目前主要以开放池培养和封闭式光生物反应器培养为代表，如CN102382755A公开了一种微藻培养装置及微藻培养方法，一开放式跑道池，具有一液体出口，该液体出口连接一液体循环泵，通过该液体循环泵连接培养液贮罐的液体进口；该培养液贮罐顶部有一液体出口管道，使培养液可以经此管道流回开放式跑道池。在培养液贮罐底部设有气体分布器，通入各种含CO2的气体对微藻培养液进行补碳。通过控制开放式跑道池培养液与培养液贮罐内培养培养液体积比和循环速度，来调节微藻细胞在光照的跑道池和光暗的培养液贮罐内的停留时间，实现藻细胞的明暗强制循环。上述开放式培养装置相对封闭式光生物反应器具备结构简单，投资小，运营成本低，无需冷却系统以及无氧气浓度过高风险等优势。但从现有研究看，碳源不足，光能利用率低和敌害生物入侵仍然是制约微藻扩大培养的重要因素。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的技术缺陷，本专利技术提出了一种普适性开放式微藻培养系统，其将补光补碳有机结合，一方面缓解了碳源不足的境况，另一方面解决了光强在水中呈指数衰减的弊病，为微藻大规模生产提供一种方向。其技术解决方案包括：一种普适性开放式微藻培养系统，其包括培养池和集光装置，所述培养池内用于放置微藻成长所需培养液；所述集光装置位于所述培养池的侧上方，用于向培养池中提供光源，在所述集光装置与所述培养池之间通过连接导光管传递光源，所述导光管伸入所述培养池的尾端处设置有分光组件，所述分光组件用于将所述光源进行分配，以使所述光源在培养液中平均分布；在所述导光管的中部设置有光强检测器，以对所述集光装置提供的光源进行检测；在靠近所述集光装置处还设置有补光装置和补碳装置，所述补光装置通过管路一连接在所述培养池的底部，用于向所述培养池内补充光源；所述补碳装置通过管路二连接在所述培养池的底部，用于向所述培养池内补充碳源。作为本专利技术的一个优选方案，所述分光组件包括总管路，所述总管路上设置有分光点，在所述分光点的另一端连接若干个支路管路。作为本专利技术的另一个优选方案，所述集光装置为一集光镜，所述集光镜为一可调节方向的凹面镜。优选的，所述凹面镜的凹面朝上。本专利技术所带来的有益技术效果为：(1)通过集光装置和补光装置二者结合，利用了自然和人工复合光源系统应对多变天气状况，提高光和效率；(2)通过分光组件，使得光源在培养池中分布均匀。(3)通过补碳装置补充碳源，且从培养池底部通入，最大程度提高水体中微藻光能利用率，从而实现微藻生物量和密度的提升。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步说明：图1为本专利技术微藻培养系统的结构示意图；图中，1、培养池，2、集光装置，3、光强检测器，4、补光装置，5、补碳装置,6、分光点。具体实施方式本专利技术提出了一种普适性开放式微藻培养系统，为了使本专利技术的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本专利技术微藻培养系统，包括培养池1和集光装置2，培养池1内用于放置微藻成长所需培养液，该培养池为开放式，其形状优选为长方体，集光装置2选择在培养池的一侧，可最大限度的提供自然光源，集光装置借鉴现有技术中的装置即可，如选择一凹面镜，该凹面镜优选可调节方向，凹面朝向太阳光，收集光源，将光源收集后提供给培养池。本专利技术集光装置位于培养池的侧上方，二者之间通过导光管传递光源，通过在该导光管上设置光强检测器3来检测光源是否适量，光源检测器3也可根据培养池内所需光源对补光装置4进行调节；当集光装置无法满足培养池内所需光源时，开启补光装置4，补光装置优选为LED灯等方便调节的灯。在靠近该集光装置处还有补碳装置5，该补碳装置5为含碳的泵罐，通过与培养池底部连接的管路二向其中补充碳源；在导光管伸入所述培养池的尾端处设置有分光组件，分光组件用于将所述光源进行分配，以使所述光源在培养液中平均分布；分光组件包括总管路，总管路上设置有分光点6，分光点的另一端连接若干个支路管路。作为本专利技术的一个优选，上述导光管优选由由多组光导纤维束组成。上述的补光装置如LED灯可根据光强检测器3检测光强自动补充或衰减至微藻最适生长光强。本专利技术培养系统的大体使用方法：自然光经集光装置收集后由导光管传向培养池中，期间经过光强检测器，检测结果会对后续LED补光产生增强或衰减影响，使其强度始终保持在微藻最适光照强度。进入培养池水体的光源经由分光点分配到每根支路管道中，使得光源在水体分布均匀。同时，置于导光管下方的管路二由气泵实时补充二氧化碳。本专利技术将碳和光通入水体底部最大程度提高水体中微藻光能利用率，从而实现微藻生物量和密度的提升。本专利技术装置以其结构简单，成本低廉，广谱适用多种微藻等优点可用于工业生产。上述未述及的部分借鉴现有技术即可实现。需要说明的是：在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种普适性开放式微藻培养系统，其包括培养池和集光装置，其特征在于：所述培养池内用于放置微藻成长所需培养液；所述集光装置位于所述培养池的侧上方，用于向培养池中提供光源，在所述集光装置与所述培养池之间通过连接导光管传递光源，所述导光管伸入所述培养池的尾端处设置有分光组件，所述分光组件用于将所述光源进行分配，以使所述光源在培养液中平均分布；在所述导光管的中部设置有光强检测器，以对所述集光装置提供的光源进行检测；在靠近所述集光装置处还设置有补光装置和补碳装置，所述补光装置通过管路一连接在所述培养池的底部，用于向所述培养池内补充光源；所述补碳装置通过管路二连接在所述培养池的底部，用于向所述培养池内补充碳源。

【技术特征摘要】
1.一种普适性开放式微藻培养系统，其包括培养池和集光装置，其特征在于：所述培养池内用于放置微藻成长所需培养液；所述集光装置位于所述培养池的侧上方，用于向培养池中提供光源，在所述集光装置与所述培养池之间通过连接导光管传递光源，所述导光管伸入所述培养池的尾端处设置有分光组件，所述分光组件用于将所述光源进行分配，以使所述光源在培养液中平均分布；在所述导光管的中部设置有光强检测器，以对所述集光装置提供的光源进行检测；在靠近所述集光装置处还设置有补光装置和补碳装置，所述补光装置通过管路一连接在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱严林，钱育恩，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37