CN208701050U - 一种用于烟气除碳的微生物培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于烟气除碳的微生物培养装置，包含罐体和罐盖，罐体是密闭的，内部形成有培养腔，用于培养微生物，罐体底部开设有出液口，出液口连接微生物分离装置，罐体顶部开设有进液口、进气口以及排气口，进液口连接微生物培养液制造装置,进气口连接烟气净化装置，培养腔内设置有发光装置、混流装置和曝气装置，混流装置和曝气装置分别与进气口相联通，培养腔内还固定设置有导流板。本实用新型通过在罐体内部设置导流板，延长了含碳烟气在培养腔液体中内部的停滞时间，使得射流口喷射液体引起的旋转液流将培养腔内的含液体混合得更均匀，很好的促进微生物对二氧化碳等气体的吸收效果，提高了微生物的养殖效率和对烟气中二氧化碳的吸收效率。

Description

一种用于烟气除碳的微生物培养装置

技术领域

本实用新型涉及环境保护技术领域，特别涉及一种用于烟气除碳的微生物培养装置。

背景技术

微生物是一种常见于陆地和海洋且分布广泛的单细胞原生生物。微生物生产成本低、营养物质丰富、用途广泛的特点，使微生物在各领域的研究工作蓬勃发展，尤其在医药业，对人类的身体健康有着突出的贡献，可带来巨大的经济效益，是一个很有潜力的经济开发项目；举例来说，微生物种类繁多，微生物细胞中含有蛋白质、脂类、微生物多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素，微生物的蛋白质含量很高，是单细胞蛋白的重要来源；胡萝卜素含量较高，具有着色和营养的作用，可用来防治癌症、抗辐射、延缓衰老,增强机体免疫力等生理作用。微生物细胞中脂类含量较高，是优质的化妆品原料,也是化工、轻工和医药工业中用途极广的有机中间体。微生物多糖复合物可作为免疫佐剂增强抗原性和机体免疫功能，因而微生物也是一种极高经济价值的化工原料。

微生物养殖技术在业界中可分为开放式养殖、密闭式养殖两大类。所谓的开放式养殖通常是使用大面积的养殖池，主要利用光源是太阳光，使微生物进行光合作用。开放式养殖池无法精确的有效控管微生物的生长环境，常有日照不足的状况以及环境中不可控因素所带来的影响，如雨水中含有微量的污染源、空气中的细菌及微生物也是影响微生物产量和引起微生物污染的风险因素。

密闭式养殖系统是利用一种光合生物装置，其将微生物养殖于密闭系统内，利用人工光源进行培养，有效隔绝了外界不可控的风险因素。然而现有技术中，密闭式养殖系统的硬体部件较多，维护不便，同时密闭式养殖系统相对于开放养殖系统体积较小，微生物养殖罐内往往存在培养液混合不充分，造成微生物生长效率不佳，同时因为体积小，含碳烟气在养殖罐内停留时间较短，一方面导致微生物光合作用必须的二氧化碳获取不足，另一方面经过微生物光合作用处理后的含碳烟气中的二氧化碳居高不小，得不到有效清除，没有达到除碳效果。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种结构简单能够延长含碳烟气在微生物罐内停留时间，并增加照明消除微生物罐内光照死角的用于烟气除碳的微生物培养装置.

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：包含罐体和罐盖，罐体是密闭的，内部形成有培养腔，用于培养微生物，罐体底部开设有出液口，出液口连接微微生物离装置，罐体顶部开设有进液口、进气口以及排气口，进液口连接微生物培养液制造装置,进气口连接烟气净化装置，排气口用于将培养腔内微微生物合作用后的气体排出罐外；培养腔内设置有发光装置、混流装置和曝气装置，混流装置和曝气装置分别与进气口相联通，培养腔内还固定设置有导流板。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括导流板为螺旋型。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括导流板材质为硬质透明材料。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括罐体底面为向中心倾斜的锥面，罐体的出液口开设在所述锥面的最低点，所述锥面的锥度为145度至160度。。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括罐体底面内侧和顶面内侧竖直方向上分别设有对应凹坑，混流装置固定连接发光装置，混流装置与发光装置结合后的形状呈倒h型，垂直设置在培养腔内部，混流装置位于倒h型的长竖边和横边上，倒h型的长竖边为中空结构且上下两端封闭，上下两端嵌入在罐体的顶面内侧和底面内侧的凹坑内，倒h型的横边为中空结构，一端与倒h型的长竖边相联通，另外一端开设有入液口，倒h型的长竖边由上至下在倒h型的横边以上位置依次开设有射流口和入气口，入气口与罐体的进气口相连通。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括发光装置位于在倒h型的短竖边上，发光装置底端与倒h型的横边固定连接，发光装置的顶端，穿过罐体顶面，在罐体外侧与电源连接。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括发光装置是圆柱形或圆锥形，所述发光装置的外层设置有透明防水保护壳，所述透明防水保护壳内部设置有发光体。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括入液口和射流口分别连接有一根水平的延伸管，入液口的延伸管开口在罐体底部中间位置，射流口的延伸管开口抵靠罐体的内壁。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括倒h型的长竖边上部设有伸缩机构。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型通过在罐体内部设置导流板，一方面曝气盘产生的含碳烟气的微小气泡在由罐底部上升过程中因为导流板的阻隔，延长了含碳烟气在罐体内培养腔液体中停滞时间，另一方面，导流板能够减少因射流口喷射液体引起的旋转液流的混合不均匀，能够很好的促进底部曝气盘产生的微小气泡中的二氧化碳气体的吸收效果，大大的增加了微生物细胞对二氧化碳等气体的吸收效果，提高了微生物的养殖效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明；

图1是本实用新型的优选实施例的内部结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例的外部结构示意图；

图3是本实用新型的优选实施例的俯视图；

图4是本实用新型的优选实施例的仰视图；

图5是本实用新型的优选实施例的混流装置与发光装置的组合结构图；

图中：1、罐体 101、罐体进液口 102、罐体进气口

103、罐体排气口 104、凹坑 105、发光装置固定口 106、罐体出液口 107、罐体斜面 108、培养腔 109、桶盖 2、混流装置 201、射流口 202、入气口 203、入液口 204、射流口延伸管 205入液口延伸管 206、伸缩机构 3、发光装置 301、发光装置保护壳 302、发光体4、导流板 5、曝气装置

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1至图5所示，一种用于烟气除碳的微生物培养装置，包含密闭的罐体1和罐盖109，此种密闭式的结构在将桶盖109安装好后，可避免罐体内的微生物培养液体蒸发流失，同时还可防止外界物质进入罐体内而造成污染。罐体内部形成有培养腔108，用于培养微生物，本实施例选择小球藻也可以选择其他种类微藻，譬如：蓝藻，或细菌等其他微生物，能够吸收烟气中的CO2进行光合作用并释放出氧气，罐体底部开设有出液口106，出液口106连接微生物分离装置，罐体顶部开设有进液口101、进气口102以及排气口103，进液口101连接微生物培养液制造装置,进气口102连接烟气净化装置，排气口103用于将培养腔内微生物光合作用后的气体排出罐外，培养腔内设置有发光装置3、混流装置2和曝气装置5，混流装置2和曝气装置5分别与进气口102相联通，由于这些均为现有技术，因此不作详细赘述，培养腔108内还固定设置有导流板4，导流板4为螺旋型。此种设计一方面使曝气盘5产生的含碳烟气微小气泡在由罐底部上升过程中因为导流板4的阻隔，延长了含碳烟气在罐体培养腔108内液体中的停滞时间，另一方面，导流板4因为自身的螺旋结构，能够引导混流装置2上的射流口201喷射出的液体在培养腔108形成自上而下的螺旋形的液体流，进而使的培养腔内的液体充分混合，最终使得微生物在整个培养腔108内部均匀分布，大大的增加了微生物细胞对二氧化碳等气体的吸收效果，提高了微生物的养殖效率。此种自上而下的螺旋形的液体流还抵消了因培养腔内部件增加引起的光照阴影。能够有效的减少微生物生长死角，同时也有利于后期的微生物采收和罐体清洗。

导流板材质为硬质透明材料。此种设计，使的发光装置发出的微生物生长所必须的光线能够穿过导流板继续传播，进而培养腔内的光照更加充分和均匀，更有利于光合作用的进行，最终更加有利于微生物对二氧化碳的吸收。

罐体底面为向中心倾斜的锥面，罐体的出液口开设在所述锥面的最低点，锥面的锥度为145度至160度。此种设计，在微生物成熟采集时，开启罐体底部的出液口，在重力作用下含微生物液体自动向出液口聚集流动，方便排空培养腔内微生物液，也有利于后期培养腔的清洁工作，减少了液体在罐体底部囤积，提高了工作效率。

罐体底面内侧和顶面内侧竖直方向上分别设有多对对应凹坑，本实施例优选四对，培养腔内部设有多套混流装置和多套发光装置，本实施例分别优选四套，在微生物桶内部培养腔内均匀分布，混流装置固定连接发光装置，混流装置与发光装置结合在一起后的形状呈倒h型，垂直设置在培养腔内部，混流装置位于倒h型的长竖边和横边上，倒h型的长竖边中空结构上下两端封闭，上下两端嵌入在罐体的顶面内侧和底面内侧的凹坑内，倒h型的横边是中空结构，一端与倒h型的长竖边相联通，另外一端开设有入液口，倒h型的长竖边由上至下在倒h型的横边以上位置依次开设有射流口和入气口，入气口与罐体的进气口相连通。本实用新型通过发光装置和混流装置的一体化设计，相较于传统微生物培养罐体减少罐体内的零件数量，使整套装置结构更趋于合理，利于设备维修更换，减少了清洁死角，大大设备成本。发光装置位于在倒h型的短竖边上，发光装置底端与倒h型的横边固定连接，发光装置的顶端，穿过罐体顶面发光装置固定口105，在罐体外侧与电源连接。发光装置是圆柱形或圆锥形，发光装置的外层设置有透明防水保护壳，透明防水保护壳内部设置有发光体。发光体可以采用发光二极管灯柱、白炽光源灯柱或光学纤维灯柱其中任一种光源，或是上述光源的组合，本实施例选择发光二极管灯柱，虽然罐体是密闭的，培养腔中水气含量高，由于本实用新型中发光体302放置在透明防水保护壳301 内，并通过罐体顶部发光装置固定口伸出罐外，所以根本上杜绝了罐内的水气接触到发光装置，避免了发光装置3短路，增加了系统运行的安全性和可靠性。

为了增加喷射距离，入液口和射流口分别连接有一根水平的延伸管，入液口的延伸管开口在罐体底部中间位置，射流口的延伸管开口抵靠罐体的内壁。因为混流装置的射流口不断喷射液体，与导流板相互作用引起培养腔内部的螺旋液流，液流靠近罐壁的地方流速要大于罐体中心位置，在重力的作用下微生物常常在罐体底部聚集，液体中的微生物浓度增大，互相遮挡，光照不足，影响光合作用进行，进而影响二氧化碳的吸收，本实用新型通过入液口在罐体底部中心位置开口，把此部分微生物浓度过高液体不断的抽吸，提升到射流口喷出，使培养腔中的微生物分布趋于均匀。另一方面，培养过程中微生物容易积累色素至罐壁上，污垢的形成容易滋生细菌，影响液体环境及微生物的生长，微生物本实用新型设置射流口的延伸管开口抵靠罐体的内壁，此种设计，利用射流口喷射出来的液体对罐壁的喷刷，能降低微生物细胞在槽壁上附着，避免细菌滋生，有利于微生物的生长和罐体后期清洁工作。

倒h型的长竖边上部设有伸缩机构。本实施例中优选一种旋钮式伸缩机构，通过调接伸缩机构206的松紧，倒h型的长竖边上部可以从倒h型的长竖边中部的内部延伸出一端长度，进而改变射流口的高度，优选的射流口距离液面的高度为5至20厘米，此种设计使得可以根据入气口的烟气流速和气压以及培养腔内所培养微生物的种类不同进而导致的对螺旋液流动速度不同的要求进行调控，当需要减缓培养腔内部液流循环速度时可以通过调节伸缩机构206下调该射流口位置，当需要增加培养腔内部液流循环速度时可以通过调节伸缩机构206 升高射流口位置。

以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (9)

1.一种用于烟气除碳的微生物培养装置，包含罐体和罐盖，所述罐体是密闭的，内部形成有培养腔，用于培养微生物，所述罐体底部开设有出液口，所述出液口连接微生物分离装置，所述罐体顶部开设有进液口、进气口以及排气口，所述进液口连接微生物培养液制造装置,所述进气口连接烟气净化装置，所述排气口用于将所述培养腔内微生物光合作用后的气体排出罐外；培养腔内设置有发光装置、混流装置和曝气装置，所述混流装置和所述曝气装置分别与所述进气口相联通，其特征在于：所述培养腔内还固定设置有导流板。

2.根据权利要求1所述的一种用于烟气除碳的微生物培养装置，其特征在于：所述导流板为螺旋型。

3.根据权利要求2所述的一种用于烟气除碳的微生物培养装置，其特征在于：所述导流板材质为硬质透明材料。

4.根据权利要求3所述的一种用于烟气除碳的微生物培养装置，其特征在于：所述罐体底面为向中心倾斜的锥面，所述罐体的出液口开设在所述锥面的最低点，所述锥面的锥度为145度至160度。

5.根据权利要求4所述的一种用于烟气除碳的微生物培养装置，其特征在于：所述罐体底面内侧和顶面内侧竖直方向上分别形成有对应凹坑，所述混流装置固定连接所述发光装置，所述混流装置与所述发光装置结合后的形状呈倒h型，垂直设置在所述培养腔内部，所述混流装置位于所述倒h型的长竖边和横边上，所述倒h型的长竖边为中空结构且上下两端封闭，所述上下两端嵌入在所述罐体的顶面内侧和底面内侧的所述凹坑内，所述倒h型的横边为中空结构，一端与所述倒h型的长竖边相联通，另外一端开设有入液口，所述倒h型的长竖边由上至下在所述倒h型的横边以上位置依次开设有射流口和入气口，所述入气口与所述罐体的进气口相连通。

6.根据权利要求5所述的一种用于烟气除碳的微生物培养装置，其特征在于：所述发光装置位于在所述倒h型的短竖边上，所述发光装置底端与所述倒h型的横边固定连接，所述发光装置的顶端，穿过所述罐体顶面，在所述罐体外侧与电源连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于烟气除碳的微生物培养装置，其特征在于：所述发光装置是圆柱形或圆锥形，所述发光装置的外层设置有透明防水保护壳，所述保护壳内部设置有发光体。

8.根据权利要求7所述的一种用于烟气除碳的微生物培养装置，其特征在于：所述入液口和所述射流口分别连接有一根水平的延伸管，所述入液口的延伸管开口在罐体底部中间位置，所述射流口的延伸管开口抵靠所述罐体的内壁。

9.根据权利要求8所述的一种用于烟气除碳的微生物培养装置，其特征在于：所述倒h型的长竖边上部设有伸缩机构。