CN117511742A - 一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，包括如下步骤：（1）将小球藻在实际烟气条件下培养到特定浓度，接种至柱状反应器中；（2）经过优化的特定烟气培养条件；（3）经过优化的反应器装置与微纳米曝气系统。所述的烟气由燃煤电厂净烟气管道供给,主要成分为73‑79%N2、13‑16%CO2、4‑7%O2、40.0‑50.0 mg/m3NOx、1.5‑4.5 mg/m3SOx、重金属Cu2‑4μg/L以及Pb0.1‑0.3μg/L等。烟气的湿度、溶解度、流量等因素对微藻养殖有显著影响，通过加设烟气预处理系统，优化曝气气液比，优化光配方，添加微纳米曝气技术等手段，大幅提高烟气的利用率。对比实验室培养基及模拟烟气培养，显著提高小球藻的生长速率和固碳速率。

Description

一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法。
背景技术
工业活动导致大气中CO2含量的极速飙升，与此同时所带来的温室效应已成为全人类所共同面临并难以有效解决的危机。当前，全球围绕工业碳减排和生物经济开展了新一轮的技术竞争，基于生物方法的二氧化碳捕集、储存于利用（Carbon capture，utilization and storage, CCUS）技术成为新的研究热点。微藻通过光合作用吸收二氧化碳、水和无机营养并转化为有机质，其碳捕捉效率远高于陆生植物，贡献了地球近50%的CO2固定量，是最具应用潜力的固碳生物。同时，针对工业烟气中的SOx和NOx等有害物质，微藻也能够吸收利用，并将其转化并储存为微藻生物质。这些微藻生物质是优秀的饲料蛋白来源，或应用于第三代生物柴油的生产。一些特定藻种可提取如藻蓝蛋白、虾青素和小球藻生长因子等高附加值产品，可应用于医药、保健、化妆品、材料等相关领域，具有极高的经济价值。因此，利用微藻吸收固定工业烟气中的CO2及有害物质，减污降碳协同增效，使其“变废为宝”，贴合我国生态文明建设可持续发展的道路。
相关研究表明，微藻能在5%CO2浓度下高速生长，经过驯化后，可以进一步提高自身对高浓度CO2的耐性，加速固碳过程，适用于化工厂、水泥厂、火力发电厂等高浓度CO2烟气的净化处理，回收烟气中碳资源。
公开号为CN208151372的专利文献公开了一种新型室内实验用微藻培养柱状光合生物反应器，该体系包括：减压橡胶塞、有机玻璃管与多功能底座组件。该反应器易于拆卸清洁，保证了气液的均匀混合，十字开口的设置保证了反应器的密封性。公开号为CN107904144的专利文献公开了一种一种微藻柱式反应器曝气扰流装置，该体系包括：反应器、曝气盘、进气管、气体流量计、阀门、扰流板、微孔、具孔塞、排气管。该反应器通过在柱式反应器中设计一种内置螺旋型微孔曝气盘和圆盘式扰流板，从而增强反应器中的气液混合、延长气泡停留时间。但是已报道的工业烟气微藻养殖反应器的大多未考虑曝气气泡大小对气体传质的影响，所用内部照明的LED灯光质对微藻光合作用的显著影响也未加入到反应器设计之中。
正是基于上述原因，本发明提供了一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，在降低CO2排放的同时，降低了小球藻的培养成本，并且比培养基及模拟烟气培养更高效。
为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：
本发明公开了一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，包括如下步骤，
（1）利用燃煤电厂烟气做为小球藻养殖碳源；
（2）对特定烟气培养条件进行优化；
（3）在小球藻培养至一定浓度后接种至反应装置进行扩培，并利用微纳米曝气技术提高烟气利用率。
所述步骤（1）中的小球藻藻种为Chlorella vulgaris 或Chlorella pyrenoidosa。
所述步骤（3）中的反应装置包括柱状鼓泡式反应器、微纳米曝气设备、PH传感器、OD传感器、温度传感器，所述柱状鼓泡式反应器呈中空圆柱形结构，其顶部设有进气口和进料口，其内腔顶部连接有所述PH传感器、OD传感器和温度传感器，其底部设有排料口；所述微纳米曝气装置通过支撑件固定于所述柱状鼓泡式反应器的底部。
所述支撑件为由若干呈环形阵列的支撑杆组成，所述支撑杆的顶端与所述微纳米曝气装置的底部相连，所述支撑杆的底部与所述柱状鼓泡式反应器的内腔底部相连。
所述微纳米曝气装置通过进气管与烟气预处理装置相连，所述烟气预处理装置包括冷冻干燥机、真空抽气泵和转子流量计，所述真空抽气泵的抽气口与外部烟气连通，所述真空抽气泵的排气口与所述冷冻干燥机的入口连通，所述冷冻干燥机的出口通过所述转子流量计与进气管连通。
所述真空抽气泵内设有储气罐，所述储气罐的入口与真空抽气泵的抽气口连通，所述储气罐的出口与真空抽气泵的排气口连通；所述真空抽气泵设有压力开关，所述真空抽气泵采用耐腐蚀材料制成。
所述PH传感器、OD传感器和温度传感器分别与在线控制器电连接。
所述柱状鼓泡式反应器的内腔中间顶部连接有LED灯，所述LED灯的波长为400-480nm及580-700nm， LED灯与光强调节开关相连。
所述柱状鼓泡式反应器的外壁上方与反应器支撑架的顶部相连，所述反应器支撑架的底端支撑于地面上，所述反应器支撑架的底端低于所述排料口的最低点。
所述柱状鼓泡式反应器的筒壁采用高硼硅玻璃支撑，所述反应器支撑架采用不锈钢材料制成。
所述真空抽气泵抽入的烟气包括13%-16% CO2、4-7%O2、73-79%N2、40.0-50.0 mg/m3NOx、1.5-4.5 mg/m3SOx、重金属Cu 2.0-4.0 μg/L以及Pb 0.1-0.3μg/L。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明在光源上采用定制光配方进行微藻养殖，强化了小球藻对光吸收的能力。光谱中红蓝光比列协调，适用于小球藻的各个生长期，提高小球藻的生物质产量。
（2）本发明提高了微藻处理工业烟气的效果。利用微纳米曝气装置，提高了气液传质速率，液相中能溶解更多的烟气，则提高了微藻捕获烟气作为碳源的能力，能够充分发挥小球藻固碳能力，从而提高小球藻固定二氧化碳的效率。
（3）本发明在培养基上采用改良的BG11培养基，以工业烟气为碳源，大幅度降低了培养基中N含量，降低微藻养殖厂房的培养成本，并且通过补充P含量，调节NP比，调高小球藻生物质产量。
（4）本发明微纳米曝气装置的底部通过支撑件与柱状鼓泡式反应器的内腔底部相连，使得两者之间形成一定间距，能够增强反应器液相的循环，使液相保持流动状态，不将微纳米曝气装置置于柱状鼓泡式反应器底部，防止曝气过程上升时剪切力过大，对微藻细胞产生损害；柱状鼓泡式反应器内腔底部与微纳米曝气装置之间形成一定间距，能够使已失活微藻沉降于反应器底部，每隔一段时间可打开排料口将其排出；
（5）本发明对电厂烟气的湿度进行了去除，提高了烟气的传输效率，强化了烟气从气相对液相的传质效果，避免了溶解度过低逸散的情况，提高了反应体系中微藻的光合作用，实现了对电厂烟气的高效捕集、储存和利用。
附图说明
图1为模拟烟气反应器装置示意图。
图2为实际烟气反应器装置示意图。
图3为电厂烟气和模拟烟气条件下，小球藻的生物量变化图。
图4为不同气液比条件下，小球藻在实际烟气条件下生物量的变化图。
图5为不同培养体积条件下，小球藻在实际烟气条件下生物量的变化图。
图6为普通BG11培养基和基于电厂烟气改进BG11培养基条件下，小球藻的生物量变化图。
图7为定制光配方LED灯和LED白光灯条件下，小球藻的生物量变化图。
图8为扩培柱状反应器结构图。
图9为不同曝气设备条件下，二氧化碳的溶解度变化图。
图中：1-冷冻干燥机；2-真空抽气泵；3-转子流量计；4-进料口；5-pH传感器；6-OD探测器；7-温度传感器；8- LED灯；9-反应器支撑架；10-微纳米曝气装置；11-出料口；12-在线控制器。
具体实施方式
下面对本发明进一步说明：
请参阅图1-9，
本发明公开了一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，包括如下步骤，
（1）利用燃煤电厂烟气做为小球藻养殖碳源；
（2）对特定烟气培养条件进行优化；
（3）在小球藻培养至一定浓度后接种至反应装置进行扩培，并利用微纳米曝气技术提高烟气利用率。
所述步骤（1）中的小球藻藻种为Chlorella vulgaris 或Chlorella pyrenoidosa。
所述步骤（3）中的包括柱状鼓泡式反应器、微纳米曝气设备10、PH传感器5、OD传感器6、温度传感器7，所述柱状鼓泡式反应器呈中空圆柱形结构，其顶部设有进气口和进料口4，其内腔顶部连接有所述PH传感器5、OD传感器6和温度传感器7，其底部设有排料口11；所述微纳米曝气装置10通过支撑件13固定于所述柱状鼓泡式反应器的底部，微纳米曝气装置10为微纳米曝气机，大幅度提高了CO2溶解度；微纳米曝气装置10的底部通过支撑件13与柱状鼓泡式反应器的内腔底部相连，使得两者之间形成一定间距，能够增强反应器液相的循环，使液相保持流动状态，不将微纳米曝气装置10置于柱状鼓泡式反应器底部，防止曝气过程上升时剪切力过大，对微藻细胞产生损害；柱状鼓泡式反应器内腔底部与微纳米曝气装置10之间形成一定间距，能够使已失活微藻沉降于反应器底部，每隔一段时间可打开排料口11将其排出，优选的，气体产生直径为5nm-20μm的微纳米气泡。
进一步的，支撑件13为由若干呈环形阵列的支撑杆组成，所述支撑杆的顶端与所述微纳米曝气装置10的底部相连，所述支撑杆的底部与所述柱状鼓泡式反应器的内腔底部相连，通过呈环形阵列的支撑杆组成支撑件13，相邻支撑杆之间具有间隙，能够使已失活微藻沉降于反应器底部，每隔一段时间可打开排料口11将其排出。
进一步的，微纳米曝气装置10通过进气管与烟气预处理装置相连，所述烟气预处理装置包括冷冻干燥机1、真空抽气泵2和转子流量计3，所述真空抽气泵2的抽气口与外部烟气连通，所述真空抽气泵2的排气口与所述冷冻干燥机1的入口连通，所述冷冻干燥机1的出口通过所述转子流量计3与进气管连通，由于燃煤电厂烟气因脱硝、脱硫、除尘过程中大部分是采用湿法去除，因此电厂烟气中所含湿度较大，极易通过液滴包裹的方式，将烟气管道内重金属等有害物质带入微藻反应器内，通过设置冷冻干燥机1能够将烟气中的湿度大幅度降低，减少烟气对微藻生物质的污染。
进一步的，真空抽气泵2内设有储气罐，所述储气罐的入口与真空抽气泵2的抽气口连通，所述储气罐的出口与真空抽气泵2的排气口连通；所述真空抽气泵2设有压力开关，所述真空抽气泵2采用耐腐蚀材料制成。
进一步的，PH传感器5、OD传感器6和温度传感器7分别与在线控制器12电连接，pH传感器5与一台pH在线调节装置相连，用于实时监测和调节反应器中液相pH值，优选的，反应器体系pH控制在8-9；温度传感器7与一台温度在线调节装置相连，用于实时监测和调节反应器中液相温度值，优选的，反应器体系温度控制在28-30℃；OD探测器6与一台OD在线记录装置相连，用于实时监测和记录反应器中微藻OD。
进一步的，柱状鼓泡式反应器的内腔中间顶部连接有LED灯8，所述LED灯8的波长为400-480nm及580-700nm， LED灯与光强调节开关相连，通过使用特定波长LED灯8，强化了微藻对光吸收的能力，提高微藻对二氧化碳的固定效率。
进一步的，柱状鼓泡式反应器的外壁上方与反应器支撑架9的顶部相连，所述反应器支撑架9的底端支撑于地面上，所述反应器支撑架9的底端低于所述排料口11的最低点，通过设置反应器支撑架9能够对柱状鼓泡式反应器进行支撑，并且确保排料口11能够顺利的将失活微藻排出。
进一步的，柱状鼓泡式反应器的筒壁采用高硼硅玻璃支撑，使得柱状鼓泡式反应器不会被腐蚀；所述反应器支撑架9采用不锈钢材料制成。
工作过程：电厂烟气经过真空抽气泵2送入冷冻干燥机1中，经过除湿后进入转子流量计3，调节烟气流量后通过进气管经由微纳米曝气设备10曝气进入反应器内，在筒中发生气液传质，培养基由进料口4从筒顶送入，同时，pH传感器5、OD探测器6以及温度传感器7与一台在线调节装置12相连以实时控制体系pH、温度以及记录体系内OD变化。反应器运行一段时间后，产生的藻液经由出料口11排出。
实施例1
实验条件：实验中的模拟烟气，气体组成：二氧化碳+空气，通过二氧化碳气瓶和空压机混合得到。模拟烟气的二氧化碳浓度控制为13%-16%，实验反应器为柱状鼓泡式反应器。模拟烟气反应装置如图1所示。由二氧化碳气瓶101和空气压缩机102通过转子流量计103控制气体流量比例，共同进入气体混合室104中进行气体混合形成模拟烟气，模拟烟气最终进入到柱状鼓泡式反应器105中，反应器直径60mm，高度500mm，反应器容积为1.41L，柱状鼓泡式反应器105上设有光照调节设备106和控温系统107。藻液由Chlorella属藻种NCU-12普通小球藻和BG11培养基组成，所述BG11培养基配方为：NaNO3 1.5g/L、K2HPO4·3H2O0.04g/L、MgSO4·7H2O 0.075g/L、Cacl2·2H2O 0.036g/L、柠檬酸0.006g/L、柠檬酸铁铵0.006g/L、EDTA 0.001g/L和A5微量元素液1.5ml/L;其中，A5微量元素液组成：H3BO3 2.86g/L、MnCl2·4H2O1.81g/L、ZnSO4·7H2O0.222g/L、NaMoO4·2H2O 0.39g/L、CuSO4·5H2O0.079g/L和CoCl2·6H2O 0.05g/L。实际烟气的主要组分包含73-79%N2、13-16%CO2、4-7%O2、40.0-50.0 mg/m3NOx、1.5-4.5 mg/m3SOx、重金属Cu2-4μg/L以及Pb0.1-0.3μg/L等。实际烟气反应装置如图2所示。通过带储气罐的真空抽气泵202从烟囱201中抽取电厂实际烟气，通过冷冻干燥机204除去烟气中所含水分，通过转子流量计203控制烟气流量最终进入柱状鼓泡式反应器205中，柱状鼓泡式反应器205上设有光照调节设备206和控温系统207。
在相同条件运行下达到稳定后的两个相同的柱状鼓泡式生物反应器中，向其中一反应器中通入模拟烟气，向另一反应器中通入实际烟气。将气体进气量控制在1L/min， 培养体积为500ml，反应器内吸收液的pH控制在5-7之间；实验室温度28℃。总培养时间144-240小时，每隔一天测定小球藻的生物量浓度。
运行结果如图3所示，在通入实际烟气的反应器中，小球藻生长速率更快，生物量大幅度提高，在第六天大约生物量提高了70%左右。由此可以看出，小球藻可在实际燃煤电厂烟气的中培养，且效果显著高于模拟烟气。
实施例2
实验条件：实验中的烟气主要组分包含73-79%N2、13-16%CO2、4-7%O2、40.0-50.0mg/m3NOx、1.5-4.5 mg/m3SOx、重金属Cu2-4μg/L以及Pb0.1-0.3μg/L等。实际烟气反应装置如图2所示。通过带储气罐的真空抽气泵从烟囱中抽取电厂实际烟气，通过冷冻干燥机除去烟气中所含水分，通过转子流量计控制烟气流量最终进入反应器中。反应器直径60mm，高度500mm，反应器容积为1.41L。藻液由Chlorella属藻种NCU-12普通小球藻和BG11培养基组成，所述BG11培养基配方为：NaNO3 1.5g/L、K2HPO4·3H2O 0.04g/L、MgSO4·7H2O 0.075g/L、Cacl2·2H2O 0.036g/L、柠檬酸0.006g/L、柠檬酸铁铵0.006g/L、EDTA 0.001g/L和A5微量元素液1.5ml/L;其中，A5微量元素液组成：H3BO32.86g/L、MnCl2·4H2O1.81g/L、ZnSO4·7H2O0.222g/L、NaMoO4·2H2O 0.39g/L、CuSO4·5H2O 0.079g/L和CoCl2·6H2O 0.05g/L。
在相同条件运行下达到稳定后的三个相同的柱状鼓泡式生物反应器中，向第一根反应器中通入250ml/min实际烟气，气液比0.5vvm，向第二根反应器中通入500ml/min实际烟气，气液比1vvm，向第三根反应器中通入1L/min实际烟气，气液比2vvm。将培养体积控制在500ml，反应器内吸收液的pH控制在5-7之间；实验室温度28℃。总培养时间144-240小时，每隔一天测定小球藻的生物量浓度。
运行结果如图4所示，在气液比2vvm的反应器中，小球藻生长速率更快，生物量大幅度提高，在第8天比0.5vvm气液比组大约生物量提高了25%左右。
在相同条件运行下达到稳定后的三个相同的柱状鼓泡式生物反应器中，向第一根反应器中加入250ml培养体积，向第二根反应器中加入500ml培养体积，向第三根反应器中加入1L培养体积。将通气量控制在2vvm气液比，反应器内吸收液的pH控制在5-7之间；实验室温度28℃。总培养时间144-240小时，每隔一天测定小球藻的生物量浓度。
运行结果如图5所示，在500ml培养体积的反应器中，小球藻生长速率更快，生物量大幅度提高，在第8天比250ml培养体积组大约生物量提高了20%左右。
在相同条件运行下达到稳定后的两个相同的柱状鼓泡式生物反应器中，向第一根反应器中加入普通BG11培养基，向第二根反应器中改进后BG11培养基，将通气量控制在2vvm气液比，培养体积500ml，反应器内吸收液的pH控制在5-7之间；实验室温度28℃。总培养时间144-240小时，每隔一天测定小球藻的生物量浓度。
运行结果如图6所示，在添加基于电厂烟气所改进的BG11培养基的反应器中，小球藻生长速率更快，生物量大幅度提高，在第5天比普通BG11培养基大约生物量提高了95%左右。
在相同条件运行下达到稳定后的两个相同的柱状鼓泡式生物反应器中，向第一根反应器中使用定制波长的LED灯，向第二根反应器中使用普通LED白光灯，使用实际烟气进行培养，将通气量控制在2vvm气液比，培养体积500ml，反应器内吸收液的pH控制在5-7之间；实验室温度28℃。总培养时间144-240小时，每隔一天测定小球藻的生物量浓度。
运行结果如图7所示，在使用定制波长的LED灯的反应器中，小球藻生长速率更快，生物量大幅度提高，在第3天比普通LED白光灯培养的微藻大约生物量提高了195%左右。
由此可以看出，采用定制光配方进行微藻养殖，强化了小球藻对光吸收的能力，大幅度提高了生物产量。
实施例3
实验条件：实验中的烟气主要组分包含73-79%N2、13-16%CO2、4-7%O2、40.0-50.0mg/m3NOx、1.5-4.5 mg/m3SOx、重金属Cu2-4μg/L以及Pb0.1-0.3μg/L等。实际烟气反应装置如图2所示。通过带储气罐的真空抽气泵从烟囱中抽取电厂实际烟气，通过冷冻干燥机除去烟气中所含水分，通过转子流量计控制烟气流量最终进入反应器中。反应器直径60mm，高度500mm，反应器容积为1.41L。藻液由Chlorella属藻种NCU-12普通小球藻和BG11培养基组成，所述BG11培养基配方为：NaNO3 1.5g/L、K2HPO4·3H2O 0.04g/L、MgSO4·7H2O 0.075g/L、Cacl2·2H2O 0.036g/L、柠檬酸0.006g/L、柠檬酸铁铵0.006g/L、EDTA 0.001g/L和A5微量元素液1.5ml/L;其中，A5微量元素液组成：H3BO32.86g/L、MnCl2·4H2O1.81g/L、ZnSO4·7H2O0.222g/L、NaMoO4·2H2O 0.39g/L、CuSO4·5H2O 0.079g/L和CoCl2·6H2O 0.05g/L。
在相同条件运行下达到稳定后的三个相同的柱状鼓泡式生物反应器中，向第一根反应器中使用气体产生平均直径为20nm的微纳米气泡的微纳米曝气设备，向第二根反应器中使用气体产生平均直径为200μm气泡的小型曝气石，向第三根反应器中使用气体产生平均直径为2000μm气泡的大型曝气石。将培养体积控制在500ml，通气量为2vvm，反应器内吸收液的pH控制在5-7之间；实验室温度28℃。总培养时间144-240小时，每隔一天测定二氧化碳的溶解度。
运行结果如图8所示，在使用0.2微米的微纳米曝气设备时，二氧化碳的溶解度大幅度提高，比2000微米的大型曝气石溶解度提高了大约90%。由此可以看出，在同样的工艺参数下，选择微纳米曝气装置，二氧化碳的溶解度显著提升。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，其特征在于：包括如下步骤，
（1）利用燃煤电厂烟气做为小球藻养殖碳源；
（2）对特定烟气培养条件进行优化；
（3）在小球藻培养至一定浓度后接种至反应装置进行扩培，并利用微纳米曝气技术提高烟气利用率。
2.根据权利要求1所述的一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，其特征在于：所述步骤（1）中的小球藻藻种为Chlorella vulgaris 或Chlorella pyrenoidosa。
3.根据权利要求1所述的一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，其特征在于：所述步骤（3）中的反应装置包括柱状鼓泡式反应器、微纳米曝气设备（10）、PH传感器（5）、OD传感器（6）、温度传感器（7），所述柱状鼓泡式反应器呈中空圆柱形结构，其顶部设有进气口和进料口（4），其内腔顶部连接有所述PH传感器（5）、OD传感器（6）和温度传感器（7），其底部设有排料口（11）；
所述微纳米曝气装置（10）通过支撑件（13）固定于所述柱状鼓泡式反应器的底部。
4.根据权利要求3所述的一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，其特征在于：所述支撑件（13）为由若干呈环形阵列的支撑杆组成，所述支撑杆的顶端与所述微纳米曝气装置（10）的底部相连，所述支撑杆的底部与所述柱状鼓泡式反应器的内腔底部相连。
5.根据权利要求4所述的一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，其特征在于：所述微纳米曝气装置（10）通过进气管与烟气预处理装置相连，所述烟气预处理装置包括冷冻干燥机（1）、真空抽气泵（2）和转子流量计（3），所述真空抽气泵（2）的抽气口与外部烟气连通，所述真空抽气泵（2）的排气口与所述冷冻干燥机（1）的入口连通，所述冷冻干燥机（1）的出口通过所述转子流量计（3）与进气管连通。
6.根据权利要求5所述的一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，其特征在于：所述真空抽气泵（2）内设有储气罐，所述储气罐的入口与真空抽气泵（2）的抽气口连通，所述储气罐的出口与真空抽气泵（2）的排气口连通；所述真空抽气泵（2）设有压力开关，所述真空抽气泵（2）采用耐腐蚀材料制成。
7.根据权利要求6所述的一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，其特征在于：所述PH传感器（5）、OD传感器（6）和温度传感器（7）分别与在线控制器（12）电连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，其特征在于：所述柱状鼓泡式反应器的内腔中间顶部连接有LED灯（8），所述LED灯（8）的波长为400-480nm及580-700nm， LED灯与光强调节开关相连。
9.根据权利要求8所述的一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，其特征在于：所述柱状鼓泡式反应器的外壁上方与反应器支撑架（9）的顶部相连，所述反应器支撑架（9）的底端支撑于地面上，所述反应器支撑架（9）的底端低于所述排料口（11）的最低点；所述柱状鼓泡式反应器的筒壁采用高硼硅玻璃支撑，所述反应器支撑架（9）采用不锈钢材料制成。
10.根据权利要求1所述的一种基于燃煤电厂的小球藻高效养殖方法，其特征在于：所述真空抽气泵（2）抽入的烟气包括13%-16% CO2、4-7%O2、73-79%N2、40.0-50.0 mg/m3NOx、1.5-4.5 mg/m3SOx、重金属Cu 2.0-4.0 μg/L以及Pb 0.1-0.3μg/L。
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