本发明专利技术公开了一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统，包括双管式光合生物反应器、温差发电管、冷却水循环装置；双管式光合生物反应器包括培养内管、培养外管，培养内管设于培养外管内，培养内管、培养外管由透明材质制成；温差发电管包括发电内管、发电外管，发电内管设于发电外管内，发电内管外管壁设有发电模块；冷却水循环装置与发电外管连通；培养内管出液口与培养外管进液口连通，培养外管出液口与发电内管进液口连通，发电内管出液口与培养外管进液口连通，藻液可在培养外管与发电内管之间循环流动。本发明专利技术将绿色阶段和红色阶段培养统一在一个光生物反应器中，并实现了温差发电，既更好的利用了水资源，还能实现光能、CO2的梯级利用。的梯级利用。的梯级利用。
【技术实现步骤摘要】
一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统
[0001]本专利技术属于微藻培养
，具体涉及一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统。
技术介绍
[0002]针对雨生红球藻在生长过程中呈现出的“绿色”最佳生长和“红色”虾青素积累两个不同阶段的特点，雨生红球藻的规模化生产主要采用了“两步法”的培养方式，两个阶段培养条件和反应器器型均不相同。在绿色阶段，通过提供充足的营养盐、适宜的温度和光照获得藻细胞较高的生长速率，在此阶段通常在室内或是室外遮光条件下进行，通常采用平板式反应器。在红色阶段，藻细胞需要较高的光照强度以合成和积累虾青素，此阶段通常在室外直光照射下进行，所采用的光生物反应器以封闭式的为主，如管道式光生物反应器、立柱式光生物反应器、薄膜式光生物反应器以及半球体式光生物反应器等。
[0003]且无论是绿色阶段还是红色阶段，为保证雨生红球藻生长的适宜温度，都需要大量冷却水对光生物反应器进行冷却，这些冷却水淋漓到反应器外壁后直接排入下水道，造成了大量水资源的浪费，并且显著提高了雨生红球藻的生产成本。
[0004]因此，亟需一种新的雨生红球藻培养系统，可更有效的提高雨生红球藻培养所需能源和水资源利用效率。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统，该系统通过双管式光合生物反应器，将雨生红球藻的绿色阶段和红色阶段统一在一个光生物反应器中，并配备了温差发电管、冷却水循环装置，既更好的利用了水资源，还能实现光能、CO2的梯级利用。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统，包括双管式光合生物反应器、温差发电管、冷却水循环装置；双管式光合生物反应器包括培养内管、培养外管，培养内管设于培养外管内；温差发电管包括发电内管、发电外管，发电内管设于发电外管内，发电内管外管壁设有发电模块；冷却水循环装置与发电外管连通；培养内管出液口与培养外管进液口连通，培养外管出液口与发电内管进液口连通，发电内管出液口与培养外管进液口连通，藻液可在培养外管与发电内管之间循环流动。
[0007]作为优选方案，培养内管、培养外管由透明材质制成。
[0008]作为优选方案，培养外管出液口与发电内管进液口连通的通路上设有藻液出口。
[0009]作为优选方案，系统还包括CO2补充装置，CO2补充装置包括依次连接的CO2提供端、气体流量控制器、PH检测器；
PH检测器设于培养外管出液口与发电内管进液口连通的通路上；培养内管还设有培养内管进气口、培养内管出气口，培养外管还设有培养外管进气口、培养外管出气口；气体流量控制器与培养外管进气口连通，培养外管出气口与培养内管进气口连通。
[0010]作为优选方案，培养外管进气口处设有外管曝气器，气体流量控制器与外管曝气器连通。
[0011]作为优选方案，培养内管进气口处设有内管曝气器，培养外管出气口与内管曝气器连通。
[0012]作为优选方案，培养外管进液口处设有第一三通阀，第一三通阀第一端口与培养外管进液口连通，培养内管出液口与第一三通阀第二端口连通，且培养内管出液口与第一三通阀连通路径上设有第一循环泵。
[0013]作为优选方案，发电内管出液口与第一三通阀第三端口连通，且发电内管出液口与第一三通阀连通路径上设有第二循环泵。
[0014]作为优选方案，发电模块包括传热板、多个串联的温差发电片，多个温差发电片的热端贴靠发电内管外管壁，传热板套设于多个串联的温差发电片外。
[0015]作为优选方案，培养内管出气口处设有尾气过滤器。
[0016]本专利技术的有益效果是：藻液可在培养外管与发电内管之间循环流动，因此利用藻液与冷却水的温度差可实现对藻液的冷却以及温差发电，并且冷却水可进行回收，更好的利用了水资源。
[0017]将培养内管设置于培养外管内，培养内管用于雨生红球藻的绿色培养阶段，培养外管用于雨生红球藻的红色培养阶段，培养外管内的藻液在得到冷却之后，也可间接实现对培养内管中藻液的冷却，提高了冷却效率。
[0018]培养内管用于雨生红球藻的绿色培养阶段，只需适宜的光照即可，培养外管用于雨生红球藻的红色培养阶段，需要较强的光照，培养内管、培养外管由透明材质制成，因此光照透过培养外管照射进入培养内管，一次光照可满足两个阶段的培养，可实现光能的梯级利用。
[0019]CO2进入培养外管后，为雨生红球藻的红色培养阶段提供碳源，且一部分未利用的CO2可通入培养内管，为雨生红球藻的绿色培养阶段提供碳源，可实现CO2的梯级利用。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术所述一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统的结构示意图；图2是本专利技术所述温差发电管的结构示意图；图中：1、培养外管，11、培养外管进液口，12、培养外管进气口，13、外管曝气器，14、
培养外管出气口，15、培养外管出液口，16、第一止逆阀，17、第二三通阀，18、第一阀门，2、培养内管，21、培养内管进气口，22内管曝气器，23、培养内管出气口，24、培养内管出液口，25、第二阀门，26、第一循环泵，27、第三阀门，28、第一三通阀，31、CO2提供端，32、气体流量控制器，33、PH检测器，34、第二止逆阀，4、发电外管，41、发电外管进液口，42、发电外管出液口，5、发电内管，51、发电内管进液口，52、发电内管出液口，53、第二循环泵，54、第四阀门，61、冷却水提供端，62、冷却水回收端，63、冷却水，7、红色藻液，10、绿色藻液，81、温差发电片，82、传热板，9、封盖。
具体实施方式
[0022]以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]参照图1，本实施例提供一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统，包括双管式光合生物反应器、温差发电管、冷却水循环装置；双管式光合生物反应器包括培养内管2、培养外管1，培养内管2设于培养外管1内，培养内管2、培养外管1由透明材质制成，透明材质为透光率在80％以上的普通玻璃、钢化玻璃、石英玻璃、有机玻璃或塑料；温差发电管包括发电内管5、发电外管4，发电内管5设于发电外管4内，发电内管5外管壁设有发电模块，发电内管5、发电外管4直径不同、材质不同，两个管道相互嵌套且不连通。发电内管5为金属质管道本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统，其特征在于，包括双管式光合生物反应器、温差发电管、冷却水循环装置；双管式光合生物反应器包括培养内管、培养外管，培养内管设于培养外管内；温差发电管包括发电内管、发电外管，发电内管设于发电外管内，发电内管外管壁设有发电模块；冷却水循环装置与发电外管连通；培养内管出液口与培养外管进液口连通，培养外管出液口与发电内管进液口连通，发电内管出液口与培养外管进液口连通，藻液可在培养外管与发电内管之间循环流动。2.根据权利要求1所述的一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统，其特征在于，培养内管、培养外管由透明材质制成。3.根据权利要求1所述的一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统，其特征在于，培养外管出液口与发电内管进液口连通的通路上设有藻液出口。4.根据权利要求1所述的一种利用温差发电的双管式雨生红球藻培养系统，其特征在于，系统还包括CO2补充装置，CO2补充装置包括依次连接的CO2提供端、气体流量控制器、PH检测器；PH检测器设于培养外管出液口与发电内管进液口连通的通路上；培养内管还设有培养内管进气口、培养内管出气口，培养外管还设有培养外管进气口、培养外管出气口；气体流量控制器与培养外管进气口连通，培养外...
【专利技术属性】
技术研发人员：李珂，李清毅，李国能，郑友取，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：
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