气升式藻类光生物反应器的特性及应用研究

对自行研制开发的气升式藻类光生物反应器的特性和应用进行了研究。反应器的主体包括主筒、导流筒和通气管，有10升和100升两种容积；二氧化碳配气装置由气体配制、配气罐和气体过滤装置三部分组成。反应器与配气装置均已申报国家专利。通过冷模实验，比较通气管和导流筒设置对气升式反应器的气含率、上升时间、下降时间、循环时间和导流筒内流体雷诺数的影响；提供提高二氧化碳传递速率和通气效率的理论论据。以小球藻和海带雌配子体无性繁殖系为研究对象，对光衰减规律进行了初步研究，建立了数学模型。用小球藻为材料，对100升反应器进行了应用研究。结果表明这台反应器可长期连续稳定运转，占地面积小，具有较高的传质、光能传输和利用效率，小球藻密度达到6.09 * 10~7cell/ml时，光照尚未成为生长的限制因子。以占地面积计，小球藻25天平均产量达到293.94g/(m~2 · d)。在小球藻密度提高时，无机碳源供应成为限制因子，补充CO_2可明显提高生长速率。利用10升反应器，分别对海带雌、雄配子体无性繁殖系进行培养，每天短时间通入二氧化碳混合气体，使海带无性繁殖系的对数生长期延长，雌配子体无性繁殖系日产量达到35.3mgDCW/(L · d)。