一種光生物反應器及其制作方法技術

本發明專利技術涉及生物養殖設備領域，公開了一種光生物反應器。其包括反應器主體，其還包括設置在反應器主體內的透明導流柱，所述導流柱的高度低于反應器主體的高度，在導流柱的側壁底部處設置有入口，在導流柱底部設置有曝氣裝置。本發明專利技術所提供的光生物反應器能夠有效地避免在反應器通氣后葛仙米在反應器內形成亂流而造成局部打轉和掛邊現象，并能夠有效延長葛仙米的光反應時間，進而擴大反應器的體積。本發明專利技術還公開了一種光生物反應器的制作方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及生物養殖設備領域，特別是涉及一種光生物反應器及其制作方法。
技術介紹
現在常用的葛仙米培養反應器為氣升式光生物反應器，因為葛仙米為光合自養藻類，主要是利用通氣的手段使葛仙米呈懸浮狀態并提供光反應所需的CO2，再與光產生反應進行光合自養。光生物反應器主要包括圓桶式和方缸式反應器。在葛仙米的養殖中，光透過深度是一個決定性的指標，一般是不超過40cm。即從見光的接觸面開始計算，光透過量在40cm后就衰減至100lx以下。由于葛仙米顏色深，對光的遮擋很明顯，所以一般養殖葛仙米用的圓桶或方缸的體積不會太大，通常在100-300升之間，并且采用曝氣石出氣來帶動水流流動使葛仙米在容器內順著水流的流動而運動。然而，對于圓桶式反應器，如果需要保持葛仙米的懸浮狀態，就需要提供足夠壓力的空氣，特別是葛仙米作為大型藻類直徑超過2mm以后，空氣壓力不足就容易引起葛仙米的沉底和掛底邊的現象，所以通氣量很大，這樣就帶動了整個水體的流動且因為水流的相互作用而導致有局部的漩渦，葛仙米在這些漩渦中呈局部打轉的現象，如果漩渦在不可見光位置則會導致葛仙米一直處于不見光狀態而不能完成光合作用。而且由于通氣量大，水流速度快，光暗反應交換頻率快，對葛仙米的生長不利。由于這些限制使得圓桶式反應器的體積不大，一般在200升以下。而方缸式反應器盡管在體積上可以放大，但是由于方形容器的形狀問題，使得通氣培養過程中，葛仙米存在沉底和水流互相作用，在交匯處會產生大量的沉底，無法呈懸浮狀態，因而影響葛仙米的生長。
技術實現思路
(一)要解決的技術問題本專利技術的目的是提供一種光生物反應器，以避免在反應器通氣后葛仙米在反應器內形成亂流而造成局部打轉和掛邊現象，并能夠有效延長葛仙米的光反應時間，進而擴大反應器的體積。本專利技術的另一目的是提供一種上述光生物反應器的制作方法。(二)技術方案為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種光生物反應器，包括反應器主體，其中，所述反應器主體的底面是內凹的，還包括設置在反應器主體內的透明導流柱，所述導流柱的高度低于反應器主體的高度，且位于反應器主體的底面最深的位置處，在導流柱的側壁底部處設置有入口，在導流柱底部設置有曝氣裝置。其中，所述反應器主體為圓筒形，所述導流柱為圓筒形，且所述反應器主體和所述導流柱是同軸的。其中，所述反應器主體的底面采用球形面，該球形面的球心位于所述導流柱的軸線上。其中，所述反應器主體的底部設置有與所述導流柱的側壁適配的導槽，所述導流柱底部粘貼在所述反應器主體底部的導槽中。其中，在所述導流柱的底部設置有支撐腳，該支撐腳的底部粘貼在所述反應器主體底部的導槽中。其中，所述入口為多個，多個入口均勻分布在導流柱的側壁上。其中，所述反應器主體和所述導流柱均由有機玻璃制成。其中，所述反應器主體側壁與所述導流柱側壁之間的間距小于等于40cm。其中，在所述反應器主體底部設置有排水孔，該排水孔的中心位于所述導流柱的軸線上。本專利技術還公開了一種光生物反應器的制作方法，其包括以下步驟：S1:一體成型反應器主體的側壁；S2:將反應器主體的底部打磨成內凹面；S3：通過黏合劑將反應器主體的側壁和底部粘結在一起；S4：待徹底粘好后，先將導流柱切割出入口，并通過黏合劑將導流柱的底部粘貼在反應器主體的底部；S5:將曝氣裝置設置在導流柱底部。(三)有益效果本專利技術所涉及的光生物反應器通過在反應器主體內設置導流筒來引導葛仙米的運動，防止亂流對葛仙米環形運動的影響，讓每一個葛仙米個體都能順著環形運行軌道進行運行，并且在藻體到達容器的水面后能夠形成緩慢呈垂簾狀的效果，從而使得見光均勻，避免部分個體由于亂流的影響，在底部或光線不足的地方運動而出現見光不均勻，有效能耗低的問題；而且，由于加快藻體在無光處的運行速度，減慢在可見光處的運行速度而使葛仙米能夠在見光位置運行更長的時間，滿足光合反應的需要，因而可以增加反應容器的體積，使其直徑在現有的基礎上增大一倍以上，使大型的柱式反應器能夠用于葛仙米的培養，從而提高單位面積產量、降低生物損耗率及死亡率。由于采用少量水體快速流動來帶動整個水體的流動，則底部的水體流動慢，本專利技術通過采用反應器本體底部凹面使葛仙米藻體聚集在中部導流筒附近，使得僅用少量的通氣量就可以帶動大量的水體形成一個循環，因而大大節省了通氣量，即節省了能源，對比現在常用的培養容器，能耗降低一半。本專利技術所涉及的光生物反應器可適合多種藻類植物的培養，包括群體態藻類和單細胞藻類。附圖說明圖1為根據本專利技術的光生物反應器的一個優選實施例的剖視圖。圖中，1：反應器主體；2：導流柱；3：排水孔；4：導槽；5：入口。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。圖1示出了根據本專利技術的光生物反應器的一個優選實施例。如圖1所示，該光生物反應器包括反應器主體和設置在反應器主體內的透明導流柱2，其中，導流柱2的高度低于反應器主體的高度，在導流柱2的底部側壁上設置有入口5，優選地，入口5的數量為多個，這多個入口5均勻分布在導流柱2的側壁底部。此外，在導流柱2底部設置有曝氣裝置(未示出)。葛仙米沿著導流柱2底部的入口5進入，在曝氣裝置的作用下，葛仙米運行到導流柱2頂端開始均勻散開在水面上，并向四周運行，以減慢的速度進行沉降直到反應器主體底部。由于中間導流柱2限制了水流的方向，使得所有通氣帶來的動能都沿著導流柱2向上運行，帶動藻體一起運動，在導流柱2出口處，被帶動的水柱向上運行并呈球形擴散進，等于是用少量的水流來推動導流柱2外整個容器的水流，所以速度會減慢，形成水簾狀的運行軌跡。此外，反應器主體的底部4采用內凹的球形面，該球形面的球心位于導流柱2的軸線上。由于采用少量水體快速流動來帶動整個水體的流動，則底部的水體流動慢，需要借用底部凹面使葛仙米藻體聚集在中部導流柱2附近，這樣球形底面加上中間的導流柱2才能用少量的通氣量來帶動大量的水體形成一個循環。大大節省了通氣量，即節省了能源，對比現在常用的培養容器，能耗降低一半。需要說明的是，雖然在該實施例中，反應器主體的底部4采用內凹的球形面。本領域技術人員應當理解，該反應器主體的底部4也可采用內凹的錐形面或其它形狀的內凹面。具體地，在該實施例中，反應器主體為圓筒形，導流柱2也為圓筒形，且反應器主體和導流柱2是同軸的。需要說明的是，本領域技術人員應當理解，該反應器主體和導流柱2的形狀也可以是其它形狀，例如方形。反應器主體的底部4設置有與導流柱2的側壁適配的導槽，導流柱2的底部粘貼在反應器主體底部4的導槽中。進一步地，為了防止藻體需要等待水流帶入中間的導流柱2，導流柱2下端設置有三個支撐腿，該支撐腳的底部粘貼在反應器主體底部4的導槽中，以擴大導流柱2底部的進口區域，避免藻體被阻擋在兩個入口5之間的區域中。此外，由于葛仙米自身顏色偏墨綠色，加上培植的密度很大，陽光進入培養容器在水中的衰減會厲害，所以一般培植過程中光的透過深度為40cm左右，即從見光的接觸面開始計算，光透過量在40cm后就衰減至100lx以下。因此反應器主體側壁1與導流柱2側壁之間的間距小于等于40cm。優選地，在反應器主體底部4設置有排水孔3，該排水孔3的中心位于導流柱2的軸線上。反應器主體和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光生物反應器，包括反應器主體，其特征在于，所述反應器主體的底面是內凹的，還包括設置在反應器主體內的透明導流柱，所述導流柱的高度低于反應器主體的高度，且位于反應器主體的底面最深的位置處，在導流柱的側壁底部處設置有入口，在導流柱底部設置有曝氣裝置。

【技術特征摘要】
1.一種光生物反應器，包括反應器主體，其特征在于，所述反應器主體的底面是內凹的，還包括設置在反應器主體內的透明導流柱，所述導流柱的高度低于反應器主體的高度，且位于反應器主體的底面最深的位置處，在導流柱的側壁底部處設置有入口，在導流柱底部設置有曝氣裝置。2.如權利要求1所述的光生物反應器，其特征在于，所述反應器主體為圓筒形，所述導流柱為圓筒形，且所述反應器主體和所述導流柱是同軸的。3.如權利要求1所述的光生物反應器，其特征在于，所述反應器主體的底面采用球形面，該球形面的球心位于所述導流柱的軸線上。4.如權利要求1所述的光生物反應器，其特征在于，所述反應器主體的底部設置有與所述導流柱的側壁適配的導槽，所述導流柱底部粘貼在所述反應器主體底部的導槽中。5.如權利要求4所述的光生物反應器，其特征在于，在所述導流柱的底部設置有支撐腳，該支撐腳的底部粘貼在所述反應器主體底部的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：熊斌，安言君，董美麗，王遠忠，陳牧，
申請(專利權)人：常德炎帝生物科技有限公司，湖南炎帝生物工程有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43