用于培養(yǎng)和回收微藻的系統(tǒng)技術方案

一種用于培養(yǎng)和回收微藻的系統(tǒng)，包括光生物反應器、漂浮分離器、離心分離器和微泡發(fā)生器。將光生物反應器單元配置為通過光化學反應培養(yǎng)微藻以制造微藻沉淀。通過漂浮分離器將沉淀的微藻分離。通過離心分離器將分離的微藻濃縮。微泡發(fā)生器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。通過此系統(tǒng)，可以以更簡單、更有成本效益的方式培養(yǎng)和回收微藻。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及用于培養(yǎng)和回收微藻同時固定二氧化碳的系統(tǒng)。
技術介紹
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I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I或串聯(lián)安裝的氣升式光生物反應器I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I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
技術介紹
部分公開的以上信息僅用于增強對本專利技術的背景的理解，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。
技術實現(xiàn)思路
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。在某些實施方式中，光生物反應器單元可包括多個串聯(lián)的光生物反應器以便將從一個光生物反應器的出口排出的培養(yǎng)基引入另一個光生物反應器的入口。本專利技術的以上和其它特征將在下文討論。附圖說明現(xiàn)在將參照附圖所圖示的某些示例性實施方式詳細描述本專利技術的以上和其它特征，下文給出的示例性實施方式僅用于舉例說明，因而不是對本專利技術的限制，且其中圖I是說明使用氣升式光生物反應器培養(yǎng)微藻的常規(guī)系統(tǒng)的圖；圖2是說明使用其中設置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；圖3是使用根據(jù)本專利技術的實施方式的光生物反應器培養(yǎng)微藻的系統(tǒng)的圖；圖4是說明圖3的系統(tǒng)的光生物反應器的圖；圖5是說明圖3的系統(tǒng)的漂浮分離器的圖；且圖6是說明圖3的系統(tǒng)的微泡發(fā)生器的圖。應理解，所附的附圖并非必然是按比例的，而只是呈現(xiàn)用于說明本專利技術的基本原理的各種優(yōu)選特征的一定程度的簡化表示。本文所公開的本專利技術的具體設計特征包括，例如，具體的尺寸、方向、位置和形狀，將部分取決于特定的既定用途和應用環(huán)境。在附圖中，附圖標記在附圖的幾張圖中通篇指代本專利技術的相同或等同部件。具體實施例方式以下將詳細參考本專利技術的各個實施方式，其實施例在附圖中圖示且在以下予以說明。盡管本專利技術將結合示例性實施方式說明，但可以理解，本說明書并不是要將本專利技術限制在這些示例性的實施方式中。相反，本專利技術不僅要涵蓋示例性的實施方式，還要涵蓋由所附權利要求所限定的本專利技術的精神和范圍內的各種替代形式、修改、等效形式和其它實施方式。如上所述，光生物反應器單元可以是單個光生物反應器或串聯(lián)安裝的多個光生物反應器。以下，將描述具有串聯(lián)安裝的多個光生物反應器的系統(tǒng)以供說明，如圖3所示。參照圖3，根據(jù)本專利技術的實施方式的用于培養(yǎng)和回收微藻的系統(tǒng)，包括通過光化學反應培養(yǎng)微藻以制造微藻沉淀的光生物反應器單元10 (IOa IOd)、用于將沉淀的微藻分離的漂浮分離器20、用于將分離的微藻濃縮的離心分離器30、和用于產生含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40。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)分而使接收的廢培養(yǎng)基再生的培養(yǎng)基再生器(50)。在這種情況下，可通過，例如循環(huán)泵60，將再生的培養(yǎng)基供應至光生物反應器單元。參照圖4，各個光生物反應器10a、10b、10c、10d可包括用于在其中容納培養(yǎng)基和微藻的培養(yǎng)容器11、和縱向插入培養(yǎng)容器11中的溢流管13a,以使溢流管的一端位于培養(yǎng)容器11內且溢流管的另一端位于培養(yǎng)容器11之外。培養(yǎng)容器11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 12。培養(yǎng)容器還包括用于將培養(yǎng)容器中容納的培養(yǎng)基、微藻、或這兩者排出的出口 13。優(yōu)選地本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于培養(yǎng)和回收微藻的系統(tǒng)，包括：通過光化學反應培養(yǎng)微藻以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所述光生物反應器單元和所述漂浮分離器的微泡發(fā)生器。

【技術特征摘要】
2011.09.02 KR 10-2011-00892451.一種用于培養(yǎng)和回收微藻的系統(tǒng)，包括 通過光化學反應培養(yǎng)微藻以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所述光生物反應器單元和所述漂浮分離器的微泡發(fā)生器。2.根據(jù)權利要求I所述的系統(tǒng)，包括用于接收來自所述光生物反應器單元、所述漂浮分離器和所述離心分離器中的至少之一的廢培養(yǎng)基，并通過補充養(yǎng)分而使接收的廢培養(yǎng)基再生的培養(yǎng)基再生器。3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其中通過循環(huán)泵將再生培養(yǎng)基供應至所述光生物反應器單元。4.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述光生物反應器單元包括光生物反應器，所述光生物反應器包括 用于在其中容納培養(yǎng)基和微藻的培養(yǎng)容器；和 縱向插入所述培養(yǎng)容器的溢流管，以使所述溢流管的一端位于所述培養(yǎng)容器以內，且所述溢流管的另一端位于所述培養(yǎng)容器之外， 其中所述培養(yǎng)容器包括用于接收來自所述培養(yǎng)基再生器的再生培養(yǎng)基、來自所述微泡發(fā)生器的含有微小二氧化碳氣泡的水、或這兩者的入口 ；和用于排出所述培養(yǎng)容器中容納的培養(yǎng)基、微藻、或這兩者的出口。5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述光生物反應器裝備有用于將在所述培養(yǎng)容器的下部沉淀的微藻排出的微藻排放器，所述微藻排放器包括 用于將沉淀微藻保持在其中的料斗； 與所述料斗下端連接的沉淀藻轉移管； 用于測量所述料斗中的沉淀微藻的高度的傳感器； 設置在所述培養(yǎng)容器與所述料斗之間的上分離板，所述上分離板按以下方式配置如果所述沉淀微藻的高度低于預定值，折疊所述上分離板以使所述培養(yǎng)容器和所述料斗相互連通，并且如果所述沉淀微藻的高度等于或高于所述預定值，展開所述上分離板以使所述培養(yǎng)容器和所述料斗不互相連通； 設置在所述料斗與所述沉淀藻轉移管之間的下分離板，所述下分離板按以下方式配置如果所述沉淀微藻的...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：成光模，
申請(專利權)人：現(xiàn)代自動車株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：