一種薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，所述多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)和溫室系統(tǒng)；所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)包括養(yǎng)殖裝置和循環(huán)系統(tǒng)，所述養(yǎng)殖裝置包括底面和相應(yīng)的支撐框架；所述養(yǎng)殖裝置與循環(huán)系統(tǒng)呈閉環(huán)連接；所述溫室系統(tǒng)位于養(yǎng)殖裝置下方。本實用新型將薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)支撐框架作為溫室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主體，將薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)與溫室系統(tǒng)結(jié)合，在進行微藻養(yǎng)殖的同時，開展動植物養(yǎng)殖，實現(xiàn)了土地的立體化、資源化利用，為發(fā)展生態(tài)能源、生態(tài)農(nóng)業(yè)開辟了新模式。
【專利說明】一種薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光合微生物/植物細胞可以利用太陽能、水和簡單的礦物質(zhì)合成有機物及氫氣、氧氣、甲烷等形式的無機物。微藻是一類個體微小的光能自養(yǎng)型/兼養(yǎng)型、單細胞/簡單多細胞生物，具有分布廣泛、種類繁多、光合效率高、生長速度快、適應(yīng)性強等特點。
[0003]規(guī)模化、高產(chǎn)養(yǎng)殖是制約微藻產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸，低成本、高效養(yǎng)殖系統(tǒng)的開發(fā)是微藻規(guī)?；a(chǎn)的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段立體光生物反應(yīng)器仍普遍存在著成本高、不易放大等問題，當(dāng)前眾多企業(yè)仍繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的“跑道池”進行微藻規(guī)?；B(yǎng)殖。傳統(tǒng)跑道池多為橢圓形或圓形的淺池，池中藻液一般為15?30cm深，通過滾筒狀攪拌槳對藻液進行持續(xù)攪拌(Borowitzka, 1999)，從而實現(xiàn)整池藻液的循環(huán)流動，以使藻液中藻細胞及各營養(yǎng)物分布均一，并增大藻細胞見光率。但應(yīng)用跑道池的養(yǎng)殖產(chǎn)量一直不夠理想。其主要原因在于:一方面，池中藻液深度大，陽光攝入液面幾厘米后即衰減為零，僅表面薄層藻細胞可見光，進行光合作用；另一方面，藻液混合動力僅靠攪拌槳提供，使得藻液在豎直方向上的混合度較差，表層細胞見光過剩、生長受到抑制，而底層細胞見光不足、生長受到限制。此外，應(yīng)用跑道池的養(yǎng)殖終濃度亦不理想(僅約0.5g/L，US5981271)，導(dǎo)致收集、脫水等后處理過程處理量大，進而增加了最終藻產(chǎn)品的成本。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)公開的一些養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖面與地面間的空間未被利用，空間及資源利用率低；大多養(yǎng)殖系統(tǒng)中液層深度大；并多以硬質(zhì)材料制作養(yǎng)殖面，不但硬質(zhì)材料自身的重量會對支撐結(jié)構(gòu)的強度有較高要求，而且對支撐結(jié)構(gòu)的制造和安裝精度要求也較高，工程成本及難度更高。
[0005]現(xiàn)有的一些養(yǎng)殖系統(tǒng)最小單元均由至少兩個養(yǎng)殖面構(gòu)成，其并非必要，且于室外應(yīng)用時由于最小單元內(nèi)兩養(yǎng)殖面傾斜方向相反，會造成最小單元內(nèi)及相鄰單元間的養(yǎng)殖面相互擋光。另外，有些養(yǎng)殖系統(tǒng)還存在應(yīng)用性差(二氧化碳利用率低、無法應(yīng)對不良天氣以保障產(chǎn)品品質(zhì)、無控溫措施)、藻液豎直方向混合不足、能量來源單一等問題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的首先在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的空間利用率低(養(yǎng)殖面與地面間的空間未被利用)、難以實現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)，液層深度大、豎直方向混合差，等問題，提出一種薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
[0007]本實用新型的目的還在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的系統(tǒng)內(nèi)單元及相鄰單元間養(yǎng)殖面相互擋光，硬質(zhì)材料的養(yǎng)殖面對支撐框架的強度及制造精度要求高、工程成本及難度高，無控溫設(shè)施，無質(zhì)量保障設(shè)施，CO2氣體補給方式效率低，促混效果差，能量來源單一等技術(shù)問題。
[0008]本實用新型提出一種空間利用率高，可多聯(lián)產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，可適當(dāng)控溫，能夠在一定程度上保障藻產(chǎn)品質(zhì)量，CO2利用率高的低成本薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
[0009]為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0010]—種薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),所述多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)和溫室系統(tǒng)；所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)包括養(yǎng)殖裝置和循環(huán)系統(tǒng)，所述養(yǎng)殖裝置包括底面和相應(yīng)的支撐框架；所述養(yǎng)殖裝置與循環(huán)系統(tǒng)呈閉環(huán)連接；所述溫室系統(tǒng)位于養(yǎng)殖裝置下方。
[0011]以下作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，但不作為本實用新型提供的技術(shù)方案的限制，通過以下技術(shù)方案，可以更好的達到和實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)目的和有益效果。
[0012]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述底面上的液層深度小于IOcm ;所述液層深度優(yōu)選小于5cm,進一步優(yōu)選小于3cm,再優(yōu)選小于2cm,再進一步優(yōu)選小于Icm,最優(yōu)選4?8_。
[0013]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)含一個底面。
[0014]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)的底面上方還設(shè)置蓋膜；優(yōu)選地，所述底面和蓋膜構(gòu)成可拆卸的封閉/半封閉腔；優(yōu)選地，蓋膜可經(jīng)傳動裝置放下或收起；優(yōu)選地，所述蓋膜為透光膜，進一步優(yōu)選防紅外膜或高透光膜。
[0015]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述防紅外膜為紅外發(fā)電膜。
[0016]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述底面為柔性面；所述柔性面覆蓋于支撐框架的上表面，與支撐框架固定連接，構(gòu)成養(yǎng)殖裝置。
[0017]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述底面中部為流動區(qū)；所述底面各邊緣中，至少與藻液流動方向平行的兩邊緣高于流動區(qū)，形成溢流堰；所述溢流堰與流動區(qū)的夾角優(yōu)選為90度。
[0018]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述底面呈水平或具一定坡度放置；所述坡度優(yōu)選小于10度，進一步優(yōu)選小于5度，最優(yōu)選小于2度。
[0019]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在底面表面或其上方加設(shè)促混結(jié)構(gòu)。
[0020]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述支撐框架中與底面直接接觸的為第一支撐梁，所述第一支撐梁擺放方向垂直于底面上的藻液流動方向。
[0021]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述支撐框架的各邊緣中，至少與藻液流動方向平行的兩邊緣高于支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)其他部分。
[0022]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述支撐框架為骨架狀結(jié)構(gòu)，其由單一材料制成整體模型，或由多模塊、單一 /多種材料拼接組裝制成。
[0023]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述支撐框架中加設(shè)坡度調(diào)節(jié)裝置和張力調(diào)節(jié)裝置。
[0024]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述底面上設(shè)有補氣槽；所述補氣槽優(yōu)選位于底面中上部或中部。
[0025]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述循環(huán)系統(tǒng)包括導(dǎo)管、提升裝置、緩沖罐和布液裝置；所述導(dǎo)管從底面上藻液流動方向的末端延伸到藻液流動方向的起端；所述布液裝置與導(dǎo)管末端相連，位于藻液流動方向的起端。
[0026]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述提升裝置為泵。[0027]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述緩沖罐或?qū)Ч苌显O(shè)有控溫裝置及收集裝置。
[0028]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述提升裝置為離心泵、潛水泵或氣液混合泵，所述緩沖罐與導(dǎo)管串接；或，所述提升裝置為氣液混合泵，所述緩沖罐與導(dǎo)管并接。
[0029]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述溫室系統(tǒng)以底面為頂，以支撐框架為其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，附以溫室膜材料形成溫室。
[0030]優(yōu)選地，在本實用新型提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述緩沖罐設(shè)置于溫室內(nèi)。
[0031]與已有技術(shù)方案相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0032]本實用新型提供的技術(shù)方案以薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)支撐框架作為溫室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主體，將薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)與溫室系統(tǒng)結(jié)合，利用了薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖面下方的空間，在進行微藻養(yǎng)殖的同時，可以在溫室系統(tǒng)中開展動植物養(yǎng)殖，實現(xiàn)了土地的立體化、資源化利用，實現(xiàn)了多聯(lián)產(chǎn)，為發(fā)展生態(tài)能源、生態(tài)農(nóng)業(yè)開辟了新模式。
[0033]此外，本實用新型提供的優(yōu)選的技術(shù)方案中:底面選用柔性面不僅可確保現(xiàn)有技術(shù)功能，同時其自身質(zhì)量相對非柔性材料而言普遍較輕，從而降低了對支撐的強度要求。且柔性膜對支撐框架結(jié)構(gòu)及施工精度要求相對低些，若沿液體流動方向上，不同位置的支撐梁高度與設(shè)計高度略有出入，則不對柔性面鋪設(shè)構(gòu)成限制。加之第一支撐梁沿與藻液流動方向垂直的方向鋪設(shè)，在支撐梁建設(shè)高度與設(shè)計高度略有出入時，藻液在柔性面上將呈現(xiàn)“瀑布流”更利于混合。
[0034]所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)養(yǎng)殖系統(tǒng)中液層深度大、豎直方向混合差等缺陷造成的表層藻細胞見光過剩、底層藻細胞見光不足、養(yǎng)殖終濃度低等不足，有效提高了單位體積藻液中各藻細胞見光幾率、光利用效率高。
[0035]所述養(yǎng)殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、易于施工，可建于地上、半地上、地下，可利用自然土地、山地、丘陵等作為支撐結(jié)構(gòu)，依地勢建設(shè)養(yǎng)殖單元，具有更大應(yīng)用潛力和低成本化空間。
[0036]所述養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)含一個底面，底面可平、可曲、可呈任意形狀，可水平安置也可傾斜安置(大方向基本一致)，避免了養(yǎng)殖單元內(nèi)及養(yǎng)殖單元間養(yǎng)殖面相互擋光的問題。
[0037]溫室系統(tǒng)內(nèi)具有補光/照明、及控溫設(shè)施，且一舉兩得，可同時實現(xiàn)為薄層系統(tǒng)中藻液補光、控溫，為溫室系統(tǒng)中植物補光/動物照明、控溫，利于精細化養(yǎng)殖。
[0038]底面上設(shè)補氣槽，為藻細胞生長補充了營養(yǎng)物(特別是碳源)，避免了長養(yǎng)殖面、高密度養(yǎng)殖過程中的碳源限制。微藻養(yǎng)殖過程中碳源除直接以氣態(tài)補入外，還可以CO2溶氣水形式補入，溶氣水中CO2于常溫、常壓下以微小氣泡形式析出與藻液充分接觸，從而提高CO2利用效率。
[0039]具有多種控溫設(shè)施/手段(設(shè)防紅外蓋膜降溫，或緩沖罐集中控溫、或?qū)Ч芸販?，或通過在溫室內(nèi)噴淋/供暖對薄層系統(tǒng)降溫/升溫)，使該系統(tǒng)可應(yīng)用范圍更廣，利于精細
化養(yǎng)殖。
[0040]蓋膜結(jié)構(gòu)可有效避免不良天氣(如大風(fēng)、沙塵暴)對微藻生長的影響，進而提高藻廣品品質(zhì)。
[0041]利用氣液混合泵同時實現(xiàn)液體輸送及氣液充分混合，提高混合效率，簡化系統(tǒng)。底面表面或其上方加設(shè)促混結(jié)構(gòu)，利于薄層內(nèi)藻液在徑向上的混合，以進一步提高光利用效率。支撐框架中加設(shè)坡度調(diào)節(jié)裝置和張力調(diào)節(jié)裝置，可實現(xiàn)底面坡度和表面張度的調(diào)節(jié)。
[0042]營養(yǎng)物質(zhì)(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài))可通過補料系統(tǒng)從循環(huán)系統(tǒng)及養(yǎng)殖面上任意位置補入。
[0043]系統(tǒng)運轉(zhuǎn)動能可由風(fēng)車、水車等裝置提供，以利用所處區(qū)域自然/可再生/廢棄能源，降低不可再生能源消耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1是本實用新型薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2是本實用新型薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖3是本實用新型實施例1所述薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖4是本實用新型實施例2所述薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖中:1_底面；2-蓋膜；3_支撐框架；3-1_第一支撐梁；3_2_縱向承重梁；3_3_門型支撐；4_補氣槽；5_溫室；6_促混結(jié)構(gòu)；7_緩沖罐；8_提升裝置；10_導(dǎo)管；11-布液裝置。
[0049]下面對本實用新型進一步詳細說明。但下述的實例僅僅是本實用新型的簡易例子，并不代表或限制本實用新型的權(quán)利保護范圍，本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【具體實施方式】
[0050]為更好地說明本實用新型，便于理解本實用新型的技術(shù)方案，本實用新型的典型但非限制性的實施例如下:
[0051]如圖1和圖2所示，一種薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，所述多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)和溫室系統(tǒng)；所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)包括養(yǎng)殖裝置和循環(huán)系統(tǒng)，所述養(yǎng)殖裝置包括底面I和相應(yīng)的支撐框架3 ;所述養(yǎng)殖裝置與循環(huán)系統(tǒng)呈閉環(huán)連接；所述溫室系統(tǒng)位于養(yǎng)殖裝置下方。
[0052]本實用新型將薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)與溫室系統(tǒng)相結(jié)合，利用了薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)底面的下方空間建造溫室系統(tǒng)，并在其中開展動植物養(yǎng)殖，提高了空間利用率。溫室系統(tǒng)在對溫室內(nèi)動植物照明/補光的同時，透過底面對其上面流動的藻液補光。營養(yǎng)物質(zhì)通過循環(huán)系統(tǒng)補入整個養(yǎng)殖體系中。
[0053]所述底面I上的液層深度小于IOcm ;所述液層深度優(yōu)選小于5cm，進一步優(yōu)選小于3cm,再優(yōu)選小于2cm,再進一步優(yōu)選小于Icm,最優(yōu)選4?8mm。
[0054]所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)含一個底面1，結(jié)構(gòu)簡單，避免了在同一單元內(nèi)相互擋光。
[0055]本實用新型所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)的底面I上方還設(shè)置蓋膜2。所述底面I和蓋膜2構(gòu)成可拆卸的封閉/半封閉腔。所述蓋膜2為透光膜，進一步優(yōu)選防紅外膜；所述防紅外膜優(yōu)選為紅外發(fā)電膜。防紅外膜可以有效阻隔引起升溫的紅外線，使可用于光合作用的可見光進入并照射在養(yǎng)殖面上，利于在高溫氣候區(qū)域進行養(yǎng)殖?；蛩錾w膜2優(yōu)選為高透光材料，具有防風(fēng)沙、保溫作用，適用于風(fēng)沙氣候及早晚溫差較大的地區(qū)或早春/晚秋季節(jié)。蓋膜2可根據(jù)具體養(yǎng)殖情況的要求，可經(jīng)傳動裝置放下或收起。當(dāng)?shù)酌鍵為透明材料時，可利用溫室內(nèi)的照明、降溫及供暖設(shè)施間接為在底面I上流動的藻液進行補光、降溫及保溫。
[0056]所述底面I為柔性面；所述柔性面覆蓋于支撐框架3的上表面，與支撐框架3固定連接，構(gòu)成養(yǎng)殖裝置。底面I可平、可曲，可呈任意形狀(如階梯狀、波狀、圓形、任意多邊形等，不限于此)，其表面光滑或設(shè)有促混結(jié)構(gòu)。底面I可水平安置也可具一定坡度傾斜安置(大方向基本一致)，優(yōu)選傾斜安置。所述坡度優(yōu)選小于10度，進一步優(yōu)選小于5度,最優(yōu)選小于2度。
[0057]所述底面I中部為流動區(qū)，供藻液流動；所述底面I各邊緣中，至少與藻液流動方向平行的兩邊緣高于流動區(qū)，形成溢流堰，以維持柔性面上藻液的厚度，并可防止流速控制不當(dāng)時沿柔性面流動的藻液溢出。底面I的形狀、溢流堰的高度、溢流堰與流動區(qū)的夾角由支撐框架3決定。所述溢流堰與流動區(qū)的夾角優(yōu)選為90度。
[0058]所述柔性面材料為無毒性、耐海水腐蝕的材料，優(yōu)選膜或布狀防滲材料，進一步優(yōu)選棚膜、建筑膜、土工膜、篷布、苫布或油布；所述棚膜選自PVC、PE、EVA、PEP或其復(fù)合膜。典型但非限制性的例子包括:PVC，PEP,建筑膜，篷布，EVA和PE的復(fù)合膜，苫布，油布，PVC和PEP的復(fù)合膜，土工膜等，皆可用于實施本實用新型。
[0059]本實用新型所述底面I表面或其上方加設(shè)促混結(jié)構(gòu)6，從而使藻液在沿底面I流動過程中，在薄層內(nèi)形成湍流，利于薄層內(nèi)藻液在徑向上的混合，以進一步提高光利用效率。本實用新型所述“促混結(jié)構(gòu)”意指在底面表面或上方設(shè)置能夠促進藻液混合的結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域人員能夠獲得的其他能夠增強薄層內(nèi)藻液混合的結(jié)構(gòu)均可用于本實用新型。
[0060]所述支撐框架3中與底面I直接接觸的為第一支撐梁3-1，所述第一支撐梁3-1擺放方向垂直于底面I上的藻液流動方向，使底面整體平坦或呈輕度階梯狀，使藻液均勻平緩流動或呈“瀑布流”。其中，本實用新型所述底面優(yōu)選為整體平坦的結(jié)構(gòu)形式，但由于施工過程中的原因，很難保證底面的完全平坦。例如第一支撐梁3-1由于采取了垂直于藻液流動方向的方式鋪設(shè)，可能會出現(xiàn)由于間距較遠的門型支撐安置高度的差異，造成局部坡度有別于整體坡度的現(xiàn)象，即本實用新型所謂的“輕度階梯狀”的底面形式，該形式也可實現(xiàn)本實用新型目的。另外，本實用新型采用了柔性面，形成的平坦或輕度階梯狀的底面均可實施本實用新型，對土建施工的要求不是非常嚴格，應(yīng)用性強。
[0061]所述支撐框架3的各邊緣中，至少與藻液流動方向平行的兩邊緣高于支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)其他部分，即其沿藻液流動方向縱截面呈近似凹型。所述支撐框架3為骨架狀結(jié)構(gòu)，其由單一材料制成整體模型，或由多模塊、單一 /多種材料拼接組裝制成。
[0062]所述支撐框架3由天然材料或合成材料構(gòu)成。所述天然材料選自金屬、土、磚、石、木或竹；所述合成材料選自塑料、混凝土或塑鋼。所述支撐框架3材料的典型但非限制性的例子包括:金屬，磚，石，塑料，混凝土，竹，塑鋼，土等，皆可用于實施本實用新型。
[0063]所述支撐框架3中加設(shè)坡度調(diào)節(jié)裝置和張力調(diào)節(jié)裝置。所述柔性面坡度可通過坡度調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)調(diào)節(jié)，表面張度可通過張力調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
[0064]所述底面I上設(shè)有補氣槽4 ;所述補氣槽4優(yōu)選位于底面I中上部或中部。在底面I上設(shè)補氣槽4的目的是為在底面I上流動的藻液補充碳源。微藻養(yǎng)殖過程中碳源可以CO2溶氣水或固態(tài)/液態(tài)含碳化合物的形式補入。
[0065]所述循環(huán)系統(tǒng)包括導(dǎo)管10、提升裝置8、緩沖罐7和布液裝置11 ;所述導(dǎo)管10從底面I上藻液流動方向的末端延伸到藻液流動方向的起端；所述布液裝置11與導(dǎo)管10末端相連，位于藻液流動方向的起端；
[0066]所述提升裝置8為泵。導(dǎo)管10在提升裝置8的作用下將流至底面I 一端的藻液輸送至底面I另一端，使藻液呈薄層狀，均勻的沿底面I流動，如此循環(huán)往復(fù)。所述緩沖罐7或?qū)Ч?0上設(shè)有控溫裝置及收集裝置。
[0067]在本實用新型中，緩沖罐7可作為藻液與氣體(含CO2組分)混合的場所或藻液的臨時儲存場所(根據(jù)工藝要求，作為儲存場所時有時也會鼓入含CO2組分的氣體)，依此選擇泵的種類。
[0068]所述提升裝置8為離心泵、潛水泵或氣液混合泵。本實用新型利用氣液混合泵進行液體輸送和氣液充分混合。
[0069]當(dāng)緩沖罐作為藻液與氣體(含CO2組分)或溶氣水(含CO2組分)或營養(yǎng)物質(zhì)的混合場所時，所述提升裝置8優(yōu)選離心泵、潛水泵或氣液混合泵，所述緩沖罐7與導(dǎo)管10串接。此時，主路閥關(guān)閉，與緩沖罐7相連的支路閥開啟(緩沖罐7開口或與外界相通)，含有0)2組分的氣體或含有CO2組分的溶氣水或可促進微藻生長的營養(yǎng)液通入緩沖罐7中，優(yōu)選沿緩沖罐7底部通過微孔分布器后再與緩沖罐7中藻液接觸，這樣形成的含有CO2組分的均勻微氣泡可與藻液進行更充分的接觸，以利于CO2或營養(yǎng)物質(zhì)與藻液充分混合。
[0070]當(dāng)緩沖罐作為藻液的臨時儲存場所時，所述提升裝置8為氣液混合泵以同時實現(xiàn)液體輸送和氣液充分混合，此時，緩沖罐7與導(dǎo)管10并接，主路閥開啟，與緩沖罐7相連的支路閥關(guān)閉(此時含有CO2組分的氣體經(jīng)泵與藻液充分混合，以提供微藻生長所需營養(yǎng)物質(zhì))。
[0071]在夜晚或不良天氣時，也可將主路閥關(guān)閉，與緩沖罐7相連的支路閥開啟，使藻液存入緩沖罐7，根據(jù)養(yǎng)殖工藝需求可在緩沖罐7中通入氣體(優(yōu)選含有CO2組分的氣體)。此時緩沖罐7為存儲藻液的場所，且緩沖罐7可設(shè)置于底面I下的溫室5外或溫室內(nèi)，優(yōu)選設(shè)置于溫室5內(nèi)，還可配以相應(yīng)的控溫裝置、收集裝置，分別實現(xiàn)藻液集中控溫和藻細胞收集。
[0072]本實用新型所述導(dǎo)管10材料優(yōu)選為耐海水腐蝕的材料，進一步優(yōu)選為塑料或襯塑金屬。所述塑料優(yōu)選PVC。
[0073]所述導(dǎo)管10上可設(shè)有控溫裝置、收集裝置。
[0074]營養(yǎng)物質(zhì)(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài))除上述補入方式外，還可通過補料系統(tǒng)在循環(huán)系統(tǒng)其他位置(如導(dǎo)管10)或底面I上加入。所述溫室系統(tǒng)以底面I為頂，以支撐框架3為其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，附以溫室膜材料形成溫室5。溫室5內(nèi)設(shè)照明、供暖、噴淋等動植物養(yǎng)殖配套設(shè)施。這些配套設(shè)施不僅可用于溫室內(nèi)動植物養(yǎng)殖，還可用于薄層系統(tǒng)的補光、供暖、降溫，從而使底面I上流淌的微藻能夠更好的生長。
[0075]所述多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)動能可通過風(fēng)車或水車提供，以利用所處區(qū)域自然/可再生能源，降低不可再生能源消耗。
[0076]實施例1
[0077]如圖3所示，本實施例中，底面I由EVA棚膜制成，附著于第一支撐梁3_1上并繃緊構(gòu)成養(yǎng)殖裝置。底面I呈長方形，總長50米、寬10米。沿支撐框架3傾斜設(shè)置，其高端距地面3米、低端距地面2米。第一支撐梁3-1沿底面I短邊鋪設(shè)(即橫向鋪設(shè)、與藻液流動方向垂直)、間距0.5米，縱向承重梁3-2位于第一支撐梁3-1之下、沿底面I長邊方向鋪設(shè)(即縱向鋪設(shè)、與藻液流動方向平行)、間距2.5米；最底部設(shè)門型支撐3-3、間距10米。門型支撐3-3外附以EVA棚膜(底面)，形成以底面I為頂?shù)臏厥蚁到y(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有噴淋、補光及供暖等設(shè)施。蓋膜2亦由EVA棚膜制成，距底面10.2米，與底面I形成可拆卸的封閉腔。當(dāng)自然環(huán)境溫度低于微藻生長所需溫度時，雙層膜結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了較好的保溫功能，加之溫室5內(nèi)供暖，可保障適宜的微藻生長溫度(25°C)，夜間溫室5內(nèi)補光燈可開啟，在為溫室5內(nèi)所養(yǎng)植物補光(或?qū)游锾峁┱彰?的同時，燈光透過底面照射到底面上流動的藻液，從而實現(xiàn)微藻在夜間的持續(xù)培養(yǎng)。此外，雙層膜結(jié)構(gòu)在抵御風(fēng)沙等不良天氣方面也具有很好的效果。維持養(yǎng)殖面上液層厚度約6_。以離心泵為動力輸入裝置，主路閥關(guān)閉，與緩沖罐相連的支路閥開啟，CO2與空氣的混合氣(其中CO2濃度為5%)經(jīng)由孔徑為0.2mm的微孔曝氣裝置將混合氣體通入緩沖罐中，為微藻生長提供碳源。當(dāng)藻液濃度(以小球藻為例)達25g/L左右時，收集藻液中1/2藻細胞后補入培養(yǎng)液繼續(xù)養(yǎng)殖。養(yǎng)殖過程中，以初始養(yǎng)殖體積及培養(yǎng)液組成為基礎(chǔ)，定期補加水及N、P等營養(yǎng)元素。
[0078]該系統(tǒng)中，根據(jù)養(yǎng)殖工藝需求，若夜間或寒冷或高溫天氣停止養(yǎng)殖，可將藻液集中存儲于緩沖罐7內(nèi)(充或不充含CO2組分的氣體)，緩沖罐7建于溫室5內(nèi)(較優(yōu))，集中控溫。此外，在正常養(yǎng)殖過程中，也可以通過在導(dǎo)管10上附加控溫設(shè)施，使藻液在流經(jīng)導(dǎo)管10的過程中實現(xiàn)控溫。
[0079]此外，該系統(tǒng)中底面I上可設(shè)計特征結(jié)構(gòu)(促混結(jié)構(gòu)6)，以促進在其上流動的藻液充分混合。蓋膜2可設(shè)計成非固定式模式，根據(jù)養(yǎng)殖工藝需求或操作需求適時敞開。
[0080]本實施例將以柔性膜為底面、具有蓋膜結(jié)構(gòu)的薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)與溫室系統(tǒng)相結(jié)合，能夠克服/緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的空間利用率低，硬質(zhì)材料的養(yǎng)殖面對支撐結(jié)構(gòu)的強度及制造精度要求高、工程成本及難度高，無控溫設(shè)施，無質(zhì)量保障設(shè)施，CO2氣體補給方式效率低，兩養(yǎng)殖面相互擋光，促混效果差，能量來源單一等技術(shù)問題，是一種空間利用率高、可多聯(lián)產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可適當(dāng)控溫，可在一定程度上保障藻產(chǎn)品質(zhì)量，CO2利用率高的低成本薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
[0081]實施例2
[0082]如圖4所示，本實施例中，底面I由EVA棚膜制成、呈長方形、總長100米、寬20米。底面I中部(50米處)設(shè)補氣槽4 (深10cm)，補氣槽4中設(shè)微孔補氣管，持續(xù)通入含CO2組分的氣體，補氣槽4處縱向承重梁3-2斷開。底面I高端距地面3.5米，低端距地面2米。以氣液混合泵為動力輸入裝置，主路閥打開，與緩沖罐7相連的支路閥關(guān)閉，CO2與空氣的混合氣(其中CO2濃度為3%)于氣液混合泵處與藻液充分接觸，為微藻生長提供碳源。蓋膜2由防紅外膜制成。養(yǎng)殖面上液層厚度約為8_。其余同實施例1。
[0083]本實施例中蓋膜2由防紅外膜材料制成，在滿足微藻生長所需光照的同時阻擋紅外光進入，實現(xiàn)降溫；在底面I中部設(shè)補氣槽4，通入含CO2組分的氣體，為流動中的藻液補充生長所需碳源。其余與實施例1同。
[0084] 申請人:聲明，本實用新型通過上述實施例來說明本實用新型的詳細結(jié)構(gòu)特征，但本實用新型并不局限于上述詳細結(jié)構(gòu)特征，即不意味著本實用新型必須依賴上述詳細結(jié)構(gòu)特征才能實施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本實用新型的任何改進，對本實用新型所選用部件的等效替換以及輔助部件的增加、具體方式的選擇等，均落在本實用新型的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種薄層養(yǎng)殖多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)和溫室系統(tǒng)；所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)包括養(yǎng)殖裝置和循環(huán)系統(tǒng)，所述養(yǎng)殖裝置包括底面(I)和相應(yīng)的支撐框架(3);所述養(yǎng)殖裝置與循環(huán)系統(tǒng)呈閉環(huán)連接；所述溫室系統(tǒng)位于養(yǎng)殖裝置下方。
2.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述底面(I)上的液層深度小于IOcm0
3.如權(quán)利要求2所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述液層深度小于5cm。
4.如權(quán)利要求3所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述液層深度小于3cm。
5.如權(quán)利要求4所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述液層深度小于2cm。
6.如權(quán)利要求5所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述液層深度小于1cm。
7.如權(quán)利要求6所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述液層深度4~8mm。
8.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)含一個底面(I)。
9.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述薄層養(yǎng)殖系統(tǒng)的底面(I)上方還設(shè)置蓋膜(2)。
10.如權(quán)利要求9所 述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述底面(I)和蓋膜(2)構(gòu)成可拆卸的封閉/半封閉腔。
11.如權(quán)利要求10所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，蓋膜(2)可經(jīng)傳動裝置放下或收起。
12.如權(quán)利要求11所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋膜(2)為透光膜。
13.如權(quán)利要求12所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋膜(2)為防紅外膜或高透光膜。
14.如權(quán)利要求13所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述防紅外膜為紅外發(fā)電膜。
15.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述底面(I)為柔性面；所述柔性面覆蓋于支撐框架(3)的上表面，與支撐框架(3)固定連接，構(gòu)成養(yǎng)殖裝置。
16.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述底面(I)中部為流動區(qū)；所述底面(I)各邊緣中，至少與藻液流動方向平行的兩邊緣高于流動區(qū)，形成溢流堰。
17.如權(quán)利要求16所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述溢流堰與流動區(qū)的夾角為90度。
18.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述底面(I)呈水平或具一定坡度放置。
19.如權(quán)利要求18所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述坡度小于10度。
20.如權(quán)利要求19所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述坡度小于5度。
21.如權(quán)利要求20所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述坡度小于2度。
22.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，在底面(I)表面或其上方加設(shè)促混結(jié)構(gòu)(6)。
23.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐框架(3)中與底面(I)直接接觸的為第一支撐梁(3-1 )，所述第一支撐梁(3-1)擺放方向垂直于底面(I)上的藻液流動方向。
24.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐框架(3)的各邊緣中，至少與藻液流動方向平行的兩邊緣高于支撐框架(3 )內(nèi)其他部分。
25.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐框架(3)為骨架狀結(jié)構(gòu)，其由單一材料制成整體模型，或由多模塊、單一 /多種材料拼接組裝制成。
26.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐框架(3)中加設(shè)坡度調(diào)節(jié)裝置和張力調(diào)節(jié)裝置。
27.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述底面(I)上設(shè)有補氣槽(4)。
28.如權(quán)利要求28所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述補氣槽(4)位于底面(I)中上部或中部。
29.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)系統(tǒng)包括導(dǎo)管(10)、提升裝置(8)、緩沖罐(7)和布液裝置(11);所述導(dǎo)管(10)從底面(I)上藻液流動方向的末端延伸到藻液流動方向的起端；所述布液裝置(11)與導(dǎo)管(10)末端相連，位于藻液流動方向的起端。
30.如權(quán)利要求29所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述提升裝置(8)為泵。
31.如權(quán)利要求29所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖罐(7)或?qū)Ч?10)上設(shè)有控溫裝置及收集裝置。
32.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述提升裝置(8)為離心泵、潛水泵或氣液混合泵，所述緩沖罐(7)與導(dǎo)管(10)串接；或，所述提升裝置(8)為氣液混合泵，所述緩沖罐(7)與導(dǎo)管(10)并接。
33.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述溫室系統(tǒng)以底面(I)為頂，以支撐框架(3)為其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，附以溫室膜材料形成溫室(5)。
34.如權(quán)利要求1所述的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖罐(7)設(shè)置于溫室(5)內(nèi)。
【文檔編號】C12M1/00GK203530295SQ201320461421
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】朱振旗, 王琳, 崔洪亮, 程小雪, 桑俊寶, 盧彥興 申請人:新奧科技發(fā)展有限公司