一种全塑密闭模块化气升式光生物反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及在生物领域中的一种全塑密闭模块化气升式光生物反应器。一种全塑密封模块化气升式光生物反应器，其特征在于：全塑透明圆筒件(1)使用黏着剂，将全塑透明底座(3)固定形成容器，在全塑透明底座(3)之上设有一下水孔，连接全塑水阀，形成采集出水口(17)，利用全塑闭合螺栓(14)、全塑密封件(15)，将全塑透明顶盖(2)与全塑透明圆筒件(1)紧密牢固，形成一个全塑密闭式光生物反应罐体。本实用新型专利技术解决了我国海岸环境复杂，海水温度变化大，风浪大，给微藻户外养殖带来困难，平面养殖池模式，当平面养殖池深度较深时，光线则无法穿透，平面养殖池底部的微藻无法吸收足够的光照，并且未经充分循环搅拌，养殖产出效率降低的问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及在生物领域中用于微藻培养的生物反应器，特别是涉及一种全塑密闭模块化气升式光生物反应器。
技术介绍
全球化石燃大消耗所生成各种温室气体中，以C02排放总最大，其影响程甚剧。因此，在全球气候变迁冲击以及环保生态导向压力下，推动低大气环境中的C02含成为世界各国的当务之急，朝向节能减碳与发展绿色生态模式之永续主张，已成各界共同发展目标。目前，科学与工程技术中多种减碳的方法，包括物吸附法、化学吸收法、低温 凝法或薄膜分离法等，都属于人工外作用，非为生态自然作用。而运用藻类生长需以碳源作为生长要素之特性，发展特定藻类应用于去除C02的生物固定法技术则展现相当潜。生物固定法是用具有光合作用能的生物，把C02转换成碳氢化合物，同时产生大的生质；生质可以作为饲、有机肥、生质燃、保养品、保健食品等，再加以用，而目前将生质研发成为替代能源与保养品是学术界与产业界积极投入发展的重要技术。生物固定法相较于物处法或化学处法 ，具备减少化学药剂的使用、低成本和减少环境冲击等优点。在C02的减中，自营生物扮演极为重要的角色，微藻自然也外。微藻类会用水中同溶解种类的无机碳源，包括二氧化碳(C02 )及重碳酸(HC0 -)，而藻类生物固碳法其实就是用自然的光合作用，吸收空气中的C02，转化成藻体中的醣类(如下反应式)H20 + C02 +光照一碳水化合物(醣类)+ 02微藻体内含有40 50%的碳,生成I公斤的微藻细胞，需要I. 5 2. O公斤的C02，显示碳对于微藻生长之重要性与高需求。论上每公斤的C02约可长出0.57公斤的蓝绿藻，并释放出0.73公斤的氧气。以I公顷面积而言，植树I 可捕捉25吨的C02，但微藻一却可捕捉58至90吨的C02，比植树效果要高出2到4倍，此项成果表示微藻具备好C02的用能。藻类的培植速，影响其应用效，无论是开放式或封闭式培养系统，皆会受到许多环境因素的影响与挑战。微藻培养系统之环境影响因子微藻在适合生长的环境中成长相当快速，但也容受到外在环境因子变动的影响，培养环境对于藻类之生长有很大的影响，如对于细胞增生、油脂含、油脂种类、脂肪酸分布等皆有同的影响。藻类最主要的生长限制因子为光照度、C02、温、培养基组成、盐、pH值对于藻类生长之影响。随着微藻户外养殖模式的日益推广，微藻养殖密度不断提高，因此，微藻藻种的投放、污染防治、水中溶解氧浓度的检测与控制，对提高微藻产量与质量非常重要，同时，由于水中的溶解氧浓度受水温和季节变化影响，所以，水温、光照强度、C02浓度、水中PH值、溶解氧浓度等因子的检测与控制亦成为提高微藻养殖密度和产量的关键。我国海岸线长，极其适合发展微藻户外养殖技术。但是，海岸环境复杂，海水温度变化大、风浪大，给微藻户外养殖带来困难。微藻现今多以开放式平面养殖池做为户外养殖模式，需要大量面积的土地来获得充足的日照，但是，当平面养殖池深度较深时，光线则无法穿透，所以，平面养殖池底部的微藻无法吸收足够的光照，并且未经充分循环搅拌，使得养殖产出效率降低，同时，户外平面养殖池模式也存在着微藻容易被其他藻类或微生物交叉污染的风险，这两项因素无形中也增加了经营成本
技术实现思路
I、所要解决的技术问题我国海岸环境复杂，海水温度变化大，风浪大，给微藻户外养殖带来困难，平面养殖池模式，当平面养殖池深度较深时，光线则无法穿透，所以，平面养殖池底部的微藻无法吸收足够的光照，并且未经充分循环搅拌，养殖产出效率降低。2、技术方案本技术针对上述问题，提供了一种基在生物领域中用于微藻培养的生物反应器，一种全塑密封模块化气升式光生物反应器，其特征在于全塑透明圆筒件I使用黏着齐U，将全塑透明底座3固定形成容器，在全塑透明底座3之上设有一下水孔，连接全塑水阀，形成采集出水口 17，利用全塑闭合螺栓14、全塑密封件15，将全塑透明顶盖2与全塑透明圆筒件I紧密牢固，形成一个全塑密闭式光生物反应罐体。在全塑透明圆筒件I的一侧，开出两个孔，并以黏着剂与特用塑料接头黏合，分别构成两个全塑水泵主体连接活接(6，10)，使用全塑管件13、水循环水泵系统7与全塑水泵连接活接12，形成一完整水循环系统，并在靠近全塑水泵主体连接活接(10，6)与全塑管件13连接的地方分别开洞并以黏着剂与特用塑料接头黏合，接入全塑入水快接口 11与全塑气体入口 18，全塑气体入口 18再以一段气管与气泵16连接。在全塑透明顶盖2之上，分别钻出四个孔洞，并以黏着剂与特用塑料接头黏合，分别构成植物生长灯4接口、全塑02出气阀5、全塑PH传感器插口 8与全塑传感器插口 9，其中植物生长灯4接口用于悬挂植物生长灯，而全塑PH传感器插口 8与全塑传感器插口 9用于接入各类传感器。3、有益效果藻户外养殖系统中开放式平面养殖池之各种环境因子若是骤变，而未能及时采取相应预防措施，会给微藻户外养殖业带来巨大的损失，是一个技术上极需解决的问题。为了进一步提高户外微藻养殖的效率，在合理选择户外微藻养殖技术的同时，全塑模块化气升式光生物反应器是发展微藻养殖可以选择的优异方案。本专利技术与现有技术相比，具有下列优点和积极效果(A).本专利技术结构简单，组装方便；(B).各塑料组件已使用专业模具生产或采用产业标准半成品配套，尺寸统一便于批量生产；(C).全塑材质易于清洗，更换和维护；(D).通过气泵将C02与空气混合后，打入水循环水泵系统后段，透过水流的充分混合并溶解形成C02细化气泡，在圆筒底部随顺时针循环水流泻出并气升，微藻充分吸附后完成光合作用；(E).可以由单个反应器单元与传感器监测单元，以及养份供给单元构成单体的全塑模块化气升式光生物反应器，也可以将多个反应器单元依空间与采光照度条件自由组合，通过管道工程与传感器监测单元，以及养份供给单元构成不同规模的全塑模块化气升式光生物反应系统；(F).工业化制造，成本相对低廉，能满足不同规模的微藻户外养殖，有较大的应用前景，不单适用于微藻户外养殖，还可应用到微藻细胞工程的选育藻种，以及水生浮游动物的培养；(G).本专利技术提供一有效方式可以控管微藻生长变异与油脂含，同时，实现对微藻户外养殖系统各类环境因子的低成本、高效监测。附图说明 图I全塑模块化气升式光生物反应器单体结构示意图。图2全塑模块化气升式光生物反应系统示意图。具体实施方式本技术提供了一种基在生物领域中用于微藻培养的生物反应器，一种全塑密封模块化气升式光生物反应器，其特征在于全塑透明圆筒件I使用黏着剂，将全塑透明底座3固定形成容器，在全塑透明底座3之上设有一下水孔，连接全塑水阀，形成采集出水口 17，利用全塑闭合螺栓14、全塑密封件15，将全塑透明顶盖2与全塑透明圆筒件I紧密牢固，形成一个全塑密闭式光生物反应罐体。在全塑密闭的光生物反应罐体内装有微藻和微藻培养液。在全塑透明圆筒件I的一侧，开出两个孔，并以黏着剂与特用塑料接头黏合，分别构成两个全塑水泵主体连接活接(6，10)，使用全塑管件13、水循环水泵系统7与全塑水泵连接活接12，形成一完整水循环系统，并在靠近全塑水泵主体连接活接(10，6)与全塑管件13连接的地方分别开洞并以黏着剂与特用塑料接头黏合，接入全塑入水快接口 11与全塑气体入口 18，全塑气体入口 18再以一段气管与气泵16连接。水循环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱志荣，马忠岩，
申请(专利权)人：镇江绿能环保科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：