CN100491518C - 藻类培养系统 - Google Patents
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Abstract
一种藻类培养系统，是用以使培养藻液循环流动，其包含有底部盛液培养槽、培养装置及流体循环装置，底部盛液培养槽容置有培养藻液，培养装置设置于底部盛液培养槽的上方，流体循环装置是抽取底部盛液培养槽的培养藻液，并持续地将培养藻液通入培养装置，使培养装置内的培养藻液溢流至底部盛液培养槽。
Description
技术领域
本发明是关于一种培养系统，特别是关于一种藻类培养系统。
背景技术
由于化石燃料面临枯竭危机，如何通过由生物技术来产生能源以作为新的替代性能源，也成为非常重要的议题。以生物技术可产制的生物燃料种类相当多，例如经由厌氧
酵程序生产甲烷或氢气、微藻类培养生产氢气(蓝绿藻类)或生质柴油(硅藻、绿藻类)等。自1980年起，就开始研究以生质柴油燃料来替代柴油燃料；于1930到1940年间，则利用蔬菜油作为柴油燃料，生质柴油燃料相较于柴油燃料主要的优点则是具有低浓度的温室效应气体(特别是二氧化碳)及污染物。
美国能源部(DOE)与太阳能研究学会于1979年也开始着手藻类生产液态燃料的研究，发现相较于其它植物，藻类储存丰富的油脂，因此被视为有潜力生物原料，可用来转化成燃料，例如汽油和柴油燃料。微藻所含有的脂肪和油的含量组成相似于蔬菜油，然而任何一种藻类都可获得20～40wt％的平均油脂含量，有些藻类甚至可获得80wt％的油脂含量。然而相较于通过由藻类酸酵而产生甲烷或乙醇，直接萃取及纯化藻类中的油脂是获得燃料最有效率的方法。因此，若能筛选出适合中国台湾生长的高含量油脂藻种，将藻种的油脂转化成生质柴油，不仅可做为替代能源更可增加经济附加价值。而为了增加藻类油脂的产量，作为生质柴油的料源，户外大量培养藻类的大型养殖系统是必须的，所以开发新型高效率的藻类培养光合反应系统，改善传统的藻类培养系统，成为发展替代性能源的重要课题之一。
由于藻类是自营性生物，二氧化碳为辅助生长的碳源，所以最有效率的培养系统，其藻类利用二氧化碳的效率也越高。藻类培养系统大致可分为开放系统与密闭系统两种，现有的藻类开放式培养系统主要有圆形培养池(Circular pond)及跑道式培养池(Race-way pond)两种，圆形培养池早期曾盛行于日本及国内，然而，其具有搅拌不均匀、搅拌耗能高、气体混合不易及土地利用不充分等缺点，目前只于少数地方仍有使用，大部分已被跑道式培养池所取代。虽然跑道式培养池已改善搅拌不均匀及耗能高等问题，然而，仍存在气体混合不均及光利用效率不佳需广大培养土地等问题。因此，亟需开发光利用效率佳、温度及浓度容易控制、作用在藻体上的剪应力低以及规模放大容易之培养系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种藻类培养系统。通过由系统设计解决藻类养殖问题，增加藻类培养面积。
本发明揭露的藻类培养系统，是用以使培养藻液循环流动，其包含有底部盛液培养槽、培养装置及流体循环装置。底部盛液培养槽容置有培养藻液，培养装置设置于底部盛液培养槽的上方。流体循环装置是抽取底部盛液培养槽的培养藻液，并持续地将培养藻液通入培养装置，使培养装置内的培养藻液溢流至底部盛液培养槽。通过由培养藻液于培养装置与底部盛液培养槽之间循环，可增加藻类培养光照面积，克服因培养装置深度过深所造成光照路径过长，光线分布不均匀的问题，缩短培养时间，并提高产量。
本发明实施例的培养装置包含有至少一培养池。
本发明实施例包含气体源，用以提供培养气体，且流体循环装置包含气体分配装置，气体分配装置连接至气体源，以将培养气体通入培养藻液，增加培养溶液中培养气体浓度，并提升气体流动路径及增加反应容积。
本发明实施例的底部盛液培养槽的底部中心为最低点，流体循环装置可连接于最低点，培养藻液中的藻类循环至最低点，可经由流体循环装置送入培养装置，以达到增加藻类培养面积的目的。
为使对本发明的目的、特征及其功能有进一步的了解，兹详细说明如下：
附图说明
图1为本发明实施例之示意图；及
图2A及图2B为本发明实施例之突出结构示意图。
【主要组件符号说明】
110 底部盛液培养槽
120 培养装置
121 培养藻液
122 突出结构
130 流体循环装置
131 气体分配装置
140 气体源
具体实施方式
本发明实施例所揭露的藻类培养系统，是用以使培养藻液循环流动，请参考图1，其为本发明实施例的示意图。其包含有底部盛液培养槽110、培养装置120、流体循环装置130及气体源140。底部盛液培养槽110容置有培养藻液121，培养装置120设置于底部盛液培养槽110的上方。流体循环装置130是抽取底部盛液培养槽110的培养藻液121，并持续地将培养藻液121通入培养装置120，使培养装置120内的培养藻液121溢流至底部盛液培养槽110。
如图1所示，培养装置120包含有三个培养池，是于底部盛液培养槽110上方堆栈排列。由上而下地各培养池面积递增，使下方的培养池能够承接上方培养池溢流的培养藻液121，且由上方溢流而下的培养藻液121利用重力流方式造成下层的扰动，将使培养藻液121内含的藻体悬浮流动进而混合均匀。如此，可增加单位面积的藻类培养数量进而增加产量。
其中，培养池是为环状，故流体循环装置130可贯穿各培养池，并抽取底部盛液培养槽110的培养藻液121，再持续地将培养藻液121通入最顶端之培养池，上方培养池培养藻液则溢流至下方的培养池，最后流入底部盛液培养槽110。流体循环装置130更包含气体分配装置131，气体分配装置130连接至气体源140，以将培养气体通入培养藻液121，增加培养溶液121中培养气体浓度，并提升气体流动路径及增加反应容积。底部盛液培养槽110设计成V形，使底部中心为最低点，流体循环装置130连接于最低点，使藻体不致累积沉降，可经由流体循环装置130送入培养装置120。
另外，培养池的边缘具有多个突出结构，使培养藻液由培养池溢流至底部盛液培养槽时，能够均匀地流出。请参考图2A及图2B，其为本发明实施例的突出结构示意图，突出结构122可为V形或方形。
虽然本发明的较佳实施例揭露如上所述，然其并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定的为准。
Claims (9)
1.一种藻类培养系统，是用以使一培养藻液循环流动，其特征在于包含：
一底部盛液培养槽，容置有培养藻液；
一培养装置，设置于底部盛液培养槽的上方；
一流体循环装置，抽取底部盛液培养槽的培养藻液，并持续地将培养藻液通入培养装置，使培养装置内的培养藻液溢流至底部盛液培养槽；
所述培养装置包含多个培养池，是于底部盛液培养槽上方堆栈排列；
所述培养装置包含的各该培养池由上而下地面积递增，使下方的培养池能够承接上方培养池溢流的培养藻液；
所述流体循环装置是将培养藻液通入培养装置的底端，再至最顶端的该培养池。
2.如权利要求1所述的藻类培养系统，其特征在于，所述培养装置包含有至少一培养池。
3.如权利要求1所述的藻类培养系统，其特征在于，所述培养池的边缘具有多个突出结构。
4.如权利要求3所述的藻类培养系统，其特征在于，所述突出结构为V形或方形。
5.如权利要求1所述的藻类培养系统，其特征在于，还包含一气体源，是提供一培养气体。
6.如权利要求1所述的藻类培养系统，其特征在于，所述流体循环装置包含一气体分配装置，是连接至气体源，以将培养气体通入培养藻液。
7.如权利要求1所述的藻类培养系统，其特征在于，所述底部盛液培养槽的底部中心为一最低点。
8.如权利要求6所述的藻类培养系统，其特征在于，所述流体循环装置连接于该最低点。
9.如权利要求1所述的藻类培养系统，其特征在于，所述底部盛液培养槽为V形。
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