專利名稱：使用垂直薄膜用于增強藻類生長的混合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及氣-液轉(zhuǎn)移領(lǐng)域，更具體地涉及藻類生長方法，所述方法采用垂直薄膜用于將富含CO2和其他可溶性氣體的水引入到下面的水池或水道中。
背景技術(shù)：
對于燃燒化石燃料的發(fā)電廠而言增強的天然吸收槽(natural sink)是經(jīng)濟上有競爭力的且環(huán)境上安全的碳固定(carbon sequestration)選擇，因為它們既不要求純CO2,也不產(chǎn)生CO2氣體分離、捕獲、以及壓縮的成本(以及危險)。在增強的天然吸收槽的選項中，在工程化系統(tǒng)中優(yōu)化現(xiàn)有光合作用生物體的生長是低風險、低成本、且環(huán)境友好的。此夕卜，工程化光合作用系統(tǒng)具有在排放源處允許測量和驗證系統(tǒng)效果的優(yōu)點(而不是遠離排放源，基于森林和基于海洋的天然吸收槽就是這種情況)。本發(fā)明適用于現(xiàn)有和未來的化石單元，以及適合包含其他可溶性污染物氣體(如，氨、SOx、NOx、和/或其他物質(zhì))的氣流。即使CO2是相當穩(wěn)定的分子，在綠色植物、藻類、以及藍細菌中它也是通過光合作用用于形成復(fù)糖(食品)的基礎(chǔ)。已經(jīng)證明煙道氣中相對高含量的CO2 (約14%，與環(huán)境空氣中400ppm相比較)顯著地提高某些種類藍細菌的生長速率。因此，對于工程化以使用特別選擇的藍細菌菌株從而將CO2最大程度地轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)并將較少的溫室氣體排放到大氣中的容納系統(tǒng)，這種光合作用過程是理想的。作為緩解二氧化碳排放和生物燃料生產(chǎn)的原料的微藻類的生產(chǎn)要求連續(xù)地并且受控地將無機碳(主要為CO2)供應(yīng)給微藻類(或藍細菌)培養(yǎng)物。CO2必須以不會突然地和顯著地降低生長介質(zhì)PH值的方式(當CO2被水吸收并與水反應(yīng)時這傾向于以碳酸形式發(fā)生)弓I入微藻類生長介質(zhì)(典型地為水)。對于采用藻類生產(chǎn)的大多數(shù)水池和水道系統(tǒng)，CO2經(jīng)鼓泡(bubbling)(也稱為，“鼓泡”(sparging))加入生長介質(zhì)。該過程需要非常昂貴的幾乎純的食品級C02。而且，雖然鼓泡通常是將CO2輸送到水中的有效方法，它也快速地并顯著地改變氣泡附近水的pH值。這對于對快速酸化做出負面響應(yīng)的藻類菌株可能是有害的。相反地，不采用鼓泡作為引入CO2方法的水池或水道依賴于將CO2從周圍大氣中輸送到下面水池或水道的水中。這是相對慢的過程，因為空氣中CO2的濃度相對低(400ppm)且水池或水道的表面積相對較小。另外，為了光養(yǎng)生物體成功地生長，需要其他化合物，如可溶性氮和磷物質(zhì)。加入這些物質(zhì)作為肥料成本非常高，但是可通過從氣流中輸送這些物質(zhì)來補充或取代，其中這些物質(zhì)被認為是污染物?？紤]到上面的描述，提供以不突然地和顯著地增加水酸度的方式將大量CO2和/或其他氣體物質(zhì)引入到藻類生長系統(tǒng)的水池或水道中的裝置是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的目的，提供了混合藻類生長方法，所述方法以懸浮(suspended)和附著(added)模式以促進微藻類和光養(yǎng)細菌生長的方式，優(yōu)化可溶性氣體物質(zhì)進入介質(zhì)(如具有或不具有添加鹽的水)的質(zhì)量轉(zhuǎn)移速率。本發(fā)明方法采用多個垂直的或接近垂直的薄膜，其具有與包含在薄膜下面水池或其他容器中的水接觸或接近接觸的下邊緣。這些薄膜暴露于包含可溶性元素或化合物(如CO2)的氣流，同時包含水和可溶性鹽的生長溶液被泵送到位于上方并與薄膜流體連通的集管中。重力輔助的毛細管作用均勻潤濕薄膜并以約為1.3加侖生長溶液/縱英尺薄膜/分鐘的優(yōu)選速率建立溶液進入水池的漸變流(gradual flow)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)相對于美國專利號6，667，171中描述的垂直薄膜系統(tǒng)，在編織薄膜的特定結(jié)構(gòu)上溶液的流速顯著地增加CO2流過薄膜從氣流到水溶液的質(zhì)量轉(zhuǎn)移速率。此外，系統(tǒng) 的構(gòu)型和生長溶液的流速將CO2和其他可溶性氣體以比常規(guī)鼓泡方法更高的漸變速率引入水池中，同時消除了對氣體壓縮的需要。得到的水池PH值漸變的改變減小了某些藻類培養(yǎng)物所經(jīng)受的“沖擊”和相關(guān)的“滯后”，因此提高水池中總藻類生產(chǎn)率。本發(fā)明方法使得pH控制簡單得多，為藍細菌提供更穩(wěn)固性的生長環(huán)境，并消除了對昂貴的緩沖溶液的需要，同時增加可用于藻類的無機碳的量。而且，系統(tǒng)的垂直薄膜為以附著模式(即當生長時貼附在基底上的那些)生長的光養(yǎng)生物提供優(yōu)異的生長表面。這為將CO2光養(yǎng)地轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)提供了額外表面積，允許系統(tǒng)更加生物(且因此經(jīng)濟)多樣，并允許以懸浮模式最佳生長的生物體“占據(jù)”水池，而以附著模式最佳生長的生物體“占據(jù)”薄膜。另外，在可溶性物質(zhì)為氮、磷和硫的情況下，將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)移到生長介質(zhì)中可以用于增強藻類生長，或可消除對另外地以高生產(chǎn)率生長藻類所需要的昂貴肥料或補充劑(supplement)的需要，或兩者。


圖1是說明碳固定過程的示圖。圖2是說明在容納室(containment chamber)中本發(fā)明的薄膜布置的優(yōu)選實施方式的示圖。圖3是說明在水溶液遞送系統(tǒng)中薄膜布置的截面?zhèn)纫晥D。圖4是說明流過薄膜的煙道氣的示圖。圖5是說明薄膜輔助的和無薄膜輔助的碳固定系統(tǒng)的碳轉(zhuǎn)移測試結(jié)果的圖表。在說明附圖中示出的本發(fā)明優(yōu)選實施方式時，為了清晰起見采用專用術(shù)語。然而，并不旨在將本發(fā)明限于所選的專用術(shù)語，且應(yīng)該理解的是每個專用術(shù)語包括以類似方式操作用來實現(xiàn)類似目的的所有技術(shù)等價物。
具體實施例方式圖1示出公知的光合作用過程的示圖。光合作用通過將碳轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)而減少碳。如圖1所不，如果典型的藍細菌成分(相對于碳歸一化)為CH1^Na 170a56,則生長一摩爾藍細菌需要一摩爾的C02?；谙鄬δ栔亓浚瑏碜訧kg CO2的碳可產(chǎn)生25/44kg增加的藍細菌質(zhì)量，在該過程中釋放32/44kg的O2，假定O2以相對于CO21:1的摩爾比釋放。保守估計表明通過收集太陽能驅(qū)動的2，000, OOOm2的設(shè)備可處理由200MW燃煤發(fā)電廠的25%排放物CO2,每年生產(chǎn)超過140，000噸的干燥生物質(zhì)。干燥的生物質(zhì)可用于生產(chǎn)肥料，發(fā)酵或氣化從而生產(chǎn)乙醇和輕質(zhì)碳氫化合物，或直接作為燃料用來滿足待監(jiān)管立法中的生物質(zhì)要求。因此，光合系統(tǒng)提供重要的氧再生并將碳回收到潛在有益的生物質(zhì)中。本發(fā)明中該過程的優(yōu)化是基于設(shè)計有效地利用光合微生物的機械系統(tǒng)(下面更詳細地描述)。光合微生物是微生物體，如藻類和藍細菌，其利用光子將含碳氣體固定到碳基生物質(zhì)中。參考圖2，使用類似于授權(quán)給Bayless等人的美國專利號6，667，171 (結(jié)合在此以供參考)中所描述的機械系統(tǒng)以有助于本發(fā)明的方法。該系統(tǒng)包括容納室16，其裝有懸掛在水池11上面的多個薄膜10。薄膜10優(yōu)選地以與同水池11中的水接觸(或接近與水接觸)的每個薄膜10的邊緣總體上垂直或接近垂直的取向由歧管水遞送系統(tǒng)(下面更詳細地描述)的集管25懸掛。藍細菌分布在薄膜10的表面上以及在水池11內(nèi)。每個薄膜10優(yōu)選為矩形且尺寸約為約10英尺高乘以約20英尺寬，但是在每個方向上尺寸可以從約2到至少30英尺變化。應(yīng)當考慮的是薄膜10可具有任何尺寸，所述尺寸為可實行的給定的特定的植物栽植(plant setting)、流速、和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他限制。圖3示出在容納室16內(nèi)歧管水遞送系統(tǒng)的優(yōu)選布置。集管25由供應(yīng)線路36接收富含營養(yǎng)物的、微生物生長溶液。溶液通過集管25中的開口 27流入薄膜10。薄膜10的頂部邊緣保持與集管25內(nèi)側(cè)接觸，而薄膜10的剩余部分通過開口 27懸掛。因為薄膜10具有毛細管通道(下面描述)，溶液可通過該毛細管通道流動，如果希望避免噴霧，則溶液絕不會噴霧。再參考圖2，優(yōu)化薄膜10以便以漸變的受控的速率將CO2輸送到位于薄膜10下面的水中，由此以所謂的“懸掛模式”促進光合藍細菌在水池11表面上生長，以及以所謂的“附著模式”在薄膜10表面上生長。為此，薄膜10優(yōu)選由編織的聚丙烯纖維形成。選擇聚丙烯是因為除了無毒以及支持本發(fā)明系統(tǒng)中采用的微生物的粘附性，它是可潤濕的并通過毛細管作用促進應(yīng)用到其上的水溶液鋪展。即，當由聚丙烯顯微形成的薄膜10在其頂部邊緣被水性微生物生長溶液潤濕時(下面描述)，在重力作用下溶液不僅沿薄膜10表面垂直流下，而且通過編織纖維之間的空間通過毛細管作用水平地鋪展橫過薄膜10。因此通過中斷溶液向下流以及通過促進溶液側(cè)向鋪展，薄膜10的可潤濕性阻礙水溶液通過薄膜10向下遷移。以這種方式阻礙溶液流動對于促進將CO2和其他可溶性氣體物質(zhì)流過薄膜從氣流中最佳地轉(zhuǎn)移到溶液中，以及促進將溶液、和CO2、氨和其中包含的其他化學物質(zhì)逐漸地引入到下面水池11中是重要的。具體地，已經(jīng)通過實驗發(fā)現(xiàn)，為了針對該目的優(yōu)化潤濕性，薄膜10的纖維可以具有約等于流過纖維的生長溶液的邊界層、或“薄膜”厚度的直徑。例如，圖2中示出的本發(fā)明優(yōu)選實施方式的纖維具有基本上等于以下述流速流過纖維的生長溶液的薄膜厚度的約0.3毫米厚度。應(yīng)當考慮的是系統(tǒng)的薄膜10可由除了聚丙烯之外的多種材料形成，包括但不限于天然和合成(人造)材料，例如棉花、氧化硅、或其他聚合物。優(yōu)選地，薄膜材料是無機的，以便緩解真菌的生長。根據(jù)設(shè)計標準，材料也應(yīng)適合所用的特定微生物，對微生物是無毒的并支持或阻止微生物粘附以便以附著模式生長。此外，雖然優(yōu)選的薄膜是編織的，纖維的無紡薄膜也可考慮。在系統(tǒng)操作過程中，薄膜10的表面暴露于含碳氣體21的氣流(如圖4所示)。氣流21中的CO2和其他可溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)移到生長溶液中通過表面接觸流過薄膜10。相對于采用缺乏薄膜的水池或水道的常規(guī)藻類生長系統(tǒng)，薄膜10顯著地增加可用表面接觸面積的量，以及因此CO2至水相的質(zhì)量轉(zhuǎn)移速率。已經(jīng)通過實驗發(fā)現(xiàn)，為了促進將CO2從氣流21最佳地轉(zhuǎn)移到薄膜10到水池11中，生長溶液通過薄膜10的流速應(yīng)該是約1.3加侖/分鐘/縱英尺薄膜10。S卩，每分鐘約1.3加侖生長溶液將流過每個薄膜10的I英尺長的水平部分。這是通過測量每分鐘流入集管25中的加侖數(shù)，然后除以薄膜10的水平長度而測量的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該流速結(jié)合上述薄膜纖維尺寸和薄膜厚度對于將最大量的CO2從氣流轉(zhuǎn)移到水池11中是最佳的，同時緩解能夠“沖擊”其中藍細菌的水池的快速酸化。然而，應(yīng)當考慮的是生長溶液流速可與該速率不同，具有減少的優(yōu)點。如果較大的纖維用于薄膜10中，可使用較大的纖維層，并且因此流速較大。為了比較的目的，替代上述水道，在具有和不具有薄膜10的試驗設(shè)備中，測試上述系統(tǒng)的氣-液質(zhì)量轉(zhuǎn)移能力。淡水取代了微生物生長溶液，且CO2是從環(huán)境的、溫室大氣中獲得。圖5的圖表中示出的測試數(shù)據(jù)表示三次試驗運行的平均值，所有數(shù)據(jù)都在每個采樣點的平均值的10%以內(nèi)。兩個曲線表示在適當位置對于具有和不具有薄膜10的試驗運行在水道的水中測量的無機碳水平。結(jié)果表明與無薄膜構(gòu)型相比較，薄膜質(zhì)量轉(zhuǎn)移速率在初始質(zhì)量轉(zhuǎn)移速率方面有顯著增加(50%)，且該速率幾乎恒定直到飽和，這與無薄膜構(gòu)型明顯不同。當對于兩種構(gòu)型無機碳水平達到飽和時，在薄膜輔助構(gòu)型中質(zhì)量轉(zhuǎn)移速率要高出大于250%。還考慮的是該速率對于其他可溶性氣相物質(zhì)也類似的。圖5中示出的測試結(jié)果表明薄膜10實際上消除對碳轉(zhuǎn)移的水側(cè)質(zhì)量轉(zhuǎn)移阻力(water-side mass transfer resistance to carbon transfer) 勾M的 近直線的質(zhì)量轉(zhuǎn)移特征。因此，可以猜測在支持光合作用的水體中使用薄膜10將碳從氣相中轉(zhuǎn)移到液相中將顯著地增加。返回參考圖2中示出的示例性工廠布局圖，光源20，如太陽或光纖陣列，將光子供應(yīng)給系統(tǒng)的微生物用于驅(qū)動光合作用。光源20可設(shè)置在室16上方(如圖2所示)，或在相對于薄膜10的位置，從而優(yōu)化藍細菌生長和二氧化碳吸收。應(yīng)當考慮的是可以使薄膜10成角度從而在清晨或黃 昏數(shù)小時期間將太陽光反射到水池11中。雖然在強太陽光時這樣的反射相對微弱，當太陽在天空中較低時，如在日出或日落時(這時太陽光可以另外地具有相對于水池表面較低的入射角)，作用是顯著的。在低入射角度時，與被吸收相比較，光更有可能由水池表面反射，使得通過自養(yǎng)生物體捕獲光子困難得多。通過利用薄膜10作為反射表面，在清晨和日落數(shù)小時內(nèi)可用光子的數(shù)目可顯著增加，由此提高水池11中藻類生長速率。在圖2中，每個薄膜10在容納室16中都是類似取向的。薄膜10能夠以相對于室16頂部九十度的角度取向，但該角度可根據(jù)特定單元的需要而改變。薄膜10可固定在室16內(nèi)適當位置，可增量地移動，或可連續(xù)移動，從而優(yōu)化暴露于煙道氣和/或光源。當在容納室16中時由于流動障礙，薄膜10的取向提供最小功率損耗。并未考慮可以由本發(fā)明的薄膜10中收獲以附著模式生長的光養(yǎng)生物體，但是這類收獲可以通過下面說明的過程來實現(xiàn)。收獲是從薄膜和水池中移去成熟的光合微生物。收獲是有利的，因為二氧化碳消耗速率隨著藍細菌生長速率減慢而降低。因此，收獲藍細菌為進一步生長騰出空間使二氧化碳吸收達到最大值。收獲方法涉及用大量液體以周期性間隔沖洗薄膜10。來自大量沖洗液體的動量足夠克服將微生物保持在薄膜上的粘附力，使得許多微生物從薄膜10中移去。通過差壓供水系統(tǒng)在容納室16中發(fā)生收獲，所述差壓供水系統(tǒng)在低遞送壓力下作為營養(yǎng)物遞送滴加系統(tǒng)，以及在高遞送壓力下作為藻類收獲系統(tǒng)起作用。在正常條件下，薄膜10通過毛細管作用水合。在收獲條件下，流體遞送作用增加，產(chǎn)生高流動剝離(sheeting)作用，其從薄膜10上移去顯著百分比的微生物。導致薄膜10部分清潔的收獲是優(yōu)選的。部分清潔是指在清潔后，足夠的藍細菌保持粘附從而重新聚集于(r印opulate)薄膜10。避免生長滯后是理想的，由此使系統(tǒng)中二氧化碳的吸收達到最大值。收獲的細胞累積在容納室16底部的淤漿中。除去收獲的細胞，將新鮮的生長溶液應(yīng)用于保持在薄膜10上的年輕細胞上。結(jié)合附圖的詳細描述主要旨在作為本發(fā)明當前優(yōu)選實施方式的說明，而并非旨在表示可構(gòu)建或利用本發(fā)明的唯一形式。該描述結(jié)合所示實施方式給出實施本發(fā)明的設(shè)計、功能、裝置、以及方法。然而，應(yīng)該理解的是，可通過不同實施方式實現(xiàn)相同或等效的功能和特征，所述不同實施方式也旨在包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，且在不偏離本發(fā)明或隨附權(quán)利要求的范圍下可以做出多種修改。
權(quán)利要求
1.一種使用系統(tǒng)增強將至少一種可溶性氣體物質(zhì)從氣相中質(zhì)量轉(zhuǎn)移到水相的方法，所述系統(tǒng)具有由安裝在氣流中的纖維形成的至少一個薄膜，在所述薄膜下面并與其接觸的流體儲存器，設(shè)置在所述薄膜上以及所述流體儲存器中的多個光合微生物，包括液體傳送導管的水和營養(yǎng)物遞送裝置，所述液體傳送導管在所述薄膜頂部邊緣附近具有至少一個開口用于將水溶液遞送到所述薄膜頂部邊緣附近的導管中，其中所述薄膜允許所述水溶液通過毛細管作用流過所述薄膜，所述方法包括以足以形成水溶液膜的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中，流過厚度基本上等于至少一些薄膜纖維厚度的薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中遞送所述水溶液的步驟進一步包括以在約0.5加侖至約2.5加侖/分鐘/水平英尺薄膜范圍內(nèi)的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中遞送所述水溶液的步驟進一步包括以在約0.75加侖至約2.25加侖/分鐘/水平英尺薄膜范圍內(nèi)的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中遞送所述水溶液的步驟進一步包括以在約I加侖至約2加侖/分鐘/水平英尺薄膜范圍內(nèi)的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中遞送所述水溶液的步驟進一步包括以在約1.25加侖至約1.5加侖/分鐘/水平 英尺薄膜范圍內(nèi)的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中遞送所述水溶液的步驟進一步包括以約1.3加侖/分鐘/水平英尺薄膜的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括將所述薄膜取向從而將最佳量的光反射到所述流體儲存器中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括使所述水溶液流過具有在約0.1毫米至約0.5毫米范圍內(nèi)的邊界層厚度的所述薄膜纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括使所述水溶液流過具有在約0.2毫米至約0.4毫米范圍內(nèi)的邊界層厚度的所述薄膜纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括使所述水溶液流過具有約0.3毫米的邊界層厚度的所述薄膜纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括在所述氣流中至少包括CO2的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括在所述氣流中至少包括NOx的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括在所述氣流中至少包括SOx的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括在所述氣流中至少包括NH3的步驟。
15.一種使用系統(tǒng)用于增強將至少一種可溶性氣體物質(zhì)從氣相中質(zhì)量轉(zhuǎn)移到液相中的改進設(shè)備，所述系統(tǒng)具有安裝在氣流中的至少一個薄膜，在所述薄膜下面并與其接觸的流體儲存器，設(shè)置在所述薄膜上和所述流體儲存器中的多個光合微生物，以及包括液體傳送導管的水溶液遞送裝置，所述液體傳送導管在所述至少一個薄膜頂部邊緣附近具有至少一個開口用于將水溶液遞送到所述薄膜頂部邊緣附近的導管中，其中所述薄膜允許所述水溶液通過毛細管作用流過所述薄膜，所述改進包括所述薄膜由纖維形成，其中至少一些纖維具有基本上等于流過所述纖維的水溶液邊界層厚度的厚度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的改進設(shè)備，進一步包括以在約0.5加侖至約2.5加侖/分鐘/水平英尺薄膜范圍內(nèi)的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的改進設(shè)備，進一步包括以在約0.75加侖至約2.25加侖/分鐘/水平英尺薄膜范圍內(nèi)的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的改進設(shè)備，進一步包括以在約I加侖至約2加侖/分鐘/水平英尺薄膜范圍內(nèi)的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的改進設(shè)備，進一步包括以在約1.25加侖至約1.5加侖/分鐘/水平英尺薄膜范圍內(nèi)的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的改進設(shè)備，進一步包括以約1.3加侖/分鐘/水平英尺薄膜的流速通過所述薄膜將所述水溶液遞送到所述流體儲存器中的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的改進設(shè)備，其中至少一些纖維具有在約0.1毫米至約0.5毫米范圍內(nèi)的厚度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的改進設(shè)備，其中至少一些纖維具有在約0.2毫米至約0.4毫米范圍內(nèi)的厚度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的改進設(shè)備，其中至少一些纖維具有約為0.3毫米的厚度。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的改進設(shè)備，其中所述至少一種可溶性氣體物質(zhì)包括C02。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的改進設(shè)備，其中所述至少一種可溶性氣體物質(zhì)包括NOx。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的改進設(shè)備，其中所述至少一種可溶性氣體物質(zhì)包括SOx。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的改進設(shè)備，其中所述至少一種可溶性氣體物質(zhì)包括NH3。
全文摘要
本發(fā)明公開了使用懸掛在水池上方的垂直薄膜增強氣液轉(zhuǎn)移速率和藻類生長的方法，其中所述薄膜由纖維形成。水溶液通過一系列集管施加于薄膜的頂部邊緣。通過重力輔助的毛細管作用隨著水溶液通過薄膜向下遷移，所述薄膜暴露于包含可溶性氣體物質(zhì)的氣流。所述水溶液從所述氣流收集所述可溶性氣體，因此促進光合生物體在所述薄膜上和所述水池中生長。所述薄膜有助于以約1.3加侖/分鐘/縱英尺薄膜的優(yōu)選速率將水溶液逐步引入水池中，以便優(yōu)化將可溶性物質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)移到液相中，而不會快速地酸化水池并損害所述光養(yǎng)生物體。
文檔編號C12M1/04GK103153432SQ201180045970
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者戴維·J·貝利斯, 本·斯圖爾特 申請人:俄亥俄大學