(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221618731.9 (22)申请日 2022.06.27 (73)专利权人 广东工业大 学 地址 510060 广东省广州市番禺区大 学城 外环西路10 0号 (72)发明人 马金星　陶冶文　何佳洲　杨奎　 罗亮　周杰钦　林骏培　祖道远　 何頔　 (74)专利代理 机构 北京天盾知识产权代理有限 公司 11421 专利代理师 肖小龙 (51)Int.Cl. C12M 1/04(2006.01) C12M 1/12(2006.01) C12M 1/34(2006.01)C12M 1/00(2006.01) C12R 1/89(2006.01) (54)实用新型名称 界面二氧化碳诱导小球藻富集生长与可控 采收的装置 (57)摘要 本实用新型属于微藻培养与回收技术领域， 公开了一种界面二氧化碳诱导小球藻富集生长 与可控采收的装置。 包括光合 成反应器、 进液槽、 气体供给装置、 光照培养箱， 光合成反应器设置 在光照培养箱内， 光照培养箱内设置光源和加热 装置； 光合成反应器包括透明外壳、 填充在透明 外壳内的多孔疏水介质， 透明外壳上设置与气体 供给装置连通的进气口、 与进液槽连通的进液口 和出液口， 多孔疏水介质填充在 进液口与出液口 之间的透明壳体内； 多孔疏水介质包括中空纤维 疏水气膜、 平板式疏水气膜、 疏水多孔硅胶管中 的至少一种。 该装置可自由切换小球 藻富集生长 与可控采收模式， 装置整体结构可靠、 操作简单、 运行稳定， 具有良好的市场应用前 景。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 217600715 U 2022.10.18 CN 217600715 U 1.一种界面二氧化碳诱导小球藻富集生长与可控采收的装置， 其特征在于， 所述装置 包括光合成反应器、 进液槽、 气体供给装置、 光照培养箱， 所述光合成反应器设置在光照培 养箱内， 所述 光照培养箱内设置光源和 加热装置； 所述光合成反应器包括透明外壳、 填充在透明外壳内的多孔疏水介质， 所述透明外壳 上设置与气体供给装置连通的进气口、 与进液槽连通的进液 口和出液 口， 所述多孔疏水介 质填充在进液口与出 液口之间的透明 壳体内； 所述多孔疏水介质包括中空纤维疏水气膜、 平板式疏水气膜、 疏水多孔硅胶管中的至 少一种。 2.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述多孔疏水介质的孔径为20~800 nm； 中 空纤维疏水气膜的填充密度为1~5根/10 mL； 平板式疏水气膜的填充密度为1~5 cm2/10  mL。 3.根据权利要求2所述的装置， 其特征在于， 所述中空纤维疏水气膜以束装形式填充在 光合成反应 器内； 所述平板式疏 水气膜以片层状形式填充在光 合成反应 器内。 4.根据权利要求3所述的装置， 其特征在于， 所述平板 式疏水气膜的层间设置光纤作为 辅助光源。 5.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述气体供给装置包括储气瓶、 连接储气 瓶与光合成反应 器进气口 的进气管道。 6.根据权利要求5所述的装置， 其特征在于， 所述进气管道上设置进气气体流量计和进 气压力表。 7.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述透 明外壳上还设置出气口和与出气口 连接的出气管道， 所述出气管道上设置出气 气体流量计和出气压力表。 8.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述进液槽通过进液管道与进液口连通， 所述进液 管道上设置蠕动泵。 9.根据权利要求1所述的装置， 其特 征在于， 所述透明外壳为高透光 亚克力材质。 10.根据权利要求1所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括与出 液口连通的清水槽 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217600715 U 2界面二氧化碳诱导小球 藻富集生长与可控采收的装 置 技术领域 [0001]本实用新型属于微藻培养与回收技术领域， 具体涉及一种界面二氧化碳诱导小球 藻富集生长与可控 采收的装置 。 背景技术 [0002]目前CO2封存和捕集技术主要包括物 理吸附法、 化学吸收法和生物捕集法三种。 其 中， 物理吸 附法和化学吸收法是广泛使用的两种 方法， 但是这两种 方法成本与能耗相对较 高， 且需要变温变压操作或投加化学 药剂实现CO2的回收与封存。 [0003]生物捕集法是指微藻等生物在生长过程中将CO2作为唯一碳源， 从而实现CO2捕集 与固定。 藻类可以利用CO2快速生长并合成有机物， 产生的生物质可以用来制备化工原料， 这对于CO2减排以及能源危机解决具有重要的潜在应用价值。 此外， 藻类生长所需 的培养液 可采用生活污水、 养殖废水、 源分离尿液等， 为藻类生长提供必 要的氮磷等营养元素以及铁 镁等微量元素， 也可同步实现污水的高效处 理。 [0004]小球藻细胞结构简单， 只由脂质、 蛋白质和碳氢化合物组成， 是微藻中生长速度最 高的藻种， 并且利用光合作用速率快。 目前， 悬浮式培养是小球藻固定CO2并处理废水技术 研究与应用最为泛的技术手段之一， 其所运用的反应器通常可分为开放式池塘和闭环式柱 状反应器两种。 然而悬浮培养模式存在小球藻培养生物质浓度较低、 小球藻形态微小难以 分离与采收等问题。 目前 的技术研发并没有同步实现微藻的富集生长与可控采收， 工艺过 程还需设置曝气等高能耗单 元， 降低了整体系统的经济性。 实用新型内容 [0005]针对现有技术中存在的上述问题， 本实用新型的目的在于提供一种界面二氧化碳 诱导小球藻富集生长与可控采收的装置， 该装置可自由切换小球藻富集生长与可控采收模 式， 整体结构可靠， 操作简单， 运行 稳定。 [0006]为实现上述目的， 本实用新型 所采用的技 术方案是： [0007]一种界面二氧化碳诱导小球藻富集生长与可控采收的装置， 所述装置包括光合成 反应器、 进 液槽、 气体供给装置、 光照培养箱， 所述光合成反应器 设置在光照培养箱内， 所述 光照培养箱内设置光源和 加热装置； [0008]所述光合成反应器包括透明外壳、 填充在透明外壳内的多孔疏水介质， 所述透明 外壳上设置与气体供给装置连通的进气口、 与进液槽连通的进液 口和出液 口， 所述多孔疏 水介质填充在进液口与出 液口之间的透明 壳体内； [0009]所述多孔疏水介质包括中空纤维疏水气膜、 平板式疏水气膜、 疏水多孔硅胶管中 的至少一种。 [0010]进一步地， 所述多孔疏水介质的孔径为20~800 nm； 中空纤维疏水气膜的填充密度 为1~5根/10 mL； 平板式疏水气膜的填充密度为1~5 cm2/10 mL。 优选地， 所述中空纤维疏水 气膜以束装形式填充在光合成反应器内； 所述平板式疏水气膜以片层状形式填充在光合成说　明　书 1/4 页 3 CN 217600715 U 3