CN109152983A - 用于捕获和监测大气污染物的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及捕获和监测大气污染物的系统(1)。它由一个覆盖并保护整个系统的保护骨架(100)组成；电源模块(200)，其目的是为系统提供电能；捕获并生物修复在其内部循环的污染气流的生物修复模块(300)；控制和监视模块(400)，其实时地进行普查并修改操作参数。最后，至少一个颗粒捕获单元(500)，其收集接近系统的颗粒。本发明旨在促进具有一定浓度的某种物质的受污染的气流的恢复，这些物质可能代表人们的健康风险，即：CO、CO2、NOX、SOX等，以便捕获颗粒物质10(PM10)和2(PM2)。本发明旨在避免它们的传播，以及它们对健康造成的损害。

Description

用于捕获和监测大气污染物的系统
技术领域
本发明属于各种工业技术领域。特别地，它属于用于分离、捕获和/或去除空气颗粒、气体和蒸汽的装置和方法的领域。更具体地，它指的是捕获和监测大气污染物的系统。
背景技术
空气污染是一个在过去几年中有所增加的环境问题，特别是在大城市中。众所周知，大气中污染物的排放和扩散是萎缩性活动的结果，其中地形和天气状况影响显著。在此之前，许多国家已采取行动以减少大气污染物的产生。例如，“京都议定书”是1997年12月11日由若干工业化和发展中国家签署的协议以促进可持续发展。加入该协议的国家有义务完成限制和减少排放的量化承诺，制定和实施公共政策和适应其国情的合规措施。该协议的成员承诺以1990年为基准，在2005年至2012年将温室气体的排放(GHS)减少5％。车辆污染的规则是已实施的措施之一，其中包括减少了三种污染物的成功结果，这三种污染物是美国环境保护署(USEPA)定义为“标准污染物”的一部分：铅(Pb)、一氧化碳(CO)和二氧化硫(SO2)。但是，允许其他污染物的空气质量限制却更频繁地超出。因此，已经提出了减少车辆排放的污染排放物的技术。美国专利US 6,866,756(B2)描述了一种用于车辆燃料系统的氢气发生器，其具有用于将水电解成氢气和氧气的气态混合物的电解槽。电解槽适于在内燃机的燃料系统中供应该混合物。另一个众所周知的发明是在申请US2014/0150737(A1)中详细描述的发明。它涉及用于内燃机的液压系统的催化装置，其产生氢气作为内燃机的正催化剂。水力催化装置使用电解单元和电流源。电解单元包括水容器和氢气/氧气分离器，以在水接收器内部限定氧气室和氢气室，用于氢气室和内燃机之间的连接的氢气输出，以及用于将氧气室通向大气的氧气管道。同样，还具有关于一些技术的知识，其为该技术领域中提出的问题提供了解决方案。我们可以引用以下内容：US20030085135(A1)、US20140373509(A1)、US 1905627(A)、US 2140254(A)、US 4480595(A)、US 20030085135(A1)、US 20080241033(A1)、US 20080241033(A1)、US 20100242928(A1)、US 20110283960(A1)、US 20140020365(A1)、US 20120240557(A1)和US 20110302909(A1)。然而，后面的发明仅为来自车辆的污染物提供解决方案。因此，仍有必要寻找其他来源所产生的大气污染物的替代品。
减少城市空气污染的一些替代方案是“生态技术”。仅仅引用其中一个，旨在为环境带来益处的“垂直花园”，正在成为“绿色建筑”领域的生态趋势，在建筑方面取得了巨大的成功和接受。这种情况的一个例子在国际申请WO2014084702(A1)中给出，该申请描述了一种具有绿色墙壁的修饰的用于建造任何类型的财产的生态建筑系统，包括栽培和植物生长。该系统由一组多边形模块组成，这些模块在放在一起时整合了用于植物生长的主要支撑结构。在所请求的相同领域内还存在其他技术：WO 2011117437(A1)、ES 1046000(U)、ES2317293(T3)、US 4、295,296(A1)、ES 2101652(A1)、JP 2004076307(A)、CN 201053150(A)、CN 2494856(A)、和JP 2008267684(A)。然而，后者旨在提供应用具有观赏性和美观性的结构，也就是说，即使植物的生物功能有助于“绿色墙壁”结构周围的环境变好，也不足以减少大气污染物。相反，如果天气条件不利，植物会死亡。
通过这种方式，需要找到减少大气污染盛行的解决方案，主要是在城市地区和户外公共场所。在目前已经达到此目的的技术方案中，我们将那些称为“城市树木”的方案视为最接近本发明的方案。仅举一个例子，中国专利CN103982061(B)描述了一种由光伏能源供能的用于公交车的设备，并且具有净化空气的目的。后者属于保护环境的应用技术领域。本发明利用由太阳能电池产生的电流工作，其由储能电池存储并通过电缆传输到电流控制器。空气进入静电装置以使电离室中的粉末电离。一旦颗粒物质(粉末)带电，它们就会在电场力的作用下倾向于吸附室。最后，空气流和净化空气在周围环境中排出。
另一个例子是在中国专利CN103982061(B)的申请中。它描述了一种空气净化器智能人造树，其以光伏材料为能源。该系统有变电站、供水站和除粉自动装置。后者装置在城市道路的两侧均匀地间隔排列。所有的粉末去除装置通过电缆彼此并联连接并连接到变电站。它们也通过供水管道的方式相互连接，并且最后，它们连接至供水站。同样地，中国实用新型申请CN 203193547(U)、CN 203862388(U)和CN204593690(U)描述了污染物颗粒收集器装置。然而，这些文献中的任何一篇都考虑了使用微藻实施作为空气净化和/或生物修复的介质的可能性。
那些称为“城市树木”的现有技术可以在一些网站上找到。设计师马里奥卡·塞雷斯和克里斯蒂·卡诺尼卡提出了一种能够从空气中吸收CO2的系统，以便将其转化为氧气，然后再排出。就像天然树木的光合作用一样。后者考虑了一系列模仿树木形状的元素，包括树干和树枝。下面的网站显示了上述设计https://twenergy.com/a/treepods-arboles- artificiales-para-limpiar-el-aire-de-la-ciudad-325。该网页是众多提供该领域信息的网页之一；尽管如此，他们只是描述了装饰方面和一般用途而没有提供技术数据。
最后，值得一提的是美国发明家克劳斯·拉克纳的专利申请，他提供了一些与二氧化碳捕获技术领域相关的发明。在他的较新出版物中，国际申请WO 2016164563(A1)，涉及使用一个或多个CO2吸收性基材和往复周期的系统和方法。例如，湿度往复周期可以用于增加入口阀中的CO2的分压，就像膜碳化光生物反应器一样。我们可以提及许多其他发明，例如：WO 2016164781(A1)、US 2016207037(A1)、US 2015274536(A1)、US2015167432(A1)、US2015165373(A1)、US 2014370576(A1)、US 9387433(B2)、US 9266051(B2)、US 8702847(B2)、US 8435327(B2)、WO 2012058662(A2)、US 2012058032(A1)、US 2011293503(A1)US2011203311(A1)、US 2011203174(A1)、US 8999279(B2)和US 2011108421(A1)。然而，后面的公开文献都没有描述或暗示本发明的技术特征。
从该技术的引用状态得出，明显地，尽管现在众所周知的用微生物捕获空气污染物的装置和系统，但是对于在可变的环境中保持其生存能力和稳定性所需的具体条件并不了解。特别是在具有高大气污染指数的户外空间和城市中，这些参数例如光、营养物、pH、温度和CO2等，或者其他，通过使其死亡而使得微生物的功能变得困难。
这表明了一个问题，由于例如街道、公园和广场等户外场所的环境状况现在可能会发生很大的变化，或者它们在一年中根本不同，这会导致设备/系统的工作错误(或无效)。因此，我们的目的是提供用于捕获大气污染物的替代方案，使用生物修复微生物，例如微藻和/或蓝细菌，其能够在室外空间中有效地工作，其中主要需要的是捕获大气污染物。
发明简述
因此，用于捕获和监测大气污染物的系统(1)是保护对象，其包括覆盖和保护整个系统的保护骨架(100)；电源模块(200)，其用于向系统提供电能；气体生物修复模块(300)，其具有捕获和生物修复在其内部循环的气态污染流的功能；控制和监测模块(400)，其实时地普查和修改操作参数；至少一个颗粒捕获单元(500)，其收集在其内部的接近系统的颗粒。
气体生物修复模块(300)具有至少一个沿圆周向设置的污染流净化器生物反应器(315)；电源模块，其向污染的流净化器生物反应器(315)的组件提供电能和底部的基础模块(316)，其旨在作为支撑结构以提供稳定性。液体容纳模块(317)的目的是储存各种微藻/蓝细菌生长所需要的培养基/营养液。流交换模块(318)能够提供元件以允许流(具有一定污染水平)移动至至污染流净化器生物反应器(315)内，通过所提及的污染物元素的交换。它还具有用于捕获气流(319)的模块，其是处理从外部引入的污染流的地方。此外，控制模块(320)用于控制污染流净化器生物反应器(315)的一些功能。
液体模块(317)主要由包含营养液的储存罐(322)组成，以便液压泵(324)通过位于其周围的多个钻孔的方式将营养液提升到主罐(325)的内部。此外，还具有流交换模块(318)，其具有沿主罐(325)的轴向的流交换器圆筒(331)。圆筒具有沿着整个轴向的具有内部空隙(332)的横截面(优选为圆形)。此外，多个无底的钻孔(333)，其位于与流交换器圆筒(331)的顶部相邻的区域中，允许恒定地将营养液保持在与它们相同的水平，用于当后者落入内部空隙(332)时。发生这种情况是因为由液压泵(324)引起的营养液的朝向主罐(325)的顶部的恒定再循环。
第二保护对象是指由电源模块组成的污染流净化器生物反应器(315)，其向污染流净化器生物反应器(315)的组件提供电能，及在底部的基础模块(316)，其旨在成为支撑结构以给予稳定性。液体容纳模块(317)的目的是储存各种微藻/蓝细菌用于其生长所需要的培养基/营养液。流交换模块(318)能够提供元件以允许流(具有一定污染水平)在污染的流净化器生物反应器(315)内部替换，通过交换所提及的污染物元素。它还具有用于捕获气流(319)的模块，其是处理从外部引入的污染流的地方。控制模块(320)用于控制污染流净化器生物反应器(315)的一些功能。
液体争用模块(317)主要由包含营养液的储存罐(322)组成，以便液压泵(324)通过位于其周边的多个钻孔的方式将营养液提升到主罐(325)的内部。此外，还具有流交换模块(318)，其具有沿主罐(325)的轴向的流交换器圆筒(331)。圆筒具有沿着整个轴向得到内部空隙(332)的横截面(优选为圆形)。此外，多个无底的钻孔(333)，其位于与流交换器圆筒(331)的顶部相邻的区域中，允许恒定地将营养液保持在与它们相同的水平，用于当后者落入内部空隙(332)时。发生这种情况是因为由液压泵(324)引起的营养液的恒定再循环朝向主罐(325)的顶部。
附图简述
图1显示了用于捕获和监测大气污染物的系统(1)的等轴视图。
图2显示了用于捕获和监测大气污染物的系统(1)的剖视图。
图3示出了电源模块(200)的安全屏(204)的正面视图。
图4显示了用于捕获和监测大气污染物的系统(1)底部的等轴视图。
图5显示了本发明的容器(302)、电池组(202)和颗粒捕获单元的爆炸分解视图。
图6显示了用于捕获和监测大气污染物的系统(1)底部的正面视图。
图7显示了用于捕获和监测大气污染物的系统(1)的顶部视图。
图8显示了用于捕获和监测大气污染物的系统(1)的底部视图。
图9显示了生物修复模块(300)的容器(302)的顶部的放大视图。
图10显示了生物修复系统(300)的控制和监测模块(400)以及输出装置(311)的等轴视图。
图11显示了生物修复模块容器(302)的放大等轴视图。
图12显示了生物修复模块容器(302)的中间部分的等轴视图。
图13显示了生物修复模块容器(302)的一个的等轴视图。
图14显示了控制和监视系统(400)遵循的步骤的图表。
图15显示了气流净化器装置(10)的等轴视图。
图16-A显示了气流净化器装置(10)的侧视图。
图16-B显示了图16-A的A-A截面的剖视图。
图17显示了具有顶部放大的气流净化器装置的剖视图。
图18显示了具有底部放大的气流净化器装置的剖视图。
图19显示了具有塞子放大的气流净化器装置的侧视图。
图20显示了交换器圆筒的等轴视图。
图21显示了存储罐的等轴视图。
图22显示了耦合元件的等轴视图。
图23显示了主罐的等轴视图。
图24显示了耦合圆筒的等轴视图。
图25显示了塞子的等轴视图。
图26显示了排出气体圆筒的等轴视图。
图27显示了印刷电路板的控制器的框图。
发明描述
本发明涉及捕获和监测大气污染物(2)的系统。其目的是提供一种生物修复具有可能代表人们的健康风险的至少为一种污染物的浓度的气态污染物流的系统。CO、CO2、NOX和SOX属于这些气体，但是，我们也在考虑捕获颗粒物质2(PM2)和10(PM10)。捕获这些颗粒和气体旨在避免它们的传播和后果。
用于捕获和监测大气污染物的系统(1)通常由覆盖和保护整个系统的保护骨架(100)组成；电源模块(200)，其为系统的正确操作和工作提供必要的电能；气体生物修复模块(300)，其捕获并生物修复在其内部循环的污染气流；控制和监视模块(400)，其对操作参数进行普查和修改。最后，它具有至少一个颗粒捕获单元(500)，用于捕获接近系统的固体元素。该目的是从环境中吸收这些颗粒，通过降低这些颗粒可能对人群造成的风险和损害。
在优选模式中，总体而言，该系统的保护骨架(100)包括多个片材(101)，其特征在于，在其顶点具有圆形的方形排列：
-位于保护骨架(100)底部的片材(101)，具有与其排列一致的对角线距离相同的幅度，优选为75-80cm，并且相对于它们共享的轴向3-5°旋转。
-片材(101)位于保护骨架的中间到顶部；增加它们的对角线距离幅度，优选以升序次序以30厘米的间隔。
-位于中间和顶部的片材(101)；在其轴向上相对于其每个的底部的片材的轴向具有5-10°的旋转。
通过这种方式，总的来说，我们具有一个螺旋形的主体。保护骨架片的接头由多个接合装置(102)制成，优选地通过位于每个片装置(101)的圆形顶点处的延伸部分制成。
本发明的电源模块(200)具有能量源，优选地，多个太阳能电池板(201)位于保护骨架的顶部。它们捕获太阳辐射所包含的能量，然后将其变成电能。面板连接到电池组(202)，电池组优选地位于系统的底部以用于捕获和监测大气污染物(1)。电池组具有存储来自太阳能电池板(201)的电荷的功能，然后连接到电源逆变器(203)，其将来自面板(201)的直流电转换成交流电。后者提供气流收集器(301)、监测系统(400)，以便提供属于气体生物修复系统(300)的多个发光二极管条(309)。
此外，电源模块(200)具有安全屏(2014)，其目的是避免引入能够激发的外部物体，或者对系统的一些损坏或者对尝试交互的任何个人造成事故。
颗粒捕获单元位于保护骨架的轴向中的框架(205)的顶部。值得一提的是，具有多个生物反应器(302)，其通过多个连接支架(206)连接在临近框架上部的区域中。此外，框架(205)占据位于其中间部分的中间基部(206)，其用作生物反应器的底部部分的支撑在其上重叠。最后，具有多个基座(207)，其中电池组的一些电池存储(202)在所述框架(205)的底部。
在另一种认可的方式中，能量源通过与本地(公司)电力供应商的配电线路的连接来供应。另一种方式考虑利用发电机供电的可能性，其通过电磁感应的方式将磁流转换成电流以产生直流电。后者可以通过适合于这种目的的自行车来实现。
气体生物修复模块(300)具有吸引来自环境的污染气体以将它们溶解到水性介质中的功能。该模块具有至少一个存储容量至少为10升(优选为25)生物反应器(302)，并且优选为圆柱形。生物反应器具有带塞子的空气输入(304)。通过管道(303)引入空气，管道(303)输送由气流收集器(301)引入的来自环境的气态污染流。后者位于靠近系统(1)的中间部分的区域中。
气流收集器(301)引入来自环境的污染空气，流速为10至80升/分钟，优选为60升/分钟。管道(303)连接到至生物反应器(302)底部的导体(307)。此外，具有与其相对端(308)耦合的扩散器，其目的是将从生物反应器(302)的底部由导体(303)输送的污染气流扩散。
生物反应器的塞子(302)具有空气输出(305)，用于排出经处理和净化的空气。它还具有填充入口孔(306)，其用于向水性介质中引入光合作用微生物。填充入口孔(306)还可用于管理可分的溶液，例如营养物、消毒剂等。
在更优的方式中，气体生物修复模块(300)具有一组八个生物反应器(302)，其优选地以圆形方式设置。生物反应器的设置(302)的填充通过液压泵(未示出)的方式进行，该液压泵将溶液从位于系统(1)底部的存储器(314)中升起。通过与填充入口孔(306)连接的导体(313)的设置引入该溶液。导体的设置(313)还在每个生物反应器(302)的空气输入处具有阀(未示出)，该阀与控制和监测模块(400)连通以便提供足够的溶液量。
在这种方式中，多个周向设置的生物反应器(302)处理空气量在40至80升/分钟，优选60升/分钟。流气体收集器(301)编程为以8小时的间隔工作。在此之后，它关闭以开始光合作用过程。
生物修复发生在生物反应器中(302)。生物修复是通过使用微生物、真菌、植物(及其衍生的酶)的过程，以使污染环境恢复至自然状态。由于生物反应器在其内部使用水溶液，优选微藻和/或蓝细菌，因此必须在其操作期间使它们保持活力。光合作用微生物生长的最重要元素之一是富含碳和氮的营养素(在溶液中)。在本发明的情况下，营养源是通过气流收集器(301)引入系统的CO2、温室气体、氮氧化物和大气污染物。
在优选的方式中，理想的溶液是营养液1，并将其存储在存储器(314)中。营养液优选选自以1：2P/V的比例将蚯蚓堆肥处理稀释在水溶液的灭菌制剂。
然而，必须理解的是，具有几种可用的营养溶液，但是对于每种微藻/蓝细菌物种的要求是不同的。此外，必须考虑物种以确定培养基的组成。例如，虽然一些物种如融合微藻、衣藻、和海洋微藻需要不超过15％的二氧化碳才能生长，其他物种，如栅藻和类蓝藻可以耐受CO2浓度从80％到100％。优选地，本发明的生物反应器保持包括它们在内的任何以下的微藻和/或蓝细菌：集胞藻、螺旋藻、盐藻、盐藻、小球藻、扁藻、衣藻、海洋微藻、栅藻、类蓝藻、项圈藻、念珠藻、它们的混合物，或者单一培养物或混养物，或者任何其他商业产品。
在另一种方式中，生物反应器(302)能够包含天然的来自于安装有用于捕获和监测大气污染物的系统(1)的地方的微藻和/或蓝细菌。后者的目的是优化增长参数的控制源。选择和分离本地物种是因为它们具有保持高CO2浓度(或其他污染物)的有效能力，并且因为它们能够容忍该地区的天气条件。
培养物种的选择可取决于所得生物质的所需用途。也就是说，有利地，生物质可用于化妆品、饲料、农艺学或任何其他已知的目的。
此外，生物反应器(302)具有pH传感器(未示出)，其与控制和监测模块(400)保持通信。它识别pH参数何时在编程范围之外，并且发送用于分配器(未示出)的信号以管理基础(或碱性)溶液，其允许新的稳定参数。
排水钻孔(310)优选地连接到输出装置(311)。该连接收集容器的设置(302)的所有排水钻孔的输出，其具有排水阀(未示出)，该排水阀允许同时使容器的内容物无效。后者有助于气体生物修复模块(300)的维护。
微藻/蓝细菌的产生与温度成比例地增加，直至达到每个物种的最佳温度。如果温度高于所需温度，呼吸会增加并且光呼吸会降低全球生产力。因此，适当的温度会在不同物种之间变化。因此，在优选模式中，系统(1)能够具有用于控制和监测温度的装置，例如喷水器或太阳能集热器。此外，生物反应器(302)优选由允许光的透明材料(优选6英寸厚的丙烯酸树脂)制成。这有利于温度控制。
在生物反应器周边(302)处具有至少一个带有多个发光二极管(LED，309)的条带，优选地能够在8到12小时的时间段内提供大约3千个白光流明以便给予光至来自生物反应器(302)内部的溶液。光照强度是培养的主要参数之一。这是因为，如果发生营养物质的限制，光合作用随着光强度增加而达到光饱和点处每种物种的最大生长速率。克服这一点会引起光抑制，通过对细胞造成有害结果，甚至死亡。这导致培养丧失光合效率和生产力。最后，用于发光二极管条带(309)的电源来自电源模块(200)的电源逆变器输出(203)。
监视和控制模块(400)具有连接到电源逆变器输出(203)的电源。此外，可编程逻辑控制器和一组继电器都连接到空气质量传感器。监控系统控制液压泵和LED条带(309)。此外，该模块具有多个空气质量传感器，以便确定系统的操作条件。用于捕获和监测大气污染物的系统(1)在下一个逻辑程序下工作。
根据通过LED条带(309)内的光强度传感器、空气质量和pH传感器的方式监视的数据，确定系统功能的逻辑程序具有反应性质。
I.用于光供应能量的LED条带(309)通过亮度传感器以及在按时的一定量的流明下激活关于实时监测的辐射。
II.气流收集器(301)根据通过空气质量传感器监测的气体和颗粒浓度进行激活。
III.液压泵(用于营养成分供应)根据气体生物过滤系统的pH特征和行为进行激活。
颗粒捕获单元(500)位于系统(1)的顶部。它不仅可以反转它周围颗粒的极性，还可以吸引它们。该单元的电源来自电源模块(200)的电源逆变器。颗粒捕获单元(500)优选地是在国际申请WO2013/051931(A1)中广泛描述的颗粒捕获单元，其包括支撑结构，具有发射导体的电极和引导表面。
引导表面在第一垂直方向上与线分开(并且它是平行的)。引导表面具有相对于电线不同的静电电荷，以提供静电力。支撑结构包括杆，其在第二垂直方向上与线分开并平行于线。第二方向具有与第一方向相反的分量，以及与第一方向垂直的分量。杆具有相对于电线不同的静电荷，以便以跟随围绕线材和杆的环路的方式增强颗粒流动。
有益效果
根据前述内容，本领域技术人员不能忽视本发明的优点。其中，值得一提的是生物反应器(302)连同导体的设置(313)和输出设置(311)，其允许生物反应器(302)独立工作，或者用于维护，避免大量污染，接种单一培养物，同一系统内的多种培养物和本土培养物。此外，后者是实时监视和控制，以便进行自主决定并保证系统(1)的最佳工作。
此外，系统(1)提供了理解生物反应器在室外空间和有利的工作条件下的工作的优点，而与季节变化无关。值得强调的是，它提供了收获生物量的设施，保持培养而不受污染，以及控制和监测培养条件。后者通过降低运营成本对所需条件产生直接影响。
来自已经讨论的技术优点的装置，主要集中于污染气流的生物修复和污染颗粒的捕获，本发明的装饰设计(由其全新的保护骨架赋予，100)，允许系统安装在诸如道路、公园、公共场所、住宅区、商场、大学和机场等地方。这就是为什么在另一种方式中，我们认为为用户提供无线接入点能够将他们的设备连接到互联网，以及保护骨架外围的插座、视频监控摄像头、紧急按钮和交通流量传感器，其功能和特征在该技术的状态下是众所周知的。
在优选方案中，本发明涉及生物反应器设置。此后，生物反应器将称为“污染流净化器生物反应器”(315)。它的设计目的是从环境空气流中吸引污染物质，使其通过其内部，其是具有微藻(蓝藻或任何其他生物介质)的生物交换器的地方。以这种方式，它优选地提供了恢复上述电流以便返回到环境的可能性。该目的是在需要的任何空间净化空气。至少一个污染的流净化器生物反应器(315)可以安装在系统中，用于捕获和监测如前所述的大气污染物(1)，然而，该模式也认为它是独立使用的。
污染的流净化器生物反应器(315)由一系列模块组成，这些模块一起工作以净化气流；能源供应模块(未示出)，其向污染流净化器生物反应器(315)的组件提供电能；基础模块(316)，限制为提供支撑和稳定性的结构(位于底部)；液体容纳模块(317)，其旨在存储需要各种微藻/蓝细菌以获得最佳生长的培养基(营养液)；流交换模块(318)，用于提供允许流(在一定水平上污染的)移位到污染流净化器生物反应器(315)内部的元件，通过允许元素交换，例如一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO、NO2、NOx)，二氧化硫(SO2)等；用于捕获气流(319)的模块，其是污染流从外部引入以进行处理的地方。最后，它还具有由印刷电路板(PCB)组成的控制模块(320)，以控制污染流净化器生物反应器(315)的若干功能。
在一种模式中，污染流净化器生物反应器(315)的电源模块是具有由电网提供的常规导体的电气装置，在另一种模式中，它处理太阳能电池板以向其元件提供电力。
基础模块(316)设置在系统的底部。它主要由主基座组成，主基座优选地具有圆形的形状，在其周边的区域中具有多个槽和无底的钻孔(321)。通过后者和多个固定装置(例如螺钉和螺栓)，系统嵌入基底中。以这种方式，污染流净化器生物反应器(315)永久地固定在安装的地方。存储罐(322)，属于液体容纳模块(317)，是竖立在上述基座的中间部分。
污染流净化器生物反应器(315)的液体容纳模块(317)主要由存储罐(322)组成。后者在其周围上具有多个无底的钻孔(323)，其设置为是通过其将污染流引入污染流净化器生物反应器(315)的方式。存储罐(322)包含营养液，以及将溶液送向主罐(325)的顶部的液压泵(324)。
主罐(325)也属于液体容纳模块(317)，优选地具有圆筒的形状，并且它通过连接元件(326)的方式连接到存储罐(322)。后者具有方形底座，在其中心部分上具有无底的钻孔，以及多个支撑件(327)，其相对于底座上升地竖立。支撑件(327)的目的是从污染的流净化器生物反应器(315)内部为主罐提供稳定性和支撑。主罐(325)和存储罐(322)都含有相同的营养液。主罐(325)在其顶部(328)上具有圆形塞子。塞子在其表面上具有多个无底钻孔(329)，并且在其中心部分具有较大尺寸的主钻孔。在该塞子(328)的顶部，其中营养液由液压泵(324)送出，它下降，并且通过钻孔(329)，通过保持恒定的再循环将溶液重新引入主罐中。在塞子(328)的底部有多个光发射器(未示出)，它们以12小时的间隔开启和关闭。这通过控制模块(320)内的印刷电路板来控制。此外，还有一个塞子，它在液体容纳模块(317)的底部覆盖用于营养液的填充钻孔。后者设置成具有可移除元件，用于在需要时移除和引入营养溶液。
具有流交换模块(318)，其具有沿主罐(325)的轴向的流交换器圆筒(331)。圆筒具有沿其整个轴向具有内部空隙(332)的横截面(优选为圆形)。在靠近流交换器圆筒(331)的顶部的区域中，具有多个无底钻孔(333)，其允许始终将营养液保持在与它们相同的水平，相对于每一次溶液落入内部空隙(332)。这是因为如前所述，由液压泵(324)引起的营养液的朝向主罐(325)的顶部的恒定再循环。此外，具有分布在流交换器圆筒(331)的下周围处的无底钻孔(304)的设置。在这里，污染流在通过存储罐(322)的多个无底钻孔而引入系统之后沿着其路径行进。
用于捕获气流(319)的模块位于污染流净化器生物反应器(315)的顶部。它主要由位于主罐(325)顶部的气体提取器(335)组成。而且，它与流交换器圆筒(331)相互连接。受污染的流来自环境并通过储罐(322)的无底钻孔(323)的方式进入污染流净化器生物反应器(315)。一旦流已经通过无底钻孔装置(323)，生物修复就发生在流交换器圆筒(331)的内部空隙(322)中。最后，在污染流净化器生物反应器(315)的顶部有一个气体排出筒(338)。后一个圆筒在其周边上具有一系列穿孔，以使处理过的(生物修复的)气体返回到之前捕获的环境中。气体排出筒通过连接圆筒(336)连接到主罐(325)的顶部，连接圆筒(336)在其轴向上具有部分钻孔，并且对这两个元件都进行了密封，通过使它们保持恒定密封而不允许引入外部元素。
污染流净化器生物反应器的控制模块(320)具有印刷电路板(337)。后者是元件，其不仅控制光发射器打开和关闭，而且还控制液压泵(324)和抽气机(335)的接通。此外，它还为一系列USB端口、WI-FI路由器和实时时钟供电，如图27所示。
在优选(和任选)的模式中，用于捕获气流的模块(319)能够具有用于捕获至少2微米的粉末(未示出)的元件。该元件由多个平行分布的钢板组成，并且通过钻孔的方式交替带正电荷和负电荷，所述钻孔水平地穿过板的底部和顶部。后者以产生磁场的方式产生负电荷和正电荷，以便通过电荷极性分离粒子。每个板由绝缘介质分离，优选橡胶。最后，捕获粉末颗粒的元件连接到电源。
在另一种方式中，流交换器圆筒(331)内的营养溶液流(任选地)通过浇水罐(或支架)的水扩散器装置(未示出)，其特征在于，允许溶液在其整个内部的扩散。此外，本发明考虑在流交换器圆筒(331)内具有过滤器和支撑装置生物过滤器和扩散板的种类(未示出)。
尽管后面的描述是考虑到本发明的优选方式而详细说明的，但是本领域的专家应当考虑到，可以理解在本发明的精神和范围内任何形状和细节的修改。已经写入这段记忆的术语应始终以广泛(而非限制)的意义来考虑。元件的材料、形状和描述可以变化；无论何时只要不涉及模型的基本特征的改变。

Claims (27)

1.用于捕获和监测大气污染物的系统(1)，其包括保护骨架(100)以覆盖和保护整个系统；电源模块(200)，其用于向系统提供电力；气体生物修复模块(300)，其具有捕获和生物修复在其内部循环的气态污染流的功能；控制和监视模块(400)，其实时地普查和修改操作参数；至少一个颗粒捕获单元(500)，其收集接近系统内部的颗粒。
气体生物修复模块(300)具有至少一个周向设置的污染流净化器生物反应器(315)；电源模块，其向污染的流净化器生物反应器(315)的组件提供电力及底部的基础模块(316)，其用于作为支撑结构以提供稳定性。液体容纳模块(317)具有储存各种微藻/蓝细菌生长所需要的介质/营养液的目的。流交换模块(318)能够提供元件以允许流(具有一定污染水平)在污染流净化器生物反应器(315)内部移位，通过交换所提及的污染物元素。它还具有用于捕获气流的模块(319)，其是污染流从外部引入以进行处理的地方。此外，控制模块(320)用于控制污染流净化器生物反应器(315)的一些功能。
液体争用模块(317)主要由含有营养液的储存罐(322)组成，以便液压泵(324)通过位于其周边的多个钻孔的方式将营养液提升到主罐(325)的内部。此外，还有流交换模块(318)，其具有沿主罐(325)的轴向的流交换器圆筒(331)。圆筒具有沿着整个轴向具有内部空隙(322)的横截面(优选为圆形)。流交换器圆筒(331)在靠近其顶侧的区域中具有多个无底钻孔(333)。当将营养液沉淀到内部空隙(322)的内部时，这些旨在成为恒定地将营养液的水平保持在其高度的元素。这是因为具有营养液的连续再循环，其由液压泵(324)向主罐(325)的顶部提升。
2.根据权利要求1所述，其特征在于，保护骨架(100)，用于捕获和监测大气污染物的系统(1)。后者优选地(并且通常)具有螺旋形状，其由多个片材(101)构成，片材(101)的特征在于在其顶点具有圆形的方形排列。片材(101)，位于保护骨架(100)的底部，在其排列的对角线距离上具有相同的大小，优选为75-80cm，并且相对于其共享的轴向3-5°旋转。
片材(101)位于保护骨架的中间至顶部；增加它们的对角线距离幅度，优选以30厘米的间隔升序增加。此外，位于中间部分和上部的片材(101)相对于位于每个的底部部分的片材的轴向在其轴向上5-10°的旋转。
3.根据权利要求1所述的用于捕获和监测大气污染物的系统(1)，具有带有能量源的电源模块(200)，优选的位于所述保护骨架的顶部的多个太阳能电池板(201)。它们捕获太阳辐射所包含的能量，然后变成电能。面板连接到电池组(202)，电池组优选地位于用于监测大气污染物的系统(1)的底部。电池组具有存储来自太阳能电池板(201)的电荷的功能，然后连接到电源逆变器(203)，电力逆变器(203)将来自面板(201)的直流电转换成交流电。后者是监测系统(400)的气流收集器(301)的供应源，因此作为属于气体生物修复系统(300)的多个发光二极管条带(309)。
4.根据权利要求3所述，安全屏幕(204)提供用于捕获和监测大气污染物的系统(1)的电源模块(204)。
5.根据权利要求1所述的用于捕获和监测大气污染物的系统(1)，保护骨架覆盖框架(205)，所述框架(205)在顶部具有颗粒捕获单元，值得一提的是，具有多个生物反应器(302)，其通过多个连接支架(206)在靠近框架上部的区域中连接。此外，框架(205)占据位于其中间部分的中间基部(206)，其用作重叠在其上的生物反应器的底部部分的支撑。最后，电池组(202)的一些电池，电源逆变器和存储器(具有水溶液)是位于同一框架的底部的多个基座上。
6.根据权利要求1所述，用于捕获和监测大气污染物的系统(1)的电源可以来自与本地(公司)电力供应商的配电线路的连接。
7.根据权利要求1所述，通过发电机旨在通过电磁感应将磁流转换成电流，用于捕获和监测大气污染物的系统(1)能够产生直流电。
8.根据权利要求1所述，用于捕获和监测大气污染物的系统(1)的存储罐(322)的特征在于优选含有营养液。
9.根据权利要求1所述，用于捕获和监测大气污染物的系统(1)的存储罐，其特征在于，营养液(优选灭菌制剂)通过以1：2P/V的比例将蚯蚓堆肥处理稀释在水中配制。
10.根据权利要求1，用于捕获和监测大气污染物的系统(1)的污染流净化器生物反应器(315)，含有以下至少一种性质的微藻和/或蓝细菌的单一培养物或混合培养物：融合微藻、衣藻、海洋微藻、栅藻、类蓝藻、集胞藻、螺旋藻、盐藻、盐藻、小球藻、扁藻、衣藻、海洋微藻、栅藻、类蓝藻、项圈藻、念珠藻、它们的混合物，或者单一培养物或混养物，或者任何其他商业产品。
11.根据权利要求1，用于捕获大气污染物的系统(1)的微藻/蓝细菌单一培养物或混合培养物可以由来自安装系统的地方的天然物种形成。
12.根据权利要求1，用于捕获大气污染物的系统(1)的每个污染流净化器生物反应器(315)具有pH传感器，其与控制和监测模块(400)保持通信。它识别pH参数何时超出编程范围，并为分散器发送信号以管理允许新稳定参数的基本溶液。
13.根据权利要求1所述，用于捕获大气污染物的系统(1)的每个污染流净化器生物反应器(315)具有与控制和监测模块(400)通信的温度传感器。
14.根据权利要求1所述，用于捕获大气污染物的系统(1)具有至少一个空气质量传感器，其与控制和监测模块(400)通信(400)以确定操作条件。
15.根据权利要求1所述，用于捕获大气污染物的系统(1)的控制和监视模块(400)由连接到电源逆变器输出的电源(203)、可编程逻辑控制器和一组继电器组成。该模块还连接到空气质量传感器。
16.根据权利要求1所述，颗粒捕获单元(500)位于用于捕获大气污染物的系统(1)的顶部。它不仅可以反转周围颗粒的极性，还可以吸引它们。电源模块(200)的电源逆变器为该单元供电。
17.一种污染的流净化器生物反应器(315)，其包含：
能量供应模块，其向污染的流净化器生物反应器(315)的组件提供电能；基础模块(316)，限制为提供支撑和稳定性的结构(位于底部)；液体容纳模块(317)，其旨在存储各种微藻/蓝细菌获得最佳生长所需要的培养基(营养液)；流交换模块(318)，用于提供允许流(在一定水平上污染)移位到污染流净化器生物反应器(315)内部的元件，通过允许元素的交换；用于捕获气流的模块(319)，其是污染流从外部引入以进行处理的地方。它还具有控制模块(320)，其控制污染流净化器生物反应器(315)的若干功能。污染流净化器生物反应器(315)的液体容纳模块(317)主要由包含营养溶液的储存罐(322)组成，因此液压泵(324)通过设置在其周边上的多个无底钻孔(323)将溶液送至主罐(325)的顶部(324)。此外，具有流交换模块(318)，其具有沿主罐(325)的轴向的流交换器圆筒(331)。圆筒具有沿着整个轴向具有内部空隙(332)的横截面(优选为圆形)。此外，多个无底钻孔(333)，其位于与流交换器圆筒(331)的顶部相邻的区域中，允许恒定地将营养液保持在与它们相同的水平，当后者落入内部空隙(332)。这种情况的发生是因为由液压泵(324)引起的朝向主罐(325)的顶部的营养液的恒定再循环。
18.根据权利要求18所述，污染流净化器生物反应器(315)的主罐(325)优选为圆柱形，并且通过连接元件(326)连接到存储罐(322)。后者具有方形的底座和在其中心部分上的无底钻孔，以及多个支撑件(327)，其相对于方形底座上升地竖立。
19.根据权利要求18所述，污染流净化器生物反应器(315)的主罐包含由存储罐(322)容纳的相同营养液。主罐(325)在其顶部(328)上具有圆形塞子。塞子在其表面上具有多个无底钻孔(329)，并且在其中心部分具有较大尺寸的主钻孔。在该塞子(328)的顶部，其中营养液由液压泵(324)送出，它下落，并且通过钻孔(329)的方式，溶液重新引入主罐中，保持恒定的再循环。此外，在塞子(328)的底部有多个光发射器(未示出)，它们通过控制模块(320)管理以12小时间隔打开和关闭。
20.根据权利要求17所述，污染流净化器生物反应器(315)的容纳液体模块(317)的底部具有覆盖用于营养液的填充钻孔的塞子(330)。后者设置成具有可移除元件，用于在需要时移除和引入营养液。
21.根据权利要求17所述的用于捕获气流的模块(319)位于污染流净化器生物反应器(315)的顶部，并且气体提取器(335)与主要组成它的流交换器圆筒(331)互连的。受污染的流来自环境并通过储罐(322)的无底钻孔(323)进入污染的流净化器生物反应器(315)。流通过无底钻孔装置(323)和流交换器圆筒(331)的内部空隙(322)。
22.根据权利要求17所述，在污染流净化器生物反应器(315)的顶部有一个排气圆筒(338)。后一个圆筒在其周边上具有一系列穿孔，用于使处理过的(生物修复的)气体返回到环境中。
23.根据权利要求17所述，污染流净化器生物反应器(315)具有在其轴向上具有部分钻孔的耦合圆筒(336)，并且对这两个元件都进行了密封，通过使它们保持恒定密封而不允许引入外部元素。
24.根据权利要求17所述，污染流净化器生物反应器(315)的控制模块(320)具有印刷电路板(337)。后者是元件，其不仅控制光发射器打开和关闭，而且还控制液压泵(324)和抽气机(335)的接通。此外，它还为一系列USB端口、WI-FI路由器和实时时钟供电。
25.根据权利要求17所述，用于捕获污染流净化器生物反应器(315)的气流的模块(319)可任选地具有用于捕获粉末的模块。装置由多个平行分布的钢板组成，并且通过水平穿过板的底部和顶部的钻孔方式使得正电荷和负电荷交替。后一过程以产生磁场的方式产生负电荷和正电荷，以便通过电荷极性分离粒子。每个板由绝缘介质分离，优选橡胶。
26.根据权利要求17所述，污染流净化器生物反应器(315)的流交换器圆筒(331)的内部包含水分散器装置，其允许在其中分配营养溶液。
27.根据权利要求17所述，污染流净化器生物反应器(315)的流交换器圆筒(331)的特征在于在其内部具有过滤器和/或支撑装置。
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