(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 202222244861.7 (22)申请日 2022.08.25 (73)专利权人 浙江清华长三角研究院 地址 314006 浙江省嘉兴 市南湖区亚太路 705号 专利权人 浙江清荣 生物科技发展 有限公司 (72)发明人 章真　吴世林　张荣庆　陈静芸　 杨宁　刘晓军　姚丽萍　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 傅朝栋　张法高 (51)Int.Cl. C12M 1/00(2006.01) C12M 1/04(2006.01) (54)实用新型名称 一种具有防止液泛 装置的柱式生物反应 器 (57)摘要 本实用新型公开了一种具有防止液泛装置 的柱式生物反应器， 属于微生物培养设领域。 该 反应器中在液面上方设置了圆盘形的防止液泛 装置， 防止液泛装置能够通过装配孔安装在无菌 空气进气管上并与培养柱内壁之间保持环形间 隙， 其上开设有通气微孔。 微藻在柱式反应器中 培养时， 随着藻液密度的增高， 藻液粘度将增大， 容易产生液泛现象， 随着液泛的上升， 大量藻细 胞将被带至柱塞位置， 与外界接触， 造成污染， 且 远离培养基液面， 逐渐死亡， 造成藻的损失。 该装 置可以拦截液泛， 消除藻液泡， 使得液泛无法粘 带藻细胞向上 继续运动， 进而避免藻液被污染及 藻液的损失。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 217973154 U 2022.12.06 CN 217973154 U 1.一种具有防止液泛装置的柱式生物反应器， 其特征在于， 包括出气管(1)、 无菌空气 进气管(2)、 密封件(3)、 防止液泛 装置(4)和培 养柱(5)； 所述培养柱(5)的顶部开口， 所述密封件(3)用于安装在培养柱(5)上对顶部开口进行 密封； 所述密封件(3)上开设有用于贯通式插入出气管(1)和无菌空气进气管(2)的两个安装 通孔； 所述防止液泛装置(4)为直径小于培养柱(5)内径的圆盘片， 且圆盘片上开设有装配孔 (42)和若干通气微孔(41)； 所述防止液泛装置(4)能够通过所述装配孔(42)安装在无菌空 气进气管(2)上并与培养柱(5)内壁之间保持环形间隙， 且无菌空气进气管(2)与所述装配 孔(42)在装配状态下构成使防止液泛装置(4)能够悬停在无菌空气进气管(2)上任意高度 位置的间隙配合或过盈配合。 2.如权利要求1所述的具有防止液泛装置的柱式生物反应器， 其特征在于， 所述密封件 (3)为能半插 入培养柱(5)顶部开口 的柱塞。 3.如权利要求1所述的具有防止液泛装置的柱式生物反应器， 其特征在于， 所述 圆盘片 上的通气微 孔(41)孔径介于1～10m m。 4.如权利要求1所述的具有防止液泛装置的柱式生物反应器， 其特征在于， 所述 圆盘片 上的装配孔(42)直径介于 5～20mm。 5.如权利要求1所述的具有防止液泛装置的柱式生物反应器， 其特征在于， 所述装配孔 (42)开设于圆盘片的中心， 且 圆盘片位于培养柱(5)的一个横截面上并与无菌空气进气管 (2)垂直。 6.如权利要求1所述的具有防止液泛装置的柱式生物反应器， 其特征在于， 所述若干通 气微孔(41)均匀分布于所述圆盘片上。 7.如权利要求1所述的具有防止液泛装置的柱式生物反应器， 其特征在于， 所述 圆盘片 的材质为玻璃、 硅胶或聚四氟乙烯。 8.如权利要求1所述的具有防止液泛装置的柱式生物反应器， 其特征在于， 所述 圆盘片 的厚度为1～5m m。 9.如权利要求1所述的具有防止液泛装置的柱式生物反应器， 其特征在于， 所述环形间 隙的宽度介于 0～5mm。 10.如权利要求1所述的具有 防止液泛装置的柱式生物反应器， 其特征在于， 所述培养 柱(5)底部为倒锥形。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217973154 U 2一种具有防止液泛装 置的柱式生物反 应器 技术领域 [0001]本实用新型涉及微生物培养设备领域， 具体而言， 涉及一种能消除液泛现象、 减少 污染和减少藻液损失的装置 。 背景技术 [0002]微藻通常是光合自养生物， 种类繁多， 具有超强的繁殖能力和适应能力， 生长速度 很快， 光合利用率高， 能够 有效除去污水中的N、 P、 有害 金属离子和有毒物质， 同时将废水中 的营养物质转化为生物量， 进一步获得经济效益。 相当多的淡水及海水微藻藻种均可在实 验室培养， 部 分藻种已经实现大规模工业化培养。 其中柱式反应器由于其结构简单、 占地面 积小， 全方位受光因此受光良好， 通气的同时实现藻液混合和物质、 能量交换， 具有节 能的 特点。 因此 是最为常见的微藻培 养用光反应 器之一。 [0003]无论是在实验室培养还是工业应用中， 现有技术条件下利用柱式培养过程时， 藻 种刚接入时， 气泡夹带藻细胞沿着内壁上行， 藻细胞挂壁现象明显， 这使得实际接种量低于 设计的量， 从而造成培养的延滞期延长。 随着藻液密度增加， 胞外有机代谢产物增多， 藻液 粘度将增大， 容易产生液泛现象(连续起泡直至 溢出的现象)。 液泛时气泡上升的过程中， 会 夹带藻细胞沿着柱子内壁上升至柱式顶端 出口处， 此过程中， 部 分藻细胞会贴附在柱内壁， 部分聚集在与外界环境接触的通气口， 部分溢出至外部环境。 直接危害是造成微藻生物质 和培养液中营养盐的损失， 而且离开培养环境的藻细胞死亡后由于其富含的蛋白、 维生素 等营养物质极易滋生细菌、 真菌(尤其是霉菌)及原生动物等， 这些生物污染物通过液泛路 径侵入培养液系统， 从而容易造成柱内藻液的污染。 惯例是定时清理， 但存在 效果不佳、 人 力投入大、 二次污染等问题。 如何针对柱式反应器发明一种简单可行的消除液泛， 减少污 染， 减少藻液损失的装置来 解决上述问题， 成为迫切需要解决的问题。 发明内容 [0004]为了弥补以上不足， 本实用新型提供了一种具有防止液泛装置的柱式生物反应 器， 旨在改善微藻培养过程中产生的液泛现象， 减少藻液污染及损失， 提高微藻培养成功 率 和效率。 [0005]本实用新型通过以下 方式实现： [0006]一种具有防止液泛装置的柱式生物 反应器， 其包括出气管、 无菌空气进气管、 密封 件、 防止液泛 装置和培 养柱； [0007]所述培养柱的顶部开口， 所述密封件用于安装在培 养柱上对顶部开口进行密封； [0008]所述密封件上开设有用于贯 通式插入出气管和无菌空气进气管的两个安装通 孔； [0009]所述防止液泛装置为直径小于培养柱内径的圆盘片， 且圆盘片上开设有装配孔和 若干通气微孔； 所述防止液泛装置能够通过所述装配孔安装在无菌空气进气管上并与培养 柱内壁之 间保持环形间隙， 且无菌空气进气管与所述装配孔在 装配状态下构成使防止液泛 装置能够悬停在无菌空气进气管 上任意高度位置的间隙配合或过盈配合。说　明　书 1/6 页 3 CN 217973154 U 3