本發(fā)明屬于微藻研究與生產(chǎn)領(lǐng)域,更具體的說,它涉及一種控制微藻培養(yǎng)循環(huán)的攪拌系統(tǒng)。
背景技術(shù):
影響微藻生長的培養(yǎng)條件主要有營養(yǎng)狀況、溫度、光照等,它們相互作用共同影響微藻的生長速率和產(chǎn)品的化學(xué)組成。而在微藻培養(yǎng)過程中,對其培養(yǎng)液進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄嚢枋谴龠M(jìn)微藻生長不可缺少的措施。通過攪拌能產(chǎn)生間歇光效應(yīng),獲得類似光---暗周期的效果,提高微藻的光合作用效率;充分混勻營養(yǎng)物質(zhì)的濃度,利于微藻對培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用,還可防止由于藻體周圍O2的積累對微藻光合作用的抑制效應(yīng);防止藻體下沉帶來的細(xì)胞死亡和厭氧分解。但攪拌過程中,攪拌的方式和強(qiáng)度不當(dāng)均會對藻體本身或生長環(huán)境帶來傷害作用或不利的影響。
目前,微藻的培養(yǎng)主要有以科學(xué)研究和生產(chǎn)開發(fā)為目的的養(yǎng)殖。前者多以密閉式光生物反應(yīng)器系統(tǒng)為主,后者以露天開放式水平池培養(yǎng)系統(tǒng)為主。通常會采用漿板輪、螺旋槳、泵或借助于氣升作用加強(qiáng)循環(huán)流動,一方面會給培養(yǎng)液帶來空氣中微生物的污染,另一方面會因過高的剪切力對藻絲體產(chǎn)生傷害。而以密閉式光生物反應(yīng)器系統(tǒng)來培養(yǎng)微藻均是主要用于醫(yī)用或食用的目的,為了保證品質(zhì)及其穩(wěn)定性,隔絕空氣微生物的污染以及減少對藻的傷害就顯的尤其重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)ξ⒃逶谂囵B(yǎng)過程中控制培養(yǎng)液的自上而下、有里向外的循環(huán)攪拌。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種控制微藻培養(yǎng)循環(huán)的攪拌系統(tǒng),包括控制系統(tǒng)、容器、導(dǎo)流板以及設(shè)置在容器內(nèi)的攪拌裝置,所述容器的頂部設(shè)有用于固定攪拌裝置的頂蓋,所述控制系統(tǒng)用于控制攪拌裝置,所述攪拌裝置包括馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)桿、第一旋轉(zhuǎn)葉片以及第二旋轉(zhuǎn)葉片,所述第一旋轉(zhuǎn)葉片與第二旋轉(zhuǎn)葉片安裝在旋轉(zhuǎn)桿上,所述第二旋轉(zhuǎn)葉片置于第一旋轉(zhuǎn)葉片的底部,所述馬達(dá)用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桿,所述第一旋轉(zhuǎn)葉片靠近軸端的部位為平片結(jié)構(gòu),遠(yuǎn)離軸端的為反螺旋斜式葉片,第二旋轉(zhuǎn)葉片為多葉片式螺旋結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)流板固定在容器內(nèi)壁,且與第二旋轉(zhuǎn)葉片螺旋方向一致的方向至下而上的方向螺旋。
通過采用上述技術(shù)方案,馬達(dá)在驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桿的時候,旋轉(zhuǎn)桿帶動第一旋轉(zhuǎn)葉片與第二旋轉(zhuǎn)葉片轉(zhuǎn)動,第一旋轉(zhuǎn)葉片靠近軸端的部位為平片結(jié)構(gòu),遠(yuǎn)離軸端的為反螺旋斜式葉片,主要是產(chǎn)生由下向上的水循環(huán),而第二旋轉(zhuǎn)葉片為多葉片式螺旋結(jié)構(gòu),主要輔助外圈由上向下的水循環(huán),其中兩個葉片吃水一邊均為鈍形處理,減少剪切力,導(dǎo)流板固定在容器內(nèi)壁,呈螺旋結(jié)構(gòu),保證上部的水充分的循環(huán)并充分的接受光照。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述控制系統(tǒng)包括控制器和顯示屏,所述控制器用于控制馬達(dá),所述顯示屏用于呈現(xiàn)馬達(dá)的工作狀態(tài)。
通過采用上述技術(shù)方案,能夠起到馬達(dá)間歇工作的技術(shù)效果。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述馬達(dá)與頂蓋之間設(shè)有水平及固定環(huán),所述水平及固定環(huán)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)桿配合的固定孔。
通過采用上述技術(shù)方案,能夠起到馬達(dá)的水平及固定。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述水平及固定環(huán)與頂蓋之間設(shè)有防水圈。
通過采用上述技術(shù)方案,能夠防止容器內(nèi)的水濺出。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述容器呈方形設(shè)置,且為開口朝上的殼體,所述容器的底部由四個梯形拼接而成,并且所述底部由邊側(cè)向中部凹陷。
通過采用上述技術(shù)方案,容器為方形設(shè)計保證循環(huán)過程中有足夠的阻力,避免形成渦流,容器的底部中間內(nèi)陷保證中間部位水的循環(huán)有足夠的落差,避免與外周水循環(huán)完全一致,形成常規(guī)的類似龍卷風(fēng)的循環(huán),容器的底部四周梯形拼接斜面的結(jié)構(gòu)保證在底部讓外周的水流能快速的進(jìn)入內(nèi)圈,形成由外向里的循環(huán),保證循環(huán)的合理性的同時,更能有效的起到通過水循環(huán)既能將鹽分充分溶解的功能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種控制微藻培養(yǎng)循環(huán)的攪拌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為容器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中: 1、容器;2、馬達(dá);3、旋轉(zhuǎn)桿;4、第一旋轉(zhuǎn)葉片;5、第二旋轉(zhuǎn)葉片;6、控制器;7、顯示屏;8、水平及固定環(huán);9、防水圈;10、導(dǎo)流板。
具體實施方式
參照圖1至圖2所示,本案例實施的一種控制微藻培養(yǎng)循環(huán)的攪拌系統(tǒng),包括控制系統(tǒng)、容器1、導(dǎo)流板10以及設(shè)置在容器1內(nèi)的攪拌裝置,所述容器1的頂部設(shè)有用于固定攪拌裝置的頂蓋,所述控制系統(tǒng)用于控制攪拌裝置,所述攪拌裝置包括馬達(dá)2、旋轉(zhuǎn)桿3、第一旋轉(zhuǎn)葉片4以及第二旋轉(zhuǎn)葉片5,所述第一旋轉(zhuǎn)葉片4與第二旋轉(zhuǎn)葉片5安裝在旋轉(zhuǎn)桿3上,所述第二旋轉(zhuǎn)葉片5置于第一旋轉(zhuǎn)葉片4的底部,所述馬達(dá)2用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桿3,所述第一旋轉(zhuǎn)葉片4靠近軸端的部位為平片結(jié)構(gòu),遠(yuǎn)離軸端的為反螺旋斜式葉片,第二旋轉(zhuǎn)葉片5為多葉片式螺旋結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)流板10固定在容器1內(nèi)壁,且與第二旋轉(zhuǎn)葉片5螺旋方向一致的方向至下而上的方向螺旋。
所述控制系統(tǒng)包括控制器6和顯示屏7,所述控制器6用于控制馬達(dá)2,所述顯示屏7用于呈現(xiàn)馬達(dá)2的工作狀態(tài),所述馬達(dá)2與頂蓋之間設(shè)有水平及固定環(huán)8,所述水平及固定環(huán)8上設(shè)有旋轉(zhuǎn)桿3配合的固定孔,所述水平及固定環(huán)8與頂蓋之間設(shè)有防水圈9。
所述容器1呈方形設(shè)置,且為開口朝上的殼體,所述容器1的底部由四個梯形拼接而成,并且所述底部由邊側(cè)向中部凹陷。
控制系統(tǒng)包括馬達(dá)2工作時間控制(工作45分鐘,休息15分鐘)、強(qiáng)光下馬達(dá)2轉(zhuǎn)速控制(150rpm-210rpm)、弱光下馬達(dá)2轉(zhuǎn)速控制(80rpm-120rpm)。
第一旋轉(zhuǎn)葉片4靠近軸端的部位為平片結(jié)構(gòu),長度為3-6cm,遠(yuǎn)離軸端的為反螺旋斜式葉片,長度為4-6cm,第一葉片的安置在水下且離水液面2-3cm處,第二旋轉(zhuǎn)葉片5的三葉片從軸端到葉末端的徑長3-6cm,安裝位置位于上面葉片下方1-3cm處。
通過對微藻的培養(yǎng)容器1結(jié)構(gòu)及攪拌裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,對密閉式培養(yǎng)環(huán)境中的微藻培養(yǎng)液實現(xiàn)自上而下、由里向外的循環(huán)攪拌方式,微藻的培養(yǎng)容器1整體結(jié)構(gòu)采用圓柱形設(shè)計,側(cè)壁設(shè)有導(dǎo)流板;或者微藻的培養(yǎng)容器1整體結(jié)構(gòu)采用方形設(shè)計,且底部中間內(nèi)陷以及四周梯形拼接斜面的結(jié)構(gòu);第一旋轉(zhuǎn)葉片4采用外圈反螺旋槳式結(jié)構(gòu),第二旋轉(zhuǎn)葉片5采用螺旋槳式結(jié)構(gòu)的設(shè)計,采用嵌入式智能控制系統(tǒng),在固有的參數(shù)控制下自動運(yùn)行或人工自主控制運(yùn)行,有效的控制微藻的充分循環(huán),且實現(xiàn)營養(yǎng)源的快速溶解攪拌的作用,安置方便、空間占居小、節(jié)約能源、美觀易清洗等,在整個微藻培養(yǎng)過程中可以做到全程控制,不產(chǎn)生新的空氣微生物及因剪切力損傷的問題,有效的保證了微藻在培養(yǎng)過程中的品質(zhì)及穩(wěn)定性。
以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。