(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210900253.9 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 珠海元育生物科技有限公司 地址 518055 广东省深圳市南 山区西丽 街 道松坪山新东路1号 (72)发明人 卢悦　屈玉娇　肖奕博　 (74)专利代理 机构 北京易捷胜知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11613 专利代理师 李会娟 (51)Int.Cl. C12M 1/12(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12N 1/12(2006.01) C12R 1/89(2006.01) (54)发明名称 一种一体化 微藻异养发酵、 脱水系统及方法 (57)摘要 本发明涉及一种一体化微藻异养发酵、 脱水 系统及方法， 该系统包括发酵装置、 自动脱水装 置和增压装置， 发酵装置设置于自动脱水装置上 方， 增压装置设置于远离自动脱水装置进水口的 一侧， 增压装置与发酵装置、 自动脱水装置之间 分别连接压缩空气管路， 通过三通阀门控制压缩 空气进入发酵装置或自动脱水装置。 本发明充分 利用了发酵装置中藻液自身的重力， 改善了发酵 工艺， 并结合增压装置辅助过滤和脱水， 同时， 利 用增压装置反向吹风干燥， 实现了发酵、 脱水和 干燥一体化的生产微藻生物质， 装置简单、 能耗 低， 生产成本低， 效果 好。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 115074221 A 2022.09.20 CN 115074221 A 1.一种一体化微藻异养发酵、 脱水系统， 其特征在于， 所述系统包括发酵装置、 自动脱 水装置和 增压装置， 所述发酵装置设置于所述自动脱水装置上方， 所述发酵装置通过连通管道与 所述自动 脱水装置的进水口相连， 所述连通管道上设置有阀门； 所述增压装置设置于远离所述自动脱水装置进水口的一侧， 所述增压装置与 所述发酵 装置、 所述自动脱水装置之间分别连接压缩空气管路， 所述增压装置通过三通阀门控制 压 缩空气进入所述发酵装置或所述自动脱水装置 。 2.根据权利要求1所述的一体化微藻异养发酵、 脱水系统， 其特征在于， 所述发酵装置 为直立式生物反应 器。 3.根据权利要求1所述的一体化微藻异养发酵、 脱水系统， 其特征在于， 所述系统还包 括杀菌装置， 所述杀菌装置设置于所述自动脱水装置和所述增压装置之间， 所述杀菌装置 为蒸汽发生器， 所述蒸汽发生器和所述压缩空气管路连接 。 4.根据权利要求3所述的一体化微藻异养发酵、 脱水系统， 其特征在于， 所述蒸汽发生 器温度设置为1 10‑120℃。 5.根据权利要求1所述的一体化微藻异养发酵、 脱水系统， 其特征在于， 所述自动脱水 装置包含板框压滤机和微藻收集盘， 所述微藻收集盘固定于所述板框压滤机的滤室正下 方。 6.根据权利要求5所述的一体化微藻异养发酵、 脱水系统， 其特征在于， 所述板框压滤 机为液压式板框压滤机， 所述液压式板框压滤机总容积为2 ‑4m3， 其中滤室容积为1 ‑2m3， 滤 框过滤面积为0.8 ‑1m3。 7.根据权利要求3所述的一体化微藻异养发酵、 脱水系统， 其特征在于， 所述板框压滤 机中设置两层或两层以上的滤材； 所述滤材孔径为0.5 ‑1.0 μm； 所述滤材选自全棉滤布、 聚 乙烯纤维滤布、 聚丙烯纤维滤布、 聚酯纤维滤布或尼龙 滤布。 8.一种一体化微藻异养发酵、 脱水方法， 其特征在于， 所述方法采用权利要求1至7中的 任一项所述系统进行微藻的异养发酵和脱水， 方法包括： S1、 微藻藻株经基础培养后， 转接至含有液体培养基的发酵装置中发酵培养， 所述液体 培养基以酵母粉作为唯一氮源， 发酵装置中细胞密度为30 ‑50g/L， 当发酵装置中碳源耗尽 后， 培养结束； S2、 打开发酵装置与自动脱水装置间连通管道 的阀门， 使发酵装置中的藻液通过连通 管道流入自动脱水装置， 并在重力势能推动下流经自动脱水装置进行过滤， 脱除藻液中的 培养基清液； S3、 当培养基清液流速缓慢时， 采用增压装置进行辅助脱水， 控制三通阀门， 使压缩空 气管路与发酵装置连通， 在增压装置产生的压力作用下， 利用压缩空气的推动力促进 脱水； S4、 当自动脱水机无液体排出时， 调整三通阀门， 使压缩空气管路和自动脱水装置连 通， 在增压装置产生的压力作用下， 利用压缩空气为自动脱 水装置中的微藻进 行吹风干燥， 干燥后收集脱水装置中的微藻， 完成一体化 微藻异养发酵和脱水。 9.根据权利要求8所述的一体化微藻异养发酵、 脱水方法， 其特征在于， 步骤S1中， 所述 液体培养基含有以下浓度的各组分： 葡萄糖30g/L、 酵母粉10g/L、 KH2PO4 0.7g/L、 K2HPO4 0.3g/L、 MgSO4·7H2O 0.3g/L、权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115074221 A 2FeSO4·7H2O 3mg/L、 维生素B1  0.01mg/L和痕量基础元素1mL/L， 采用2mol/L的KOH调节pH值 至7.5； 经过灭菌后， 在温度25 ‑30℃、 转速135 ‑140r/min、 罐压0.03 ‑0.05MPa条件下进行异养 发酵培养。 10.根据权利要求8所述的一体化微藻异养发酵、 脱水方法， 其特征在于， 步骤S4还包 括， 当自动脱水机无液体排出时， 调整三通阀门， 使压缩空气管路和自动脱水装置连通， 在 增压装置产生的压力作用下， 将压缩空气通入自动脱水装置中， 同时， 开启杀菌装置， 使高 温蒸汽随压缩空气共同进入脱水装置中对微藻杀菌， 15 ‑20min后关杀菌装置， 并持续通入 压缩空气， 为自动脱 水装置中的微藻进 行吹风干燥， 干燥后收集脱 水装置中的微藻， 完成一 体化微藻异养发酵和脱水。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115074221 A 3