【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生物工程，尤其涉及一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器及使用方法。
技术介绍
1、化石能源日渐枯竭，并且化石燃料的使用会引起严重的环境污染，因此寻找可再生的清洁能源是社会可持续发展的迫切要求。生物制氢是目前最具潜力且最有可能在未来广泛使用的一种能源方式，因为生物制氢具有反应条件温和、过程清洁和能量密度高等优势。其中，利用蓝细菌制氢受到广泛重视，蓝细菌具有下述特征：蓝细菌能够直接光解水放氢，将太阳能转化为氢能；蓝细菌生长营养需求低，可以直接吸收二氧化碳和氮气分别作为碳源和氮源。
2、蓝细菌产氢在光生物反应器中的放大是其走向应用的必经环节，简易高效的光生物反应器的设计是蓝细菌产氢研究的一个重要方面，光生物反应器产氢特征的研究将为蓝细菌大规模产氢提供依据，为了使蓝细菌的产氢达到更高水平，需要为其提供适宜的生长环境，包括温度、ph、光照和元素占比等等，同时，从生物反应器的设计方面，合适的搅拌速率以及反应器的形状和机构等是影响蓝细菌产氢过程中传质传热的重要因素，因此，对于蓝细菌产氢反应器的设计，要从多方面进行考虑，实现各个参数可调试，这对于蓝细菌产氢应用于实际生产具有重大意义。
3、而现有技术中缺少能够直接应用于蓝细菌产氢的反应器，无法提供对应温度、光照和参数的实时监测功能。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器及使用方法，可实现蓝细菌培养和产氢的多参数控制。
2、本专利技术是通过以下技术
3、一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，包括支撑架和固定设置于支撑架上的搅拌电机和发酵罐；
4、所述发酵罐包括相互独立且套设的内罐体和外罐体，内罐体内部设置有挡板，所述外罐体底部侧壁设置有进水口，顶部侧壁设置有出水口，所述内罐体顶部可拆卸密封连接有罐体顶盖，底部设置有排料口，所述搅拌电机的搅拌轴贯穿罐体顶盖设置，且自由端设置有搅拌桨，所述罐体顶盖上设置有多个接口；
5、所述支撑架上还设置有环绕发酵罐的光照灯板。
6、进一步的，所述支撑架为多根实心管连接而成的矩形体结构，其顶部固定连接搅拌电机，中部固定连接发酵罐和罐体顶盖，且中部侧壁固定连接光照灯板；
7、所述光照灯板上均布有可拆卸设置的多个光源，且侧壁设置有多个固定装置，所述固定装置用于将光照灯板卡接于支撑架上。
8、进一步的，所述多根实心管包括纵向实心管和横向实心管，且相邻实心管通过加固方块均固定连接有横向实心管；
9、位于同一水平面的相邻横向实心管，构成一个支撑台面，且所述支撑架至少包括两个竖直向相邻的支撑台面，所述两个相邻的支撑台面分别位于发酵罐的顶部和底部。
10、进一步的，发酵罐顶部侧壁和罐体顶盖侧壁均可拆卸设置有金属环，所述金属环为两个c型结构的卡环，两个卡环通过紧固螺栓连接，且侧壁均通过连杆固定连接于同一支撑台面的相对横向实心管上。
11、进一步的，光照灯板可拆卸连接于两个相邻的支撑台面之间的纵向实心管上。
12、进一步的，发酵罐底部设置有固定底盘，所述固定底盘固定连接于同一支撑台面的相对横向实心管上。
13、进一步的，所述固定底盘包括结构与发酵罐底部相适配的托盘，以及固定连接于托盘底部的连杆，所述连杆的两端均通过加固方块分别连接于同一支撑台面的相对横向实心管上。
14、进一步的，所述罐体顶盖中心贯穿设置有通孔，且通孔四周等距均匀分布设置有多个接口。
15、进一步的，所述支撑架底部设置有万向轮，且所述万向轮设置有刹车装置。
16、一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器的使用方法，包括以下步骤：
17、s1：向外罐体的进水口注入25-35℃的液体，对发酵罐整体进行预热，向接口投加物料；
18、s2：启动搅拌电机并带动搅拌桨的转速为300-500r/min，对投加的物料进行搅拌至培养基混合均匀；
19、s3：间歇式启动光照灯板，且光照强度为10000-20000lux，光照与黑暗的间歇周期为16：8小时；
20、s4：待发酵罐反应完成后，关闭搅拌电机和光照灯板，通过接口收集气体反应物，通过排料口排掉废渣。
21、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
22、本专利技术提供一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器及使用方法，包括支撑架和固定设置于支撑架上的搅拌电机和发酵罐；所述发酵罐包括相互独立且套设的内罐体和外罐体，内罐体内部设置有挡板，所述外罐体底部侧壁设置有进水口，顶部侧壁设置有出水口，所述内罐体顶部可拆卸密封连接有罐体顶盖，底部设置有排料口，所述搅拌电机的搅拌轴贯穿罐体顶盖设置，且自由端设置有搅拌桨，所述罐体顶盖上设置有多个接口；所述支撑架上还设置有环绕发酵罐的光照灯板；本申请通过外罐体向内罐体提供稳定的加热，避免局部高温，发酵罐外侧设置的环绕式光照灯板，提供充足可控的光源，同时，多个接口能够用于氢气的排出、ph检测和取料检测元素等，能够满足蓝细菌产氢过程的各项重要参数的实时提取和检测条件。
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1.一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，包括支撑架和固定设置于支撑架上的搅拌电机(1)和发酵罐(7)；
2.根据权利要求1所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，所述支撑架为多根实心管(9)连接而成的矩形体结构，其顶部固定连接搅拌电机(1)，中部固定连接发酵罐(7)和罐体顶盖(6)，且中部侧壁固定连接光照灯板(10)；
3.根据权利要求1所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，所述多根实心管(9)包括纵向实心管(90)和横向实心管(91)，且相邻实心管(9)通过加固方块(11)均固定连接有横向实心管(91)；
4.根据权利要求3所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，发酵罐(7)顶部侧壁和罐体顶盖(6)侧壁均可拆卸设置有金属环(5)，所述金属环(5)为两个C型结构的卡环，两个卡环通过紧固螺栓连接，且侧壁均通过连杆固定连接于同一支撑台面的相对横向实心管(91)上。
5.根据权利要求3所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，光照灯板(10)可拆卸连接于两个相邻的支撑台面之间的纵向实心管(
6.根据权利要求3所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，发酵罐(7)底部设置有固定底盘(8)，所述固定底盘(8)固定连接于同一支撑台面的相对横向实心管(91)上。
7.根据权利要求6所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，所述固定底盘(8)包括结构与发酵罐(7)底部相适配的托盘，以及固定连接于托盘底部的连杆，所述连杆的两端均通过加固方块(11)分别连接于同一支撑台面的相对横向实心管(91)上。
8.根据权利要求1所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，所述罐体顶盖(6)中心贯穿设置有通孔(3)，且通孔四周等距均匀分布设置有多个接口(4)。
9.根据权利要求1所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，所述支撑架底部设置有万向轮(13)，且所述万向轮(13)设置有刹车装置(12)。
10.一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器的使用方法，其特征在于，基于权利要求1-9任意项所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，包括支撑架和固定设置于支撑架上的搅拌电机(1)和发酵罐(7)；
2.根据权利要求1所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，所述支撑架为多根实心管(9)连接而成的矩形体结构，其顶部固定连接搅拌电机(1)，中部固定连接发酵罐(7)和罐体顶盖(6)，且中部侧壁固定连接光照灯板(10)；
3.根据权利要求1所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，所述多根实心管(9)包括纵向实心管(90)和横向实心管(91)，且相邻实心管(9)通过加固方块(11)均固定连接有横向实心管(91)；
4.根据权利要求3所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，发酵罐(7)顶部侧壁和罐体顶盖(6)侧壁均可拆卸设置有金属环(5)，所述金属环(5)为两个c型结构的卡环，两个卡环通过紧固螺栓连接，且侧壁均通过连杆固定连接于同一支撑台面的相对横向实心管(91)上。
5.根据权利要求3所述一种用于蓝细菌产氢的光生物反应器，其特征在于，光照灯板(10)可拆卸连接于两个相邻...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹稳，许云童，金铭杰，于归源，魏璇，冯敏，魏雯雯，郭烈锦，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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