[發(fā)明專利]用于培養(yǎng)和回收微藻的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110384366.X
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102978102A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設計）人: 成光模
• 申請（專利權）人: 現(xiàn)代自動車株式會社
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/04
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發(fā)明涉及用于培養(yǎng)和回收微藻同時固定二氧化碳的系統(tǒng)。

背景技術

出于環(huán)境考慮，需要處理許多工業(yè)領域中的包括二氧化碳的廢氣。可以化學或生物處理二氧化碳。生物處理方法之一是使用進行二氧化碳同化的微藻。然而，使用微藻的二氧化碳處理較慢并且需要大空間，致使難以將處理方法商業(yè)化。

圖1是說明使用氣升式生物反應器培養(yǎng)微藻的常規(guī)系統(tǒng)的圖。在常規(guī)系統(tǒng)中，在氣升式光生物反應器1或串聯(lián)安裝的氣升式光生物反應器1中容納的培養(yǎng)基中培養(yǎng)微藻。使用安裝在氣升式光生物反應器1的底部上的擴散器2將二氧化碳供入培養(yǎng)基中。

圖2是說明使用其中具有分離膜的光生物反應器培養(yǎng)微藻的常規(guī)系統(tǒng)的圖。在其中設置有分離膜7和攪拌器6的光生物反應器5中所容納的培養(yǎng)基中培養(yǎng)微藻。將培養(yǎng)基和微藻從光生物反應器5中排出，經過中空纖維膜8伴同二氧化碳引入，然后引入光生物反應器5。

然而，這些常規(guī)系統(tǒng)存在問題。例如，二氧化碳利用效率相對較低，沉淀的微藻可能導致擴散器堵塞，耐用的分離膜比較昂貴，整個過程非常復雜，并且系統(tǒng)運轉需要大空間。

本背景技術部分公開的以上信息僅用于增強對本發(fā)明的背景的理解，因此其可能含有不構成在該國本領域普通技術人員已經知曉的現(xiàn)有技術的信息。

發(fā)明內容

在某些實施方式中，用于培養(yǎng)和回收微藻的系統(tǒng)包括通過光化學反應培養(yǎng)微藻來制造微藻沉淀的光生物反應器單元、用于將沉淀的微藻分離的漂浮分離器、用于將分離的微藻濃縮的離心分離器、和用于產生含有微小二氧化碳氣泡的工藝水并將產生的工藝水供應至光生物反應器單元和漂浮分離器的微泡發(fā)生器。

在一些實施方式中，該系統(tǒng)還可包括用于接收來自光生物反應器單元、漂浮分離器、和離心分離器中的至少之一的廢培養(yǎng)基，并通過補充養(yǎng)分使接收的廢培養(yǎng)基再生的培養(yǎng)基再生器。優(yōu)選地，可通過循環(huán)泵將再生的培養(yǎng)基供應至光生物反應器單元。

在一些實施方式中，光生物反應器單元可包括光生物反應器，其包括：用于在其中容納培養(yǎng)基和微藻的培養(yǎng)容器；和縱向插入培養(yǎng)容器的溢流管，以使溢流管的一端位于培養(yǎng)容器以內，且溢流管的另一端位于培養(yǎng)容器之外。在這種情況下，培養(yǎng)容器包括用于接收來自培養(yǎng)基再生器的再生培養(yǎng)基、來自微泡發(fā)生器的含微小二氧化碳氣泡的水、或這兩者的入口，以及用于排出培養(yǎng)容器中容納的培養(yǎng)基、微藻、或這兩者的出口。

在一些實施方式中，光生物反應器可裝備有用于將在培養(yǎng)容器下部沉淀的微藻排出的微藻排放器。微藻排放器包括用于將沉淀的微藻保持在其中的料斗、與料斗的下端連接的沉淀藻轉移管、和用于測量料斗中沉淀微藻的高度的傳感器。微藻排放器還包括上分離板和下分離板。上分離板設置在培養(yǎng)容器與料斗之間，并按以下方式配置：如果沉淀微藻的高度低于預定值，折疊上分離板以使培養(yǎng)容器和料斗相互連通，并且如果沉淀微藻的高度等于或高于預定值，展開上分離板以使培養(yǎng)容器和料斗不相互連通。下分離板設置在料斗與沉淀藻轉移管之間，并按以下方式配置：如果沉淀微藻的高度低于預定值，展開下分離板以使料斗和沉淀藻轉移管不相互連通，并且如果沉淀微藻的高度等于或高于預定值，折疊下分離板以使料斗和沉淀藻轉移管相互連通。可以根據(jù)來自傳感器的信號通過分離板控制器適當?shù)仳寗由戏蛛x板和下分離板。

在一些實施方式中，漂浮分離器可包括用于接收來自微泡發(fā)生器的工藝水和來自沉淀藻轉移管的微藻并將其混合的浮罐、布置在浮罐中用于促使微藻漂浮的浮板、布置在浮罐的上部用于將漂浮的微藻移除的撇渣器(skimmer)、用于儲存被撇渣器移除的微藻的微藻儲罐、和在移除微藻后用于儲存廢培養(yǎng)基的廢培養(yǎng)基儲罐。優(yōu)選地，漂浮分離器還可包括用于促使工藝水中所含的微小二氧化碳氣泡漂浮的微泡浮板。

在某些實施方式中，漂浮分離器還可包括用于促使工藝水中所含的微小二氧化碳氣泡漂浮的微泡浮板。

在某些實施方式中，微泡發(fā)生器可包括用于向供應管供水的供應泵、用于儲存二氧化碳氣體的儲罐、用于將儲存在儲罐中的二氧化碳氣體供應至供應管的供應噴嘴、和用于接收通過供應管供應的水和二氧化碳氣體并將其混合以制備含有微小二氧化碳氣泡的工藝水的混合室。優(yōu)選地，該混合室可包括用于接收通過供應管供應的水和二氧化碳氣體的入口、用于將含有微小二氧化碳氣泡的工藝水排出的出口、和一端與混合室的入口連接且另一端與混合室的出口連接的混合軟管，該混合軟管被配置為使與水一起供應的二氧化碳氣體微小化成微泡，以制備含有微小二氧化碳氣泡的工藝水。混合室還可包括布置在其中的支柱，混合軟管螺旋地纏繞所述支柱。