表面生长式微生物培养板及微生物培养系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本申请涉及一种表面生长式微生物培养板及包括此微生物培养板的微生物培养 系统。
【背景技术】
[0002] 光合微生物是一类以光为唯一的或主要能量来源而生活的微生物，包括微藻、蓝 细菌等含有叶绿素可进行光合作用的微生物，微生物有着重要生物利用价值。特别是微藻， 富含蛋白质，如螺旋藻可以作为水产饵料或畜禽饲料；更重要的，某些微藻在特定条件下能 够大量合成次生代谢物，如油脂、类胡萝卜素、多糖和多种生物活性物质和微量元素等，这 些物质具有高经济价值，可以被用在功能食品、食品添加剂、制药等领域。特别是通过微藻 大规模培养，获得含油脂的生物质经过提取和转化，形成液体燃料，如生物柴油、航空煤油 和汽油，因此微藻培养和利用被认为是解决生物能源生产与固碳减排的最重要途径之一。
[0003] 目前，用于微藻规模化培养的培养系统主要有开放式培养系统和封闭式培养系统 两种，开放式培养系统以跑道池为代表，封闭式培养系统以平板式和管道式为代表。
[0004] 1)跑道池等开放式微藻培养系统的优点是前期建设费用较低，可利用非农业用 地，建造容易，操作维护简单；缺点是培养效率低，光源利用率不足，搅拌等均质化处理的能 耗大，培养条件难以控制，年生产期短，容易产生杂菌污染，只适于耐受一些极端环境的藻 类，占地面积大，受气候影响大，光照和温度等生长条件难以控制，同时由于自然蒸发，培养 体系中的水散失严重，造成培养液盐度过高，导致微藻生长缓慢，光能利用率不高，难以实 现高密度培养，跑道池系统生产力低，藻密度较小，后处理能耗大，藻体收集成本高。
[0005] 2)平板式和管道式等封闭式培养系统相对于开放式培养系统进行了优化，能有效 减少环境中灰尘和杂菌污染，防止水分蒸发，易于实现纯种培养。该培养方式比表面积大， 光利用率高，C02利用率高，因此藻细胞密度较大；再有，培养条件易于控制，大多数条件均 可实现自动控制，对微藻代谢产物的定向积累非常有利；同时生产周期延长，甚至可终年生 产，适用于更多藻种的培养。但是也有一定缺点：
[0006] (1)、与开放式跑道池相比，光生物反应器的成本较高；（2)、管道式光生物反应器 中，培养液中溶氧可能会积累到一定程度以致抑制微藻生长，且运行和维护成本较高。但无 论开放式或是封闭式微藻培养系统，最大的问题是单位面积生物质产率和成本方面没有突 破性进展，培养过程中耗水量大，收获能耗高。
[0007] 在此基础上，近几年提出的新一代半干式固体光生物反应器得到一些应用。现有 的半干式固态培养基一般为具有一定保水性的材料，例如纤维材料，一般的机理为：纤维以 一定方式竖直悬挂，储存于纤维内部的培养液从顶部渗透至内部，再由内部逐渐向外表面 渗透，渗透速率和渗透量由材料本身性质和供液量等因素共同决定。该方式的特点在于整 个培养过程不需要将藻浸没于培养液中，而是利用纤维具有一定的保水性和透水性，为微 藻的生长提供一定的培养介质，在一定程度上降低因搅拌循环而浪费的能耗、提高产率、提 高空间利用率、减少收获难度，但是在一定竖直范围内，由于高度差所产生的静水压问题， 这些保水纤维本身对于微藻培养所释放的水量在竖直高度内不均匀、不可控，具体表现为 满足顶端耗水量时，下方供水量不足，不能满足下方微藻的生长需要；满足下方耗水量时， 上方水量过大，导致外表面的微藻被冲刷掉。因此水量的控制是目前半干式固态培养基无 法突破的难点。 【实用新型内容】
[0008] 本实用新型提供了一种能够降低微生物培养系统能耗并且能够节省培养微生物 所需培养液的表面生长式微生物培养板，以及包括此培养板的微生物培养系统。
[0009] 本实用新型的再一个目的是提供一种表面生长式微生物培养板及培养系统，能够 解决现有的保水性纤维材料布在高度方向上因静水压带来的表面供水不均均，水量难以控 制的技术问题。
[0010] 为此，根据本申请的一个实用新型，提供了一种表面生长式微生物培养板，包括相 反的第一外表面和第二外表面以及位于所述第一外表面和第二外表面之间的本体，所述第 一外表面和第二外表面之一或两者包括被构造成用于借助液体的表面张力存储液体并且 附着和培养目标微生物的凹陷部。
[0011] 本实用新型的培养板，培养液不需要经由所述表面生长式微生物培养板的本体而 直接被供应到所述第一外表面或第二外表面上到达所述凹陷部内，为所述凹陷内的目标微 生物提供营养。
[0012] 根据一个可行实施例，所述第一外表面和第二外表面分别包括多个凹陷部。
[0013] 根据一个可行实施例，同一个外表面上的所有凹陷部彼此邻接构成整个外表面。
[0014] 根据一个可行实施例，所述第一外表面和第二外表面之一或两者包括位于相邻的 凹陷部之间的平坦部分。
[0015] 根据一个可行实施例，同一个外表面上的所述多个凹陷部中的一些凹陷部或所有 凹陷部具有相同的凹表面特征。
[0016] 根据一个可行实施例，同一个外表面上的所述多个凹陷部中的每一个凹陷部具有 各不相同的凹表面特征。
[0017] 根据一个可行实施例，同一个外表面上的所述多个凹陷部根据凹陷部的凹表面特 征而有规律地排列。
[0018] 根据一个可行实施例，所述第一外表面和第二外表面的所述多个凹陷部相对于所 述本体是彼此的镜像。
[0019] 根据一个可行实施例，所述凹陷部的凹表面特征包括构成所述凹陷部的内表面的 各组成部分的形状、尺寸和组合方式。
[0020] 根据一个可行实施例，构成所述凹陷部的内表面的各组成部分包括下述规则的凹 曲面形状中的一个或多个：球形的一部分、椭球形的一部分、双曲面形的一部分、拐角被导 圆的长方体的一部分、圆柱体的一部分。
[0021] 根据一个可行实施例，构成所述凹陷部的内表面的各组成部分包括凸曲面部分和 平坦表面部分中的至少一个。
[0022] 根据一个可行实施例，构成所述凹陷部的内表面的各组成部分包括不规则的曲面 形状。
[0023] 根据一个可行实施例，所述表面生长式微生物培养板是一体件或由不同部件构成 的组合件。
[0024] 根据一个可行实施例，所述表面生长式微生物培养板的本体包括一个或多个内部 孔隙，或者所述本体是实心的。
[0025] 根据一个可行实施例，所述本体阻断被供应到所述第一外表面和所述第二外表面 之一上的液体到达所述本体的内部或第一外表面和所述第二外表面的另一个上。
[0026] 根据一个可行实施例，所述表面生长式微生物培养板包括穿过所述本体使液体在 所述第一外表面和所述第二外表面之间流动但目标微生物细胞不能由所述第一外表面和 所述第二外表面进入至本体内部的孔隙或微细孔道。
[0027] 根据一个可行实施例，所述表面生长式微生物培养板通过在板状本体上添加涂层 而形成所述第一外表面和所述第二外表面上的凹陷部。
[0028] 根据一个可行实施例，所述表面生长式微生物培养板的凹陷部通过成型技术、发 泡技术或机械加工技术形成所述第一外表面和所述第二外表面上的凹陷部。
[0029] 根据一个可行实施例，所述第一外表面或第二外表面的表面曲线呈凹凸线形，例 如，沿其厚度方向的横截面来看，第一外表面或第二外表面的表面曲线为波浪形状，以增加 本实用新型培养板的比表面积。
[0030] 本申请还提供了一种包括上述表面生长式微生物培养板的微生物培养系统。
[0031] 根据本申请的表面生长式微生物培养板和微生物培养系统，由于培养液完全或主 要是在所述培养板的外部，借助其表面存在的凹陷部，使培养液水珠因表面张力而绷持在 凹陷部内，并因蒸发作用而减少，且通过培养液水珠分子间的粘滞力作用而慢慢流动、蔓延 和浸润整个培养板，以实现为光合微生物提供培养液的目的；因此，本实用新型的微生物培 养板，培养液不需要经由所述表面生长式微生物培养板的本体而直接被供应到所述第一外 表面或第二外表面上到达所述凹陷部内，为所述凹陷内的目标微生物提供营养；因此能够 大幅节省微生物培养所需的培养液，从而降低系统能耗，提供更适宜藻类培养的条件；能够 大幅增加微生物培养表面积，提高微生物产量。
[0032] 此外，本实用新型的培养板主要是依靠培养液在培养板表面流动，并暂存在培养 板表面各个独立的凹陷部内，不会形成连续的液路，避免因培养板垂直放置时因静水压造 成的表面布液不均的问题出现。
【附图说明】
[0033]图1是根据本申请的优选实施例的表面生长式微生物培养板的侧视图，其中，微 生物培养板的两个外表面都设有用于储存培养液以及培养目标微生物的凹陷部；
[0034]图2是图1的微生物培养板的外表面上的