微藻种群培养装置和微藻培养方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及微藻培养领域，公开了一种微藻种群培养装置和微藻培养方法，其中，微藻种群培养装置包括：缸体，为顶端开口的圆柱形中空结构；缸盖；驱动结构；组合棒，包括棒体、第一充气通道、第一灯条；中心柱，包括柱体、第二充气通道、第二灯条；压缩风机，设置在柱体上，与第一充气通道、第二充气通道连通；电源，设置在柱体，分别与驱动结构、第一灯条、第二灯条电连接。通过上述技术方案的设置，实现了：光线分布均匀；充气范围广阔且均匀，配合搅拌的作用，涡状的水流状态和上浮的气泡可以防止微藻细胞沉降，减少附壁和沉底；防止其他外来微藻或生物进入；结构紧凑，方便清洗。

【技术实现步骤摘要】
微藻种群培养装置和微藻培养方法
本专利技术涉及微藻培养领域，具体地涉及一种微藻种群培养装置和微藻培养方法。
技术介绍
微藻能有效利用光能、CO2和无机盐类合成蛋白质、脂肪、碳水化合物以及多种高附加值生物活性物质，可以通过微藻培养来生产保健食品、食品添加剂、饲料及其他化学品。特别是近年来随着生物能源技术的发展，某些含油微藻因其油脂生产能力高(一般占细胞干重的20-60％)，光合效率高、生长周期短，可在盐碱地、沙漠、海域养殖，具有不与粮争地及不与人争粮的巨大优势，以及可利用工厂废气中的二氧化碳为碳源等特点.世界各国已将其作为解决生物质能资源短缺的一条非常重要的途径，并投入巨大的资金和研究力量进行研究和技术开发。微藻作为单细胞生物，其比陆生植物有快得多的生长速度，因而光合固碳能力更强。这也是微藻作为最有潜力的能源生物资源，或者说微藻生物能源技术的重要出发点。然而要发挥微藻的这种优势，建立微藻生物能源产业体系，以现代工业工厂化生产方式，大规模、低成本、高效、优质稳定的获得微藻生物量是前提，这也是目前微藻生物能源产业化面临的最大瓶颈。有分析表明，在用含油微藻进行生物柴油炼制中，仅微藻生物量的成本就占整个生物柴油生产成本的40-60％。因此微藻培养技术是关键。目前的已获得工业化生产应用的微藻培养是开放式培养池形式。开放式培养池主要是利用天然或人工的长方型或长椭园形池塘，加装踏板式搅拌装置来实现培养池中的液体循环，以保证微藻细胞交替受光和空气中的CO2接触。但是，在现有开放式培养池中存在几个问题：1、光照强度不适合。光强是影响微藻光合作用和培养效率的主要因素。光照强度不足、过度或者传递不均是扩大化培养中出现的主要问题。2、微藻大量贴壁、沉底。微藻本身易有贴壁生长的现象。当水体搅动不匀，微藻大量的贴壁和沉底时，起到了遮光的效果，无法达到对光线和营养物质的利用，导致微藻的死亡。3、易受到外界污染。开放式的培养装置，容易让外来微藻或生物进入到培养装置中，引起污染。4、结构不紧凑，难清洗，容易二次污染。现有的管式培养器，为了达到光源的最大化利用，管子细长，占空间大；同时为了加强封闭性，又不易清洗。怎样实现微藻高效培养是现在微藻研究的重要方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微藻种群培养装置和微藻培养方法，该专利技术能够解决现有技术中存在的光照强度不合适、微藻大量贴壁沉底、易受到外界污染、结构不紧凑难清洗的问题。为了实现上述目的，本专利技术中第一方面提供了一种微藻种群培养装置，所述微藻种群培养装置包括：缸体，为顶端开口的圆柱形中空结构；缸盖，设置在所述缸体的顶端；驱动结构，安装在所述缸体的缸壁顶端，可沿着所述缸体的缸壁顶端作圆周运动；组合棒，包括棒体、第一充气通道、第一灯条，所述棒体的顶端与所述驱动结构固定连接，所述棒体与所述缸体的内壁贴合，所述第一充气通道从所述棒体的顶面贯通至底端，所述第一灯条包围在所述棒体侧壁上；中心柱，包括柱体、第二充气通道、第二灯条，所述柱体设置在所述缸体内的圆心处，所述第二充气通道从所述柱体的顶面贯通至底端，所述第二灯条包围在所述棒柱体的侧壁上；压缩风机，设置在所述柱体上，与所述第一充气通道、第二充气通道连通；电源，设置在所述柱体，分别与所述驱动结构、第一灯条、第二灯条电连接。通过上述技术方案的设置，所述驱动结构能够带动组合棒沿缸体的缸壁顶端作圆周运动，配合中心柱，实现了：1、在缸体中心以及缸体缸壁两个方位的布光，使得光线分布得均匀，有利于所有微藻的繁殖生长；2、在缸体中心以及缸体缸壁两个方位对缸体中的营养液进行充气以及沿着缸体的缸壁进行搅拌，充气范围广阔且均匀，配合搅拌的作用，涡状的水流状态和上浮的气泡可以防止微藻细胞沉降，减少附壁和沉底；使营养液的营养物质分布均匀，防止代谢产物在局部浓度过高；能使培养液温度上下一致；有效降低气体传导阻力，有利于光合作用放出氧气和补充二氧化碳；防止水表面产生菌膜；3、缸盖和缸体能够的形成封闭空间，防止其他外来微藻或生物进入；4、结构紧凑，方便清洗。进一步地，所述驱动结构包括：环形齿条，设置在所述缸体的缸壁顶端；导向滑动钳，以夹持姿态安装在所述缸体的缸壁上，其顶端具有齿轮安装空间；导向限位块，设置在所述导向滑动钳靠近所述缸体缸壁的侧面上；环形导向槽，对应所述导向限位块设置在所述缸体缸壁上，所述导向限位块可移动地嵌入所述环形导向槽之中；齿轮，设置在所述齿轮安装空间中，与所述环形齿条啮合；驱动电机，与所述导向滑动钳固定连接，其输出轴与所述齿轮固定连接。进一步地，所述柱体上设置有旋转接头安装座，所述旋转接头安装座的上表面设置有电旋转接头，所述电源通过导线分别与所述驱动结构、第一灯条电连接，所述电旋转接头设置在所述导线之间；所述电旋转接头为沿其轴线贯通的结构，其中心设置有气旋转接头，所述压缩风机通过管路与所述第一充气通道连通，所述气旋转接头设置在所述管路中间。进一步地，所述第一灯条沿所述驱动结构旋转方向的侧边设置有挡板，所述挡板靠近所述灯条的侧面形成有反光材料。进一步地，所述压缩风机上设置有进风管，所述进风管穿过所述缸体的底部延伸至缸体外。进一步地，所述进风管上设置有空气滤清器。进一步地，所述第一灯条和所述第二灯条中同时设置有白光灯、红外光灯、紫外线灯。进一步地，所述棒体与缸体的内底壁之间具有间隙。进一步地，所述缸体侧壁的底部具有第一出液口和第二出液口，所述第一出液口位于所述第二出液口的上方。本专利技术第二方面提供一种微藻培养方法，包括所述的微藻种群培养装置，其方法包括：通过驱动结构持续带动组合棒沿所述缸体侧壁作圆周运动，并配合中心柱，实现对缸体内的微藻均匀布光速、多方位充气、匀速搅拌。通过上述技术方案的设置，使用该方法能够实现：1、在缸体中心以及缸体缸壁两个方位的布光，使得光线分布得均匀，有利于所有微藻的繁殖生长；2、在缸体中心以及缸体缸壁两个方位对缸体中的营养液进行充气以及沿着缸体的缸壁进行搅拌，充气范围广阔且均匀，配合搅拌的作用，涡状的水流状态和上浮的气泡可以防止微藻细胞沉降，减少附壁和沉底；使营养液的营养物质分布均匀，防止代谢产物在局部浓度过高；能使培养液温度上下一致；有效降低气体传导阻力，有利于光合作用放出氧气和补充二氧化碳；防止水表面产生菌膜；3、缸盖和缸体能够的形成封闭空间，防止其他外来微藻或生物进入；4、结构紧凑，方便清洗。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1为本专利技术微藻种群培养装置一种具体实施例的外部结构示意图；图2为图1剖视图；图3为本专利技术微藻种群培养装置隐藏缸盖的结构示意图；图4为图3的A处放大图；图5为图2的B处放大图。附图标记说明1缸体33导向限位块2缸盖34环形导向槽3驱动结构35齿轮41棒体36驱动电机4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微藻种群培养装置，其特征在于，包括：/n缸体(1)，为顶端开口的圆柱形中空结构；/n缸盖(2)，设置在所述缸体(1)的顶端；/n驱动结构(3)，安装在所述缸体(1)的缸壁顶端，可沿着所述缸体(1)的缸壁顶端作圆周运动；/n组合棒，包括棒体(41)、第一充气通道(42)、第一灯条(43)，所述棒体(41)的顶端与所述驱动结构(3)固定连接，所述棒体(41)与所述缸体(1)的内壁贴合，所述第一充气通道(42)从所述棒体(41)的顶面贯通至底端，所述第一灯条(43)包围在所述棒体(41)侧壁上；/n中心柱，包括柱体(51)、第二充气通道(52)、第二灯条(53)，所述柱体(51)设置在所述缸体(1)内的圆心处，所述第二充气通道(52)从所述柱体(51)的顶面贯通至底端，所述第二灯条(53)包围在所述棒柱体(51)的侧壁上；/n压缩风机(7)，设置在所述柱体(51)上，与所述第一充气通道(42)、第二充气通道(52)连通；/n电源(8)，设置在所述柱体(51)，分别与所述驱动结构(3)、第一灯条(43)、第二灯条(44)电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种微藻种群培养装置，其特征在于，包括：
缸体(1)，为顶端开口的圆柱形中空结构；
缸盖(2)，设置在所述缸体(1)的顶端；
驱动结构(3)，安装在所述缸体(1)的缸壁顶端，可沿着所述缸体(1)的缸壁顶端作圆周运动；
组合棒，包括棒体(41)、第一充气通道(42)、第一灯条(43)，所述棒体(41)的顶端与所述驱动结构(3)固定连接，所述棒体(41)与所述缸体(1)的内壁贴合，所述第一充气通道(42)从所述棒体(41)的顶面贯通至底端，所述第一灯条(43)包围在所述棒体(41)侧壁上；
中心柱，包括柱体(51)、第二充气通道(52)、第二灯条(53)，所述柱体(51)设置在所述缸体(1)内的圆心处，所述第二充气通道(52)从所述柱体(51)的顶面贯通至底端，所述第二灯条(53)包围在所述棒柱体(51)的侧壁上；
压缩风机(7)，设置在所述柱体(51)上，与所述第一充气通道(42)、第二充气通道(52)连通；
电源(8)，设置在所述柱体(51)，分别与所述驱动结构(3)、第一灯条(43)、第二灯条(44)电连接。


2.根据权利要求1所述的微藻种群培养装置，其特征在于，所述驱动结构(3)包括：
环形齿条，设置在所述缸体(1)的缸壁顶端；
导向滑动钳(32)，以夹持姿态安装在所述缸体(1)的缸壁上，其顶端具有齿轮安装空间；
导向限位块(33)，设置在所述导向滑动钳(32)靠近所述缸体(1)缸壁的侧面上；
环形导向槽(34)，对应所述导向限位块(33)设置在所述缸体(1)缸壁上，所述导向限位块(33)可移动地嵌入所述环形导向槽(34)之中；
齿轮(35)，设置在所述齿轮安装空间中，与所述环形齿条啮合；
驱动电机(36)，与所述导向滑动钳(32)固定连接，其输出轴与所述齿轮(35)固定连接。


3.根据权利要求1所述的微藻种群培养装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程海翔，李建辉，范蕊，赵建华，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33