CN201180138Y - 一种节能环保半封闭式微藻生物反应器 - Google Patents

一种节能环保半封闭式微藻生物反应器 Download PDF

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Abstract

本实用新型是一种节能环保半封闭式微藻生物反应器，包括：透光式暖室本体和放置在暖室内用于盛放微藻培养液和微藻藻体的透明容器；暖室内设有放置容器的支架；暖室有支撑墙、金属支撑骨架、覆盖在支撑骨架上的透光材料；暖室设有太阳能供热装置、地热供热装置、工业余热供热装置、太阳能光照装置、阳光光导装置、电灯光照装置；暖室有培养液酸碱度测试和调节装置、藻体收集和培养液补充装置；暖室有排风装置、送风装置；容器有充气装置；暖室有功能性配套用房。采用本节能生物反应器，微藻的养殖可以节省能源并且环保，微藻不容易受到污染和病虫的危害。本节能生物反应器也可作为其它需要控制环境条件的养殖和种植使用。

Description

一种节能环保半封闭式微藻生物反应器
技术领域
本实用新型涉及一种生物反应器，尤其涉及一种节能型、能够工厂化，可以大规模生产的环保半封闭式生物反应器。
背景技术
目前，微生物，如微藻的繁殖一般采用室内养殖的方式，和室外的开放式养殖方式相比，微藻不容易受到污染，可以更好的防止病虫危害，更好的克服外界环境变化造成的不利因素。
然而，在为室内养殖提供必要的生存环境时，如提供必要的光‘造(照)’条件，采用人工照明装置，针对环境变化必须采用温度调节装置才能有效调节暖室内的温度，向容器内充气，控制室内的温度和湿度需降湿和向外排出热气和湿气都需要提供电力，才能满足微藻生长的环境要求。因此，目前的相对封闭的养殖方式造成能源的浪费，不符合节能环保的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种节能环保，不受环境和季节影响，养殖产量高，不易受污染并能够组织大规模生产的一种微藻生物反应器。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提出一种半封闭式微藻生物反应器，所述微藻生物反应器由暖房和设置在所述暖房室内的平台及支架上的配套养殖容器组成，所述暖房的向阳面和屋顶是由透光材料构成的透光墙和透光屋顶；
所述养殖容器设有太阳能光照装置、阳光光导装置和电灯光照装置三种光照补充装置；
所述暖房的供热系统包括热源和散热器，该热源由工业余热交换器，地热交换器或太阳能集热器其中一种或多种组成；
所述养殖容器具有充气装置和配套的上水和下水。
养殖容器使用透明材料制作，保持透光性。
所述太阳能光照装置由太阳能板和LED灯组成，达到节电并且使用寿命长的效果。
所述暖房具有由鼓风机和通风道构成的通风装置。
所述暖房的所述透光屋顶和透光墙包括支撑墙、架设在支撑墙上的金属支撑骨架和覆盖在支撑骨架上的透光材料。
所述暖房的所述透光屋顶设置有遮阳网。
所述养殖容器的所述充气装置包括气泵和曝气头或曝气管。
所述气泵的进气部分有空气过滤装置。
本实用新型采用上述技术方案具有以下优点：
本节能生物反应器整体形成了相对封闭的养殖方式。相比开放式养殖方式，微藻不容易受到污染，可以更好的防止病虫危害，更好的克服外界环境变化造成的不利因素；微藻的养殖可以节省能源并且环保，微藻不容易受到病虫的危害。本节能生物反应器也可作为其它需要控制环境条件的养殖和种植使用。
附图说明
图1是本实用新型半封闭式微藻生物反应器的外部结构示意图；
图2是本实用新型半封闭式微藻生物反应器的内部结构示意图。
图中
1  隔离墙              2  侧保温支撑墙
3  侧保温支撑墙        4  透光屋顶
5  透光墙              6  配套用房
7  养殖容器            8  LED灯
9  太阳光光导系统      10 太阳能板
11 电灯                12 散热器
13 太阳能集热器        14 地热交换器
15 工业余热交换器      16 鼓风机
17 通风道              18 充气装置
19 自来水        20 排水孔
21 遮阳网
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型采用的技术方案详细说明如下：
图1是本实用新型半封闭式微藻生物反应器的外部结构示意图；如图所示，本实用新型的外部结构为一种温室结构。该暖室为半封闭结构，中间为隔离墙1，将整个构造分为两部分，隔离墙1的一边设置暖室的配套功能用房6，配套功能用房6也可以设在暖室的东西两侧，也可以设在暖室的北侧，其定位应根据具体建设用地的地形而定。配套用房包括缓冲间、更衣室、工作间、设备间等。隔离墙1的另一边设置工作室，该工作室设置在南侧，包括侧保温墙2和3，透光屋顶4和透光墙5。其中，透光屋顶4和透光墙5以东西两侧作为保温支撑墙2，3，其透光面由支撑骨架以及覆盖在支撑骨架上的透明材料组成。透光屋顶4和透光墙5均处于向光面，可以向暖室内透入大量的阳光，为暖室提供必要的养殖条件。
图2是本实用新型半封闭式微藻生物反应器的内部结构示意图。如图所示，该生物反应器的暖室内设有平面容器支架(用于平地建设使用)，也可以是阶梯式容器支架(用于坡地建设使用)，养殖容器7排列放置在支架上。透明的养殖容器7使用符合食品卫生标准和能承受额定压强的材料制作。养殖容器7内采用曝气头或曝气管及带有空气过滤装置的气泵组成的充气装置18进行充气。养殖容器7上装有排液管，用于排泄培养液和取藻使用。养殖容器7在养殖时所需的气泵可以采用电磁式充气泵，此泵进气部分有空气过滤装置，所供气体无油、洁净，不会对水体造成污染。采用曝气头和曝气管可产生大量散气泡，有利于提高供气效率。
反应器的装有太阳能集热器13，地热交换器14和工业余热交换器15，为暖室提供热源，该热源的散热器12设置在暖室内东西北三侧支撑墙上，散热器12选用耐高湿度的散热器片。
进风装置是由设在暖室后墙上的通风道17和封闭开送风装置组成，开送风装置有防尘防虫网。进风装置的通风道17和鼓风机16配合，解决整个装置的通风和散热功能。
在容器背光面和东西两侧用太阳能光照系统、太阳光传导系统、电灯光照系统进行光照补充。根据不同地区的气候差异，三个系统可以混合使用也可以单独使用。
为了解决容器背光面和东西两侧的光照问题，使用了太阳能光照系统、太阳光传导系统。同时将电灯光照系统作为光照补充。根据不同地区的气候差异，三个系统可以混合使用也可以单独使用。太阳能光照系统由太阳能板10和LED灯8组成，LED由太阳能板10提供电能，是节能型的电器。太阳光光导系统9将太阳光导入养殖容器7，解决容器背光面的光照问题，和暖室的透光屋顶4以及透光墙5配合，解决整个容器的光照问题，大大也节约了电能。电灯11仅仅起到在阴天时，由于阳光不足的补充作用。
暖室的透光屋顶4设置遮阳网21，顶部遮阳网21是用来调节日光对养殖容器7的光照度，当阳光过强时把遮阳网放开进行遮挡，平时可将其收起。
养殖容器7的上下水通过自来水19和排水孔20加以解决。
养殖容器7还设置定时控制装置，温度控制装置，培养液PH值控制装置和微藻收集装置。
在本实用新型暖室的养殖部分，当生物反应器建在坡地时，暖室内可以用阶梯式支架放置养殖容器7，每一层容器可以充分获取太阳光照；当生物反应器建在平地时，暖室内可以用平面式支架放置养殖容器7，该容器可以充分利用暖室空间增大养殖面积和获取太阳光照。
用透明材料制作的多个养殖容器可以在支架上排列放置，尺寸大小根据暖室的面积和高度来定。这种分离式养殖可以最大限度的避免交叉污染。
自主研制的优良的藻种和培养液更有利于生物反应的高产量和高质量。
用管道将容器中的藻液引出后，用无味无毒的过滤器将微藻滤出，滤出后用纯水处理至PH值在7-8之间即为成品，然后再进一步加工使用。
本实用新型的节能生物反应器暖室的顶部和南侧采用透明材料，根据地区气候条件的不同东西两侧也可以部分采用透明材料，这样可以充分利用阳光对容器进行光照。
所使用的太阳能供暖装置、地热供暖装置、工业余热供暖装置的使用可以节约电力、燃煤、燃油等能源，针对环境变化可以有效调节暖室内的温度。在暖室南侧加装鼓风机可以在暖室需要降温、降湿时向外排出热气和湿气。鼓风机外罩加双层防虫网，可以有效避免昆虫进入暖室。在暖室北墙开风洞，在暖室温度和湿度过高时开启，配合前面的鼓风机向暖室内供应凉爽干燥的空气。太阳能光照系统、太阳光光导系统和电灯光照系统安装在容器北侧和东西两侧进行光照补充可以有效提高容器的光照度。容器上方和南侧可以设移动光源，在外界日光不足时进行补充光照。遮阳网设在暖室顶部可以在阳光过强时用以遮挡阳光，减弱阳光对容器的照射。
在与暖室连接的附属用房可以建在暖室的东西两端，也可以建在暖室的北侧，根据建设用地的地形而定。附属用房主要包括缓冲间、更衣间、设备间、工作间。有了配套附属用房就可以把暖室内的一些操作工艺过程外移，增加暖室的封闭性。

Claims (8)

1.一种半封闭式微藻生物反应器，所述微藻生物反应器由暖房和设置在所述暖房室内的平台及支架上的配套养殖容器组成，其特征在于：
所述暖房的向阳面和屋顶是由透光材料构成的透光墙和透光屋顶；
所述养殖容器设有太阳能光照装置、阳光光导装置和电灯光照装置三种光照补充装置；
所述暖房的供热系统包括热源和散热器，该热源由工业余热交换器，地热交换器或太阳能集热器其中一种或多种组成；
所述养殖容器具有充气装置和配套的上水和下水。
2.根据权利要求1所述的微藻生物反应器，其特征在于，所述养殖容器使用透明材料制作。
3.根据权利要求1所述的微藻生物反应器，其特征在于，所述太阳能光照装置由太阳能板和LED灯组成。
4.根据权利要求1所述的微藻生物反应器，其特征在于，所述暖房具有由鼓风机和通风道构成的通风装置。
5.根据权利要求1所述的微藻生物反应器，其特征在于，所述暖房的所述透光屋顶和透光墙包括支撑墙、架设在支撑墙上的金属支撑骨架和覆盖在支撑骨架上的透光材料。
6.根据权利要求1所述的微藻生物反应器，其特征在于，所述暖房的所述透光屋顶设置有遮阳网。
7.根据权利要求1所述的微藻生物反应器，其特征在于，所述养殖容器的所述充气装置包括气泵和曝气头或曝气管。
8.根据权利要求7所述的微藻生物反应器，其特征在于，所述气泵的进气部分有空气过滤装置。
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