一种多营养模式培养微藻的反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多营养模式培养微藻的反应器，包括反应釜、浓缩系统、温度控制系统；反应釜上盖的下表面设置有LED光源；空气管线和二氧化碳管线分别与固定在反应釜内的曝气盘和曝气膜组件连通；加热夹套的上部设置有第一排气管线；浓缩系统包括中空纤维膜组件、第一循环泵以及返料管线，第一循环泵的进口与反应釜底部的料液采收口连通，其出口与进料口连通；返料管线的一端与返料口连通，其另一端与清液出口连通；温度控制系统包括热水箱、第二循环泵；第二循环泵的出口与进水口连通，其进口与进水总管连通；第一进水支管与排水口连通，第二进水支管与自来水箱连通；热水箱的顶盖上贯穿设置有出水管线，第二排气管线，溢流管线。管线。管线。

【技术实现步骤摘要】
一种多营养模式培养微藻的反应器


[0001]本技术属于微藻培养工程领域，涉及一种微藻多营养模式培养反应器。

技术介绍

[0002]微藻是一类光合自养微生物，能够利用光能和二氧化碳合成多种有机物质，例如微藻细胞中含有大量的蛋白质、多不饱和脂肪酸，均衡的矿物质营养元素和维生素等，具有较大的开发利用价值，是一种可再生的微生物资源。然而，在自养条件下，受限于光照、营养等因素，培养微藻达到的密度较低、进而造成以微藻为原料进行产品开发的成本高，市场推广难度大。经过诸多研究发现，一些藻类，例如小球藻、栅藻、小环藻等藻种可以经过阶段驯化实现异养繁殖，大大提高了微藻细胞的培养密度，节省了成本。在此理论基础上，自养和异养结合或者兼养的模式既能够获得光照下才能积累的活性物质，又能够提高微藻细胞的培养密度，具有较大的发展前景，然而，目前针对此模式的反应器尚不成熟，尤其是在培养基灭菌、细胞采收和营养盐循环方面需要工艺和特殊设备的结合。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本技术的技术方案为：一种多营养模式培养微藻的反应器，包括反应釜、浓缩系统、温度控制系统；所述反应釜包括釜体、设置在釜体上可拆卸的上盖、套装釜体外部的加热夹套；所述上盖的下表面的中心部位设置有LED光源；所述上盖上贯穿设置有空气管线、二氧化碳管线；所述空气管线和所述二氧化碳管线位于反应釜外部的一端分别于与空压机和二氧化碳压力气源连通，两者位于反应釜内部的一端分别与固定在反应釜内的曝气盘和曝气膜组件连通；所述加热夹套的上部设置有第一排气管线；所述反应釜内还设置有用于测试微藻温度和pH值的温度传感器以及pH计；所述反应釜底部设置有排料管；
[0004]所述浓缩系统包括中空纤维膜组件、第一循环泵以及返料管线，所述第一循环泵的进口与反应釜底部的料液采收口通过管路连通，其出口与中空纤维膜组件底部的进料口连通；所述返料管线的一端与上盖上的返料口连通，其另一端与中空纤维膜组件上部的清液出口连通；所述中空纤维膜组件的顶部设置有浓缩液出口管；
[0005]所述温度控制系统包括热水箱、第二循环泵；所述第二循环泵的出口与热水箱下部的进水口连通，其进口与进水总管连通；所述进水总管的另一端分为第一进水支管和第二进水支管，所述第一进水支管的另一端与加热夹套底部的排水口连通，所述第二进水支管与自来水箱连通；所述热水箱的顶盖上贯穿设置有出水管线，第二排气管线，溢流管线；所述出水管线位于热水箱外的一端与加热夹套的上部连通。
[0006]进一步地，所述的曝气膜组件包括设置在釜体侧壁上的集气室，以及至少一束中空纤维膜束；所述集气室的上端与所述二氧化碳管线连通；所述集气室的底部嵌设有若干集束套筒，所述中空纤维膜束的上端固定在集束套筒内并延伸至集气室内，其下端固定在釜体底部固定块上；所述中空纤维膜束由多根下端封闭、上端开口的中空纤维膜丝束成一
束，且所述中空纤维膜丝的内部与集气室的内部连通。
[0007]进一步地，还包括有回收系统；所述回收系统包括回收箱，第三循环泵；所述溢流管线与所述回收箱连通，所述第三循环泵的进口与回收箱的底部通过管路连通，其出口与通过管路与自来水箱连通；所述回收箱与所述第三循环泵之间设置有框式过滤器。
[0008]进一步地，所述回收箱的底部设置有排水管。
[0009]进一步地，所述反应釜的上盖上设置有接种口。
[0010]进一步地，所述第一进水支管与所述回收箱之间通过排水支路连通。
[0011]进一步地，所述第一排气管线和所述第二排气管线上均设有压力表。
[0012]进一步地，第一循环泵为隔膜泵。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]1、本技术的反应器可实现不同模式的培养，自养、异养和兼养；
[0015]2、本技术的反应器温度可控制，并可以通过外置热水箱自设维持温度，加热或降温的能耗低；
[0016]3、本技术采用中空纤维膜束进行二氧化碳的曝气，气泡较小，二氧化碳的吸收率更高，碳源利用率高；
[0017]4、本技术通过连接中空纤维膜组件同步实现微藻的培养和采收，且营养液循环，利用率高；
[0018]5、本技术设置有回收系统，可以有效收集温度调节系统以及反应釜排出的水并对其进行重复利用，节能环保。
附图说明
[0019]图1为本技术的结构示意图；
[0020]附图标记：1
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反应釜；2
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中空纤维膜组件；3
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热水箱；4
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回收箱；5
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空气管线；6
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二氧化碳管线；7
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接种口；8
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浓缩液出口管；9
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返料管线；10
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第一循环泵；11
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第二循环泵；12
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出水管线；13
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第三循环泵；14
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第二进水支管；15
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第一进水支管；16
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进水总管；17
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排水支路；18
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排水管；19
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自来水箱；20
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排料管；21
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料液采收口；22
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LED光源；23
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上盖；24
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釜体；25
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加热夹套；26
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压力表；27
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第一排气管线；28
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第二排气管线；29
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液位计；30
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加热棒；31
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溢流管线；32
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进水口；33
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曝气盘；34
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温度传感器；35
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pH计；36
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集气室；37
‑
集束套筒；38
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中空纤维膜束；39
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固定块；40
‑
框式过滤器；41
‑
调节阀门。
具体实施方式
[0021]以下将结合附图和实施例对本技术的技术方案进行进一步详细的说明。如图1所示，一种多营养模式培养微藻的反应器，包括反应釜1、浓缩系统、温度控制系统；所述反应釜1包括釜体24、设置在釜体24上可拆卸的上盖23、套装釜体24外部的加热夹套25；所述上盖23的下表面的中心部位设置有LED光源22；所述反应釜1的上盖23上设置有接种口7。所述上盖与釜体可以采用现有技术中的螺纹连接或者卡扣连接的方式。所述上盖23上贯穿设置有空气管线5、二氧化碳管线6；所述空气管线5和所述二氧化碳管线6位于反应釜1外部的一端分别于与空压机和二氧化碳压力气源连通，两者位于反应釜1内部的一端分别与固定在反应釜1内的曝气盘33和曝气膜组件连通；所述加热夹25的上部设置有第一排气管线27；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多营养模式培养微藻的反应器，其特征在于：包括反应釜（1）、浓缩系统、温度控制系统；所述反应釜（1）包括釜体（24）、设置在釜体（24）上可拆卸的上盖（23）、套装釜体（24）外部的加热夹套（25）；所述上盖（23）的下表面的中心部位设置有LED光源（22）；所述上盖（23）上贯穿设置有空气管线（5）、二氧化碳管线（6）；所述空气管线（5）和所述二氧化碳管线（6）位于反应釜（1）外部的一端分别于与空压机和二氧化碳压力气源连通，两者位于反应釜（1）内部的一端分别与固定在反应釜（1）内的曝气盘（33）和曝气膜组件连通；所述加热夹套（25）的上部设置有第一排气管线（27）；所述反应釜（1）内还设置有用于测试藻液温度和pH值的温度传感器（34）以及pH计（35）；所述反应釜（1）底部设置有排料管（20）；所述浓缩系统包括中空纤维膜组件（2）、第一循环泵（10）以及返料管线（9），所述第一循环泵（10）的进口与反应釜（1）底部的料液采收口（21）通过管路连通，其出口与中空纤维膜组件（2）底部的进料口连通；所述返料管线（9）的一端与上盖（23）上的返料口连通，其另一端与中空纤维膜组件（2）上部的清液出口连通；所述中空纤维膜组件（2）的顶部设置有浓缩液出口管（8）；所述温度控制系统包括热水箱（3）、设置在热水箱内的加热棒（30）、第二循环泵（11）；所述第二循环泵（11）的出口与热水箱（3）下部的进水口（32）连通，其进口与进水总管（16）的一端连通；所述进水总管（16）的另一端分为第一进水支管（15）和第二进水支管（14），所述第一进水支管（15）的另一端与加热夹套（25）底部的排水口连通，所述第二进水支管（14）与自来水箱（19）连通；所述热水箱（3）的顶盖上贯穿设置有出水管线（12），第二排气管线（28），溢流管线（31）；所述出水管线（12）位于热水箱（3）外的一端与加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙中亮，梁信志，
申请(专利权)人：信阳碧园生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：