一种光生物反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种光生物反应器，用于工业化微藻养殖，包括：至少两个立柱框架（１）、若干盛放单元（２）和至少两组端部密封器壁（３）；每两个所述立柱框架（１）之间布置有至少两层与自身连接的所述盛放单元（２）；布置在同一层的所述盛放单元（２）依次密封性连接，与布置在该层两端的一组端部密封壁（３）形成用于盛放藻液的盛放容器。上述光生物反应器可以实现多层藻液盛放容器的设置，有效的利用了空间，增加了单位面积的生产率，且制造简单、组装方便、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
，尤指一种用于工业化微藻养殖的光生物反应器。技术背景传统石化能源消耗是不可持续性的，人类便把眼光投向了生物质能源领域。生物 质能源是地球上最普遍的一种可再生能源，它是通过植物光合作用，将太阳能以化学能的 形式贮存在生物体内的一种能量形式，被称为绿色能源。但是如果用玉米、高粱等粮食来制 作乙醇等生物质能源，将会严重威胁全球的粮食安全。作为一种重要的可再生资源，藻类具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环 境适应能力强、生长周期短、产量高等突出特点。而藻类中的微藻更是遍布全球的浮游植 物，它在海洋、淡水湖泊等水域或是潮湿的土壤、树干处等任何有光照且潮湿的地方都能生 存。因此，微型藻生物技术的开发，将为人类提供新的能源生产途径。此外，微藻生物技术的开发也有利于环境保护，藻类植物能捕获空气中的二氧化 碳，有助于控制温室气体排放。因此，微藻养殖可与二氧化碳温室气体的处理和减排相结 合，据统计，占地1平方公里的养藻场每年可处理5万吨二氧化碳。目前，微藻的规模化工业生产仍普遍采用开放池式培养系统，这种方式的优点是 投入少，操作简便、易于生产，但也存在下列不足之处(1)易受外界环境影响，难以保持较 适宜的温度与光照；(2)容易受到灰尘、昆虫及杂菌的污染，不易保持高质量的单藻培养； (3)开放池中的水分易蒸发；(4)光照面积与培养体积的比率比较低，因此光能及C02利用 率不高，无法实现高密度培养；(5)由于是开放式培养，重金属等有害物质易于在微藻藻体 内积累；(6)藻液浓度普遍较低，导致产量低、且收获费用高；(7)占地面积大。上述不足之 处造成徽藻生产的高成本、低收益与低效率，因此研制高效、易于控制生产条件的新型光生 物反应系统便成为微藻养殖业的发展趋势。目前，可用于微藻养殖的密闭管道式光生物反应器，其投资和运行的动力消耗是 开放池的许多倍。加上溶解氧浓度及过热控制中存在的困难，也成为其推广使用的一个限 制因素。而且管道式设计本身导致材料及加工安装成本很高，因此，目前其应用仅限于一些 高附加值产品，例如同位素示踪化学品、医药有关的产品等；而不适合在工业化微藻养殖 中使用。公开号为CN101405385(申请号200780009753. 7)的专利申请中，公开了一种光生物反应器及其用途。这种板式反应器以其较易的优化控制及较高产出而展示了其应用前 景，但是由于该板式反应器的包括的很多个单元之间被挡板隔离开来，不具有连通性，需要 分单元进行采收，因此当大量养殖时，采收微藻的工作量很大、且操作不方便，也就是说该 板式反应器，不适合大规模微藻的养殖、采收，也不适合在工业化微藻养殖中应用。但本申请专利技术人发现目前研制的上述板式反应器生产系统，由于其只是单层的容 器，对空间的利用率比较低、单位土地面积上微藻的生产率也比较低，且不利于高效利用太 阳光能。若一味提高单层容器的高度，则会由于过高的高度，导致过高的水压，对反应器的框架材料、透明材料的强度提出过高的要求，从而也导致制造成本居高不下。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种光生物反应器，用于解决目前微藻养殖过程中存在提高空 间利用率和单位面积生产率，与容器高度及材料的承受强度之间的矛盾，以及由此导致的 制造成本居高不下的问题。一种光生物反应器，包括包括至少两个立柱框架(1)、若干盛放单元(2)和至少 两组端部密封器壁(3)；每两个所述立柱框架⑴之间布置有至少两层与自身连接的所述盛放单元⑵；布置在同一层的所述盛放单元(2)依次密封性连接，与布置在该层两端的一组端 部密封壁(3)形成用于盛放藻液的盛放容器。本专利技术的上述光生物反应器，所述立柱框架(1)，具体包括架体(11)和水平调整 装置(12)；所述水平调节装置(12)由螺栓和螺母组成；通过所述架体(11)的底部横梁两端 开设的通孔进行安装，用于对所述光生物反应器的水平度进行调整。本专利技术的上述光生物反应器，所述架体(11)，具体包括底部横梁(111)、两根立 柱(112)、至少两根支撑梁(113)和顶部横梁(114)；所述底部横梁(111)水平布置，所述两根立柱(112)平行布置且与所述底部横梁 (111)垂直连接；所述两根立柱(112)的顶端分别与所述顶部横梁(114)的两端连接；至少两根支撑梁(113)布置在底部横梁(111)与顶部横梁(114)之间，和底部横 梁(111)平行布置，且与两根立柱(112)垂直连接，用于支撑所述盛放单元(2)。本专利技术的上述光生物反应器，所述盛放单元(2)，包括底部框架(21)、底面玻璃 (22)、两个侧面框架(23)和两块侧面玻璃(24)；所述底部框架(21)与所述两个侧面框架(23)连接，构成U字形；所述底面玻璃(22)与所述底部框架(21)粘接；每块所述侧面玻璃(24)与一个所 述侧面框架(23)粘接。本专利技术的上述光生物反应器，所述底部框架(21)，具体包括平行布置的两根水 平横杆(211)和平行布置的两根水平竖杆212 ；所述水平横杆(211)和水平竖杆(212)垂直连接，构成长方形结构。本专利技术的上述光生物反应器，所述底部框架，还包括水平腹杆(213)，设置在两 根水平竖杆(212)之间，与水平横杆(211)垂直连接，起横向连接和力学加强作用。本专利技术的上述光生物反应器，所述侧面框架(23)，具体包括平行布置的两根竖 梁(231)和横梁(232)；所述竖梁(231)和横梁(232)垂直连接，构成长方形结构。本专利技术的上述光生物反应器，所述底部框架，还包括腹杆(233)，设置在两根横 梁(232)之间，与竖梁(231)垂直连接；或设置在两根竖梁(231)之间，与横梁(232)垂直 连接；起横向或竖向连接，以及力学加强作用。本专利技术的上述光生物反应器，所述端部密封壁(3)的密封板(31)上设置进出管道 (32)和/或取样细管(33)。本专利技术的上述光生物反应器，所述两个立柱框架(1)之间设置顶部支撑梁(4)，所 述顶部支撑梁(4)的两端分别与两个立柱框架(1)上的的顶部横梁(114)连接，用于加固 和支撑。本专利技术的上述光生物反应器，布置在两个立柱框架(1)之间的所述盛放单元(2)， 与两个立柱框架(1)采用螺纹连接。本专利技术的上述光生物反应器，相邻的两个所述盛放单元(2)采用密封胶或密封胶 带密封粘接，或采用螺纹连接件(5)固定；和/或所述盛放单元(2)与所述端部密封壁(3)之间采用密封胶或密封胶带密封粘接， 或采用螺纹连接件(5)固定。本专利技术实施例提供的光生物反应器，通过至少两个立柱框架(1)、若干盛放单元 (2)和至少两组端部密封器壁(3)连接构成；每两个所述立柱框架(1)之间布置有至少两 层与自身连接的所述盛放单元(2)；布置在同一层的所述盛放单元(2)依次密封性连接，与 布置在该层两端的一组端部密封壁(3)形成用于盛放藻液的盛放容器。上述光生物反应器 可以实现多层藻液盛放容器的设置，有效的利用了空间，增加了单位面积的生产率，且制造 简单、组装方便、成本低；且每层的微藻盛放容器具有很好的连通性，便于收获车操作收集， 因此适用于大规模的工业化微藻养殖。附图说明图1为本专利技术实施例--中双层光生物反应器的整体结构示意图图2为本专利技术实施例--中一个光生物反应器单元的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光生物反应器，其特征在于，包括：至少两个立柱框架（１）、若干盛放单元（２）和至少两组端部密封器壁（３）；　每两个所述立柱框架（１）之间布置有至少两层与自身连接的所述盛放单元（２）；　　布置在同一层的所述盛放单元（２）依次密封性连接，与布置在该层两端的一组端部密封壁（３）形成用于盛放藻液的盛放容器。

【技术特征摘要】
书的保护范围为准。权利要求一种光生物反应器，其特征在于，包括至少两个立柱框架(1)、若干盛放单元(2)和至少两组端部密封器壁(3)；每两个所述立柱框架(1)之间布置有至少两层与自身连接的所述盛放单元(2)；布置在同一层的所述盛放单元(2)依次密封性连接，与布置在该层两端的一组端部密封壁(3)形成用于盛放藻液的盛放容器。2.如权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述立柱框架(1)，具体包括架体 (II)和水平调整装置(12)；所述水平调节装置(12)由螺栓和螺母组成；通过所述架体(11)的底部横梁两端开设 的通孔进行安装，用于对所述光生物反应器的水平度进行调整。3.如权利要求2所述的光生物反应器，其特征在于，所述架体(11)，具体包括底部横 梁(111)、两根立柱(112)、至少两根支撑梁(113)和顶部横梁(114)；所述底部横梁(111)水平布置，所述两根立柱(112)平行布置且与所述底部横梁(111) 垂直连接；所述两根立柱(112)的顶端分别与所述顶部横梁(114)的两端连接；至少两根支撑梁(113)布置在底部横梁(111)与顶部横梁(114)之间，和底部横梁(III)平行布置，且与两根立柱(112)垂直连接，用于支撑所述盛放单元(2)。4.如权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述盛放单元(2)，包括底部框架 (21)、底面玻璃(22)、两个侧面框架(23)和两块侧面玻璃(24)；所述底部框架(21)与所述两个侧面框架(23)连接，构成U字形； 所述底面玻璃(22)与所述底部框架(21)粘接；每块所述侧面玻璃(24)与一个所述侧 面框架(23)粘接。5.如权利要求4所述的光生物反应器，其特征在于，所述底部框架(21)，具体包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红涛，王垚，张涵，王琳，柯玉亮，朱振旗，
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]