CN101942390B - 封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法及装置。方法步骤：(1)对封闭式大棚中螺旋藻养殖时进行光合作用后，所释放出的气体进行收集；(2)将大棚中收集的气体，作为烘干时燃烧天燃气或沼气时的进气，再将燃烧后排放的废气收集；(3)将燃烧后收集的废气输送到循环补液管道中进行有压状态下的自然碳化反应。为实现上述方法，其采用的装置包括：大棚钢架上设置的进气口，该进气口接设输气管道，输气管道另一端与燃烧锅炉连通；收藻车间接设一个以上的排液管道，各排液管道皆与主排液管道连通；燃烧锅炉上还设有排气管道与主排液管道连通，主排液管道通过水泵与循环补液管道连接。可实现一次性添加永久性循环使用的功效。

Description

封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法。本发明还涉及实现该补充碳源方法的装置。
背景技术
螺旋藻是一种低等的水生植物，它在生长过程中所消耗的C、N、P、K、Mg、Fe当中以碳源的消耗量最大，传统养殖所消耗的碳源，全部来自市场上所购买的NaHCO3(小苏打)或CO2(二氧化碳气体)，正常的比例为每生产一吨螺旋藻干粉需消耗八吨小苏打，而养殖过程中小苏打的碳源被螺旋藻吸收后剩下的Na2CO3(纯碱)会越积累越高，相对的PH值也会越来越高，如果PH值超过10.5就会抑制螺旋藻的正常生长，从而降低了单产。
国家知识产权局在2006年6月28日公开的名称为：“环保型螺旋藻养殖碳源补充方法及装置”(专利号：200510107232.8)的发明专利和2008年10月15号公开的名称为：“池养螺旋藻二氧化碳气体循环释放装置”(专利号：ZL200720090835.6)的实用新型专利中，CO2的使用是需要在提纯和净化后或另行购买方可使用，而脱硫、脱砷、除尘净化的提纯设备投资相当大，能占到整个建厂投资的一半以上，而且提纯、净化的运行成本也非常高，如果在无压力的状态下，CO2利用率又极低，不利于大面积、产业化的推广使用。
发明内容
本发明目的在于提供一种封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法，利用螺旋藻烘干过程中燃烧产生的废气在循环补液管道中进行自然碳化反应来补充碳源。本发明的另一个目的是要提供一种实现该补充碳源方法的装置。
对于本发明封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法来说，其目的通过下述步骤实施：(1)利用大棚钢架上设置的进气口，将经过过滤网过滤掉灰尘杂质的含O2量大于等于78％的气体，通过与进气口接设的输气管道收集排出，作为以天燃气或沼气为燃料进行烘干时的进气；(2)将大棚中收集排出的含O2量大于等于78％的气体，通过输气管道进入烘干车间的燃烧锅炉，再将燃烧后排放的CO2含量达到41％以上的废气，通过与其连通的排气管道收集排出；(3)在收藻车间将收完藻后的清液通过各个排液管道输入与其相对应的储液池，然后汇集到主排液管道内，而排气管道与主排液管道连通，最后，将排气管道中排出的CO2含量达到41％以上的废气及主排液管道内排出的藻液，一并通过水泵输送到循环补液管道中进行有压状态下的自然碳化反应，达到补充碳源的目的。
对于实现封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法的装置来说，其目的通过下述技术方案达到：包括封闭式大棚、燃烧锅炉及收藻车间，所述封闭式大棚的大棚钢架上设有进气口，该进气口上接设有输气管道，输气管道的另一端与燃烧锅炉连通，该燃烧锅炉上还设有排气管道；所述收藻车间接设有一个以上的排液管道，各排液管道皆与一个相对应的储液池连通，而各储液池还连通有另一个输出的排液管道，各输出的排液管道皆与主排液管道连通；所述燃烧锅炉上设置的排气管道接设于主排液管道并相互连通，该主排液管道与水泵的进水口连接，而该水泵的出水口与循环补液管道连接；所述进气口上设有过滤网；所述燃烧锅炉设于烘干车间内。
在上述封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法及装置中，只需第一次配制营养液时，添加NaHCO3(小苏打)使PH值达到9即可，以后全部使用免费的碳源，且PH值能一直控制在8.5——9.5之间，属螺旋藻生长的最佳环境。即使年底停产后，也将所有的养殖液只需自然澄清后排掉沉淀物做为有机肥，而清液继续做为来年生产时的营养液，本发明中所有涉及到的O2、CO2以及管道中的压力都是在不需要另行购买和增加运行成本的情况下进行的，故而本发明极易推广，既能达到零排放，又能达到大幅度降低成本和提高单产的效果，实现了一次性添加后而永久性循环使用。
附图说明
图1为本发明收集大棚中气体装置的结构示意图。
图2为本发明烘干过程中燃烧产生的废气输入管道装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
如图1、图2所示，实现本发明封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源方法的装置，其包括封闭式大棚内设置的养殖池6，养殖池6内注有养殖液7，在大棚钢架5上设有进气口2，进气口2上设有过滤灰尘杂质的过滤网1，该进气口2与输气管道3的一端接设，该输气管道3的另一端与烘干车间11内的燃烧锅炉12连通，该燃烧锅炉12烘干过程中燃烧产生的废气通过与其连通的排气管道13排出。配合参阅图2所示，收藻车间4接设有一个以上的排液管道14，每个排液管道14都与一个相对应的储液池15连通，收完藻后的清液通过各个排液管道14输入与其相对应的储液池15，而每个储液池15内的藻液又通过与该储液池15相连通的另一个排液管道14排出，然后汇集到一个主排液管道16内；所述燃烧锅炉12的排气管道13接设于主排液管道16并相互连通，该主排液管道16与泵房8内水泵9的进水口连接，而该水泵9的出水口与循环补液管道10连接，如此，将排气管道13中排出的CO2含量达到41％以上的废气及主排液管道16内排出的清液，一并通过水泵9输送到循环补液管道10中进行有压状态下的自然碳化反应，达到补充碳源的目的。
本发明封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法可按下述步骤实施：
(1)对封闭式大棚中螺旋藻养殖时进行光合作用后，所释放出的气体进行收集排出。
如图1所示，利用大棚钢架5上设置的进气口2，将经过过滤网1过滤掉灰尘杂质的含O2量大于等于78％的气体，通过与进气口2接设的输气管道3收集排出，作为以天燃气或沼气为燃料进行烘干时的进气。
螺旋藻中所有的蛋白质、叶绿素、维生素等碳水化合物都是在光照、温度适宜的情况下，在吸收养殖液中的营养成份进行光合作用后所产生，而在进行光合作用的同时它消耗了碳源后又释放出了O2。利用氧气测定仪每两小时监测一次大棚中O2的含量结果是：4月份和10月份平均值是78％，5月份和9月份平均值是80％，6月份和8月份平均值是82％，7月份是85％。而大气中的成份按体积分数是氮气(N2)78％、二氧化碳(CO2)0.03％、稀有气体(He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)0.94％，其它气体及杂质0.03％，氧气(O2)21％。所以封闭式大棚中O2的含量是大气中O2含量的四倍左右。
(2)将大棚中收集后的气体，作为烘干时燃烧天燃气或沼气时的进气，再将其燃烧后所排放的废气收集排出。
如图2所示，将大棚中收集排出的含O2量大于等于78％的气体，通过输气管道3进入烘干车间11的燃烧锅炉12，再将燃烧后排放的CO2含量达到41％以上的废气通过与其连通的排气管道13收集排出。
螺旋藻在收集成藻泥以后，要以最快的速度进行烘干脱水，保持营养成份，而烘干所需的热源以使用清洁的能源即天燃气或沼气最为理想，天燃气或沼气中主要的成份是CH4(甲烷)，燃烧后生成的是CO2和H2O，没有其它有害的杂质气体。而利用大棚中含O2量大于等于78％的气体，做为烘干时燃烧的进气所产生的废气中CO2的含量能达到41％以上，如果用空气直接做为燃烧时的进气，其产生的废气中CO2含量最多只能达到11％。本发明在燃烧后所产生的废气中除水蒸气和CO2后，其它的惰性气体都不会对螺旋藻在养殖过程中造成任何的负面影响。
(3)将燃烧后收集排出的废气输送到循环补液管道中进行有压状态下的自然碳化反应，达到补充碳源的目的。
如图2所示，在收藻车间4将收完藻后的清液通过各个排液管道14输入与其相对应的储液池15，然后汇集到主排液管道16内，而排气管道13与主排液管道16连通，最后，将排气管道13中排出的CO2含量达到41％以上的废气及主排液管道16内排出的藻液，一并通过水泵9输送到循环补液管道10中进行有压状态下的自然碳化反应。
循环补液是在收藻车间将养好的藻液通过滤布将螺旋藻藻体过滤收集后的清液，再用水泵通过循环补液管道输送到各个大棚中再进行循环利用，而补液所用的水泵在运行时管道中产生的压力强度是0.2——0.3Mpa，从而使螺旋藻在养殖中只需第一次配制营养液时，添加NaHCO3(小苏打)使PH值达到9即可，以后全部使用免费的碳源，且PH值能一直控制在8.5——9.5之间，属螺旋藻生长的最佳环境。即使年底停产后，也将所有的养殖液只需自然澄清后排掉沉淀物做为有机肥，而清液继续做为来年生产时的营养液，本发明中所有涉及到的O2、CO2以及管道中的压力都是在不需要另行购买和增加运行成本的情况下进行的，故而本发明极易推广，且能大幅度的降低成本，提高单产。
本发明完全符合国家所提倡的循环经济和可持续发展，既能达到零排放，又能达到大幅度降低成本和提高单产的效果，实现了一次性添加后而永久性循环使用的方法，属一举多赢。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法，其特征在于通过下述步骤实施：
(1)利用大棚钢架上设置的进气口，将经过过滤网过滤掉灰尘杂质的含O2量大于等于78％的气体，通过与进气口接设的输气管道收集排出，作为以天燃气或沼气为燃料进行烘干时的进气；
(2)将大棚中收集排出的含O2量大于等于78％的气体，通过输气管道进入烘干车间的燃烧锅炉，再将燃烧后排放的CO2含量达到41％以上的废气，通过与其连通的排气管道收集排出；
(3)在收藻车间将收完藻后的清液通过各个排液管道输入与其相对应的储液池，然后汇集到主排液管道内，而排气管道与主排液管道连通，最后，将排气管道中排出的CO2含量达到41％以上的废气及主排液管道内排出的藻液，一并通过水泵输送到循环补液管道中进行有压状态下的自然碳化反应，达到补充碳源的目的。
2.一种实现权利要求1所述封闭式大棚中养殖螺旋藻补充碳源的方法的装置，包括封闭式大棚、燃烧锅炉及收藻车间，其特征在于：所述封闭式大棚的大棚钢架上设有进气口，该进气口上接设有输气管道，输气管道的另一端与燃烧锅炉连通，该燃烧锅炉上还设有排气管道；所述收藻车间接设有一个以上的排液管道，各排液管道皆与一个相对应的储液池连通，而各储液池还连通有另一个输出的排液管道，各输出的排液管道皆与主排液管道连通；所述燃烧锅炉上设置的排气管道接设于主排液管道并相互连通，该主排液管道与水泵的进水口连接，而该水泵的出水口与循环补液管道连接；所述进气口上设有过滤网；所述燃烧锅炉设于烘干车间内。
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