一种培养光合生物的方法技术

本发明专利技术公开了一种培养光合生物的方法，该方法包括在培养光合生物的条件下，在培养光合生物的装置中进行光合生物的培养，其特征在于，所述培养光合生物的装置包括培养区（1）和调温区（2），所述培养区（1）和所述调温区（2）通过隔层（3）紧密接触，所述隔层（3）由导热材料制成，所述培养区（1）用于承装含有光合生物的培养液，所述调温区（2）用于充满换热介质。本发明专利技术提供的培养光合生物的方法，可降低培养液温度随环境变化而变化的程度；在温度过高或过低时，还可以低成本地以热交换的方式平稳调控含有光合生物的培养液的温度。本发明专利技术的培养光合生物的方法有利于光合生物大规模、低成本地进行室外薄层培养。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该方法包括在培养光合生物的条件下，在培养光合生物的装置中进行光合生物的培养，其特征在于，所述培养光合生物的装置包括培养区（1）和调温区（2），所述培养区（1）和所述调温区（2）通过隔层（3）紧密接触，所述隔层（3）由导热材料制成，所述培养区（1）用于承装含有光合生物的培养液，所述调温区（2）用于充满换热介质。本专利技术提供的培养光合生物的方法，可降低培养液温度随环境变化而变化的程度；在温度过高或过低时，还可以低成本地以热交换的方式平稳调控含有光合生物的培养液的温度。本专利技术的培养光合生物的方法有利于光合生物大规模、低成本地进行室外薄层培养。【专利说明】
本专利技术涉及,尤其涉及一种培养微藻的方法。
技术介绍
光合生物是一类能够利用光进行光合作用的生物，例如微藻。微藻是一类在水中生长的种类繁多且分布极其广泛的低等植物，它是由阳光驱动的细胞工厂，通过微藻细胞高效的光合作用，吸收CO2，将光能转化为脂肪或淀粉等碳水化合物的化学能，并放出02。利用微藻生产生物能源与化学品可以同时达到替代化石能源、减少CO2排放等目的。 微藻一般在光生物反应器中进行培养。光生物反应器目前主要有开放式和封闭式两种，开放式培养最突出的优点就是装置结构及操作简单、成本低廉，最典型的开放式培养系统是跑道池反应器，其藻液的深度一般大于100_，但是较深的藻液极大限制了微藻受光效率，通常开放池培养微藻的OD值小于2。封闭式培养的优点是培养条件易于控制、培养密度高、易收获，但是装置建造与操作成本也随之提高。无论是开放式光生物反应器，还是封闭式光生物反应器，以自养或兼养方式操作都需要将反应器置于光源下进行培养，光源可以是太阳光，也可以是人工光源。为了能形成微藻生物能源的产业链，首先要实现大规模、低成本、高效率的养殖微藻。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以大规模、低成本、高效率地养殖光合生物的方法，特别是养殖微藻的方法。为了实现上述目的，本专利技术首先采用薄层的培养方法，此时培养液的液厚为l-20cm，优选为1-lOcm，在此条件下光合生物可以接受较充足的光照，进而大幅度提高养殖效率，单位面积养殖产率相比于传统方法可提高数倍左右。研究中发现，即便是开放式培养可以通过培养液水分的蒸发调节温度，在室外进行薄层培养时仍存在培养液温度难于调控的缺陷，并且蒸发损失的水量也十分巨大，而封闭式光生物反应器的温度更加难于控制，该问题在养殖后期更加严重，培养液的温度会很快升高到难以接受的程度，这不仅会影响养殖效率，甚至会导致养殖失败。 本专利技术的专利技术人在研究中发现，在培养光合生物的装置中设置调温区，调温区通过由导热材料制成的隔层与培养区紧密接触，调温区内注满换热介质，可降低培养液温度随环境变化而变化的程度，并且可通过调节调温区内换热介质的温度，以热交换的方式调节培养区内培养液的温度，可以低成本地实现对培养区内培养液温度的调控。 因此，为了实现上述目的，本专利技术提供了，所述方法包括在培养光合生物的条件下，在培养光合生物的装置中进行光合生物的培养，其中，所述培养光合生物的装置包括培养区和调温区，所述培养区和所述调温区通过隔层紧密接触，所述隔层由导热材料制成，所述培养区用于承装含有光合生物的培养液，所述调温区用于充满换热介质。 本专利技术既可以采用开放式的养殖方式，也可以采用封闭式的养殖方式。 优选地，所述换热介质为比热> 2000J/kg.V的物质；更优选为水。 优选地，在所述调温区与所述培养区接触的接触面上，所述培养区的表面位于所述调温区的表面之内。 优选地，所述培养区内所述培养液的液厚为1-lOcm。 优选地，所述培养区与所述调温区接触的面积与所述培养液的液厚的比值> Im ；更优选彡10m。 优选地,所述调温区的厚度> 1cm ;更优选为15_50cm。优选地,所述导热材料的导热系数彡0.2w/ (m.k)。 优选地，所述光合生物为微藻，更优选地，所述微藻选自小球藻、栅藻、螺旋藻、金藻和三角褐指藻中的至少一种。 本专利技术提供的培养光合生物的方法，通过在培养光合生物的装置中设置调温区，并使调温区通过由导热材料制成的隔层与培养区紧密接触，调温区内注满换热介质，由于调温区与培养区之间只进行热量的交换而不进行物质的交换，因此相当于在保证培养区内的光合生物在接受良好光照的情况下增加了培养液的液厚，从而降低了培养液温度随环境变化而变化的程度；在温度过高或过低时，还可通过调节调温区内换热介质的温度，以热交换的方式调节培养区内培养液的温度，不会使培养液的温度骤冷或骤热，从而以低成本的方式成功实现对培养区内培养液的温度的平稳调控；当不需要温度调控时，只需抽离部分换热介质，使换热介质不与隔层接触，即可还原常规的培养方法，灵活方便。本专利技术的培养光合生物的方法有利于光合生物大规模、低成本地进行室外薄层培养。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的一种优选实施方式的培养光合生物的装置的俯视图。 图2是图1所示的培养光合生物的装置的侧剖图。 附图标记说明 I培养区；2调温区；3隔层；4透明外罩；5驱动浆轮；6培养液入口 ；7培养液出口 ；8气体入口 ；9气体出口 ； 10换热介质入口 ；11换热介质出口 ；12隔板。 【具体实施方式】 以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 如图1和图2所示，本专利技术提供了，该方法包括在培养光合生物的条件下，在培养光合生物的装置中进行光合生物的培养，培养光合生物的装置包括培养区I和调温区2，培养区I和调温区2通过隔层3紧密接触，隔层3由导热材料制成，培养区I用于承装含有光合生物的培养液，调温区2用于充满换热介质。 本专利技术中，换热介质指的是能够通过热交换的方式调控培养区I内培养液的温度的物质。 根据本专利技术，尽管在培养光合生物的条件下，在培养光合生物的装置中进行光合生物的培养，培养光合生物的装置包括培养区I和调温区2，培养区I和调温区2通过隔层3紧密接触，隔层3由导热材料制成，培养区I用于承装含有光合生物的培养液，调温区2用于充满换热介质，即可实现本专利技术的目的，即降低培养液温度随环境变化而变化的程度，低成本地以热交换的方式平稳调控培养区内培养液的温度，但优选情况下，换热介质为比热^ 2000J/kg.°C的物质，更优选为水，在该优选情况下，可以更好地调控培养区I内培养液的温度。 本专利技术中，对于培养区I和调温区2的形状无特别要求，可以为本领域技术人员所能想到的各种形状，例如长方体、椭球体等，图1和图2仅是示例性地列出了较常用的长方体。 本专利技术中，调温区2通过隔层3与培养区I紧密接触指的是调温区2与培养区I之间仅设置有隔层3，不存在其他间隔，调温区2与培养区I之间只进行热量的交换而不进行物质的交换。 本专利技术的目的在于通过调温区2与培养区I之间的热交换，来实现对培养区I中培养液的温度的调控，因此，对于隔层3无特殊要求，只要其由导热材料制成即可。为了更快速的传热，更好地调控培养区I内培养本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种培养光合生物的方法，所述方法包括在培养光合生物的条件下，在培养光合生物的装置中进行光合生物的培养，其特征在于，所述培养光合生物的装置包括培养区（1）和调温区（2），所述培养区（1）和所述调温区（2）通过隔层（3）紧密接触，所述隔层（3）由导热材料制成，所述培养区（1）用于承装含有光合生物的培养液，所述调温区（2）用于充满换热介质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：荣峻峰，黄绪耕，朱俊英，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11