本實(shí)用新型涉及一種微藻規(guī)?；囵B(yǎng)裝置，特別是高密度規(guī)?；⒃迮囵B(yǎng)裝置。
背景技術(shù)：
微藻作為單細(xì)胞生物，其比陸生植物有快得多的生長(zhǎng)速度，微藻能有效利用光能、CO2和無(wú)機(jī)鹽類合成蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物以及多種高附加值生物活性物質(zhì)，可以通過(guò)微藻培養(yǎng)來(lái)生產(chǎn)保健食品、食品添加劑、飼料及其他化學(xué)品。以現(xiàn)代工業(yè)工廠化生產(chǎn)方式，大規(guī)模、低成本、高效、優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的獲得微藻生物量是前提。
目前的工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的微藻培養(yǎng)形式是開放式培養(yǎng)池。由于微藻細(xì)胞本身的吸光與遮光作用，開放池的光照深度隨培養(yǎng)池深度和微藻細(xì)胞濃度迅速衰減，整個(gè)水體呈現(xiàn)出表面強(qiáng)光區(qū)(一般只有幾毫米或幾厘米，隨光照強(qiáng)度和藻細(xì)胞濃度而變化)、中層弱光區(qū)和底層無(wú)光區(qū)的明暗分區(qū)結(jié)構(gòu)。中下部大部藻細(xì)胞處于弱光或暗區(qū)，無(wú)法獲得充足的光照，細(xì)胞光合作用較弱。同時(shí)，由于踏板式攪拌裝置難以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)液沿光徑方向(上下方向)的充分混合，不同深度的微藻光照不合理，處于培養(yǎng)池上部的微藻細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間停留在強(qiáng)光照射的表面，光照過(guò)剩，而中下部弱光或黑暗區(qū)的藻細(xì)胞難于通過(guò)混合到達(dá)上部表層接受光照，因此培養(yǎng)池培養(yǎng)光能利用率低，細(xì)胞生長(zhǎng)慢，面積產(chǎn)率(指單位占地面每天新增的微藻生物量)低，一般只有5-15g/m2/d，造成大規(guī)模培養(yǎng)占地面積過(guò)大。
中華人民共和國(guó)公布了一種實(shí)用新型專利，授權(quán)公告號(hào)：CN 201110219548。一種微藻培養(yǎng)裝置，包括：一開放式跑道池，具有一液體出口，該液體出口連接一液體循環(huán)泵，通過(guò)該液體循環(huán)泵連接培養(yǎng)液貯罐的液體進(jìn)口；該培養(yǎng)液貯罐頂部有一液體出口管道，使培養(yǎng)液可以經(jīng)此管道流回開放式跑道池。該實(shí)用型新存在以下缺點(diǎn)：
該實(shí)用新型專利還是使用踏板式攪拌裝置，培養(yǎng)液不能上下方向的混合，同時(shí)，額外多了循環(huán)泵和培養(yǎng)液貯灌，增加成本。裝置里沒(méi)用安裝日光燈管，不可以進(jìn)行補(bǔ)光，限制微藻的生長(zhǎng)速度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便清洗的規(guī)?；呙芏鹊奈⒃迮囵B(yǎng)裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的高密度規(guī)?；⒃迮囵B(yǎng)裝置，包括跑道池，所述跑道池呈橢圓形，所述跑道池中心設(shè)有一隔板，所述跑道池底部設(shè)有一放水口；所述跑道池底部設(shè)置有由若干日光燈管均勻排列組成的潛水燈，所述跑道池內(nèi)設(shè)有兩個(gè)培養(yǎng)液循環(huán)動(dòng)力泵。
進(jìn)一步的，所述跑道池上端敞口，所述隔板左右兩端與跑道池之間各設(shè)有一個(gè)氣體分布器，所述氣體分布器通過(guò)氣管與通氣泵連接。
進(jìn)一步的，所述跑道池里設(shè)有石英加熱棒。
采用上述結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，高密度規(guī)模化微藻培養(yǎng)裝置充分混合培養(yǎng)液，使微藻可以進(jìn)行充分的光照；同時(shí)，在培養(yǎng)后期微藻密度大，光照不夠可以用日光燈進(jìn)行補(bǔ)光，達(dá)到高密度的培養(yǎng)。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1為高密度規(guī)?；⒃迮囵B(yǎng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1為跑道池、2為隔板、3為培養(yǎng)液循環(huán)動(dòng)力泵、4為氣體分布器、5為潛水燈、6為放水口、7為石英加熱棒、8為通氣泵、9為氣管
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的高密度規(guī)模化微藻培養(yǎng)裝置，包括跑道池1，所述跑道池1呈橢圓形，所述跑道池1上為敞口。所述跑道池1中間設(shè)有一隔板2，所述跑道池1底部設(shè)有一放水口6，所述跑道池1底部設(shè)置有由若干日光燈管均勻排列組成的潛水燈5，可調(diào)光照強(qiáng)度。所述跑道池設(shè)有豎直放置石英加熱棒7，保證培養(yǎng)液的溫度不會(huì)太低。所述跑道池1內(nèi)設(shè)有兩個(gè)培養(yǎng)液循環(huán)動(dòng)力泵3，驅(qū)動(dòng)培養(yǎng)液流動(dòng)。所述隔板2左右兩端與跑道池1之間各設(shè)有一個(gè)氣體分布器4，所述氣體分布器4通過(guò)氣管9與通氣泵8連接。
本實(shí)用新型中高密度規(guī)模化微藻培養(yǎng)裝置跑道池的培養(yǎng)液深度控制在15-25cm，本實(shí)用新型高密度規(guī)?；⒃迮囵B(yǎng)裝置改變了培養(yǎng)液的攪拌方式和添加了日光燈管額外的補(bǔ)光，解決了微藻細(xì)胞光照不充分和光照不足，明顯提高了微藻在開放式跑道池內(nèi)的細(xì)胞生產(chǎn)速度、細(xì)胞濃度與培養(yǎng)效率，將有助于解決微藻大規(guī)模培養(yǎng)的效率/成本(投資、運(yùn)行)瓶頸。
本實(shí)施方式中采用兩個(gè)長(zhǎng)為2米、寬為1米的橢圓形開放式跑道池(培養(yǎng)面積為1.8平方米)進(jìn)行螺旋藻培養(yǎng)，以進(jìn)行比較說(shuō)明。
其中一個(gè)跑道池培養(yǎng)液高度為0.15m(總體積270升)，通氣量為0.3VVM，前期控制水泵流量12m3/h，后期可以增加流量，每天16h光照，8h黑暗，夜間停止循環(huán)。培養(yǎng)周期內(nèi)，平均氣溫約為25-30℃。初始藻細(xì)胞接種密度為0.4g/L，培養(yǎng)15d后，取樣分析，藻細(xì)胞濃度為3.5g/L，折合面積產(chǎn)率為(培養(yǎng)終了藻細(xì)胞濃度-初始接種密度)*培養(yǎng)液總體積(升)/培養(yǎng)天數(shù)/培養(yǎng)池面積＝(3.5-0.4)*270/15/1.8＝31g/m2/d。
另一個(gè)開放式跑道池采用傳統(tǒng)培養(yǎng)方式作為對(duì)照，培養(yǎng)液高度為0.15m(總體積270升)，通氣量為0.3VVM，踏板式攪拌水流速度為0.25米/秒，初始藻細(xì)胞接種密度為0.5g/L，培養(yǎng)15d后，取樣分析，藻細(xì)胞濃度為1.9g/L，折合面積產(chǎn)率為(培養(yǎng)終了藻細(xì)胞濃度-初始接種密度)*培養(yǎng)液總體積(升)/培養(yǎng)天數(shù)/培養(yǎng)池面積＝(1.9-0.5)*270/15/1.8＝14g/m2/d。
兩種方法比較的結(jié)果說(shuō)明本發(fā)明的微藻面積產(chǎn)率提高了121.4％。
以上實(shí)施例中，將所用的藻種替換為柵藻、小球藻、角毛藻、三角褐指藻、金藻或鹽藻等，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果相似。
雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，可以對(duì)本實(shí)施方式作出多種變更或修改，而不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。