藻细胞加入5mL的氯化钢水溶液中，于 105Γ下烘干至质量恒定，用精密分析天平称量藻细胞干重，并计算微藻的干重。
[0114] 结果：如图9、10中的曲线所示，本发明的光生物器能够培养超嗜盐杆藻和杜氏盐 藻。其中，超嗜盐杆藻在第九天时，细胞浓度最大，此时的浓度。=2. 29g/L。且在第四天 时，其体积产率最大，为0. 61g/L/d。杜氏盐藻在第7天时取得最大细胞浓度为0. 72g/L。从 上述数据可W看出，采用本发明的光生物反应器在培养条件下培养的微藻可W达到较高的 细胞浓度。
[0115] 实施例6刚性腔体式光生物反应器室外培养微藻
[0116] 利用实施例2中所述的光生物反应器1#和2#，在室外培养超嗜盐杆藻，其培养基 配方W及培养液的制备同实施例4。溫度和光照不做任何人工处理，完全依赖自然条件。
[0117] 开始养殖，每天定时取样测干重。测干重方法如同实施例2。
[0118] 结果：由图11所示，本发明的光生物反应器1#和2#，在室外条件下均能够成功培 养超嗜盐杆藻。其中反应器1和2培养的最大细胞浓度依次位，1. 47g/L，1. 28g/L(分别对 应图11中的C和B)。如图11中的A所示，其最大浓度0.95g/L。
[0119] 结论：从上述数据可W看出，采用本发明的光生物反应器和培养条件下培养的微 藻可W达到较高的细胞浓度，且其能耗、培养、操作成本低。
[0120] 实施例7柔性腔体式光生物反应器室外培养微藻 阳121] 利用实施例3中所述的光生物反应器3#和4#，在室外培养超嗜盐杆藻。漂浮条件 和反应器内溫度测定：将制作好的反应器漂浮于室外具有波浪的水池中，在上述光反应器 中3和4中添加该微藻培养液，并选取对数生长期的化halotheceZM001，初始接种密度为 0. 20g/l，在运种情况下，分别测量反应器内部和其所处水体的溫度、光强在早7时至晚19 时时间段内的变化。 阳12引 由图12可见，在7点-13点时间范围内，由于阳光的照射，培养液溫度逐渐增加， 并在13时达到最大，为29°C。另一方面，池内的水溫也会升高，与反应器内不同的是，其在 15时到最高溫度，为23. 9°C，且低于反应器的培养液溫度，运是因为水的比热烙很大，因此 水体溫度改变不大。应该指出的是，在一天的实验时间范围内，漂浮式溫室反应器内均比所 处水体的溫度高，且他们之间的最大溫差出现在13时，为5. 7°C，说明本发明的光生物反应 器具有较好的保溫性。
[0123] 如图12所示，单层反应器内的溫度会比水溫度高，但是溫度差介于-0. 1到0. 7 °C， 并没有多大的显著性差异。与单层底部的反应器相比，具有空气夹层底部的反应器，可W形 成较大的溫度差巧.7°C)。底部具有充气结构的反应器和水溫有较大的溫度差异由于充气 的空气层的热阻较大阻碍了热量的传递，从而保持较高的溫度。在此需要指出的是，如图13 所示，具有空气夹层底部的反应器在整个培养周期内（白天）都维持比水体和单层反应器 内的培养液较高的溫度，说明本发明的反应器具有较好的的保溫功能，且较稳定。而且运个 溫度差可W通过调节空气层的厚度和占整个底面积的比例来实现，W此可W通过反应器底 部的设计来实现反应器内溫度的调控。但是。在实际生产中，使用何种反应器映取决于培 养的藻种，不同的藻种具有不同的适宜的生长溫度范围。
[0124] 在本实施例中所选的超嗜盐杆藻是一种具有较高最适生长溫度的微藻，较高的溫 度利于其生长。因此，具有保溫功能的反应器能够促进其生长。如图14所示，反应器4#的 微藻最终生物量达到0. 89g/l，而反应器3#的最终生物量只有0. 67g/L。由此可知，本实施 例的反应器，在室外能够培养微藻，且具有保溫功能，并能够促进微藻的生长。
[0125] 结论：从上述数据可W看出，采用本实施例的光生物反应器和培养条件下培养的 微藻可W达到较高的细胞浓度，其保溫效果良好，可W维持细胞较快的生长。
【主权项】
1. 微藻培养系统，包括可容纳培养液和微藻的光生物反应器；其特征在于， 所述反应器为密闭式； 所述反应器的器壁为具有中空夹层结构（3)的密封体和/或器壁的材质为轻质保温材 料； 所述反应器具有透气结构； 所述培养液中含有碳酸氢盐。2. 根据权利要求1所述的微藻培养系统，其特征在于，所述系统应用于具有波浪的水 体表面，所述水体为海洋、湖泊、河流、池塘、或水库。3. 腔体式光生物反应器，其特征在于，包括腔体（1)，腔体（1)具有腔壁（2)，腔壁（2) 包括上腔壁（21);所述腔壁（2)为具有中空夹层结构（3)的密封体和/或腔壁（2)的材质 为轻质保温材料；所述腔体（1)的上部设有进出料口（5)和透气结构，所述进出料口（5)和 透气结构均穿过上腔壁（21)与腔体（1)内部相通。4. 根据权利要求1所述的微藻培养系统或权利要求3所述的腔体式光生物反应器，其 特征在于，所述透气结构包括透气口（6)和/或透气不透水的密封结构（7)。5. 根据权利要求1所述的微藻培养系统或权利要求3所述的腔体式光生物反应器，其 特征在于，所述密封体的材质为透明材料。6. 根据权利要求1所述的微藻培养系统或权利要求3所述的腔体式光生物反应器，其 特征在于，所述密封体的材质为高分子聚合物材料。7. 根据权利要求6所述的腔体式光生物反应器，其特征在于，所述高分子聚合物材料 为聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯或聚酰胺。8. 根据权利要求1所述的微藻培养系统或权利要求3所述的腔体式光生物反应器，其 特征在于，所述轻质保温材料为泡沫塑料。9. 根据权利要求8所述的腔体式光生物反应器，其特征在于，所述泡沫塑料为聚氯乙 烯、聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯或聚酰胺。10. 根据权利要求3所述的腔体式光生物反应器，其特征在于，所述腔壁（2)由上腔壁 (21)、下腔壁（22)和侧腔壁（23)组成，所述侧腔壁（23)在竖直方向上，由至少两个以上的 中空密封单元I(24)组成，所述中空密封单元I(24)之间密封叠合。11. 根据权利要求3所述的腔体式光生物反应器，其特征在于，中空夹层结构（3)的外 层设置有充气口（4)。12. 根据权利要求10所述的腔体式光生物反应器，其特征在于，所述上腔壁（21)在水 平方向上，由至少两个以上中空密封单元II(25)组成，所述中空密封单元II(25)之间密封 连接。13. 根据权利要求3所述的腔体式光生物反应器，其特征在于，所述腔体（1)的底部连 接有稳定部件（8);所述稳定部件（8)为绳索、锚、或管道结构；所述管道结构的一端与所述 腔体（1)的内部连通，另一端设有可拆卸式密封结构（9)。14. 根据权利要求1所述的微藻培养系统或权利要求3所述的腔体式光生物反应器，其 特征在于，所述中空夹层结构（3)中填充气体。15. 采用权利要求13所述腔体式光生物反应器收集微藻的方法，其特征在于，以所述 管道结构沉降微藻形成微藻浓缩液。16. -种微藻培养方法，其特征在于，该方法采用权利要求1或2所述的微藻培养系统 或采用权利要求3~14的任一项权利要求所述的腔体式光生物反应器培养微藻。17. 根据权利要求16所述的培养方法，其特征在于，该培养方法包括将微藻和含有可 溶性碳酸氢盐的微藻培养液置于所述的腔体式光生物反应器中，然后将该腔体式光生物反 应器置于有波浪的水体表面的步骤。18. 根据权利要求17所述的培养方法，其特征在于，所述可溶性碳酸氢盐为碳酸氢钠、 碳酸氢钾、碳酸氢钙、碳酸氢铵中的至少一种。19. 根据权利要求16或17所述的培养方法，其特征在于，所述可溶性碳酸氢盐在微藻 培养液中的浓度为〇.Olmol/L至其饱和浓度。
【专利摘要】本发明公开了微藻培养系统、腔体式光生物反应器及微藻培养方法。培养系统包括可容纳培养液和微藻的光生物反应器；所述反应器为密闭式；器壁为具有中空夹层结构的密封体和/或器壁的材质为轻质保温材料；反应器具有透气结构；培养液中含有碳酸氢盐。采用本发明的系统培养微藻，可以很好地控制反应器与所处水体环境之间的热交换，使反应器中的培养温度高于所处水体温度，以提高微藻的生长速度，但不至于温度过高而导致所培养微藻的死亡，其培养方法简单，成本低，培养效率高，适合于工业化应用。
【IPC分类】C12M1/00, C12N1/12
【公开号】CN105331517
【申请号】CN201510902503
【发明人】迟占有, 朱陈霸, 朱贺, 李佳琪, 程龙燕, 唐颖
【申请人】大连理工大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年12月8日