一种微藻培养方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微藻培养方法及装置，该方法包括：若干板式反应器和位置调整部件；板式反应器，用于培养选定藻种的微藻；所述位置调整部件，用于承载所述板式反应器并调整所承载的板式反应器的位置，使所述板式反应器能够根据所培养的微藻藻种及微藻各生长时期对光照强度的需求情况，移动到能够获得相应光照强度的位置。根据每个板式反应器中微藻对光照强度的不同需求，移动并调整其位置，以充分利用自然光，实现微藻的连续、高效培养。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
，尤指一种能够充分利用自然光的、规模化的微藻培养方法及装置。
技术介绍
在传统的微藻培养中，根据微藻生长速度和比生长速度的变化情况，将微藻的生长分为迟缓期、对数生长期、平台期和衰退期四个时期。其中，迟缓期又称延滞期，适应期， 这个时期是微藻刚接种到新的培养基中，由于处于新的生长环境中，在一段时间内并不能马上生长，该时期微藻的数量维持恒定、增加量很少。对数生长期是适应了新的培养基之后的一个快速生长阶段，该时期微藻的比生长速度最大，且能够保持一个恒定的最大比生长速度生长，使微藻细胞数量呈指数级递增。经过快速生长后，微藻进入平台期，然后再进入衰退期这两个时期微藻几乎不再生长，甚至会出现细胞数量衰减。如图1所示，即为在 750nm的波长段测得的微藻生长整个周期的光密度(Optical Density, 0D)变化趋势示意图。该图是以荒漠栅列藻为例的。针对微藻培养过程中的不同生长时期，根据光合作用的原理，改变光合作用的某些条件，提高光合作用强度(指植物在单位时间内通过光合作用制造糖的数量)，是增加微藻产量的主要措施。如果能够减短迟缓期，使微藻尽快进入对数生长期，则可以使藻细胞快速生长；如果能够使尽可能地维持处于对数生长期微藻处于快速生长的状态下，则对微藻的生长将是极为有利的。光合作用的条件主要包括光照强度、温度、CO2浓度等。目前的微藻培养装置已经能够很好的控制光合反应气体中(X)2的浓度，而温度的控制比较困难，其控制成本偏高，而光照作为微藻生长必不可少的外界条件之一，直接影响了微藻的细胞生长和产品的积累， 所以光照的调节在微藻培养过程中越来越受到关注。现有技术中，对光照的调节一般有两种方式一是使用人工光源，在培养过程中使用连续人工光源，不仅会增加成本投入、浪费能源，而且会导致培养微藻的光反应器内的温度大幅度的提高，超出微藻可以耐受的限度，对微藻生长造成不利影响。二是尽量减少光程，尽量减少光程会导致培养系统的体积变小，难以形成规模化培养，从而使微藻培养的成本提高，不利于微藻的工业化产业进程。由于人工光源和缩短光程的调节方式成本都比较高，不利于微藻的培养，因此，自然光(即太阳光)就变成了微藻培养过程中最廉价和最适用的光源。由于自然光光照强度和照射角度，在一天当中随着太阳的东升西落在不断的变化中，光照强度和照射角度变化很大，且目前的光反应器一般是固定的，随着阳光照射角度的变化，照射到反应器上的光会随着照射角度的变化而变弱，因此，现有技术中的光反应器不能充分的利用自然光来促进微藻细胞的增长，而只能被动的接受自然光，从而不能根据微藻不同生长时期的对光照的需求，不能实现在光强需要比较强时最大限度的接收太阳光，在需求比较小时尽可能少的接收太阳光。例如在对数生长期持续提供足够强的自然光照，在迟缓期、平台期和衰退期则不需要提供较强的阳光。因此，对微藻接受自然光的光照强度的调节开始受到关注，公开号为 CN101405385A的专利技术专利申请，公开了一种可以按季节性固定反应器的倾斜角度，每年调节两次，在一定程度上可以促进自然光的利用率，但上述方式仍然不能避免一天之中太阳东升西落所在成的光照强度和角度变化所带来的光照减弱的问题，无法满足连续培养的快速生长的需求。由此可见，现有技术中由于目前微藻一般是在一个固定的反应器中进行整个生长周期的培养，且光反应器均不能实现针对微藻不同生长时期的不同需求来调整自然光的光照强度，从而为不同生长时期的微藻提供合适的光照强度，因此，不能充分合理的利用太阳光实现连续、高效的微藻培养。在微藻的规模化培养中，不能实现在低成本、低投入的情况下，获取尽可能好的生长效果以提高微藻产量。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种微藻培养方法及装置，用以解决现有技术中光反应器不能根据微藻的不同生长时期调整光照强度、不能充分合理的利用太阳光实现连续、高效的微藻培养的问题。一种微藻培养装置，包括若干板式反应器和位置调整部件、至少一个光强测定仪以及控制部件；所述板式反应器，用于培养选定藻种的微藻；所述位置调整部件，用于承载所述板式反应器并调整所承载的板式反应器的位置，使所述板式反应器能够根据所培养的微藻藻种及微藻各生长时期对光照强度的需求情况，移动到能够获得相应光照强度的位置；所述光强测定仪，用于测定太阳光在各方位的光照强度，得到光强参数，以便根据所述光强需求情况和所述光强参数，确定各板式反应器需要调整到的位置；所述控制部件，用于根据各所述板式反应器中的微藻藻种及微藻的生长时期，确定各所述板式反应器中微藻的光强需求情况；以及根据所述光强需求情况和所述光强参数，确定各板式反应器需要调整到的位置，并控制所述位置调整部件将所承载的板式反应器调整到相应的位置。一种微藻培养方法，采用上述的微藻培养装置，包括将选定的至少一种藻种的微藻置于微藻培养装置中的若干板式反应器中培养；微藻培养装置中用于承载所述板式反应器的位置调整部件，根据各板式反应器中所培养的微藻藻种及微藻各生长时期对光照强度的需求情况，移动所述板式反应器到能够获得相应光照强度的位置。本专利技术实施例提供的微藻培养方法及装置，微藻培养装置中用于承载所述板式反应器的位置调整部件，根据各板式反应器中所培养的微藻藻种及微藻各生长时期对光照强度的需求情况，移动所述板式反应器到能够获得相应光照强度的位置。上述方法能够根据每个板式反应器中微藻对光照强度的不同需求，调整板式反应器的位置，以最大限度地充分利用自然光，使进行光合作用的微藻细胞快速生长。通过在不同的板式反应器中接种不同种类和/或不同生长时期的微藻，实现微藻的连续、高效培养。附图说明图1为现有技术中一种微藻各生长时期OD值变化趋势示意图；图2为本专利技术实施例中微藻培养装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例中微藻培养方法的流程图；图4为本专利技术实施例一中微藻培养装置的立体结构示意图；图5为本专利技术实施例一中微藻培养装置的俯视图；图6为本专利技术实施例一中三角褐指藻各生长时期OD值变化趋势对比图；图7为本专利技术实施例一中牟氏角毛藻各生长时期OD值变化趋势对比图；图8为本专利技术实施例二中微藻培养装置的立体结构示意图；图9为本专利技术实施例二中微藻培养装置的俯视图；图10为本专利技术实施例三中微藻培养装置的立体结构示意图；图11为本专利技术实施例三中板式反应器的结构示意图；图12为本专利技术实施例三中微藻收集部件的结构示意图；图13为本专利技术实施例四中微藻培养装置的立体结构示意图；图14为本专利技术实施例四中微藻培养装置的俯视图；图15为本专利技术实施例四中板式反应器的结构示意图；图16为本专利技术实施例四中微藻各生长时期OD值变化趋势对比图；图17为本专利技术实施例五中微藻培养装置的结构示意图；图18为本专利技术实施例五中微藻培养装置的俯视图。具体实施方式本专利技术实施例提供的微藻培养装置，其结构如图2所示，包括若干板式反应器10 和位置调整部件40。其中板式反应器10，用于培养选定藻种的微藻。光强测定仪20，用于实时测定太阳光在各方位的光照强度，得到光强参数并发送给控制部件30。光强测定仪30安装在位置调整部件40或至少一个板式反应器10上。光强测定仪30测定太阳光在各方位的光照强度得到的光强参数与太阳高度角、太阳方位角相关。本申请中主要是针对太阳方位角的变化，对光反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微藻培养装置，其特征在于，包括：若干板式反应器和位置调整部件；　　所述板式反应器，用于培养选定藻种的微藻；　　所述位置调整部件，用于承载所述板式反应器并调整所承载的板式反应器的位置，使所述板式反应器能够根据所培养的微藻藻种及微藻各生长时期对光照强度的需求情况，移动到能够获得相应光照强度的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩春梅，杨建强，陈红涛，张涵，刘敏胜，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]