一種折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及微藻培養(yǎng)領域，尤其涉及一種折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統。
【背景技術】
[0002]微藻是能夠進行光合作用的水生藻類，其可通過利用太陽能、二氧化碳和水來合成油脂、淀粉、碳水化合物以及多種高附加值的生物活性物質，并且生長周期短，生物量積累能力還遠遠高于陸生植物。因此，微藻作為一種潛在的可再生能源生產原料，正越來越廣泛地受到各國科學家的關注。
[0003]到目前為止，微藻多采用開放池或生物反應器系統進行培養(yǎng)，其特點在于藻細胞多分散于大量培養(yǎng)基水體中。由于水體較大，微藻的培養(yǎng)效率有所減緩，且成本較高，嚴重地制約了微藻的產業(yè)化培養(yǎng)。為了解決該問題，Michael B等明確提出了一種固定化培養(yǎng)微藻的思路，即將微藻固定在培養(yǎng)面表層，通過不斷向其補充能夠保持藻細胞群體濕潤的培養(yǎng)液來維持藻細胞的高效生長。基于這一思路，專利申請CN103289888A提出了一種插板式微藻半干固態(tài)貼壁培養(yǎng)裝置，如圖1所示。
[0004]在圖1的培養(yǎng)裝置中，培養(yǎng)板a具有垂直(固定角為90° )、獨立的培養(yǎng)板結構，但培養(yǎng)板a無法隨太陽高度角的變化進行合理地調整，當太陽高度角α較高或較低時，大量的光能(可達總光能的30-40%，甚至以上)均會出現穿過培養(yǎng)板系統而照在地面上(如圖2所示，其中A代表直射光穿過培養(yǎng)板未能接受光能的部分，C代表陰影區(qū))或僅有少量的太陽光照射在培養(yǎng)板上(如圖3所示，其中B代表培養(yǎng)板直接接受光能的部分)的現象，使得整個培養(yǎng)系統對光能的利用程度大大降低，進而影響了微藻的生產量。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了一種折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統，以提高培養(yǎng)系統對光能的利用程度，提高微藻的生產量。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案:
[0007]本發(fā)明提供了一種折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統，包括支撐件和設置在所述支撐件內的多個培養(yǎng)板，相鄰所述培養(yǎng)板的首尾依次連接，且連接處分別與所述支撐件連接。
[0008]可選的，所述支撐件的高度是可調節(jié)的；與所述支撐件相連接的所述培養(yǎng)板的首尾連接處在水平方向上是可滑動的。
[0009]可選的，還包括折疊扣件，所述折疊扣件分別設置在所述支撐件的上部和下部，以分別對所述培養(yǎng)板的首尾連接處進行固定。
[0010]進一步的，所述折疊扣件在水平方向上是可滑動的。
[0011]可選的，還包括控制組件，所述控制組件與所述折疊扣件以及所述支撐件相連，以用于對所述折疊扣件的滑動以及所述支撐件的高度進行調整。
[0012]可選的，在所述控制組件上還設有太陽高度角追蹤器，以根據太陽高度角的變化，對所述培養(yǎng)板的傾角進行調整。
[0013]可選的，還包括接種組件，所述接種組件包括依次連通的種子液貯液罐、種子液供給管和種子液接種器，通過所述種子液接種器以將種子液分別接種在每個所述培養(yǎng)板上。
[0014]可選的，還包括培養(yǎng)基組件，所述培養(yǎng)基組件與所述支撐件相連通，以對所述培養(yǎng)板進行補給和回收培養(yǎng)基。
[0015]進一步的，所述培養(yǎng)基組件包括培養(yǎng)基貯液罐、培養(yǎng)基分布器和培養(yǎng)基收集器；其中，
[0016]所述培養(yǎng)基貯液罐連有循環(huán)泵，用于將培養(yǎng)基泵入所述培養(yǎng)基分布器內；
[0017]所述培養(yǎng)基分布器與所述培養(yǎng)基貯液罐相連，用于接收所述循環(huán)泵泵入的培養(yǎng)基；所述培養(yǎng)基分布器包括主干分布器和支干分布器，所述支干分布器通過所述主干分布器將泵入的培養(yǎng)基滴落在所述培養(yǎng)板上，在所述支干分布器上還開設有多個向所述培養(yǎng)板滴落培養(yǎng)基的孔；
[0018]所述培養(yǎng)基收集器與所述培養(yǎng)基貯液罐相連，用于回收所述培養(yǎng)板上滴落的富余培養(yǎng)基；所述培養(yǎng)基收集器包括主干收集器和支干收集器，所述支干收集器通過所述主干收集器將富余培養(yǎng)基回收至所述培養(yǎng)基貯液罐。
[0019]進一步的，所述培養(yǎng)基貯液罐還連有碳源補給系統。
[0020]可選的，還包括收集組件，所述收集組件包括藻泥收集器和藻泥收集槽。
[0021 ] 本發(fā)明實施例提供了一種折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統，與現有的培養(yǎng)系統不同的是，多個培養(yǎng)板在支撐件內首尾依次連接，且連接處分別與支撐件相連，呈“W”型分布在支撐件內，這樣太陽光線無論從哪個角度照射，培養(yǎng)板都可以較好地通過調整接受到太陽光，以避免對太陽光造成浪費，從而提高培養(yǎng)板對光能的利用率，進而可使整個培養(yǎng)系統培養(yǎng)微藻的產量大幅度提高。
【附圖說明】
[0022]圖1為現有技術中插板式微藻半干固態(tài)貼壁培養(yǎng)裝置的示意圖；
[0023]圖2為現有技術中插板式微藻半干固態(tài)貼壁培養(yǎng)裝置在太陽高度角較大時培養(yǎng)板上的光照射示意圖；
[0024]圖3為現有技術中插板式微藻半干固態(tài)貼壁培養(yǎng)裝置在太陽高度角較小時培養(yǎng)板上的光照射示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明實施例提供的折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統的示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明實施例提供的折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統在太陽高度角較大時培養(yǎng)板上的光照射不意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明實施例提供的折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統在太陽高度角較小時培養(yǎng)板上的光照射不意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0029]下面結合附圖對本發(fā)明實施例提供的折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統進行詳細描述。
[0030]圖4為本發(fā)明實施例提供的折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統的示意圖。如圖4所示，本發(fā)明實施例提供了一種折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統，包括支撐件I和設置在支撐件I內的多個培養(yǎng)板2，相鄰培養(yǎng)板2的首尾依次連接，且連接處分別與支撐件I連接。
[0031]微藻是能夠進行光合作用的水生藻類，其生長的關鍵因素在于其光合作用的程度，換言之，關鍵因素在于培養(yǎng)微藻的培養(yǎng)板2對光能的利用程度，所以，本發(fā)明所提供的培養(yǎng)系統需置于室外(或是室內)光照環(huán)境中。在本申請中，支撐件I為長方體的框架結構，由于其框架的結構大小完全依賴于微藻的培養(yǎng)規(guī)模，所以其大小并不作具體限定，同時，由于規(guī)模不定，所以對于在支撐件I內能夠設置的培養(yǎng)板2的數量也不作具體限定。其中，培養(yǎng)板2的形狀可為矩形，與支撐件I等寬，這樣可將培養(yǎng)板2更好地放置于支撐件I內。培養(yǎng)板2的表面所選用的材料在本發(fā)明中并不作具體限定，只要是適宜種子液進行生長的吸水保水性材料即可，如多孔材料或毛絨材料。
[0032]在本申請中，相鄰的培養(yǎng)板2的首尾依次連接，且連接處分別與支撐件I連接。在本申請中，相鄰的培養(yǎng)板2的首尾依次連接的連接處分別交替與支撐件I的上部或下部相連，這樣可有效地提高在具有一定大小的支撐件I內部的培養(yǎng)板2的數量，可最大程度上的實現微藻的超高密度的培養(yǎng)。相鄰的培養(yǎng)板2的首尾連接處可設置于支撐件I的內槽中，通過支撐件I對培養(yǎng)板2固定，以實現較穩(wěn)定地整體的折疊式結構。需要說明的是，培養(yǎng)板2可以是分開的若干的培養(yǎng)板2，通過首尾連接以形成整體的折疊式結構；也可以是一個整體，通過一定的間隔固定在支撐件I上，以形成培養(yǎng)基的首尾連接處依次與支撐件I連接的整體折疊式結構。
[0033]本發(fā)明實施例提供了一種折疊式微藻固定化培養(yǎng)系統，與現有的培養(yǎng)系統不同的是，多個培養(yǎng)板在支撐件內首尾依次連接，且連接處分別與支撐件相連，呈“W”型分布在支撐件內，這樣太陽光線無論從哪個角度照射，培養(yǎng)板都可以較好地通過調整接受到太陽光，以避免對太陽光造成浪費，從而提高培養(yǎng)板對光能的利用率，進而可使整個培養(yǎng)系統培養(yǎng)微藻的產量大幅度提高。
[0034]在本發(fā)明的另一實施例中，支撐件I的高度是可調節(jié)的；與支撐件I相連接的培養(yǎng)板2的首尾連接處在水平方向上是可滑動的。將首尾連接處在水平方向上設置為可滑動的同時，將支撐件I的高度設置為可調節(jié)的，那么就可通過同時調節(jié)支撐件I的高度，再配以調節(jié)首尾連接處的滑動就可對培養(yǎng)板2的傾角進行調節(jié)，在調節(jié)的過程中，支撐件I的高度升高，則相鄰培養(yǎng)板2連接形成的夾角變??；支撐件I的高度降低，則相鄰培養(yǎng)板2連接形成的夾角變大，使培養(yǎng)板2的傾角隨太陽高度角的變化而變換,就可使培養(yǎng)板2最大程度利用光能提供可能。需要說明的是，連接處在水平方向上的滑動可以是手動滑動，也可以是自動的，包括下文所述的折疊扣件的滑動，也是如此，以下不再贅述。
[0035]在本發(fā)明的另一實施例中，還可包括折疊扣件3，所述折疊扣件3分別設置在所述支撐件I的上部和下部，以分別對培養(yǎng)板2的首尾連接處進行固定。設置折疊扣件3的作用是對培養(yǎng)板2進行固定，即當培養(yǎng)板2為獨立的培養(yǎng)板2時，可通過折疊扣件3對培養(yǎng)板2的首尾連接處進行固定，以使其可拉伸為平整的平面結構；當培養(yǎng)板2為整體式培養(yǎng)板2時，也可通過折疊扣件3對具有一定間隔的培養(yǎng)板2進行固定，以使其也可形成拉伸平整的平面結構?？梢岳斫獾氖?，在本申請中，折疊扣件3對培養(yǎng)板2主要起到緊固作用，所以只要能夠對吸水保水性材料起到固定作用的物件，本領域技術人員均可將其用作折疊扣件3，例如折疊夾、折疊扣等，在本申請中對折疊扣件3的具體形式不作具體限定。
[0036]進一步的，折疊扣件3在水平方向上是可滑動的。由于折疊扣件3分別設置在支撐件I的上部和下部，即支撐件I的上部和下部的內槽中，且其在內槽中還可在水平方向上進行滑動，那么通過折疊扣件3的滑動，就可以實現培養(yǎng)板2在水平方向上的移動，也為其能夠根據太陽高度角的變化而進行滑動提供基礎，以使培養(yǎng)板2最大程度利用光能。
[0037]在本發(fā)明的又一實施例中，還可包括控制組件4，