專利名稱：從光生物反應(yīng)器收獲藻類的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總的來說，本發(fā)明的一些實施例涉及藻 類的收獲，具體而言，涉及從薄膜光生物反應(yīng)器袋收獲藻類。
背景技術(shù)：
從光生物反應(yīng)器取出藻類以進(jìn)行收獲和最后處理(例如生物燃料處理)，常包含復(fù)雜、費時和昂貴的機械裝置。設(shè)計用于以機械方式壓榨來自光生物反應(yīng)器的藻類或含有藻類的培養(yǎng)基的泵和機械系統(tǒng)常用大量能量，從而增加藻類收獲和/或生物燃料生產(chǎn)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明實施例的藻類收獲方法包括用液體至少部分填充貯液器；將袋至少部分浸入該液體，該袋裝有培養(yǎng)基，此培養(yǎng)基包含藻類，該袋包含第I端、第2端、定位于與第2端相比更靠近第I端的收獲端口，以及氣體端口 ；通過氣體端口將氣體送入該袋；通過在第2端積累氣體，將該袋的第2端升高，使培養(yǎng)基往收獲端口流動。該方法的實施例可進(jìn)一步包含將袋栓系至貯液器，使其第I端比第2端更靠近貯液器。一些案例中，該袋包含伸長支承件，將袋栓系至貯液器包括將伸長支承件栓系至貯液器。將伸長支承件栓系至貯液器可包括將伸長支承件樞軸連接到貯液器。升高第2端可包括將第2端升高到貯液器內(nèi)液體的上水平面。根據(jù)本發(fā)明實施例的藻類收獲方法還可包括在貯液器中安排多個浸入的袋，并且在不同的時間或以不同的方式倒空不同的袋。例如，根據(jù)本發(fā)明實施例的藻類收獲方法可包括同時倒空彼此相隔一個袋的袋，并在倒空其余袋之前重新浸入這些袋。根據(jù)本發(fā)明實施例的藻類收獲系統(tǒng)包含至少部分填充液體的貯液器；裝有培養(yǎng)基的培養(yǎng)基袋，培養(yǎng)基包含藻類，該袋至少部分浸入液體，該袋包含第I端、第2端和定位于與第2端相比更靠近第I端的收獲端口 ；及充氣袋，其連接到培養(yǎng)基袋，并且設(shè)定位置與第I端相比更靠近第2端。一些案例中，該充氣袋可與培養(yǎng)基袋分開。雖然揭示多個實施例，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，從以下圖示并敘述的詳細(xì)說明會清楚本發(fā)明的其它實施例。因此，應(yīng)將附圖和詳細(xì)說明看作本質(zhì)上是示意性的，而非限定。


圖I說明根據(jù)本發(fā)明實施例的光生物反應(yīng)器和藻類收獲系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖2說明根據(jù)本發(fā)明實施例的光生物反應(yīng)器袋的截面圖。圖3說明根據(jù)本發(fā)明實施例的光生物反應(yīng)器和替代藻類收獲系統(tǒng)的側(cè)視圖。圖4說明根據(jù)本發(fā)明實施例的收獲前的浸沒光生物反應(yīng)器袋和藻類收獲系統(tǒng)的側(cè)視圖。圖5說明根據(jù)本發(fā)明實施例的收獲過程期間的圖4的光生物反應(yīng)器袋。圖6說明根據(jù)本發(fā)明實施例的收獲過程期間的圖4和圖5的光生物反應(yīng)器袋。
圖7說明根據(jù)本發(fā)明實施例的收獲過程期間的圖4至圖6的光生物反應(yīng)器袋。圖8說明根據(jù)本發(fā)明實施例的升高位置上光生物反應(yīng)器袋和光生物反應(yīng)器袋對準(zhǔn)槽的截面圖。圖9說明根據(jù)本發(fā)明實施例的降低位置上光生物反應(yīng)器袋和光生物反應(yīng)器袋對準(zhǔn)槽的截面圖。圖10說明根據(jù)本發(fā)明實施例的一系列光生物反應(yīng)器袋和藻類收獲系統(tǒng)的組合部分俯視圖和部分側(cè)視圖。圖11說明根據(jù)本發(fā)明實施例的一系列光生物反應(yīng)器袋和替代藻類收獲系統(tǒng)的組合部分俯視圖和部分側(cè)視圖。圖12說明根據(jù)本發(fā)明實施例的替代光生物反應(yīng)器和藻類收獲系統(tǒng)的側(cè)視圖。圖13說明根據(jù)本發(fā)明實施例的圖12的光生物反應(yīng)器的截面圖。雖然本發(fā)明易于形成各種修改和替代形態(tài)，具體實施例仍在附圖中以實例的方式示出并在下文詳述。然而，不意圖將本發(fā)明限于所述具體實施例。相反，本發(fā)明意在涵蓋落入所附權(quán)利要求書限定的發(fā)明范圍內(nèi)的全部修改、等同件和替代件。
具體實施例方式圖I說明根據(jù)本發(fā)明實施例的光生物反應(yīng)器袋101和藻類收獲系統(tǒng)100的側(cè)視圖。圖2說明根據(jù)本發(fā)明實施例的光生物反應(yīng)器袋101的截面圖。根據(jù)本發(fā)明實施例，光生物反應(yīng)器袋101包括可含水和/或藻類或者其它微生物的培養(yǎng)基102以及可含空氣、二氧化碳和/或其它氣體且在袋101內(nèi)部培養(yǎng)基上方的液面上空間103。也可將袋101經(jīng)配重件接口 202連接到配重件108 ;配重件接口 202可以是在袋101中形成并配置成接納配重件108的槽和/或一個或多個環(huán)。根據(jù)本發(fā)明實施例，配重件108可以是管或其它裝置，用于對袋101提供重量，防止該袋由于液面上空間103中氣體產(chǎn)生的浮力而移動或漂浮到頂端。根據(jù)本發(fā)明實施例，配重件108可以是填充混凝土或者其它足夠堅硬且/或足夠重的壓載材料的PVC管。例如，可通過在部位204將袋101的兩側(cè)焊接在一起，形成配重件接口 202。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，配重件108為管或壓桿，如重量為每100英尺約340磅的管。在本文使用的術(shù)語“連接”按其廣義加以使用，指元件以直接或整體或經(jīng)其它元件間接的方式，永久、暫時或可拆裝地被連接、附上和/或嚙合。在本文使用的術(shù)語“樞軸連接”按其廣義加以使用，指元件以一個元件可對另一個元件在支點上轉(zhuǎn)動的方式加以連接。在本文使用的術(shù)語“流體連接”或“流體連通”按其廣義加以使用，指元件以流體可在它們之間流通的方式加以連接。根據(jù)本發(fā)明實施例，可將袋101至少部分浸沒在貯液器中，至少部分地在標(biāo)號140處表示袋的底部，并由標(biāo)號110表示貯液器內(nèi)液體(例如水)的上水平線。根據(jù)本發(fā)明實施例，貯液器可以是能保存液體的任何天然容器或人造容器。根據(jù)本發(fā)明實施例，袋101包括收獲端口 116和經(jīng)收獲端口 116與袋101流體連通的收獲管118。收獲管118又可包括閥門122，在收獲期間，可打開該閥門，讓袋101內(nèi)的培養(yǎng)基102通過收獲管118流往收獲端口 116，并在收獲管118的端部120流出。然后，可儲存收獲的培養(yǎng)基，并且/或者對其進(jìn)一步處理，使藻類與例如水分離，用于進(jìn)一步的處理步驟。如圖I所說明，根據(jù)本發(fā)明實施例，可沿袋101的一部分長度或全長，從袋101的一端部104到袋101的另一端部106，將配重件 108與袋101連接。根據(jù)本發(fā)明實施例，可將配重件108連接到貯液器140或其它基礎(chǔ)表面，例如可將配重件108在部位142處樞軸連接到貯液器140。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可用束帶(zip tie)連接或諸如此類將配重件108樞軸連接到貯液器140。根據(jù)本發(fā)明實施例，壓氣機124流體連通地經(jīng)管道126與袋101連接。另一管道128經(jīng)管道130將壓氣機124與袋101的另一端部104連接。根據(jù)本發(fā)明實施例，可將管道128稱為填充液旁通管道。根據(jù)本發(fā)明實施方式，排出管道132和138也與管道126、128和130流體連通。根據(jù)本發(fā)明實施例，管道126經(jīng)進(jìn)氣端口 112與袋101流體連通，管道130經(jīng)排氣端口 114與袋101流體連通。雖然將端口 112表示為設(shè)定在朝向端部106的位置，將端口 114表示為設(shè)定在朝向端部104的位置，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本文所提供揭示的基礎(chǔ)上，會認(rèn)識到端口 112和/或114的各種其它可能位置。根據(jù)本發(fā)明實施例，將閥門134定位于串聯(lián)在泵124與管道128之間，將閥門136定位于串聯(lián)在管道128與管道132之間。根據(jù)本發(fā)明實施例，正常操作期間，關(guān)閉閥門134，壓氣機124通過管道126將氣體吹入進(jìn)氣端口 112，并吹入光生物反應(yīng)器袋101。該氣體可以是二氧化碳、空氣和/或混合氣體。例如，壓氣機124可將空氣吹入袋101，提供足以維持所需液面上空間103的一定空氣壓力，從而使光生物反應(yīng)器袋101保持在浸入貯液器(或貯液槽)140內(nèi)的直立位置。正常操作期間，開通閥門136，由于管道132的端部144低于液體(例如水)水平線110，壓氣機124以等于或大于端部114上的壓力對袋101供給空氣，以便維持液面上空間103。如果壓氣機124以足以使袋101中的壓力大于端部114的深度處的壓力的流速率供給空氣，空氣會流過袋101，并在端部144排出。這種情況下，由于端部146更深，該端部的壓力大于端部144的壓力，空氣不會在管道138的端部146排出。此正常操作壓力，例如可為等效于3英寸或4英寸的水(例如端部144可低于水平線110三英寸或四英寸)。進(jìn)行收獲操作期間，開通閥門134，關(guān)閉閥門136。根據(jù)本發(fā)明實施例，由于空氣通過端部146排出前，閥門136的關(guān)閉在管道128和光生物反應(yīng)器袋101內(nèi)需要較大的壓力，這使壓氣機124供給的空氣達(dá)到大于排出前的壓力。根據(jù)本發(fā)明實施例，來自壓氣機124的空氣(和/或氣體的組合)在袋101內(nèi)積累，端部104開始朝向表面水平線110升高。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，將收獲端口 116設(shè)定得與端部104相比更靠近端部106，從而隨著氣體在第2端部104的積累，端部104被升高，因此培養(yǎng)基102往收獲端口 116流動。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可按不同方式啟動收獲循環(huán)。例如，有些系統(tǒng)中，可略去管道132和閥門136，通過以機械方式將端部146從低于水平線110的正常操作深度移動到低于水平線110的較深的收獲深度，管道138的端部的壓力在正常操作壓力與收獲壓力(例如積累氣體以升高袋101的壓力)之間變化。根據(jù)本發(fā)明實施例，通過將管道138做成穿通摩擦墊片或墊圈延伸的PVC管，并且可用在管道138上手動提升或壓下的方法調(diào)整該墊片或墊圈相對于水平線110的垂直位置，可實現(xiàn)這樣的效果。圖3說明根據(jù)本發(fā)明實施例的光生物反應(yīng)器101和替代藻類收獲系統(tǒng)300的側(cè)視圖。系統(tǒng)300正常操作期間，關(guān)閉閥門334，壓氣機124將空氣(或者任何其它氣體或混合氣體)吹入袋101，并且空氣通過管道303在浸入水平線110下方以對液面上空間103加壓的端部144排出。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，水平144(端部144的水平)低于水平線110的距離與水平面105低于水平線110的距離相同。根據(jù)本發(fā)明實施例，閥門334與經(jīng)氣體端口 302同浮袋301流體連通的管道328 串聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，浮袋301與光生物反應(yīng)器袋101分開(例如不與袋101流體連通)，但根據(jù)本發(fā)明實施例，也可將浮袋301連接到配重件108和/或袋101。根據(jù)本發(fā)明實施例，進(jìn)行收獲操作期間，開通閥門334，關(guān)閉閥門136，引起袋301充氣，使端部104朝向表面水平線110升高。根據(jù)本發(fā)明實施例，此端部104的升高和端部144與端部146之間的壓力差使靠近袋101的端部104內(nèi)的氣體積累增加，這進(jìn)而使袋101進(jìn)一步升高，導(dǎo)致培養(yǎng)基102往收獲端口 116流動。根據(jù)本發(fā)明實施例，一旦完成收獲操作，就可使充氣袋301通過排氣管道(未示出)放氣，并可關(guān)閉閥門334,使袋101可重新浸入?？砂慈舾刹煌绞桨ǔ錃獯?01用的排氣端口。例如，根據(jù)本發(fā)明實施例，閥門334可以是三通閥門，在進(jìn)行收獲期間使壓氣機124與管道328流體連通，在袋301放氣期間使管道328與排氣管道或大氣流體連通?；蛘?，袋301可包括其上形成的一個或多個小的泄漏孔，使袋301內(nèi)的氣體漏出袋301慢于壓氣機124對袋301供給氣體的速率。根據(jù)本發(fā)明實施例，這使袋301在與壓氣機124連接時可充氣，而在壓氣機124關(guān)閉或斷開時又可緩慢放氣。在本文提供的揭示的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會認(rèn)識袋301排氣的各種其它方式。根據(jù)本發(fā)明實施例，圖4 圖7說明進(jìn)行收獲操作期間各階段中圖I的光生物反應(yīng)器袋101的側(cè)視圖，其中為了清楚，各圖省略壓氣機124、管道126、128、130、132和收獲管道118。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實施例，由于配重件108的重量抵消液面上空間103和袋101產(chǎn)生的浮力，袋101開始浸入水平線110的下方。一旦開通閥門134并關(guān)閉閥門136，袋101的端部104就開始積累空氣并進(jìn)一步往上表面110浮動，如圖5所示。根據(jù)一些實施例，當(dāng)袋101內(nèi)空氣的浮力超過袋101和配重件108的重量時，發(fā)生此浮動。如圖5所示，將配重件(或支承件)108樞軸連接到支樞142，使端部104可升高而使端部106浸沒。根據(jù)本發(fā)明實施例，當(dāng)端部104在貯液槽或貯液器140中往水平線110升高并終于在該水平線處或超過該水平線處漂浮時，端部104與端部106之間的高度差異和/或端部104往表面110擺動的動力運動產(chǎn)生“傾倒”效應(yīng)，使培養(yǎng)基102從端部104往端部106流動，因而往接近或靠近端部106的收獲端口 116流動。此外，根據(jù)本發(fā)明實施例，如果袋101內(nèi)的任何培養(yǎng)基102高出水平線110，袋內(nèi)就會轉(zhuǎn)移足夠的培養(yǎng)基，使培養(yǎng)基水平面105低于靠近或接近表面液體水平線110的水平面。根據(jù)本發(fā)明實施例，利用通過收獲端口 116排出，轉(zhuǎn)移該培養(yǎng)基102。根據(jù)本發(fā)明實施例，在發(fā)生重力和/或動力“傾倒”和流體轉(zhuǎn)移期間或之后，袋101開始填充空氣，直到袋101內(nèi)的壓力達(dá)到排出管道138的端部146的深度處的壓力。如圖6所說明，空氣在袋101內(nèi)積累并增加袋101內(nèi)的壓力，從而轉(zhuǎn)移培養(yǎng)基102，使其低于表面水平線110，并在收獲端口 116將其推出。根據(jù)本發(fā)明實施例，將排氣管道138的端部146放在等于或深于收獲端口 116離開表面110的深度的深度處，可加強收獲期間的空氣轉(zhuǎn)移效應(yīng)，其原因在于袋101內(nèi)空氣壓力累積到足以轉(zhuǎn)移培養(yǎng)基102的程度，直到(由于例如貯液器中袋101周圍的水的壓力)培養(yǎng)基水平面105與表面水平線110之間的深度差異等于或接近端部146與表面水平線110之間的深度差異。根據(jù)本發(fā)明實施例，將收獲管118的端部120放置在低于收獲端口 116和/或袋110底部的大氣深度(或者使其處在低于收獲端口處壓力的壓力下)，可通過產(chǎn)生使培養(yǎng)基102通過收獲管道118流出的虹吸效應(yīng)，增強收獲 過程。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可按與收獲管118的端部120流體連通的方式安排真空源(例如工廠真空源)，以加強虹吸效應(yīng)或壓差效應(yīng)，便于收獲。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可將用于將氣體吹入袋101的泵或壓氣機124也原樣例如同時地用于在收獲管118產(chǎn)生吸力或負(fù)壓。根據(jù)本發(fā)明替代實施例，可由栓系線702將配重件108可釋放地栓系到支樞142，使袋101的整個端部106浮到表面110，如圖7所說明。根據(jù)本發(fā)明實施例，可將栓系線702代之以機械傳動機構(gòu)，例如支點轉(zhuǎn)動地連接到基座142和配重件108的單一棒條。根據(jù)本發(fā)明實施例，使用栓系線或傳動機構(gòu)可加強重力轉(zhuǎn)移效應(yīng)，需要較小的用于收獲過程的空氣壓力(例如端部146的較小深度和/或壓氣機124的較小功率)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,配重件108的線性重量密度在端部104與106之間變化，使配重件108在整個收獲過程朝向端部106較重且在貯液槽的底部140處或接 近該底部處保持不變，同時使端部104升高，即使配重件108與底部140之間有或沒有連接或栓系也這樣。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,配重件108的線性重量密度在端部104與106之間變化，使配重件108在整個收獲過程朝向端部106較重且在貯液槽的底部140處或接近該底部處保持不變，同時使端部104可升高，直到將培養(yǎng)基102幾乎全部從袋101排出，這時袋101的浮力將整個配重件108往表面提升(同圖7所示)。根據(jù)本發(fā)明實施例，一旦已從袋101內(nèi)排出并且/或者收獲培養(yǎng)基102，并且/或者一旦袋101倒空或接近空，就關(guān)閉閥門134、開通閥門136以便積累的空氣可經(jīng)排氣管道132排出，由此，可將袋101降回到正常操作位置。可例如通過排氣端口 116并且/或者通過另一端口，對袋101重新填充培養(yǎng)基102。根據(jù)本發(fā)明實施例，可在袋101往貯液槽的底部140沉回的同時，進(jìn)行對袋101重新填充培養(yǎng)基102，以加速沉降過程，或者在袋101回到其原位后添加該培養(yǎng)基。如圖8和圖9所說明，可在配重件108和光生物反應(yīng)器袋101的下面使用引導(dǎo)裝置402，以引導(dǎo)袋101在沉降時回到所需位置。根據(jù)本發(fā)明實施例，可沿配重件108從端部104往端部106的長度或沿該長度在各間隔使用多個引導(dǎo)裝置402(或者連續(xù)的導(dǎo)槽或引導(dǎo)裝置)。也可并行使用多個引導(dǎo)裝置402，引導(dǎo)一個以上的袋101回到將袋101安排成多個袋彼此相鄰的位置，如圖10和圖11所說明。根據(jù)本發(fā)明實施例，連接到袋101和/或配重件108的底部的傳動機構(gòu)進(jìn)一步幫助袋101下降到其原位或所需位置。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，袋101沿其長度維持與貯液器的底部140連接，并且在整個收獲過程維持部分或全部浸沒。根據(jù)本發(fā)明實施例，通過對袋101的內(nèi)部添加氣體以取得足以壓降培養(yǎng)基水平面105并將培養(yǎng)基102推出收獲管118的壓力。根據(jù)本發(fā)明其它實施例，可以使用對袋101的內(nèi)部加壓和袋101往表面110上浮的組合。
圖10說明根據(jù)本發(fā)明實施例的一系列并聯(lián)光生物反應(yīng)器袋101和藻類收獲系統(tǒng)1000的組合部分俯視圖和部分側(cè)視圖。圖10中的部分側(cè)視圖示出排氣系統(tǒng)1050。根據(jù)本發(fā)明實施例，可將袋101并行排列在貯液槽(未示出)中，使產(chǎn)量和收獲密度最大。藻類收獲系統(tǒng)1000能同時起動多個袋101的收獲過程。根據(jù)本發(fā)明實施例，共用氣體集管1002連接各進(jìn)氣管道126，共用排氣集管1004連接各排氣管道130。管道1008使集管1004與包括排出管道132和138的排出系統(tǒng)1050連接。如上文所述，根據(jù)本發(fā)明實施例，排出管道132和138在貯液槽1006內(nèi)延伸到不同的深度，一些實施例中，該貯液槽可以是浸入光生物反應(yīng)器袋101的同一貯液槽。如上文對圖I和圖4 圖6所述，正常操作期間，關(guān)閉閥門134并開通閥門136 ;進(jìn)行收獲期間，開通閥門134并關(guān)閉閥門136。圖11說明根據(jù)本發(fā)明實施例的一系列光生物反應(yīng)器袋101、1101和替代藻類收獲系統(tǒng)1100的組合部分俯視圖和部分側(cè)視圖。圖11中的部分側(cè)視圖示出排出系統(tǒng)1150。將袋101和1101安排成并聯(lián)，與圖10的袋101相同；然而，2 個不同的后端系統(tǒng)使不同組的袋可進(jìn)行交錯收獲。如對圖I所述，正常操作期間，關(guān)閉閥門134和1134，開通閥門136和1136，從而袋101和1101操作。為了收獲袋101，開通閥門134并關(guān)閉閥門136，。為了收獲袋1101，開通閥門1134并關(guān)閉閥門1136。按交錯方式對相鄰的袋進(jìn)行收獲可使袋101和1101返回其原開始位置和原定位的準(zhǔn)確度更高，例如，袋1101任一側(cè)上的袋101在使袋101放氣時作為一種引導(dǎo)裝置起作用，使其可沉回原位。根據(jù)本發(fā)明實施例，按交錯方式對相鄰的袋進(jìn)行收獲也可使對貯液槽中總液體水平面的影響較小，并且/或者可便于使用流速率有限的收獲管118進(jìn)行收獲。交錯和/或選擇性收獲又可允許在藻類生長的不同階段和/或不同時間收獲不同的袋。例如，袋101可裝有準(zhǔn)備收獲的藻類培養(yǎng)物，而袋1101可裝有還需要生長的幼小藻類培養(yǎng)物。雖然系統(tǒng)1100如圖所示用于2組袋101、1101的交錯收獲，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會理解根據(jù)本發(fā)明實施例，可配置2組以上的袋，進(jìn)行交錯和/或選擇性收獲。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，一次選擇一個袋101，以起動收獲循環(huán)。圖12說明根據(jù)本發(fā)明實施例的替代光生物反應(yīng)器和藻類收獲系統(tǒng)1200的側(cè)視圖。系統(tǒng)1200與系統(tǒng)100相似。然而，在系統(tǒng)1200中，沒有管道128。系統(tǒng)1200還包括噴管1202，該噴管可與袋101分開或一體形成，并配置成通過氣泡1204將氣體從壓氣機124送入培養(yǎng)基102。根據(jù)本發(fā)明實施例，通過噴管1202的外表面成形或切入的孔輸送氣泡1204。根據(jù)本發(fā)明實施例，管道126將壓氣機124與噴管1202流體連通，管道130與噴管1202的另一端流體連通。圖13說明根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)1200的側(cè)視截面圖。為了起動收獲循環(huán)，關(guān)閉閥門136，從而增大噴管1202的最近端部104上的壓力，使所輸送的氣體1204在液面上空間103中積累。根據(jù)本發(fā)明實施例，所積累的氣體最終產(chǎn)生往表面110提升端部104的浮力，從而引起培養(yǎng)基102開始流出收獲管118，如對圖4 圖7所述。盡管管道128 (見圖I)為任選件，在氣體從噴管1202流入培養(yǎng)基102的速率不足以使氣體充分快地積累于袋101內(nèi)的情況下，該管道還是有用的。雖然本發(fā)明的一些實施例包括的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)包含浸入到水下不同深度的管道132,138,以便控制光生物反應(yīng)器袋101內(nèi)的壓力，但根據(jù)本發(fā)明實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會認(rèn)識到控制并且/或者改變光生物反應(yīng)器袋101的排氣端部104的壓力的各種其它方法。然而，根據(jù)本發(fā)明實施例，浸入不同深度的管道132、138的使用也提供內(nèi)在壓力緩解特性，使超過浸入端部146處的壓力的袋內(nèi)空氣壓力僅僅引起多余空氣在端部146無害地涌出，同時還維持端部146上的壓力(例如深度)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，雖然將端口112、114和/或116作為單一端口加以說明，但這些端口可以是由多個組成的端口，并且/或者連接到多個氣源和/或多個排出管道。例如，管道126可分離成2個管道，并可在2個不同端口 112浸入袋101，其中一個端口比另一個更靠近端部106?？梢詫λ懻摰氖纠龑嵤├鞲鞣N修改和添加，而不脫離本發(fā)明的范圍。例如，雖然上述實施例涉及具體特征，但本發(fā)明的范圍也包括具有不同特征組合的實施例和不包括全部所述特征的實施例。因此，本發(fā)明的范圍意在 包括落入權(quán)利要求書范圍的全部替換、修改和變化，以及全部其等效件。
權(quán)利要求
1.ー種藻類收獲方法，其特征在于，該方法包括 用液體至少部分填充貯液器； 將袋至少部分浸入該液體，該袋裝有培養(yǎng)基，此培養(yǎng)基包含藻類，該袋包含第I端、第2端、定位干與第2端相比更靠近第I端的收獲端ロ，以及氣體端ロ ； 通過該氣體端ロ將氣體送入該袋； 通過在第2端積累氣體，將該袋的第2端升高，使培養(yǎng)基往收獲端ロ流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括 將該袋栓系至該貯液器，使其第I端比第2端更靠近該貯液器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在干，該袋還包含伸長支承件，其中將袋栓系至貯液器包括將伸長支承件栓系至貯液器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在干，將該伸長支承件栓系至該貯液器包括將該伸長支承件樞軸連接到該貯液器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在干，該伸長支承件是金屬管。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該袋包含第I側(cè)和第2側(cè)，該方法還包括 將該第I側(cè)焊接到該第2側(cè)以在焊接處上方形成培養(yǎng)基容器且在焊接處下方形成配重件接ロ '及 將該伸長支承件插入該配重件接ロ。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干，升高第2端包括將第2端升高到貯液器內(nèi)液體的上水平面。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干，該袋為第I袋，其中該收獲端ロ為第I收獲端ロ，該氣體端ロ為第I氣體端ロ，該方法還包括 將第2袋至少部分浸入該液體，該第2袋裝有培養(yǎng)基，此培養(yǎng)基包含藻類，該第2袋包含第I端、第2端、位干與第2端相比更靠近第I端的第2收獲端口和第2氣體端ロ ；通過第2氣體端ロ將氣體送入該第2袋 '及 通過在第2端積累氣體，將該第2袋的第2端升高，使培養(yǎng)基往第2收獲端ロ流動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在與升高第I袋的第2端不同的時間執(zhí)行第2袋的第2端的升高。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，第I袋和第2袋是至少部分浸入液體的多個袋中的一部分，并且該多個袋中，第I袋定位相鄰于第2袋。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在時間上交錯進(jìn)行第I袋的第2端的升高和第2袋的第2端的升高。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該袋至少部分透明，并且該氣體包含藻類能用于進(jìn)行光合作用的ニ氧化碳。
13.ー種藻類收獲系統(tǒng)，其特征在干，該系統(tǒng)包括 至少部分填充液體的貯液器； 裝有培養(yǎng)基的培養(yǎng)基袋，該培養(yǎng)基包含藻類，該袋至少部分浸入該液體，該袋包含 第I端、第2端，和 定位干與第2端相比更靠近第I端的收獲端ロ ； 充氣袋，其連接到該培養(yǎng)基袋，并且定位干與第I端相比更靠近第2端；及供氣源，其與該充氣袋流體連通，該供氣源配置為對該充氣袋充氣，使第2端相對于第I端升高。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，充氣袋與培養(yǎng)基袋分開。
15.ー種藻類收獲系統(tǒng)，其特征在干，該系統(tǒng)包括 至少部分填充液體的貯液器； 裝有培養(yǎng)基的培養(yǎng)基袋，該培養(yǎng)基包含藻類，該袋至少部分浸入該液體，該袋包含 第I端、第2端和 定位干與第2端相比更靠近第I端的收獲端ロ ；及 供氣源，其與培養(yǎng)基袋流體連通，該供氣源配置為對培養(yǎng)基袋至少部分充氣，以將第2端相對于第I端升高，使培養(yǎng)基往收獲端ロ流動。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 與培養(yǎng)基袋流體連通的排出管道，該排出管道包含 位于貯液器內(nèi)液體的上水平面下方的第I深度的第I排出ロ、 位于該上水平面下方的第2深度的第2排出ロ，其中第2深度大于第I深度，以及 配置用來對培養(yǎng)基袋與第I排出ロ之間的流體連通進(jìn)行開通和關(guān)閉的閥門。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，配置供氣源，以將氣體饋入培養(yǎng)基袋內(nèi)培養(yǎng)基上方的液面上空間，并且其中排出管道與該培養(yǎng)基袋的液面上空間流體連通。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，該閥門為第I閥門，此系統(tǒng)還包含 與供氣源和排出管道流體連通的填充液旁通管道； 配置用來對供氣源與排出管道之間的該填充液旁通管道進(jìn)行開通和關(guān)閉的第2閥門。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含 設(shè)在貯液器底部的弓I導(dǎo)裝置，該引導(dǎo)裝置配置為便于定位培養(yǎng)基袋。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在干，該引導(dǎo)裝置包含槽，該槽配置用來在培養(yǎng)基袋降入貯液器中時接納培養(yǎng)基袋的至少一部分，其中該槽在朝向貯液器底部的方向上變窄。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明實施例的藻類收獲方法包括用液體至少部分填充貯液器；將袋至少部分浸入該液體，該袋裝有培養(yǎng)基，此培養(yǎng)基包含藻類，該袋包含第1端、第2端、定位于與第2端相比更靠近第1端的收獲端口，以及氣體端口；通過氣體端口將氣體送入該袋；通過在第2端積累氣體，將該袋的第2端升高，使培養(yǎng)基往收獲端口流動。
文檔編號C12M1/00GK102712887SQ201080033404
公開日2012年10月3日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者克里斯多佛·韋恩·特納, 大衛(wèi)·斯科特·格漢姆, 尼古拉斯·保羅·埃希特, 彼得·F·亨特格斯, 彼得·艾倫·利特文, 托馬斯·卡羅爾·巴洛, 杰夫·泰勒·彼諾耶, 蓋伊·羅伯特·巴比特, 詹姆斯·威廉·豪蘭, 詹森·查爾斯·奎因 申請人:Solix生物系統(tǒng)公司, 科羅拉多州大學(xué)研究基金會