本實用新型涉及光生物培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光生物固定化培養(yǎng)裝置。

背景技術(shù)：

微藻是一種具有葉綠素、能進行放氧的光合作用的低等水生生物，其結(jié)構(gòu)簡單，生長繁殖迅速，對太陽能利用率高，對環(huán)境適應性強。而有些微藻富含蛋白質(zhì)，其在特定條件下能夠大量合成如油脂、烴類、類胡蘿卜素、淀粉、多糖等次生代謝物，這些次生代謝物可用于功能食品、食品添加劑、醫(yī)藥保鍵品、蛋白質(zhì)、飼料、生物能源等領(lǐng)域，因此，微藻受到人們越來越多的重視。

現(xiàn)有的微藻的培養(yǎng)方式主要分為液體浸沒式培養(yǎng)和固定化培養(yǎng)。液體浸沒式培養(yǎng)裝置主要包括開放式培養(yǎng)池和封閉/半封閉式反應器。開放式培養(yǎng)池雖然建造和運行的成本較低，但光效差，養(yǎng)殖產(chǎn)量較低；而封閉/半封閉式反應器雖然在單位占地面積上的光利用效率和產(chǎn)量相對于開放式培養(yǎng)池較高，但由于其反應器要承裝大量液體，使得封閉/半封閉式反應器的結(jié)構(gòu)要求較高、混合分光差，導致其光效提升有限；固定化培養(yǎng)方式雖然耗水量小、接種密度大，但在固定化培養(yǎng)裝置中，各養(yǎng)殖載體之間會相互遮擋，導致照射在各養(yǎng)殖載體上的光分布不均勻，出現(xiàn)光強區(qū)光過剩，光弱區(qū)光不夠的情況，進而導致光能的有效利用率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種光生物固定化培養(yǎng)裝置，用于提高光能的有效利用率，提高光生物的產(chǎn)量。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種光生物固定化培養(yǎng)裝置，采用如下技術(shù)方案：

該光生物固定化培養(yǎng)裝置包括多個養(yǎng)殖單元，每個所述養(yǎng)殖單元包括支撐框架、培養(yǎng)液供給單元以及固定在所述支撐框架的框體上由多條網(wǎng)繩交錯形成的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，光生物附著在所述網(wǎng)繩上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的光生物固定化培養(yǎng)裝置具有如下有益效果：

在本實用新型提供的光生物固定化培養(yǎng)裝置中，每個養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體均為網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，則不論該光生物固定化培養(yǎng)裝置中的養(yǎng)殖單元是多層設(shè)置還是單層設(shè)置，由于養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體均為網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，則當光照射在該光生物固定化培養(yǎng)裝置上時，各養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體不會相互遮擋，光可通過網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上的網(wǎng)眼直接照射在下一層養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體上，使得各層養(yǎng)殖載體整體均能夠接收到光的直接照射，從而提高了光能的有效利用率；另外，由于各養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體不會相互遮擋，則各養(yǎng)殖單元之間的間距也不必設(shè)置的過大，從而增加了單位面積中的養(yǎng)殖單元的個數(shù)，提高了光生物的產(chǎn)量。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的第一種光生物固定化培養(yǎng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的第二種光生物固定化培養(yǎng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的側(cè)邊緊固器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的第三種光生物固定化培養(yǎng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：

1—支撐框架，2—培養(yǎng)液供給單元，3—網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，

4—側(cè)邊緊固器，5—連接件，6—固定器，

21—儲液單元，22—噴頭，23—輸送單元。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型實施例提供一種光生物固定化培養(yǎng)裝置，具體地，如圖1所示，該光生物固定化培養(yǎng)裝置包括多個養(yǎng)殖單元，每個養(yǎng)殖單元包括支撐框架1、培養(yǎng)液供給單元2以及固定在支撐框架1的框體上由多條網(wǎng)繩交錯形成的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3，光生物附著在網(wǎng)繩上。

在使用上述光生物固定化培養(yǎng)裝置對光生物進行固定化培養(yǎng)時，將該光生物固定化培養(yǎng)裝置放置于室外光照環(huán)境中，使用培養(yǎng)液供給單元2將特定的培養(yǎng)液噴灑在網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3上，將光生物細胞潤濕，并為其提供養(yǎng)分。

在本實施例提供的光生物固定化培養(yǎng)裝置中，每個養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體均為網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，則不論該光生物固定化培養(yǎng)裝置中的養(yǎng)殖單元是多層設(shè)置還是單層設(shè)置，由于養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體均為網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，則當光照射在該光生物固定化培養(yǎng)裝置上時，各養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體不會相互遮擋，光可通過網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上的網(wǎng)眼直接照射在下一層養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體上，使得各層養(yǎng)殖載體整體均能夠接收到光的直接照射，從而提高了光能的有效利用率；另外，由于各養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體不會相互遮擋，則各養(yǎng)殖單元之間的間距也不必設(shè)置的過大，從而增加了單位面積中的養(yǎng)殖單元的個數(shù)，提高了光生物的產(chǎn)量。

此外，由于養(yǎng)殖單元中的養(yǎng)殖載體均為網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，則培養(yǎng)液供給單元提供的培養(yǎng)液可沿著網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上的網(wǎng)線流到網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的各個位置，從而提高了培養(yǎng)液的利用率。

可以理解的是，上述網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3固定在支撐框架1上的方式包括但不局限于焊接、鉤、掛、綁、扣、夾等。

需要說明的是，上述光生物固定化培養(yǎng)裝置中，各層養(yǎng)殖單元之間的間距可以相同，相鄰兩個養(yǎng)殖單元之間的間距為養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3高度的0.001倍～0.5倍，具體地，相鄰養(yǎng)殖單元之間的間距為可以為1cm～50cm。

示例性地，上述網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的網(wǎng)眼面積占整個網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體面積的50％以上，以使得該網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體有良好的透光性，進一步地，可將網(wǎng)眼直徑設(shè)置在5mm～50mm之間以上，來進一步提高網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的透光性。具體地，該網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的網(wǎng)眼可為方形、圓形、橢圓形、矩形等形狀。對于上述網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體具體的網(wǎng)眼面積、網(wǎng)眼直徑和網(wǎng)眼形狀，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際需求進行選擇，本實用新型實施例不進行限定。

示例性地，制作上述網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的材料可以有多種，一方面，可以使用軟性網(wǎng)絲、網(wǎng)繩制成網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，例如，棉、麻、毛、絲等天然高分子材料，或者聚酯纖維、尼龍等人工合成高分子材料，另一方面，也可以采用剛性網(wǎng)絲、網(wǎng)繩制成網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，例如，玻璃纖維、鐵、鋁合金等金屬材料，當然，也可以混合使用軟性材料和剛性材料制成上述網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體。需要補充的是，無論選擇哪種材料制作上述網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，均優(yōu)選表面粗糙度較高的網(wǎng)絲、網(wǎng)繩，以便于培養(yǎng)的微藻等光生物附著在網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上。

需要補充的是，當在網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體面積較大，或者網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的網(wǎng)繩較軟時，為了保持相鄰兩個養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體之間的間距為固定間距，在相鄰兩個養(yǎng)殖單元之間可設(shè)置具有一定硬度的間距固定器件，可將該間距固定器件的兩端分別固定在相鄰的兩個養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的網(wǎng)繩上。

示例性地，如圖2所示，可使網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3形成的養(yǎng)殖面與地面之間的夾角為銳角，使得上層養(yǎng)殖單元中網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3上的培養(yǎng)液可以滴到下層養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3上，進一步提高了培養(yǎng)液的利用率，降低了光生物的培養(yǎng)成本。

示例性地，上述網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體為可調(diào)節(jié)網(wǎng)眼大小的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，具體地，不同養(yǎng)殖單元中可選用網(wǎng)眼直徑不同的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，此外，在實際制作過程中，每個網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體中不同位置處的網(wǎng)眼的直徑也可設(shè)置成不同大小，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況進行選擇，本實用新型實施例不進行限定。

具體地，當養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體形成的養(yǎng)殖面與地面之間的夾角為銳角時，可使網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上部分的網(wǎng)眼的直徑大于下部分的網(wǎng)眼的直徑，上部分的網(wǎng)眼直徑是下部分的網(wǎng)眼的直徑的1倍～2倍；當養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體形成的養(yǎng)殖面與地面之間的夾角為0°～45°時，網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上部分的面積占網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體總面積的0倍～1/2倍，網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體下部分的面積占網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體總面積的1倍～1/2倍；當養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體形成的養(yǎng)殖面與地面之間的夾角為45°～90°時，網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上部分的面積占網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體總面積的1/2～1倍，網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體下部分的面積占網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體總面積的1/2～0倍。

示例性地，在上述光生物固定化培養(yǎng)裝置中，可使靠近光源的養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的網(wǎng)眼直徑大于遠離光源的養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的網(wǎng)眼直徑，以使照射在靠近光源的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上的光盡可能的漏到下一層網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上，避免對下一層網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的光遮擋，而遠離光源處的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體由于存在其他網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的遮擋，當其上網(wǎng)孔小一些時，則能夠盡量多的接收其他網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體漏下的光，以提高光生物的產(chǎn)量。

可選地，也可使光生物固定化培養(yǎng)裝置中相鄰兩個養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的網(wǎng)眼形狀不同，以使得光生物固定化培養(yǎng)裝置中每層養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上的網(wǎng)繩均能夠接收到直射光，進一步避免了養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體相互遮擋的情況發(fā)生，提高了光能的有效利用率。

此外，還可使光生物固定化培養(yǎng)裝置中相鄰兩個養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體中的網(wǎng)繩相互交錯，以使得光生物固定化培養(yǎng)裝置中每層養(yǎng)殖單元中的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體上的網(wǎng)繩均能夠接收到直射光。

示例性地，如圖1所示，網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的結(jié)構(gòu)為板狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的豎直方向的上端與支撐框架1的上橫梁相連，和/或，網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的水平方向的兩端分別與支撐框架1的側(cè)立柱相連。具體地，當網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3為剛性材料的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體時，則只需將該網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的上端與支撐框架1的上橫梁相連，或者將網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的水平方向的兩端分別與支撐框架1的側(cè)立柱相連，即可將網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3固定在支撐框架1的框體上；而當網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3為軟性材料的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體時，則不僅需要將該網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的上端與支撐框架1的上橫梁相連，還需將網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的水平方向的兩端分別與支撐框架1的側(cè)立柱相連，才能將網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3定在支撐框架1的框體上。

示例性地，如圖1、圖2和圖3所示，上述養(yǎng)殖單元還包括側(cè)邊緊固器4，側(cè)邊緊固器4設(shè)置在網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的水平方向的兩端，側(cè)邊緊固器4通過連接件5與支撐框架1的側(cè)立柱相連。當網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3為軟性材料的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體時，側(cè)邊緊固器4可用于緊固網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。

示例性地，如圖2所示，養(yǎng)殖單元還包括用于將側(cè)邊緊固器4與地面固定的固定器6，可選地，該固定器6可以由彈簧、繩索、螺栓、掛鉤、卡件等中的一個或多個組合而成。此外，也可通過上述側(cè)邊緊固器4和固定器6實現(xiàn)網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體與地面之間的夾角為銳角。

示例性地，如圖4所示，網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的結(jié)構(gòu)為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，沿多個養(yǎng)殖單元的排布方向，多個養(yǎng)殖單元中網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3的直徑依次遞增，此時多個養(yǎng)殖單元即可共用一個支撐框架1。

示例性地，可在網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3頂端連接一圓圈件，通過該圓圈件固定空心圓柱狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3，然后將該圓圈件連接到支撐框架1上。

與多層板狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體相比，多層空心圓柱狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體所占用的地面的面積較小，因此，多層空心圓柱狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的單位面積的光生物產(chǎn)量更高，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際規(guī)劃的培養(yǎng)裝置占地面積以及規(guī)劃達到的光生物產(chǎn)量，合理選擇板狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體，和/或，空心圓柱狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體。

具體地，如圖1、圖2和圖4所示上述培養(yǎng)液供給單元2包括用于存儲培養(yǎng)液的儲液單元21，以及與儲液單元相連通的噴頭22，儲液單元21位于網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的下方，噴頭22位于網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體的上方。

示例性地，噴頭22可以為淋管或滴液管等，噴頭22可連接到支撐框架1的上橫梁上，也可單獨布置。其中，若選用滴液管，則優(yōu)選滴液管的孔間距均勻，滴液管的兩孔間距小于或等于10cm，同一根滴液管上孔大小可不相同，以使得培養(yǎng)液供給單元2可為網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3提供充足的培養(yǎng)液。

具體的，儲液單元21不僅用于存儲培養(yǎng)液，儲液單元21還可接收從網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3上流下的培養(yǎng)液，并通過將儲液單元21與噴頭22連通的輸送單元23將培養(yǎng)液輸送至噴頭22。

示例性地，上述儲液單元21可以為儲液池、儲液槽或其他跑道式結(jié)構(gòu)等，儲液單元21中可裝有攪拌槳，用于攪拌培養(yǎng)液、促進培養(yǎng)液的循環(huán)流動，儲液單元21中還可布置有曝氣器，用于通入CO2或其他氣體以溶于培養(yǎng)液中，提供光生物的光合作用所需。優(yōu)選地，可將網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3下端浸潤到儲液單元21中，以使得儲液單元21中存儲的培養(yǎng)液浸潤到網(wǎng)眼型養(yǎng)殖載體3中，為光生物的培養(yǎng)提供充足的營養(yǎng)。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。