一种藻类连续培养反应系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种藻类连续培养反应系统，所述连续培养反应系统包括至少两个光生物反应器、培养液箱和藻种箱，两个所述光生物反应器分别为第一光生物反应器和第二光生物反应器，所述藻种箱通过第一管道连接第一光生物反应器，为第一光生物反应器提供含有藻种的藻液，培养液箱通过第二管道并联连接第一光生物反应器和第二光生物反应器，为藻类不同生长阶段提供营养物料，所述第一光生物反应器通过第三管道连接第二光生物反应器。所述光生物反应器内部设有防水LED灯，所述防水LED灯包括LED芯片、透明灯罩、散热部件、排气部件和防水装置。

【技术实现步骤摘要】
一种藻类连续培养反应系统
本技术属于藻类养殖设备
，具体涉及一种藻类连续培养反应系统。
技术介绍
微藻是一类营养丰富、光合利用度高的自养植物，其生物质含有多种生化物质，如多糖、蛋白质、油脂、碳水化合物、色素等物质，其在陆地和海洋分布广泛，在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有广阔的开发前景。微藻生长速度快，环境适应性较强，可在光生物反应器中进行光合自培养。雨生红球藻是一种单细胞绿藻，在缺氮、磷或在强光能射条件下，雨生红球藻细胞内虾青素大量累积。天然虾青素世界上最强的天然抗氧化剂之一，能有效清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，维持机体平衡和减少衰老细胞的堆积，由内而外保护细胞和DNA健康，从而保护皮肤健康，促进毛发生长，抗衰老、缓解运动疲劳、增强活力。目前，雨生红球藻的大规模养殖主要采用利用室外自然光线的跑道式培养池，阻碍雨生红球藻跑道式大规模生产的主要因素是生物污染和雨生红球藻培养过程中种群密度低使单位面积产量低所导致成本过高问题。利用管道式光生物反应釜或小型系统组成的生物反应釜培养的雨生红球藻，存在的缺陷是管道壁容易被藻细胞粘连导致培养期间透光性下降、温度不稳定及清洗困难，因此只适合实验室的小规模生产。包括雨生红球藻在内的多种藻类的生长过程分为不同阶段，不同阶段所需的生长环境是不同的，如何满足藻类在不同生长阶段的养殖要求，同时提高养殖效率和自动化程度，建立工业大规模养殖系统，一直是本领域技术人员研究的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种藻类连续培养反应系统，所述连续培养反应系统包括至少两个光生物反应器、培养液箱和藻种箱，两个所述光生物反应器分别为第一光生物反应器和第二光生物反应器，所述藻种箱通过第一管道连接第一光生物反应器，为第一光生物反应器提供含有藻种的藻液，培养液箱通过第二管道并联连接第一光生物反应器和第二光生物反应器，为藻类不同生长阶段提供营养物料，所述第一光生物反应器通过第三管道连接第二光生物反应器。所述光生物反应器包括密闭反应器罐体，所述密闭反应器罐体内部设有防水LED灯，密闭反应器罐体外部设有LED驱动控制器，所述防水LED灯包括LED芯片、透明灯罩、散热部件、排气部件和防水装置，所述LED芯片设在散热部件的散热座的外表面，LED芯片和散热部件设在透明灯罩内部，所述防水装置设在透明灯罩的顶部，所述LED芯片能够发出适合于藻类生长的多种波长范围的光，所述LED驱动控制器控制LED芯片的能量同时增大或减小。所述密闭反应器罐体选自立式或卧式形式，优选的，所述密闭反应器罐体为立式容器。更优选的，所述密闭反应器罐体为圆柱体，更优选的，所述密闭反应器罐体的直径为10-150cm，高度为150-280cm，可以根据藻类养殖的实际需求，选择合适的缸体尺寸。所述密闭反应器罐体的材质选自不锈钢、塑料或有机玻璃，优选的，所述密闭反应器罐体的材质为不锈钢。优选的，所述密闭反应器罐体的顶部设有可拆卸的面盖，所述面盖上可以设置各种接头，所述面盖通过卡扣与密闭反应器罐体连接并密封，更优选的，所述面盖与缸体之间设有密封圈和法兰，便于固定连接面盖与密闭反应器罐体，提高所述光生物反应器的密封性。优选的，所述密闭反应器罐体的外壁上设有视镜，便于观察密闭反应器罐体内部的藻类生长情况。优选的，所述密闭反应器罐体的下方设有支撑座，用于支撑稳固所述密闭反应器罐体，同时使得所述密闭反应器罐体的底部与地面之间留有空间，便于排出所述密闭反应器罐体内部的藻液或产品。在本技术的一个具体实施方式中，所述支撑座为四个支撑脚，且设在密闭反应器罐体底部的周边，固定支撑密闭反应器罐体。所述密闭反应器罐体内部包括至少一个防水LED灯、支架和冷凝管，所述防水LED灯和冷凝管固定在所述支架上，所述防水LED灯包括LED芯片、透明灯罩、散热部件、排气部件和防水装置，所述透明灯罩顶部安装防水装置。所述防水LED灯为长条形，并竖直放置在所述密闭反应器罐体内部，防水LED灯的防水装置处于密闭反应器罐体的上部或顶部，优选的，所述防水装置处于藻液液面之上。所述防水LED灯在密闭反应器罐体中的设置位置选自所述密闭反应器罐体的上部、中部和下部，优选的，所述防水LED灯设置在密闭反应器罐体的中部。所述散热部件包括无色透明硅油和散热座，所述无色透明硅油填充在所述透明灯罩内部，将所述LED芯片散发的热量导出所述透明灯罩。所述散热座和LED芯片浸没在无色透明硅油中，所述硅油能够吸收LED芯片发光时发出的热量，提高所述防水LED灯的散热性能，使得防水LED灯能够承受较高功率或较长时间的工作，另外，所述硅油对光线的透过保真率比空气好，不影响LED芯片发出的光线。所述散热座为长条桶形，散热座的横截面为多边形，所述LED芯片安装在散热座上，优选的，所述LED芯片成排安装在散热座面向不同方向的外表面上。优选的，所述散热座的面向不同方向的外表面上分别设有灯片，所述LED芯片安装在灯片上。优选的，所述LED芯片在散热座的外表面上成排布置，且具有不同波长的LED芯片交错排布，根据实际散热座的长度和所述光生物反应器的养殖藻类数量，合理安排所述LED芯片的设置密度。例如，所述散热座的外表面上设置一排或两排所述LED芯片，其中第一LED芯片和第二LED芯片交错排列，或者第一LED芯片和第三LED芯片交错排列，或者第二LED芯片和第三LED芯片交错排列，或者第一LED芯片、第二LED芯片和第三LED芯片按照任意顺序交错排列。优选的，所述散热座同一面上设有不同波长的LED芯片，实现1-360度的光照。所述散热座同一面上的LED芯片串联或并联连接，芯片的电路汇聚后，从散热座底部的开口进入散热座内部，再从散热座顶部的开口伸出防水装置，再连接外部的电源或控制系统，所述电路的电线外部套有防水绝缘层。所述散热座的材质为导热性良好的金属，优选的，所述散热座的材质为金属铝，有利于所述LED芯片散热。所述排气部件连通所述透明灯罩的内部和外部，用于将所述透明灯罩内部受热膨胀的气体导出所述防水LED灯，保证防水LED灯安全使用。优选的，所述排气部件为排气管，所述排气管设置在LED芯片的防水电路中，所述防水电路能够穿出所述密闭反应器罐体并连接外部电源。所述无色透明硅油受热后体积膨胀，同时，透明灯罩内部的空气受热也会膨胀，所述排气管能够将所述透明灯罩内的多余空气导出，防止所述透明灯罩内部压力过大。所述透明灯罩保护LED芯片和电路，将藻液与LED芯片隔离开来。所述透明灯罩为长条桶形，且底部封口，顶部具有开口，所述顶部的开口允许散热座、电路和无色透明硅油进出所述透明灯罩。所述防水装置设置在透明灯罩的顶部开口，并密封顶部开口，同时允许LED芯片的电路穿出防水装置。例如，所述防水装置为硅胶盖帽，并配有卡箍，所述卡箍提供锁紧密封作用。所述防水LED灯的电路通过防水接头延伸出所述密闭反应器罐体，然后连接LED驱动控制器。所述LED芯片能够发出多种波长范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种藻类连续培养反应系统，其特征在于，所述连续培养反应系统包括至少两个光生物反应器、培养液箱和藻种箱，两个所述光生物反应器分别为第一光生物反应器和第二光生物反应器，所述藻种箱通过第一管道连接第一光生物反应器，为第一光生物反应器提供含有藻种的藻液，培养液箱通过第二管道并联连接第一光生物反应器和第二光生物反应器，为藻类不同生长阶段提供营养物料，所述第一光生物反应器通过第三管道连接第二光生物反应器；/n所述光生物反应器包括密闭反应器罐体，所述密闭反应器罐体内部设有防水LED灯，密闭反应器罐体外部设有LED驱动控制器，所述防水LED灯包括LED芯片、透明灯罩、散热部件、排气部件和防水装置，所述LED芯片设在散热部件的散热座的外表面，LED芯片和散热部件设在透明灯罩内部，所述防水装置设在透明灯罩的顶部，所述LED芯片能够发出适合于藻类生长的多种波长范围的光，所述LED驱动控制器控制LED芯片的能量同时增大或减小。/n

【技术特征摘要】
1.一种藻类连续培养反应系统，其特征在于，所述连续培养反应系统包括至少两个光生物反应器、培养液箱和藻种箱，两个所述光生物反应器分别为第一光生物反应器和第二光生物反应器，所述藻种箱通过第一管道连接第一光生物反应器，为第一光生物反应器提供含有藻种的藻液，培养液箱通过第二管道并联连接第一光生物反应器和第二光生物反应器，为藻类不同生长阶段提供营养物料，所述第一光生物反应器通过第三管道连接第二光生物反应器；
所述光生物反应器包括密闭反应器罐体，所述密闭反应器罐体内部设有防水LED灯，密闭反应器罐体外部设有LED驱动控制器，所述防水LED灯包括LED芯片、透明灯罩、散热部件、排气部件和防水装置，所述LED芯片设在散热部件的散热座的外表面，LED芯片和散热部件设在透明灯罩内部，所述防水装置设在透明灯罩的顶部，所述LED芯片能够发出适合于藻类生长的多种波长范围的光，所述LED驱动控制器控制LED芯片的能量同时增大或减小。


2.根据权利要求1所述的连续培养反应系统，其特征在于，所述多种波长范围选自以下两种或两种以上组合的波长范围：390-420nm、440-470nm或640-680nm。


3.根据权利要求2所述的连续培养反应系统，其特征在于，所述LED芯片包括第一LED芯片、第二LED芯片和第三LED芯片，第一LED芯片发出光线的波长为390-420nm，第二LED芯片发出光线的波长为440-470nm，第三LED芯片发出光线的波长为640-680nm。


4.根据权利要求1所述的连续培养反应系统，其特征在于，所述散热部件包括无色透明硅油和散热座，所述无色透明硅油填充在所述透明灯罩内部，将所述LED芯片散发的热量导出所述透明灯罩。


5.根据权利要求4所述的连续培养反应系统，其特征在于，所述散热座为长条桶形，散热座的横截面为多边形，所述LED芯片成排安装在散热座面向不同方向的外表面上。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶华，关辉，邹立红，易启甲，史会帅，
申请(专利权)人：安徽德宝生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34