本發(fā)明涉及微藻生物技術領域,特別是涉及一種高效微藻光反應裝置。
背景技術:
微藻是光合作用效率最高的生物體,富含蛋白質、多不飽和脂肪酸和類胡蘿卡素等多種高附加值物質,同時微藻具有吸收氮、磷以及在培養(yǎng)過程中積累油脂的能力。因此,微藻在食品、餌料、飼料、環(huán)保及生物能源等諸多方面具有廣泛的應用,特別是近年來在生物能源方面,微藻被認為是最具應用前景的生物柴油等生物燃料制備的原料。此外,微藻固碳和微藻處理富含氮、磷廢水的潛力也非常巨大。
光生物反應器一般是指用于培養(yǎng)光合微小生物及具有光合作用的植物組織或細胞的設備或裝置。目前,用于微藻培養(yǎng)的光生物反應器主要有開放式和封閉式兩種。管道式光生物反應器是封閉式光生物反應器中的一種,因其占地面積小、高表面體積比、環(huán)境穩(wěn)定、可實現(xiàn)無菌操作以及能實現(xiàn)微藻的高密度培養(yǎng)等優(yōu)點,被認為是最適合戶外大規(guī)模培養(yǎng)微藻、最有潛力的反應器。現(xiàn)有的光生物反應器利用電機通過水泵來實現(xiàn)氣體的循環(huán),水氣與電機產(chǎn)品無法做到有效隔離,容易是電機產(chǎn)生故障,減少使用壽命。而且現(xiàn)有的光生物反應器散熱效果不好,會導致光衰現(xiàn)象的發(fā)生,造成反應器的損壞,從而影響光合作用的進行。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種高效微藻光反應裝置,采用風機的方式利用氣體來實現(xiàn)攪拌作用,減輕水氣對電機的損壞,增長使用壽命。
為達到上述目的,本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種高效微藻光反應裝置,包括:培養(yǎng)槽、光反應器、射流裝置、曝氣裝置和風機;所述培養(yǎng)槽的上方設置有培養(yǎng)槽槽蓋,所述培養(yǎng)槽槽蓋上設置有氣體檢測孔;所述光反應器、射流裝置和曝氣裝置設置在所述培養(yǎng)槽內,所述光反應器通過支架固定連接在所述培養(yǎng)槽內,所述射流裝置對稱設置在所述培養(yǎng)槽內,所述曝氣裝置設置在所述培養(yǎng)槽的底部;所述光反應器內設置有液態(tài)導熱介質;所述射流裝置和曝氣裝置通過所述風機供氣驅動。
優(yōu)選的,所述射流裝置通過射流裝置供氣管道與所述風機連接,所述曝氣裝置通過曝氣裝置供氣管道與所述風機連接。
優(yōu)選的,所述射流裝置供氣管道和曝氣裝置供氣管道與所述風機之間設置有總供氣管道。
優(yōu)選的,所述射流裝置供氣管道和曝氣裝置供氣管道上均設置有氣壓計。
優(yōu)選的,所述氣壓計為水銀氣壓計或無液氣壓計中的一種。
優(yōu)選的,所述光反應器通過光反應器供電線路連接在供電裝置上,所述光反應器供電線路穿過所述反應槽槽蓋。
優(yōu)選的,所述光反應器的數(shù)量為偶數(shù)個,且對稱設置在所述培養(yǎng)槽內。
優(yōu)選的,所述培養(yǎng)槽通過所述氣體檢測孔連接有氣體檢測裝置。
優(yōu)選的,所述液態(tài)絕緣導熱介質為礦物絕緣油或合成絕緣油中的一種。
優(yōu)選的,所述光反應器外殼的材質為亞克力、pc樹脂、pe樹脂或石英玻璃中的一種。
由于上述技術方案的運用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列有益效果:
提供了一種高效微藻光反應裝置,完全摒棄了水泵插電的方式,采用風機的方式利用氣體來實現(xiàn)攪拌作用,減少耗能,減輕水氣對電機的損壞,增長使用壽命。光反應器內設置有液態(tài)導熱介質,有效提高散熱效果,避免光衰現(xiàn)象的發(fā)生,增加光合作用的時間,提高固碳效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種高效微藻光反應裝置一較佳實施例的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明一種高效微藻光反應裝置中反應槽內部的示意圖。
圖3是本發(fā)明一種高效微藻光反應裝置中反應槽槽蓋的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述,以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解,從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
參閱圖1至圖3,一種高效微藻光反應裝置,包括:培養(yǎng)槽1、光反應器2、射流裝置3、曝氣裝置4和風機;培養(yǎng)槽1的上方設置有培養(yǎng)槽槽蓋5,培養(yǎng)槽1側壁的底部設置有排水口11,培養(yǎng)槽槽蓋5上設置有氣體檢測孔6;光反應器2、射流裝置3和曝氣裝置4設置在培養(yǎng)槽1內,光反應器2通過支架7固定連接在培養(yǎng)槽1內,射流裝置3對稱設置在培養(yǎng)槽1內,曝氣裝置4設置在培養(yǎng)槽1的底部;光反應器2內設置有液態(tài)導熱介質;射流裝置3和曝氣裝置4通過風機供氣驅動,風機可以是通風機、鼓風機或風力發(fā)電機等。
在一實施例中,射流裝置3和曝氣裝置4分別通過射流裝置供氣管道8和曝氣裝置供氣管道9與風機連接。
在另一實施例中,射流裝置供氣管道9和曝氣裝置供氣管道9與風機之間還設置有總供氣管道。
射流裝置供氣管道8和曝氣裝置供氣管道9上均設置有氣壓計,做為可控氣體調適使用。氣壓計為水銀氣壓計或無液氣壓計中的一種。光反應器2通過光反應器供電線路10連接在供電裝置上,光反應器供電線路10穿過反應槽槽蓋5。光反應器2的數(shù)量為偶數(shù)個,且對稱設置在培養(yǎng)槽1內。培養(yǎng)槽1通過氣體檢測孔連接有氣體檢測裝置。氣體檢測裝置是一種氣體泄露濃度檢測的儀器儀表工具,本發(fā)明中的氣體檢測裝置可以是便攜式氣體檢測儀、固定式氣體檢測儀、在線式氣體檢測儀等。氣體檢測裝置主要利用氣體傳感器來檢測培養(yǎng)槽1中存在的氣體種類,氣體傳感器是用來檢測氣體的成份和含量的傳感器。液態(tài)絕緣導熱介質為礦物絕緣油或合成絕緣油中的一種,可以是硅油、酯類油、聚丁烯油等。光反應器2外殼的材質為亞克力、pc樹脂、pe樹脂或石英玻璃中的一種。
在反應槽1內培養(yǎng)微藻,底部設置的曝氣裝置4,可將底部的微藻往上推動,實現(xiàn)循環(huán)攪拌,避免微藻活性降低時會粘在光反應器2內壁上,維持光反應器2的照度效率讓微藻順利生長。同時通過射流裝置3,在上部形成渦流,將微藻進行上下循環(huán)攪拌。液態(tài)導熱介質為亞克力材質、pc塑料、pe塑料或石英玻璃中的一種,使光反應器2產(chǎn)生的熱量可保持溫度維持在微藻生長合適的溫度范圍內,節(jié)省能源,降低損耗。
以上僅為本發(fā)明的實施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。