摘要：【目的】针对跑道池光生物反应器光照比表面积小、产率低、耗水量大等问题,设计一种新型薄层自流式光生物反应器。【方法】使用Solidworks软件进行三维建模设计,建立该新型反应器的微藻培养系统,并与跑道池光生物反应器进行微藻培养中试对比评价试验;建造一套薄层自流式反应器的微藻大规模培养系统,并以同株栅藻(Scenedesmus sp.)为培养藻种,进行4批次的培养试验,评价该反应器的微藻培养效果。【结果】所设计薄层自流式反应器光径减小,光照比表面积,藻液混合程度提高;中试试验结果表明,薄层自流式反应器中栅藻的生长速率明显高于同期跑道池光生物反应器,生物质浓度显著高于跑道池反应器,单位面积产率(每天单位占地面积的产量)升高13%,薄层式反应器的耗水量约低于跑道池反应器6倍。大规模培养试验表明,薄层自流式反应器的微藻生物质产率明显高于跑道池反应器,微藻生物质产率单日高达0.86 g·L^(-1)·d^(-1),占地面积产率达43.5 g·m^(-2)·d^(-1),最终生物质浓度达2.31 g·L^(-1),远高于跑道池光生物反应器最高生物质质量浓度(约0.01~0.6 g·L^(-1))。【结论】薄层自流式光生物反应器一定程度上克服了跑道池光生物反应器的缺点,收获微藻的生物质产率和浓度高。

摘要：[目的]为提高微藻光生物反应器的培养参数控制能力,建立起先进、稳定的微藻培养测控系统,进而提高微藻生产产量和品质。[方法]通过分析微藻培养过程参数确定拟设计综合测控系统的监测参数和控制参数,设计并研制出通用型综合测控系统,开展完整批次的微藻培养测试。[结果]测控系统稳定运行,光照、温度、pH、溶解氧的变化趋势相互印证,叶绿素荧光参数和RGB谱很好地反映出微藻细胞光合系统的生理状态,系统测量的自动OD与干重都有很好的线性关系,可以直接反映微藻生长密度。[结论]微藻综合测控系统设计合理、运行稳定、自动化程度高,很好地反映了微藻生产过程中的状态和趋势,实现了微藻生产过程的可控培养。