夠?qū)崟r(shí)、有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)藻細(xì)胞的初步濃縮，提高離心效率，減少離心能耗，降低收獲成本。(3)能夠防止散布的二氧化碳逃逸，提高二氧化碳利用率，更加迅速的調(diào)節(jié)藻液PH。(4)能夠有效促進(jìn)藻液上下層之間的交換，既能防止表層的藻細(xì)胞受到光損傷，亦可使更多的藻細(xì)胞獲得足夠光能，提高總的光合作用效率。
(5)本跑道池能夠?qū)崿F(xiàn)微藻的連續(xù)培養(yǎng)，且培養(yǎng)過程中產(chǎn)生的極少量廢水，可以通過沉淀池蓄積后栗入水處理池中進(jìn)行處理后重新補(bǔ)充至跑道池，從而實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)鹽及水的回收。(6)本發(fā)明所涉裝置成本低，易制造，效率高，有助于降低微藻規(guī)?；囵B(yǎng)的成本。
【附圖說明】
[0036]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0037]圖1是本發(fā)明透明封閉罩的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2為本發(fā)明透明封閉罩實(shí)施例2示意圖。
[0039]圖3為本發(fā)明微氣泡氣浮采收藻細(xì)胞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖4為本發(fā)明跑道池的俯瞰示意圖。
[0041]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3凹槽結(jié)構(gòu)。
[0042]圖中，I透明封閉罩，2第一水流阻擋板，3第二水流阻擋板，4曝氣裝置，5底板，6封閉板，7氣浮板，8卡槽，9曝氣裝置，10跑道池，11藻液面，12湍流補(bǔ)碳裝置，13擋流裝置，14雙槳輪裝置，15收集孔，16凹槽。圖中箭頭代表水流的方向。
【具體實(shí)施方式】
[0043]實(shí)施例1
圖1、3、4、所示，本實(shí)施例提供的利用微氣泡持續(xù)氣浮采收藻細(xì)胞的跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，包括跑道池，跑道池內(nèi)設(shè)湍流補(bǔ)碳裝置、微氣泡氣浮采收裝置、擋流裝置、雙槳輪及下設(shè)的凹槽結(jié)構(gòu)。
[0044]本實(shí)施例提供的微藻跑道池的湍流補(bǔ)碳裝置，包括透明封閉罩和底板，透明封閉罩位于底板上方，透明封閉罩內(nèi)壁和底板上垂直于水流方向設(shè)置水流阻擋板，水流阻擋板和曝氣裝置，曝氣裝置位于底板上并且在水流阻擋板的前面，所述的透明封閉罩中垂直水流方向的前面開口，透明封閉罩兩側(cè)、后面和頂部設(shè)有封閉板。
[0045]所述的透明封閉罩和底板通過四根支柱固定連接在一起。
[0046]本實(shí)施例中水流阻擋板設(shè)有兩塊，第一水流阻擋板位于透明封閉罩內(nèi)壁頂部，第二水流阻擋板位于底板上，第二水流阻擋板位于第一水流阻擋板的后面。
[0047]為減少水流受到的阻力，透明封閉罩兩側(cè)外緣區(qū)域設(shè)計(jì)為具有弧形的“帽子”結(jié)構(gòu)。
[0048]透明封閉罩長(zhǎng)度為跑道池長(zhǎng)度的1/10 ;寬度為跑道池寬度的1/3。
[0049]第一水流阻擋板高度為藻液總高度的1/3 ;第二水流阻擋板為透明封閉罩總高度的1/3 ;第一和第二水流阻擋板之間的距離為總封閉罩長(zhǎng)度的1/4 ;曝氣裝置與第一水流阻擋板之間的距離為總透明封閉罩長(zhǎng)度的1/4。
[0050]透明封閉罩兩側(cè)封閉板高度為藻液總高度的1/7。
[0051]水流阻擋板通過粘結(jié)、鉚釘或螺絲的方式與透明封閉罩和底板可拆卸式固定連接。
[0052]使用時(shí)，將該裝置浸于水中后，水流帶動(dòng)曝氣裝置散布的氣泡向前流動(dòng)，氣泡向前流動(dòng)，同時(shí)向上浮動(dòng)；分別遭遇第一水流阻擋板與封閉罩上部的阻擋；藻液會(huì)在該處形成湍流，藻液與二氧化碳?xì)馀莩浞譁u旋；藻液與氣泡通過第一水流阻擋板與跑道池底部的空隙繼續(xù)向前流動(dòng)，在此過程中氣泡仍會(huì)上浮，但是由于下部的水流遭遇到第二水流阻擋板的阻擋后會(huì)在該阻擋板后方及對(duì)應(yīng)的封閉罩上方再次形成湍流，能夠促進(jìn)藻液與氣泡充分接觸，促使二氧化碳進(jìn)一步溶解；藻液與氣泡繼續(xù)向前流動(dòng)，遭遇封閉罩外緣的阻擋，水流形成第三次湍流后，藻液與氣泡再次充分接觸。同時(shí)在此過程中形成的多次湍流，亦有效使得藻液上下層之間進(jìn)行對(duì)流，促進(jìn)了微藻細(xì)胞的上下翻滾，使得單位水體內(nèi)更多的藻細(xì)胞獲得足夠的光能。
[0053]本實(shí)施例提供的微氣泡氣浮采收藻細(xì)胞裝置，由將收集孔與跑道池的其它區(qū)域分隔開的分隔裝置和微氣泡發(fā)生裝置組成，微氣泡發(fā)生裝置和收集孔位于不同的區(qū)域，微氣泡發(fā)生裝置設(shè)置在跑道池的池底。
[0054]分隔裝置具體結(jié)構(gòu)是:由氣浮板和卡槽組成，卡槽設(shè)置在跑道池末端的兩側(cè)池壁及池底，氣浮板兩側(cè)及下側(cè)通過卡槽固定于跑道池末端的兩側(cè)池壁及池底，通過卡槽將氣浮板固定于跑道池末端半圓形區(qū)域，從而將收集孔周圍的一部分區(qū)域與跑道池的其它區(qū)域有效分隔。
[0055]氣浮板可以沿著兩側(cè)池壁上的卡槽上下移動(dòng)。氣浮板與跑道池壁的夾角是15度。
[0056]氣浮板寬度為跑道池總寬度的1/3 ;氣浮板高度低于跑道池壁高度，高于藻液面2cm0
[0057]卡槽兩側(cè)通過粘接鋁合金結(jié)構(gòu)至跑道池側(cè)壁；池底卡槽通過在池底預(yù)留縫隙構(gòu)建。氣浮板與卡槽可拆卸式連接。
[0058]氣浮板材質(zhì)為具有一定彈性的有機(jī)玻璃薄板。
[0059]本實(shí)施例提供的擋流裝置，是一種適用于微藻跑道池的能夠?qū)ο聦釉逡寒a(chǎn)生阻擋的裝置。具體是在跑道池中間位置，建兩條擋流墻。擋流裝置能夠在使藻液在此發(fā)生湍流，促進(jìn)藻液的上下層交換，從而使下層處于黑暗條件下的藻細(xì)胞翻滾至上層，獲取足夠的光能。擋流墻分別與中間分隔墻和側(cè)墻成20°夾角；高度為6cm;面向水流方向修建坡度為40°斜坡，以減少水流通過擋流墻時(shí)遇到的阻力。兩擋流墻近端之間的垂直距離為跑道池寬度的1/4。
[0060]本實(shí)施例提供的雙槳輪裝置，具體是一種安裝于微藻跑道池兩端的能夠攪拌藻液推動(dòng)藻液前進(jìn)的裝置。雙槳輪系統(tǒng)能夠更加有效的推動(dòng)藻液前進(jìn)，加速藻液在跑道池內(nèi)部的循環(huán)；縮短藻液的上下層交換所需時(shí)間，促進(jìn)藻液表層與大氣的氣體交換，使得更多的藻細(xì)胞獲取足夠的光能，從而提高微藻培養(yǎng)效率。
[0061]雙槳輪位于跑道池的對(duì)角線兩端；雙槳輪同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠更加有效的促進(jìn)藻液前進(jìn)，加速水體循環(huán)。
[0062]實(shí)施例2
如圖2所示，本實(shí)施例提供的微藻跑道池的新型補(bǔ)氣裝置與實(shí)施例1不同的是，所述的透明封閉罩和底板通過2根支柱固定連接在一起。
[0063]實(shí)施例3
如圖5所述，本實(shí)施例與前述的實(shí)施例不同的是，在槳輪下方設(shè)置凹槽結(jié)構(gòu)，能夠使被攪拌的藻液在該處形成向上的反沖力，從而有助于實(shí)現(xiàn)藻液的上下層對(duì)流。凹槽的凹面成弧形，跨度為槳輪葉輪寬度的3倍，最深處為15cm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用微氣泡持續(xù)氣浮采收藻細(xì)胞的跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，包括跑道池，跑道池內(nèi)設(shè)湍流補(bǔ)碳裝置、利用微氣泡持續(xù)氣浮收集跑道池藻細(xì)胞的裝置、擋流裝置、雙槳輪及下設(shè)的凹槽結(jié)構(gòu)； 湍流補(bǔ)碳裝置用于提高二氧化碳的利用率和調(diào)節(jié)藻液PH ; 利用微氣泡持續(xù)氣浮收集跑道池藻細(xì)胞的裝置由將收集孔與跑道池的其它區(qū)域分隔開的分隔裝置和微氣泡發(fā)生裝置組成，微氣泡發(fā)生裝置和收集孔位于不同的區(qū)域；擋流裝置用于對(duì)下層藻液產(chǎn)生阻擋，能夠促進(jìn)藻液上下層的對(duì)流，引起藻細(xì)胞的上下翻滾，提高單位水體接收的有效光能總量； 雙槳輪系統(tǒng)用于增加水流速度，縮短藻液循環(huán)時(shí)間；下方的凹槽，能夠使被攪拌的藻液在此處形成向上的反沖力，促進(jìn)藻液上下層之間的對(duì)流。2.根據(jù)專利要求I所述的微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，所述的湍流補(bǔ)氣裝置包括透明封閉罩和底板，透明封閉罩位于底板上方，透明封閉罩內(nèi)壁和底板上垂直于水流方向設(shè)置水流阻擋板，水流阻擋板和曝氣裝置，曝氣裝置位于底板上并且在水流阻擋板的前面，所述的透明封閉罩中垂直水流方向的前面開口，透明封閉罩兩側(cè)、后面和頂部設(shè)有封閉板。3.根據(jù)專利要求I所述的微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，所述的利用微氣泡持續(xù)氣浮收集跑道池藻細(xì)胞的裝置由將收集孔與跑道池的其它區(qū)域分隔開的分隔裝置和微氣泡發(fā)生裝置組成，微氣泡發(fā)生裝置和收集孔位于不同的區(qū)域，微氣泡發(fā)生裝置設(shè)置在跑道池的池底。4.根據(jù)專利要求I所述的微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，所述的擋流裝置，具體是:在跑道池中間位置，交錯(cuò)建多條擋流墻；擋流墻分別與中間分隔墻和側(cè)墻成15-30°夾角；高度為3-lOcm ;面向水流方向修建坡度為30-45°斜坡。5.根據(jù)專利要求I所述的微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，所述的雙槳輪裝置，具體是一種安裝于微藻跑道池兩端的能夠攪拌藻液推動(dòng)藻液前進(jìn)的裝置，雙槳輪位于跑道池的對(duì)角線兩端；下設(shè)凹槽結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)專利要求2所述的微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，水流阻擋板設(shè)有兩塊，第一水流阻擋板位于透明封閉罩內(nèi)壁頂部，第二水流阻擋板位于底板上，第二水流阻擋板位于第一水流阻擋板的后面。7.根據(jù)專利要求2所述的微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，透明封閉罩兩側(cè)外緣區(qū)域設(shè)計(jì)為具有弧形或錐形的“帽子”結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)專利要求3所述的微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，所述的分隔裝置由氣浮板和卡槽組成，卡槽設(shè)置在跑道池末端的兩側(cè)池壁及池底，氣浮板兩側(cè)及下側(cè)通過卡槽固定于跑道池末端的兩側(cè)池壁及池底，通過卡槽將氣浮板固定于跑道池末端半圓形區(qū)域，從而將收集孔周圍的一部分區(qū)域與跑道池的其它區(qū)域有效分隔。9.根據(jù)專利要求8所述的微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，氣浮板可以沿著兩側(cè)池壁上的卡槽上下移動(dòng)。10.根據(jù)專利要求8所述的微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，氣浮板與跑道池壁的夾角介于10-30度之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用微氣泡持續(xù)氣浮采收藻細(xì)胞的跑道池微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，包括跑道池，跑道池內(nèi)設(shè)湍流補(bǔ)碳裝置、利用微氣泡持續(xù)氣浮收集跑道池藻細(xì)胞的裝置、擋流裝置、雙槳輪及下設(shè)的凹槽結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）能夠加速跑道池內(nèi)水體循環(huán)，提高液面與大氣之間的氣體交換頻率。（2）能夠?qū)崟r(shí)、有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)藻細(xì)胞的初步濃縮，提高離心效率，減少離心能耗，降低收獲成本。（3）能夠防止散布的二氧化碳逃逸，提高二氧化碳利用率，更加迅速的調(diào)節(jié)藻液pH。（4）能夠有效促進(jìn)藻液上下層之間的交換，既能防止表層的藻細(xì)胞受到光損傷，亦可增加單位水體的藻細(xì)胞接收到的有效光能總量。（5）本跑道池能夠?qū)崿F(xiàn)微藻的連續(xù)培養(yǎng)，且培養(yǎng)過程中產(chǎn)生的極少量廢水可通過管路引至消毒池與營(yíng)養(yǎng)鹽調(diào)配池進(jìn)行處理后再次循環(huán)利用。
【IPC分類】C12M1/04, C12M1/02
【公開號(hào)】CN105002086
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510418103
【發(fā)明人】潘克厚, 韓吉昌, 張琳, 王松, 李赟
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋大學(xué)
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年7月16日