本實(shí)用新型涉及微藻培養(yǎng)裝置，具體的說是一種系統(tǒng)化可用于室外培養(yǎng)微藻的光生物反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

微藻是一類在陸地、海洋分布廣泛，營養(yǎng)豐富、光合利用度高的自養(yǎng)植物，是重要的可再生資源，已經(jīng)被開發(fā)的有螺旋藻、小球藻、鹽藻、雨生紅球藻等，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健食品、生物燃油、生物餌料等領(lǐng)域，具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

目前，集中于微藻研究的小型封閉培養(yǎng)裝置主要有三角瓶、小型管道反應(yīng)器、小型氣升式反應(yīng)器、小型平板式反應(yīng)器等，主要運(yùn)用于室內(nèi)培養(yǎng)，具有體積小、全程養(yǎng)殖環(huán)境可控等優(yōu)點(diǎn)；規(guī)模化生產(chǎn)由于光照的變化、溫度的不恒定，利用室內(nèi)培養(yǎng)數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)會(huì)有一定的不確定性，然而把上述裝置轉(zhuǎn)移到室外培養(yǎng)，會(huì)遇到單個(gè)培養(yǎng)體積太小、生物量無法滿足某項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)要求的難題，而多個(gè)培養(yǎng)單元之間因?yàn)槿藶榄h(huán)境的控制會(huì)帶來誤差，或者是培養(yǎng)體積較大，表面積體積比無法模擬實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境。

因此，在指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)中，需要一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易清洗、培養(yǎng)水體較大、表面積體積比大的系統(tǒng)化微藻培養(yǎng)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的光反應(yīng)器，它具有較大的表面積體積比，能夠?qū)崿F(xiàn)高照度環(huán)境，尤其適用于室外管道微藻養(yǎng)殖；具有較大的培養(yǎng)體積，培養(yǎng)水體環(huán)境波動(dòng)相對(duì)較小，樣品生物量相對(duì)較多，能保持樣品的一致性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易清洗等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種培養(yǎng)微藻的氣升式光反應(yīng)器，包含氣升式管道、錐形管、支架、空氣裝置、CO₂鋼瓶、降溫水箱、降溫水管、控制系統(tǒng)。

根據(jù)實(shí)際微藻培養(yǎng)的需要，所述氣升式管道可以多個(gè)串聯(lián)使用，所述氣升式管道與氣升式管道通過螺紋或法蘭連接；所述氣升式管道與錐形管通過螺紋或法蘭連接；

所述空氣裝置為空氣儲(chǔ)氣罐、接風(fēng)機(jī)或氣泵中的任一種；

所述降溫水管連接降溫水箱，所述降溫水管固定于氣升式管道外壁，用于降低氣升式管道的溫度；

所述控制系統(tǒng)包含探頭、控制器與電磁閥；所述探頭安裝在氣升式管道內(nèi)，用于檢測(cè)氣升式管道內(nèi)的pH值和溫度；所述電磁閥是用于控制CO₂鋼瓶和降溫水管的開關(guān)；

所述氣升式管道底部連接錐形管，錐形管頂端可以通入空氣與CO₂的混合氣體，將微藻混合均勻，防止微藻在管道底部沉淀或貼壁。

本實(shí)用新型氣升式光反應(yīng)器還可以將多個(gè)反應(yīng)器單元并聯(lián)使用，同時(shí)完成多組參數(shù)實(shí)驗(yàn)。

在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)探頭監(jiān)測(cè)到溫度超過控制器設(shè)定值時(shí)，控制器將降溫水管的電磁閥打開，啟動(dòng)降溫程序，降溫水噴淋在氣升式管道上；當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，降溫關(guān)閉，將溫度維持在設(shè)定范圍。當(dāng)探頭監(jiān)測(cè)到pH值超過控制器設(shè)定值時(shí)，控制器將CO₂電磁閥開啟，通入CO₂，pH值降低；當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定值時(shí)，CO₂電磁閥關(guān)閉，將pH值維持在設(shè)定范圍。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本實(shí)用新型可以在不影響表面積體積比的前提下，擴(kuò)大培養(yǎng)體積，能模擬管道生產(chǎn)，可用于高光照對(duì)小球藻誘導(dǎo)的研究與培養(yǎng)。

(2)本實(shí)用新型管道拆裝方便，易清洗、消毒，不留死角。

(3)本實(shí)用新型通過控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制溫度與pH值，可以調(diào)節(jié)至最優(yōu)培養(yǎng)環(huán)境，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

(4)本實(shí)用新型可以多個(gè)反應(yīng)器單元并聯(lián)連接，擴(kuò)大培養(yǎng)規(guī)模，且每個(gè)培養(yǎng)單元相對(duì)獨(dú)立，可以一次性完成多個(gè)參數(shù)的研究，特別適合用于較大水體或多個(gè)參數(shù)的研究與培養(yǎng)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型平面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：1氣升式管道，2支架，3探頭，4氣升式管道，5錐形管，6電磁閥，7空氣裝置，8CO₂鋼瓶，9控制器，10降溫水箱，11降溫水管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。

參考圖1，一種培養(yǎng)微藻的氣升式光反應(yīng)器，包含氣升式管道、錐形管、用于固定氣升管道的支架、空氣儲(chǔ)氣罐、CO₂鋼瓶、降溫水箱、降溫水管、探頭、控制器與電磁閥；使用時(shí)，將兩段氣升式管道通過螺紋連接，氣升式管道底部通過螺紋連接錐形管，錐形管的頂部預(yù)留氣體接口。

在微藻培養(yǎng)中，將藻液倒入氣升式管道中，通過控制器將電磁閥打開，通入CO₂，探頭實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度與pH值的波動(dòng)，當(dāng)探頭監(jiān)測(cè)到溫度超過控制器設(shè)定值時(shí)，控制器將降溫水管的電磁閥打開，啟動(dòng)降溫程序，降溫水噴淋在氣升式管道上；當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，降溫關(guān)閉，將溫度維持在設(shè)定范圍。當(dāng)探頭監(jiān)測(cè)到pH值超過控制器設(shè)定值時(shí)，控制器將CO₂電磁閥開啟，通入CO₂，pH值降低；當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定值時(shí)，CO₂電磁閥關(guān)閉，將pH值維持在設(shè)定范圍。培養(yǎng)結(jié)束后，可以根據(jù)需要，快速將本發(fā)明氣升式光反應(yīng)器拆卸成單個(gè)零件，徹底清洗、消毒，便于下次使用。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)用新型不僅有較大的表面積體積比，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易清洗消毒、培養(yǎng)體積相對(duì)較大、自動(dòng)化程度較高，特別適用于室外小規(guī)模研究微藻的生長(zhǎng)、代謝等實(shí)驗(yàn)。