一種用于藻類養殖的光生物反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種用于藻類養殖的光生物反應器。
【背景技術】
[0002]目前“微藻高效規模化養殖技術”是微藻生物技術的核心之一。封閉式光生物反應器，即封閉式培養系統，是用透明材料建造的生物反應器。這種生物反應器除了能采集光能外，其他諸多方面與傳統的微生物發酵用生物反應器有許多相似之處。封閉式光生物反應器可以實現微藻單種、純種的培養，而且培養條件易于控制，培養密度高、易收獲，所以效率更高，但是建造與操作成本也隨之提高。
[0003]例如中國專利ZL02134235.0公開了一種自動化連續生產管式光生物反應器，它的反應容器為透明透光材料的圓柱型連通管，有入口端和出口端，并接入混合罐，反應器是由多層“U”型連通管交叉疊加而形成的立體管道，光源位于連通管交叉疊加而形成的“#”字型立體空間內。這種微藻養殖方式與設備盡管克服了開放池粗放的缺點，但結構復雜，大規模裝置難以實現，建造成本高昂，且難以充分利用自然陽光，不適于微藻低成本、大規模化養殖。
[0004]中國專利ZL03128138.9公開了一種封閉管式光生物反應器，由立體雙排平螺旋式管道和獨特的U型連接彎頭，雙塔，零剪切力輸液泵，二氧化碳注氣裝置，冷熱交換器等構成。雙塔中的排氧反應塔設有負壓噴射泵，可有效排除培養液中的蓄積氧，調控塔可以調解液壓和以負壓向反應管道自動輸送培養液。該反應器克服了常規反應器占地面積大，效率低的缺點，可以實現規模化生產，但是結構復雜，制造成本高。而且反應器豎立放置，培養液和藻液需要很大能耗從底部輸送到頂部，對藻絲的剪切力大為增加，也增高了微藻養殖成本。
[0005]中國專利CN1721523A公開了一種微藻規模培養的光生物反應器，包括透明管道、氣體解析裝置、附屬管道系統、培養參數感受和控制設施等組成。采用大型氣體解析裝置、將平行排列的透明管道進行并聯，解決了封閉管道光生物反應器氣體交換的難題，但是同樣存在制造成本和操作費用高昂的問題。
[0006]中國專利CN1668185A公開了使用光生物反應器對氣體進行處理的方法和氣體處理系統，按照公開的方法和裝置可以使微藻達到最大生長速度，有效吸收二氧化碳/或氮氧化物。然而，該系統結構復雜，雖然采用計算機控制，但是大規模生產必然導致設備制造成本高昂，能耗高，不適于微藻生物質大量、低成本的獲得。
[0007]中國專利ZL96216364.3公開了一種密閉型循環潛層螺旋藻培養裝置，由溢流噴射器、溢流板式光生物反應器、儲液槽、循環泵依次連接而成，其中采用透光材料制作的溢流板式光生物反應器內裝有多層水平放置且上下層的溢流口交叉分布的帶擋板的托板。該反應器雖然效率很高，但多層托板結構十分復雜，不利于大規模放大生產。
[0008]因此，針對以上不足，需要提供一種光能利用率高、節能低碳、充分利用自然資源、微藻生產效率高的藻類養殖光生物反應器。

【發明內容】

[0009](一)要解決的技術問題
[0010]本發明要解決的技術問題是解決藻類養殖過程中由于不能及時釋放光合作用產生的氧氣從而導致光合作用被抑制和微藻生產效率低的的問題，以及自然光照面積小、光能利用率低、現有生產設備復雜、能耗高和成本高的問題。
[0011](二)技術方案
[0012]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于藻類養殖的光生物反應器，包括反應器主體，分隔單元和通氣設備，所述反應器主體為封底管狀，由透明材料制成；所述分隔單元位于所述反應器主體的內部，將所述反應器主體分為左、右兩個空間，所述分隔單元的頂部和底部均留有供左、右兩個空間連通的通道；所述通氣設備與所述反應器主體的任一空間的底部連通，向上通氣。
[0013]其中，所述反應器主體的橫切面為等份梅花形。
[0014]其中，所述分隔設備為透明隔板。
[0015]其中，所述分隔單元為一排豎管依次連接形成的透明排管結構，各豎管上、下端密封，靠中間位置的豎管內設置光源。
[0016]其中，所述透明排管結構的靠邊緣位置的豎管為長管，長管與反應器主體內壁貼緊，所述透明排管結構的靠中間位置的豎管為短管，以在透明排管結構的頂部和底部形成供左、右兩個空間連通的通道。
[0017]其中，所述短管的長度比所述長管的長度短10%至40% ;所述光源為LED燈。
[0018]其中，所述反應器主體的底部設有導液口，頂部設有具有進液口的頂蓋。
[0019]其中，所述通氣設備包括依次連接的氣源、導氣管和噴氣嘴，所述導氣管由所述反應發生器頂部沿所述長管向下通入到所述反應發生器底部與所述噴氣嘴連接。
[0020]其中，所述氣源為相連接的風力空氣壓縮機和壓縮空氣貯藏罐，所述壓縮空氣貯藏罐與所述導氣管連接。
[0021]其中，所述噴氣嘴為微孔氣體分散器；所述反應器主體設有金屬底座。
[0022](三)有益效果
[0023]本發明的上述技術方案具有如下優點:本發明由分隔單元將反應器主體分為兩個空間，一個空間底部連有通氣設備向上通氣，由于通入的氣體造成此空間內的藻液比重減小，使兩個空間的藻液形成比重的差異，通氣空間的藻液運行到頂部通過兩個空間頂部留有的通道，隨著向下的液流向下運行進入未通氣空間，進而運行到底部通過兩個空間底部留有的通道，隨著液流進入通氣空間，這樣形成的上下前后的藻液四維循環混合不同與傳統的氣升式混合，增加了混合效率，增加了通氣功能，減少了氣量的消耗。如果通入含有二氧化碳的氣體也增加了其反應吸收碳的路徑和時間，為微藻創造了適生環境，更重要的是利用通入的氣體解決了在微藻養殖過程中隨時釋放氧氣的難題，所以通入光生物反應器的壓縮空氣至少有藻液混合攪拌、碳源提供、藻液控溫和隨時排出氧氣以及氣體交換的作用；光生物反應器外形梅花異型管設計，與傳統圓管設計相比大大增加了光能利用率；而且通過風力空氣壓縮機和內設光源的透明排管結構，將風能和光能融入光生物反應器系統，實現了微藻養殖條件可控、低碳綠色、光能利用率高的微藻高密度養殖。
[0024]除了上面所描述的本發明解決的技術問題、構成的技術方案的技術特征以及有這些技術方案的技術特征所帶來的優點之外，本發明光生物反應器的其他技術特征及這些技術特征帶來的優點，將結合附圖作出進一步說明。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明實施例一用于藻類養殖的光生物反應器的總體結構圖；
[0026]圖2是本發明實施例一用于藻類養殖的光生物反應器中反應器主體立體圖；
[0027]圖3是本發明實施例一用于藻類養殖的光生物反應器的反應器橫切面圖；
[0028]圖4是本發明實施例二用于藻類養殖的光生物反應器的總體結構圖；
[0029]圖5是本發明實施例二用于藻類養殖的光生物反應器的反應器橫切面圖。
[0030]圖中:1:反應器主體；2:邊管；3:短管