微藻培养反应器PPT课件

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1、微藻生产技术微藻生产技术微藻培养反应器微藻培养反应器微藻中蛋白质含量高，且富含各种维生素，多不饱和脂肪酸、生微藻中蛋白质含量高，且富含各种维生素，多不饱和脂肪酸、生物多糖、矿物质等，具有抗肿瘤、防治心血管疾病等生理活性。物多糖、矿物质等，具有抗肿瘤、防治心血管疾病等生理活性。螺旋藻(Spirulina)小球藻(Chlorella)杜氏藻(Dunaliella) 微藻主要种类及活性成分微藻培养反应器微藻培养反应器 微藻生物技术的优点：微藻生物技术的优点： （1）光能利用率高；）光能利用率高； （2）生物量易于收获、加工和利用；）生物量易于收获、加工和利用； （3）能产生高浓度、有价值的产物；）能

2、产生高浓度、有价值的产物； （4）细胞分裂周期短。）细胞分裂周期短。 微藻大规模培养的特点：微藻大规模培养的特点： （1）需要足够的光照；）需要足够的光照； （2）需要供应大量的）需要供应大量的CO2和排放大量的和排放大量的O2； （3）混合均匀，防止细胞沉降，且使细胞受光均匀；混合均匀，防止细胞沉降，且使细胞受光均匀； （4）微藻的培养基多采用海水配制，除淡水藻外。）微藻的培养基多采用海水配制，除淡水藻外。 微藻培养反应器微藻培养反应器 微藻培养反应器应有条件：微藻培养反应器应有条件： （1）足够的光照；）足够的光照； （2）合适的温度；）合适的温度； （3）合适的无机碳源及其他无机营养物质

3、；）合适的无机碳源及其他无机营养物质； （4）合适的）合适的pH； （5）充分混合；充分混合； （6）避免污染；避免污染； （7）氧的析出或供应；氧的析出或供应； 影响微藻光生物反应器设计的主要因素及设计原影响微藻光生物反应器设计的主要因素及设计原则：则： 1 尽可能使反应器充分利用光能，保证稳定的最大生物量产率； 2 尽可能保持最高的钢能转化效率，保证反应器整体的高效率运转； 3 选用适宜的材料并根据所培养藻类的特点确定反应器大小、形状及结构； 4 反应器总体结构简洁、实用。微藻培养反应器微藻培养反应器微藻培养反应器微藻培养反应器 微藻培养反应器微藻培养反应器 敞开式培养反应器敞开式培养反应

4、器 优点：优点： 成本低、建造容易、操成本低、建造容易、操作简单、易于生产。作简单、易于生产。缺点：缺点： 培养效率低、培养条件无法控制、易培养效率低、培养条件无法控制、易受污染、水分易蒸发、光能利用率低。受污染、水分易蒸发、光能利用率低。微藻培养反应器微藻培养反应器 微藻培养反应器微藻培养反应器 密闭式培养反应器密闭式培养反应器 优点：优点： 培养效率高、培养条件易于控制、污染少、培养效率高、培养条件易于控制、污染少、生产周期延长、适用于所有藻类的培养。生产周期延长、适用于所有藻类的培养。微藻培养反应器微藻培养反应器 微藻培养反应器微藻培养反应器 密闭式培养反应器密闭式培养反应器 开发密闭式

5、微藻光培养反应器依据的原则：开发密闭式微藻光培养反应器依据的原则： （1 1）高光照比表面积；）高光照比表面积； （2 2）较高的气体交换效率；）较高的气体交换效率； （3 3）适合的循环方式；）适合的循环方式； （4 4）改善光的传播途径、分配和质量；）改善光的传播途径、分配和质量； （5 5）防治有害次生代谢的积累；）防治有害次生代谢的积累； （6 6）较易实现培养条件的优化；）较易实现培养条件的优化； （7 7）尽量降低生产成本。）尽量降低生产成本。微藻培养反应器微藻培养反应器微藻培养反应器微藻培养反应器 微藻培养反应器微藻培养反应器 管道式光培养反应器管道式光培养反应器微藻培养反应器微

6、藻培养反应器管道式光培养反应器管道式光培养反应器管道式光培养反应器管道式光培养反应器 微藻培养反应器微藻培养反应器 圆筒形光培养反应器圆筒形光培养反应器 这种反应器的光照表面积这种反应器的光照表面积与体积之比不高，对土地与体积之比不高，对土地的利用率不高，培养体积的利用率不高，培养体积也有限。也有限。 微藻培养反应器微藻培养反应器扁平箱式光培养反应器扁平箱式光培养反应器 使用这种多级反应器连续培养技术有以下优点： 在稀释率相同的情况下有更高的产物浓度。稳定性更好。相对于底物浓度而言有更高的生物量产率。减少或消除了底物和或产物的抑制效应。该反应器的缺点在于：该反应器的缺点在于：光照表面积与体积之

7、比不高；由于静水压大，单个反应器的培养体光照表面积与体积之比不高；由于静水压大，单个反应器的培养体积有限。积有限。 微藻培养反应器微藻培养反应器浅层溢流光培养反应器浅层溢流光培养反应器 该反应器的光照表面积与体该反应器的光照表面积与体积之比大，对光能的利用率积之比大，对光能的利用率高。其设计也使平面型的培高。其设计也使平面型的培养向空间发展，占地面积小，养向空间发展，占地面积小，随着内部隔板层数的增加，随着内部隔板层数的增加，这种优势更加明显。该反应这种优势更加明显。该反应器采用溢流喷射装置对藻液器采用溢流喷射装置对藻液进行搅拌和通气，气液混合进行搅拌和通气，气液混合均匀，简化了流程和设备，均匀，简化了流程和设备，具有很好的应用前景。具有很好的应用前景。 微藻培养反应器微藻培养反应器 微藻培养反应器微藻培养反应器 浅层溢流光培养反应器浅层溢流光培养反应器新型藻类生物反应器新型藻类生物反应器这类生物反应器主要由主筒、导流筒和通气管构成。导流筒直接落底,其上开设有溢流孔和同流口;通气管由反应器顶部插到底部;导流筒顶盖上还设有排气管口。结构简单,内部设备简化至最低,清洗方便,适合藻类的培育,且造价低廉,实用化程度高,可以继续放大,并可用于海藻细胞工程育苗、微藻藻种生产和大量培养、基因工程藻的培养,以及轮虫等浮游动物的培养和藻类天然产物的生产。