專利名稱：曝氣式光生物反應(yīng)器及其應(yīng)用方法
曝氣式光生物反應(yīng)器及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微藻培養(yǎng)工程領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種培養(yǎng)微藻的曝氣式光 生物反應(yīng)器及其應(yīng)用方法。 [背景技術(shù)]
微藻能有效利用光能、二氧化碳和無(wú)機(jī)鹽，合成脂肪、蛋白質(zhì)、多糖 以及多種高附加值的生物活性物質(zhì)。隨著人類對(duì)微藻認(rèn)識(shí)的不斷加深，開 發(fā)和研制新型高效光生物反應(yīng)器及其培養(yǎng)方法，已成為微藻生物工程技術(shù) 的一個(gè)重要組成部分。
目前，微藻培養(yǎng)主要有開放式和封閉式兩種光生物反應(yīng)器。開放式光 生物反應(yīng)器主要有四種類型淺水池、循環(huán)池、跑道池、池塘。其中，最
典型、最常用的開放池培養(yǎng)系統(tǒng)是Oswald (1969)設(shè)計(jì)的跑道池反應(yīng)器， 該類培養(yǎng)系統(tǒng)實(shí)際上就是占地面積上千平方米，培養(yǎng)液深度為20厘米左右 的環(huán)形淺池；以自然光為光源和熱源，依靠槳輪(paddle wheel)或者旋轉(zhuǎn) 臂(rotating arm)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使培養(yǎng)液在池內(nèi)混合、循環(huán)，防止藻體沉淀并 提高藻體細(xì)胞的光能利用率。開放式光生物反應(yīng)器雖然構(gòu)建簡(jiǎn)單、成本低 廉、操作簡(jiǎn)便，但其存在易受污染、培養(yǎng)條件不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，只能用于螺 旋藻、小球藻及鹽藻等少數(shù)能耐受極端環(huán)境的微藻培養(yǎng)。而封閉式反應(yīng)器 培養(yǎng)條件穩(wěn)定，可無(wú)菌操作，易進(jìn)行高密度培養(yǎng)，己成為今后的發(fā)展方 向。與開放式光生物反應(yīng)器相比，封閉式光生物反應(yīng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)① 無(wú)污染，能實(shí)現(xiàn)單種、純種培養(yǎng)；②培養(yǎng)條件易于控制；③培養(yǎng)密度高，易收獲；④適合于所有微藻的光自養(yǎng)培養(yǎng)，尤其適合于微藻代謝產(chǎn)物的生 產(chǎn)；⑤有較高的光照面積與培養(yǎng)體積之比，光能和二氧化碳利用率較高。 因此，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外封閉式光生物反應(yīng)器的研制和開發(fā)利用較快，有些 己實(shí)現(xiàn)了微藻的高密度商業(yè)化培養(yǎng)。目前封閉式光生物反應(yīng)器有管道 式、平板式、柱狀氣升式、攪拌式發(fā)酵罐、立式吊袋、浮式薄膜袋等。
現(xiàn)有的封閉式光生物反應(yīng)器或多或少易造成溶氧蓄積、藻體粘壁、高 密度培養(yǎng)時(shí)二氧化碳供應(yīng)不足、流動(dòng)死角、設(shè)備造價(jià)昂貴等各種問(wèn)題，除 了管道式反應(yīng)器外，基本都處于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，容積不超過(guò)1個(gè)立方米。而 管道式光生物反應(yīng)器目前報(bào)道的年產(chǎn)雖己達(dá)上百噸藻粉，但該設(shè)備的造價(jià) 及維修成本很高，很難普及。
實(shí)際上，無(wú)論光生物反應(yīng)器采用何種設(shè)計(jì)形式，開發(fā)一種成功的培養(yǎng) 微藻的封閉式光生物反應(yīng)器，均應(yīng)遵循下列原則(l)高光照表面積與體積 之比；(2)較高的氣體交換效率；(3)適合的循環(huán)方式；(4)改善光的傳播途 徑、分配和質(zhì)量；(5)防止有害次生代謝產(chǎn)物的積累；(6)較易實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)條 件的優(yōu)化控制；(7)盡量降低制造成本?？梢灶A(yù)見，那種成本低、容積大、 設(shè)計(jì)更為合理的封閉式光生物反應(yīng)器應(yīng)是開發(fā)的重點(diǎn)和發(fā)展方向。
微藻在培養(yǎng)過(guò)程中所供給的碳源最常用的為碳酸氫鈉，該成本占原料 成本的40 70%，若以二氧化碳為碳源代替碳酸氫鈉，其碳源利用率高，價(jià) 格便宜，可以大幅度降低成本，理論上碳源的成本可降低90%左右。以二氧 化碳?xì)怏w為碳源的光生物反應(yīng)器必須保證二氧化碳?xì)怏w被良好地分散與吸 收，而微藻產(chǎn)生的氧氣被有效地解吸，以及培養(yǎng)液的均布與良好混合。 [發(fā)明內(nèi)容]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)在技術(shù)存在的缺陷及不足，開發(fā)一種投 資少、操作簡(jiǎn)單，能充分利用太陽(yáng)光能，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、實(shí)用，并能以 二氧化碳?xì)怏w為碳源，進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)微藻的曝氣式光生物反應(yīng)器。
曝氣式光生物反應(yīng)器包括環(huán)狀淺水池1、隔離墻2、排液管3、排污管 4、扁鋼5、農(nóng)用薄膜6、天窗7、透光蓋板8、環(huán)狀補(bǔ)液管9、霧化噴嘴 10、進(jìn)液總管11、環(huán)狀進(jìn)氣干管12、進(jìn)氣總管13、布?xì)庵Ч?4、曝氣裝 置15、熱水盤管，其特征在于反應(yīng)器為一環(huán)狀淺水池1，環(huán)狀淺水池中 部設(shè)有一道兩端開放的隔離墻2，曝氣式光生物反應(yīng)器右部下端設(shè)有排液管 3，反應(yīng)器的底端設(shè)有排污管4，曝氣式光生物反應(yīng)器頂端設(shè)有起支撐作用 的扁鋼5，扁鋼的兩端與池壁上端連接固定，扁鋼5上設(shè)有農(nóng)用薄膜6覆蓋 整個(gè)環(huán)狀淺水池1,成為封閉式光生物反應(yīng)器，在農(nóng)用薄膜6上設(shè)有天窗 7，天窗上設(shè)有透光蓋板8;扁鋼5下面設(shè)有圍繞隔離墻2的環(huán)狀補(bǔ)液管9， 補(bǔ)液管的下部設(shè)有霧化噴嘴10，環(huán)狀補(bǔ)液管9與進(jìn)液總管ll相連通；環(huán)狀 淺水池1的底部、側(cè)壁以及隔離墻2的側(cè)壁上設(shè)有熱水盤管；環(huán)狀淺水池1 的中下部設(shè)有平行的圍繞隔離墻2的環(huán)狀進(jìn)氣干管12，環(huán)狀進(jìn)氣干管與進(jìn) 氣總管13相連通，環(huán)狀進(jìn)氣干管12上與布?xì)庵Ч?4連接，布?xì)庵Ч芘c池 底平行，并與池壁垂直，布?xì)庵Ч?4的端部分別固定在池壁或隔離墻上； 布?xì)庵Ч?4上設(shè)有曝氣裝置15。
所述的曝氣裝置15為微孔曝氣管或穿孔曝氣管或橡膠膜片微孔曝氣器 或鐘罩式剛玉微孔曝氣器或微孔圓盤曝氣器或微孔圓盔曝氣器或長(zhǎng)條板形 曝氣器或雙螺旋曝氣器或旋混式曝氣器或散流式曝氣器或曝氣軟管或可變 微孔曝氣器或OXAZUR空氣擴(kuò)散器或單孔膜空氣擴(kuò)散器。
7所述的透光蓋板8采用鋼化玻璃板或有機(jī)玻璃板或聚碳酸酯板或覆有 農(nóng)膜的扁鋼框。
所述的熱水盤管為無(wú)規(guī)共聚聚丙烯PP-R管或交聯(lián)聚乙烯PE-X管或耐 高溫聚乙烯PE-RT管或鋁塑復(fù)合管XPAP或耐沖擊共聚聚丙烯PP-C(B)管 或聚丁烯PB管或銅管。
曝氣式光生物反應(yīng)器的應(yīng)用方法，其特征在于進(jìn)氣總管13接過(guò)濾空氣 與二氧化碳鋼瓶氣或二氧化碳工業(yè)廢氣的混合氣，依靠曝氣實(shí)現(xiàn)微藻培養(yǎng) 中的氣體交換；曝氣裝置曝氣的氣流方向與垂直向上方向的夾角為90 160 度之間，曝氣產(chǎn)生的微小氣泡與周圍藻液的密度差，促使氣泡上浮以及藻 液下降，由此環(huán)狀淺水池內(nèi)產(chǎn)生無(wú)數(shù)個(gè)氣液上下循環(huán)流動(dòng)，使上下層藻液 進(jìn)行混合，即氣液密度差導(dǎo)致對(duì)流混合，而氣泡的上浮強(qiáng)化了藻液中溶氧 的解吸，氧氣被氣泡帶至液面而釋放，并且二氧化碳?xì)怏w經(jīng)曝氣后也同時(shí) 溶解在藻液中，為微藻的生長(zhǎng)提供碳源；當(dāng)曝氣式光生物反應(yīng)器中積累的 氧氣濃度達(dá)到一定水平時(shí)，升高或平移透光板進(jìn)行通風(fēng)及散熱，同時(shí)加大 反應(yīng)器進(jìn)氣總管的進(jìn)氣量，用于加快排出氧氣的速度，同時(shí)保證反應(yīng)器中 微小的正壓，防止外界空氣中的微生物及灰塵進(jìn)入反應(yīng)器；在光生物反應(yīng) 器中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度下降后，通過(guò)環(huán)狀補(bǔ)液管9及霧化噴嘴10，均勻地向光生 物反應(yīng)器中補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)液；在光生物反應(yīng)器中由于通入大量二氧化碳導(dǎo)致培 養(yǎng)液的pH值下降后，通過(guò)環(huán)狀補(bǔ)液管9及霧化噴嘴10，均勻地噴灑堿性溶 液來(lái)提高培養(yǎng)液的pH值；在光生物反應(yīng)器中培養(yǎng)液溫度下降至微藻適宜生 長(zhǎng)的溫度下限后，在熱水盤管中通入熱水對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行加熱及保溫。
所述的二氧化碳廢氣為來(lái)自電廠、鋼鐵廠、水泥廠、陶瓷廠、化工廠 的煙道氣，以及生物發(fā)酵廠的二氧化碳工藝廢氣。所述的微藻為淡水微藻或咸湖水微藻或海水微藻，類別為金藻或綠藻
或硅藻或藍(lán)藻或紅藻，優(yōu)選為螺旋藻或葡萄藻或小球藻或球等鞭金藻3011 或綠色巴夫藻。所述的噴灑的堿性溶液為低濃度的氫氧化鈉溶液、氫氧化 鉀溶液，或者高濃度的碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液。
由于本發(fā)明培養(yǎng)微藻的生產(chǎn)裝置依靠曝氣實(shí)現(xiàn)微藻培養(yǎng)中的氣體交 換，省去了龐大的槳輪或旋轉(zhuǎn)臂，整個(gè)反應(yīng)器能夠方便地用農(nóng)用薄膜6完 整地覆蓋。這里的農(nóng)用薄膜選用有利于光合作用的薄膜，例如能防止在薄 膜上形成霧滴而降低透光率的無(wú)滴薄膜，以及利用光學(xué)原理將光轉(zhuǎn)換成對(duì) 微藻光合作用有利的轉(zhuǎn)光膜等。在農(nóng)用薄膜6的中部留有天窗，天窗上蓋 有帶升降或平移裝置的透光蓋板8。在炎熱的夏天，可在農(nóng)用薄膜6上再覆 蓋一層遮光膜，防止光照過(guò)強(qiáng)而抑制甚至損害微藻的生長(zhǎng)，同時(shí)降低反應(yīng) 器內(nèi)溫度。
本曝氣式光生物反應(yīng)器設(shè)有pH電極、溶氧電極、溫度傳感器、液位 計(jì)，通過(guò)變送器把信號(hào)送至計(jì)算機(jī)中進(jìn)行顯示。同時(shí)，反應(yīng)器的進(jìn)氣總 管、進(jìn)液總管、排液管上都設(shè)有手動(dòng)及自動(dòng)閥門，反應(yīng)器天窗上的透光蓋 板也設(shè)有手動(dòng)及自動(dòng)升高或平移裝置，在計(jì)算機(jī)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理后， 根據(jù)微藻的培養(yǎng)工藝，可自動(dòng)調(diào)節(jié)各閥門及天窗的開度。另外，藻液濃度 的檢測(cè)既可以從反應(yīng)器的天窗口對(duì)藻液取樣分析其OD值，也可以在反應(yīng)器 內(nèi)部的藻液中安裝OD傳感器，自動(dòng)連續(xù)檢測(cè)OD值。
本發(fā)明結(jié)合開放式與封閉式光生物反應(yīng)器各自優(yōu)點(diǎn)，形成一種能以二 氧化碳?xì)怏w為碳源，低成本、大規(guī)模培養(yǎng)微藻的新型封閉式光生物反應(yīng) 器，這將在推進(jìn)微藻養(yǎng)殖的產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中發(fā)揮重要作用。 [


]圖1為本發(fā)明培養(yǎng)微藻的曝氣式光生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖l， l為環(huán)狀淺水池，2為隔離墻，3為排液管，4為排污管，5 為扁鋼，6為農(nóng)用薄膜，7為天窗，8為透光蓋板，9為環(huán)狀補(bǔ)液管，10為 霧化噴嘴，ll為進(jìn)液總管，12為環(huán)狀進(jìn)氣干管，13為進(jìn)氣總管，14為布?xì)?支管，15為曝氣裝置。 [具體實(shí)施方式
]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明的制造技術(shù)對(duì) 本專業(yè)的人來(lái)說(shuō)是容易實(shí)施的。
如圖1，培養(yǎng)球等鞭金藻3011的曝氣式光生物反應(yīng)器為環(huán)狀淺水池 1，圍墻由磚塊砌筑，表面用水泥抹平，環(huán)狀淺水池1的池底則鋪設(shè)復(fù)合土 工膜，池中用磚砌一道兩端開放的隔離墻2。池的寬度為4米，長(zhǎng)度為100 米，深度為60厘米，隔離墻2高度為70厘米。曝氣式光生物反應(yīng)器右部 下端設(shè)有排液管3，底部設(shè)有排污管4。曝氣式光生物反應(yīng)器頂部設(shè)有一排 起支撐作用的拱形扁鋼5，扁鋼的兩端固定在池壁上端。扁鋼上采用農(nóng)用薄 膜6完整地覆蓋整個(gè)環(huán)狀淺水池1，成為封閉式光生物反應(yīng)器，在農(nóng)用薄膜 6的中部設(shè)有天窗7，天窗上蓋有透光蓋板8。扁鋼5下面固定有圍繞隔離 墻2的環(huán)狀補(bǔ)液管9，補(bǔ)液管的下部開有許多霧化噴嘴10，環(huán)狀補(bǔ)液管9 與進(jìn)液總管11相連通。環(huán)狀淺水池1的底部、側(cè)壁以及隔離墻2的側(cè)壁上 鋪有熱水盤管，管材優(yōu)選為PP-R管。環(huán)狀淺水池1的中下部固定有2根平 行的圍繞隔離墻2的環(huán)狀進(jìn)氣干管12，環(huán)狀進(jìn)氣干管均與進(jìn)氣總管13相連 通，進(jìn)氣總管13接過(guò)濾空氣與附近熱電廠的二氧化碳煙道氣的混合氣。環(huán) 狀進(jìn)氣干管12上與數(shù)根布?xì)庵Ч?4連接，布?xì)庵Ч芘c池底平行，并與池 壁垂直，布?xì)庵Ч艿亩瞬糠謩e固定在池壁或隔離墻上；布?xì)庵Ч?4上設(shè)有多個(gè)硅橡膠微孔曝氣管15，該管式曝氣器曝氣的氣流方向均為水平向前。 曝氣產(chǎn)生的上浮氣泡使上下層藻液進(jìn)行混合，而氣泡的上浮強(qiáng)化了藻液中 溶氧的解吸，氧氣被氣泡帶至液面而釋放，并且二氧化碳?xì)怏w經(jīng)曝氣后也 同時(shí)溶解在藻液中，為微藻的生長(zhǎng)提供碳源。在光生物反應(yīng)器中營(yíng)養(yǎng)鹽濃 度下降后，通過(guò)環(huán)狀補(bǔ)液管9及霧化噴嘴10，均勻地向光生物反應(yīng)器中補(bǔ) 加營(yíng)養(yǎng)液；在光生物反應(yīng)器中由于通入大量二氧化碳導(dǎo)致培養(yǎng)液的pH值下 降后，通過(guò)環(huán)狀補(bǔ)液管9及霧化噴嘴10，均勻地噴灑低濃度的氫氧化鈉溶 液來(lái)提高培養(yǎng)液的pH值。在光生物反應(yīng)器中培養(yǎng)液溫度下降至15'C后， 在熱水盤管中通入5(TC熱水把培養(yǎng)液加熱至25'C并保溫。
整個(gè)曝氣式光生物反應(yīng)器用農(nóng)用薄膜6完整地覆蓋，形成封閉式光生 物反應(yīng)器。這里的農(nóng)膜選用長(zhǎng)壽命的聚氯乙烯無(wú)滴薄膜，防止薄膜上形成 霧滴而降低透光率。在薄膜的中部開有天窗，天窗上蓋有帶升降裝置的聚 碳酸酯透光蓋板8,當(dāng)曝氣式光生物反應(yīng)器中積累的氧氣濃度達(dá)到一定水平 時(shí)，升高透光板進(jìn)行通風(fēng)及散熱。在炎熱的夏天，可在農(nóng)用薄膜6上再覆 蓋一層遮光膜，防止光照過(guò)強(qiáng)而抑制甚至損害微藻的生長(zhǎng)，同時(shí)降低反應(yīng) 器內(nèi)溫度。
曝氣式光生物反應(yīng)器中裝有pH電極、溶氧電極、溫度傳感器、液位計(jì) 等，通過(guò)變送器把信號(hào)送至計(jì)算機(jī)中進(jìn)行顯示。同時(shí)，反應(yīng)器的進(jìn)氣總 管、進(jìn)液總管、排液管上都裝有手動(dòng)閘閥，藻液濃度的檢測(cè)可以從反應(yīng)器 的天窗口對(duì)藻液取樣分析其OD值。
ii
權(quán)利要求
1、一種曝氣式光生物反應(yīng)器包括環(huán)狀淺水池(1)、隔離墻(2)、排液管(3)、排污管(4)、扁鋼(5)、農(nóng)用薄膜(6)、天窗(7)、透光蓋板(8)、環(huán)狀補(bǔ)液管(9)、霧化噴嘴(10)、進(jìn)液總管(11)、環(huán)狀進(jìn)氣干管(12)、進(jìn)氣總管(13)、布?xì)庵Ч?14)、曝氣裝置(15)、熱水盤管，其特征在于反應(yīng)器為一環(huán)狀淺水池(1)，環(huán)狀淺水池(1)中部設(shè)有一道兩端開放的隔離墻(2)，曝氣式光生物反應(yīng)器右部下端設(shè)有排液管(3)，反應(yīng)器的底端設(shè)有排污管(4)，曝氣式光生物反應(yīng)器頂端設(shè)有扁鋼(5)，扁鋼的兩端與池壁上端連接，扁鋼(5)上設(shè)有覆蓋整個(gè)環(huán)狀淺水池(1)的農(nóng)用薄膜(6)，在農(nóng)用薄膜(6)上設(shè)有天窗(7)，天窗(7)上設(shè)有透光蓋板(8)；扁鋼(5)下面設(shè)有圍繞隔離墻(2)的環(huán)狀補(bǔ)液管(9)，補(bǔ)液管的下部設(shè)有霧化噴嘴(10)，環(huán)狀補(bǔ)液管(9)與進(jìn)液總管(11)相連通；環(huán)狀淺水池(1)的底部、側(cè)壁以及隔離墻(2)的側(cè)壁上設(shè)有熱水盤管；環(huán)狀淺水池(1)的中下部設(shè)有平行的圍繞隔離墻(2)的環(huán)狀進(jìn)氣干管(12)，環(huán)狀進(jìn)氣干管(12)與進(jìn)氣總管(13)相連通，環(huán)狀進(jìn)氣干管(12)上與布?xì)庵Ч?14)連接，布?xì)庵Ч?14)與池底平行，并與池壁垂直，布?xì)庵Ч?14)的端部分別固定在池壁或隔離墻上；布?xì)庵Ч?14)上設(shè)有曝氣裝置(15)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣式光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的曝 氣裝置(15)為微孔曝氣管或穿孔曝氣管或橡膠膜片微孔曝氣器或鐘 罩式剛玉微孔曝氣器或微孔圓盤曝氣器或微孔圓盔曝氣器或長(zhǎng)條板形曝氣器或雙螺旋曝氣器或旋混式曝氣器或散流式曝氣器或曝氣軟管或可變微孔曝氣器或OXAZUR空氣擴(kuò)散器或單孔膜空氣擴(kuò)散器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣式光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的農(nóng) 用薄膜(6)采用有利于光合作用的無(wú)滴薄膜或轉(zhuǎn)光膜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣式光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的透 光蓋板(8)采用鋼化玻璃板或有機(jī)玻璃板或聚碳酸酯板或覆有農(nóng)膜的 扁鋼框。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣式光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的熱 水盤管為無(wú)規(guī)共聚聚丙烯PP-R管或交聯(lián)聚乙烯PE-X管或耐高溫聚乙 烯PE-RT管或鋁塑復(fù)合管XPAP或耐沖擊共聚聚丙烯PP-C(B)管或聚 丁烯PB管或銅管。
6、 一種曝氣式光生物反應(yīng)器的應(yīng)用方法，其特征在于進(jìn)氣總管(13) 接過(guò)濾空氣與二氧化碳鋼瓶氣或二氧化碳工業(yè)廢氣的混合氣，依靠曝 氣實(shí)現(xiàn)微藻培養(yǎng)中的氣體交換；曝氣裝置曝氣的氣流方向與垂直向上 方向的夾角為90 160度之間，曝氣產(chǎn)生的微小氣泡與周圍藻液的密 度差，促使氣泡上浮以及藻液下降，由此環(huán)狀淺水池內(nèi)產(chǎn)生無(wú)數(shù)個(gè)氣 液上下循環(huán)流動(dòng)，使上下層藻液混合，而氣泡的上浮強(qiáng)化了藻液中溶 氧的解吸，氧氣被氣泡帶至液面而釋放，并且二氧化碳?xì)怏w經(jīng)曝氣后 也同時(shí)溶解在藻液中；當(dāng)曝氣式光生物反應(yīng)器中積累的氧氣濃度達(dá)到 一定水平時(shí)，升高或平移透光蓋板(8)用于通風(fēng)及散熱，同時(shí)加大反 應(yīng)器進(jìn)氣總管的進(jìn)氣量，加快排出氧氣的速度，同時(shí)保證反應(yīng)器中微 小的正壓；在光生物反應(yīng)器中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度下降后，通過(guò)環(huán)狀補(bǔ)液管(9)及霧化噴嘴(10),均勻地向光生物反應(yīng)器中補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)液；在光生物反應(yīng)器中由于通入大量二氧化碳導(dǎo)致培養(yǎng)液的pH值下降后，通過(guò) 環(huán)狀補(bǔ)液管(9)及霧化噴嘴(10)，均勻地噴灑堿性溶液來(lái)提高培養(yǎng) 液的pH值；在光生物反應(yīng)器中培養(yǎng)液溫度下降至微藻適宜生長(zhǎng)的溫度 下限后，在熱水盤管中通入熱水對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行加熱及保溫。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的曝氣式光生物反應(yīng)器的應(yīng)用方法，其特征在 于所述的堿性溶液為低濃度的氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液，或者高 濃度的碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及微藻培養(yǎng)工程領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種培養(yǎng)微藻的曝氣式光生物反應(yīng)器及其應(yīng)用方法，包括環(huán)狀淺水池、進(jìn)液總管、環(huán)狀補(bǔ)液管、霧化噴嘴、熱水盤管、進(jìn)氣總管、環(huán)狀進(jìn)氣干管、布?xì)庵Ч?、曝氣裝置，其特征在于曝氣裝置曝氣產(chǎn)生的微小氣泡與周圍藻液的密度差，促使氣泡上浮以及藻液下降，由此環(huán)狀淺水池內(nèi)產(chǎn)生無(wú)數(shù)個(gè)氣液上下循環(huán)流動(dòng)，使上下層藻液進(jìn)行混合，而氣泡的上浮強(qiáng)化了藻液中溶氧的解吸，氧氣被氣泡帶至液面而釋放，并且二氧化碳?xì)怏w經(jīng)曝氣后也同時(shí)溶解在藻液中，為微藻的生長(zhǎng)提供碳源。本發(fā)明結(jié)合開放式與封閉式光生物反應(yīng)器各自優(yōu)點(diǎn)，形成一種能以二氧化碳?xì)怏w為碳源，低成本、大規(guī)模培養(yǎng)微藻的新型封閉式光生物反應(yīng)器。
文檔編號(hào)C02F3/34GK101497473SQ200910047898
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者蔡志武 申請(qǐng)人:上海大祺環(huán)保工程有限公司