CN202047057U - 光反应器藻液综合利用系统和养殖大棚系统 - Google Patents

Abstract

一种能够将光生物反应器产生的藻液进行进一步综合利用的光生物反应器的藻液综合利用系统，包括：至少两个微藻反应器，所述微藻反应器用于产生藻液并被布置成至少一排和至少一列，每个微藻反应器都流体连通到共用排放管；接收来自于所述共用排放管的藻液的储水池；以及第一水泵，所述第一水泵连接到所述储水池的底部，以将位于所述储水池底部附近的浊水排出到农作物养殖区。本实用新型还涉及一种包括这种光反应器藻液综合利用系统的养殖大棚系统。

Description

光反应器藻液综合利用系统和养殖大棚系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于光生物反应器的藻液综合利用系统，特别是，涉及一种能够将光生物反应器产生的藻液进行进一步综合利用的光反应器藻液综合利用系统以及养殖大棚系统。

背景技术

光生物反应器是指能用于光合微生物及具有光合能力的组织或细胞的培养的装置。光生物反应器有较高的光能利用效率，并且可以进行全天候的连续或半连续培养，因此能实现光合生物的高密度培养并获得较高的单位面积或体积生物量产量。藻类尤其是单细胞微藻能有效地利用光能、CO2和无机盐类合成蛋白质、脂肪、碳水化合物、油以及多种高附加值生物活性物质，故目前光生物反应器广泛用于微藻的大量和高密度培养。

在2007年第3期出版的公开出版物《饲料博览》的“螺旋藻在水产养殖中的应用”一文中，描述了螺旋藻在水产养殖中可广泛地应用于鱼、虾、蟹、以及贝类水产品的饲料或者饲料添加剂，并可以提高水产品的品质，该文还提出了“影响螺旋藻应用的较显著的问题就是它的生长速度慢，产量不高，生产投入及设备投入昂贵，培养效率较低，使得生产成本较高，影响推广和应用”，而且该文也没有披露如何培养生成和提供螺旋藻。

已研发了多种用于培养例如螺旋藻之类的微藻的技术，例如，提出了利用板式光反应器、封闭跑道池式反应器、或开放跑道池式反应器等进行微藻养殖。但并没有描述怎样将培养生成的微藻与水产品养殖系统结合起来。而且传统的微藻养殖系统只是单纯的进行的海带和海贝的立体养殖，属于单纯的空间的结合，没有整体的能量的循环，没有达到循环经济的目的，而且存在一定的地域限制。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供一种光反应器藻液综合利用系统和养殖大棚系统，能够将微藻反应器产生的微藻藻液供微藻养殖再利用，以达到节约水资源和营养物质的目的。

根据本实用新型的一个方面的实施例，提供一种光反应器藻液综合利用系统，包括：至少两个微藻反应器，所述微藻反应器用于产生藻液并被布置成至少一排和至少一列，每个微藻反应器都流体连通到共用排放管；接收来自于所述共用排放管的藻液的储水池；以及第一水泵，所述第一水泵连接到所述储水池的底部，以将位于所述储水池底部附近的浊水排出到农作物养殖区。

在上述光反应器藻液综合利用系统中，进一步包括：分流装置，所述分流装置包括：与所述共用排放管流体连通的输入端、连接至所述储水池的第一输出端、以及第二输出端；过滤装置，所述过滤装置与所述第二输出端流体连通；以及设置在所述过滤装置和所述微藻反应器之间的回水管。

在上述光反应器藻液综合利用系统中，进一步包括第二水泵，所述第二水泵将位于所述储水池上部的水泵送到所述过滤装置。

在上述光反应器藻液综合利用系统中，在所述分流装置上设有调节阀，以调节从所述第一输出端和第二输出端输出的藻液的流量。

在上述光反应器藻液综合利用系统中，所述调节阀为电磁阀。

在上述光反应器藻液综合利用系统中，进一步包括控制装置，所述控制装置控制所述电磁阀的操作。

在上述光反应器藻液综合利用系统中，进一步包括设置在所述储水池上部的支撑装置，所述微藻反应器安装在所述支撑装置上。

在上述光反应器藻液综合利用系统中，所述储水池的壁面和底面由砖覆盖，并在所述壁面、底面与砖之间设有柔性衬。

根据本实用新型的另一方面，提供一种养殖大棚系统，包括上面所述的任何一种光反应器藻液综合利用系统；支撑架，所述支撑架横跨所述储水池设置；以及透明罩体，所述透明罩体被支撑在所述支撑架上。

根据本实用新型的光反应器藻液综合利用系统和养殖大棚系统，微藻反应器中的藻种通过吸收太阳光和二氧化碳进行能量转换变成含有生物能微藻藻液，其中微藻藻液可供微藻养殖再利用，以达到节约水资源和营养物质的目的。进一步地，能够综合利用各种能源，实现循环经济。

附图说明

为了使本实用新型的目的、特征及优点能更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，其中：

图1是显示根据本实用新型的光反应器藻液综合利用系统的简易示意图；以及

图2是显示根据本实用新型的光反应器藻液综合利用系统的工作原理方框图。

具体实施方式

虽然将参照含有本实用新型的较佳实施例的附图充分描述本实用新型，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的实用新型，同时获得本实用新型的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本实用新型所描述的示例性实施例。

参照图1-2，根据本实用新型的一种示例性实施例的光反应器藻液综合利用系统100，包括：例如由透明玻璃、透明聚酯材料制成的至少两个微藻反应器1，所述微藻反应器1用于藻种水和营养物质在太阳光的照射下吸收光能而产生藻液并被布置成至少一排和至少一列，每个微藻反应器1都流体连通到共用排放管2；储水池3，所述储水池3接收来自于共用排放管2的藻液；以及第一水泵4，所述第一水泵4连接到储水池3的底部，以将位于储水池3底部附近的浊水排出到农作物种殖区5。

在本实用新型的光反应器藻液综合利用系统100中，微藻反应器1为透明的容器结构，以使太阳光照射到微藻反应器1的内部，从而使微藻反应器1内的藻种水和营养物质在太阳光的照射下产生富含营养物质的藻液。每排微藻反应器1的下部流体连通，各排的微藻反应器再连接至共用排放管2，以将微藻反应器1中的藻液输送至储水池3。储水池3内饲养有鱼、虾、蟹、鳖之类的水产品，而藻液可以作为这些水产品的饲料。同时，设置第一水泵4，并且第一水泵4连接到储水池3的底部附近，以将位于储水池3底部附近的浊水通过浊水管路11排出到例如蔬菜大棚之类的农作物养殖区5。这样，本实用新型的光反应器藻液综合利用系统100在利用太阳能生成藻液从而节约部分能量的同时，还为渔业生产提供饲料和能源，有利于能源的最大利用，促进渔业生产，进一步地，含有营养元素的渔业用水用于农业灌溉，又促进例如蔬菜之类的农作物的生长，在不增加土地面积并且投资较少的情况下达到能量的循环，提高整体的经济效益。

根据本实用新型的光反应器藻液综合利用系统，进一步包括：分流装置6，分流装置6包括：与所述共用排放管流体连通的输入端、连接至储水池的第一输出端、以及第二输出端；过滤装置7，所述过滤装置7通过藻液管路12与第二输出端流体连通，以将来自于藻液反应器1的藻液输送至过滤装置7；回水管8，所述回水管8设置在过滤装置7和微藻反应器1之间，以将过滤装置7过滤之后的较为纯净的水再回流到微藻反应器1中，以实现水能源的再利用。进一步地，设置第二水泵9，所述第二水泵9将位于储水池3上部的水泵送到过滤装置7。这样，过滤装置7的水的来源分为两路，一路来自于微藻反应器1，一路来自于储水池3。

在本实用新型的光反应器藻液综合利用系统的进一步实施例中，在分流装置6上设有调节阀(未示出)，所述调节阀调节从第一输出端和第二输出端输出的藻液的流量。所述调节阀为电磁阀。并且进一步设置控制装置(未示出)，所述控制装置控制电磁阀的操作，从而根据实际需要，控制从分流装置6的第一输出端和第二输出端分别输出到储水池3和过滤装置7的藻液的流量。

本实用新型的光反应器藻液综合利用系统100，进一步包括设置在储水池3上部的支撑装置10，微藻反应器1安装在支撑装置19上，这样可以减少微藻反应器1的占地面积，节约空间。

根据本实用新型进一步的示例性实施例，提供一种养殖大棚系统，包括上述的任一种光反应器藻液综合利用系统100；支撑架，所述支撑架横跨储水池3设置；以及由例如塑料薄膜制成的透明罩体，所述透明罩体被支撑在支撑架上，由此使得透明罩体罩住储水池，这样可保持塑料大棚内的温度。进一步地，透明罩体还罩住农作物生长区域。

在一种示例性实施例中，本实用新型的养殖大棚系统可以是塑料连栋大棚，南北方向长约40米，东西方向宽约32米，面积约为32*40＝1280平米。东西方向每跨栋的宽度约8米，中间柱距约为4米。雨槽底檐距柱底约3米。其中微藻反应器1可以采用板式光反应器，位于北面的部分微藻反应器南北方向布置；第一跨和第四跨各布置8个微藻反应器，第二、三跨各布置12个微藻反应器；共2组，每组微藻反应器的个数为20个，计40个。每个微藻反应器的长度为约15米。位于南面的微藻反应器东西方向布置，南起第2、第3、第4开间内各布置8个微藻反应器，南起第1个开间内布置4个微藻反应器，每个微藻反应器的长度为约24米，共计28个微藻反应器。微藻反应器支撑装置的宽度为约800mm，高度为约500mm，每个微藻反应器的支撑装置上摆放两排微藻反应器，两排微藻反应器中，中心到中心的距离约500mm；内径宽度60mm，高度为800mm。微藻反应器的总高约1300mm，这样利于养殖操作。每个支撑装置之间的宽度为约0.55米，这样可以为微藻养殖、农业种植提供足够的操作通道。养殖体积大约为：0.75*15*0.06*40+0.75*24*0.06*28＝57.24立方米。

位于外周边的微藻反应器距大棚的北端大约3米，距南端大约2.7米，中间设有2米的通道，距东端大约3米，距西端大约2.85米。分为农业立体化养殖区和渔业立体化养殖区。

根据本实用新型的养殖大棚系统，将渔业养殖和微藻养殖结合起来。在大棚内的储水池上方设置微藻反应器，利用上层空间生产的藻液在储水池3内养殖水产，特别是进行水产育苗。养殖户在免除购买藻类饵料的高额费用同时，还可以向周边养殖者提供藻类饵料，大大提高其经济收益。渔业化立体养殖区在微藻反应器的下部设置储水池3进行渔业养殖。每个储水池的宽度为约72厘米，长度为约15米，深度为约1米，储水池3的壁面和底面由宽大约为12毫米的砖覆盖，并在壁面、底面与砖之间设有例如由PE塑料板制成并且厚度大约为1毫米的柔性衬。在储水池的两端串通相连，在通过操作通道的部位设有盖板，共计20个储水池。例如养殖南美白对虾，这种对虾的整个生长周期中都以藻液作为饵料，而且这种养殖方式水中氮、磷含量升高，可通过水处理回流至微藻反应器1进行再利用，形成养殖生物链，达到良好的经济、生态效益。

根据本实用新型的养殖大棚系统，还可将渔业养殖和微藻养殖结合起来。在大棚的下方空间种植喜阴经济作物(草莓、蘑菇、中药材、花木)，在农业养殖旁边可以设置渔业养殖区域，为农业养殖提供大量含有营养元素的水资源。这样，在微藻养殖的基础上，增加了农渔业养殖，可有效利用土地，减少土地整理费。

参见图2，本实用新型的养殖大棚系统的工艺流程为：微藻反应器中的营养物资通过吸收太阳光和二氧化碳进行能量转换变成含有生物能微藻藻液，其中微藻藻液分2部分进行处理，一部分进行后处理工艺变成藻粉和富含营养成分的回水，可供微藻养殖再利用，以达到节约水资源和营养物质的目的。另一部分的藻液可以输送至储水池，以渔业养殖作为饵料应用，达到养殖的目的，同时渔业养殖的水可通过2部分进行回收利用，上层的较为清澈的水通过微藻的过滤装置进行过滤，再返回到微藻反应器进行再利用，下层较为浑浊的水可以直接给农业区域提供水源，以达到综合利用各种能源的目的，形成循环经济的效果。

本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合，从而在解决本实用新型的技术问题的基础上，实现更多种光反应器藻液综合利用系统和养殖大棚系统。

在详细说明本实用新型的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本实用新型亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。

Claims (9)

1.一种光反应器藻液综合利用系统，其特征在于，包括：

至少两个微藻反应器，所述微藻反应器用于产生藻液并被布置成至少一排和至少一列，每个微藻反应器都流体连通到共用排放管；

接收来自于所述共用排放管的藻液的储水池；以及

第一水泵，所述第一水泵连接到所述储水池的底部，以将位于所述储水池底部附近的浊水排出到农作物养殖区。

2.如权利要求1所述的光反应器藻液综合利用系统，其特征在于，进一步包括：

分流装置，所述分流装置包括：与所述共用排放管流体连通的输入端、连接至所述储水池的第一输出端、以及第二输出端；

过滤装置，所述过滤装置与所述第二输出端流体连通；以及

设置在所述过滤装置和所述微藻反应器之间的回水管。

3.如权利要求2所述的光反应器藻液综合利用系统，其特征在于，进一步包括第二水泵，所述第二水泵将位于所述储水池上部的水泵送到所述过滤装置。

4.如权利要求2光反应器藻液综合利用系统，其特征在于，在所述分流装置上设有调节阀，以调节从所述第一输出端和第二输出端输出的藻液的流量。

5.如权利要求4光反应器藻液综合利用系统，其特征在于，所述调节阀为电磁阀。

6.如权利要求5光反应器藻液综合利用系统，其特征在于，进一步包括控制装置，所述控制装置控制所述电磁阀的操作。

7.如权利要求1所述的光反应器藻液综合利用系统，其特征在于，进一步包括设置在所述储水池上部的支撑装置，所述微藻反应器安装在所述支撑装置上。

8.如权利要求1所述的光反应器藻液综合利用系统，其特征在于，所述储水池的壁面和底面由砖覆盖，并在所述壁面、底面与砖之间设有柔性衬。

9.一种养殖大棚系统，其特征在于，包括如权利要求1-8中的任一项所述的光反应器藻液综合利用系统；

支撑架，所述支撑架横跨所述储水池设置；以及

透明罩体，所述透明罩体被支撑在所述支撑架上。