LT6844B - Microalgae collection harvester - Google Patents

Microalgae collection harvester Download PDF

Info

Publication number
LT6844B
LT6844B LT2020039A LT2020039A LT6844B LT 6844 B LT6844 B LT 6844B LT 2020039 A LT2020039 A LT 2020039A LT 2020039 A LT2020039 A LT 2020039A LT 6844 B LT6844 B LT 6844B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
microalgae
water
collection
collected
combine
Prior art date
Application number
LT2020039A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2020039A (en
Inventor
Loreta DRAZDIENĖ
DRAZDIENĖ Loreta
Original Assignee
UAB Baltic Environment
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UAB Baltic Environment filed Critical UAB Baltic Environment
Priority to LT2020039A priority Critical patent/LT6844B/en
Publication of LT2020039A publication Critical patent/LT2020039A/en
Publication of LT6844B publication Critical patent/LT6844B/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/12Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

Išradimas priklauso povandeninių augalų pjovimo technikos sričiai. Išradimas skirtas mikrodumblių surinkimui iš marių ir kitų didelių paviršinių vandens telkinių. Išradimo tikslas – pagerinti valymo įrenginio stabilumą banguotuose vandens telkiniuose, padidinti iš vandens surenkamų mikrodumblių kiekį sumažinant jų drėgmę ir tūrį, praplėsti kombaino pritaikomumą, sumažinti neigiamą poveikį aplinkai naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius.@Mikrodumblių surinkimo kombainas išsiskiria tuo, kad katamarano korpuso priekyje turi vieną didelį ir iš šonų du mažesnius pasikeliančius mikrodumblių paėmimo mechanizmus su išplatėjančiais antgaliais, oro purkštukus filtracinių tinklų valymui, dvi mikrodumblių surinkimo talpas tarp pontonų, padengtas termoizoliacine medžiaga ir energijai išgauti naudoja atsinaujinančius energijos išteklius.The invention belongs to the field of underwater plant cutting technology. The invention is intended for the collection of microalgae from lagoons and other large surface water bodies. The aim of the invention is to improve the stability of the treatment plant in undulating water bodies, to increase the amount of microalgae collected from water by reducing their moisture and volume, to expand the combine's applicability, to reduce the negative impact on the environment using renewable energy sources. and from the sides, two smaller lifting microalgae collection mechanisms with spreading nozzles, air nozzles for cleaning filtration networks, two microalgae collection tanks between pontoons, covered with thermal insulation material and using renewable energy sources to extract energy.

Description

TECHNIKOS SRITISTECHNICAL FIELD

Išradimas priklauso povandeninių augalų pjovimo technikos sričiai. Išradimas skirtas mikrodumblių surinkimui iš marių ir kitų didelių paviršinių vandens telkinių.The invention belongs to the field of underwater plant cutting technology. The invention is intended for the collection of microalgae from lagoons and other large surface water bodies.

TECHNIKOS LYGISBACKGROUND OF THE INVENTION

Šiuo metu vieni iš pagrindinių naudojamų dumblių surinkimo įrenginių trūkumų yra mažas stabilumas ir atsparumas banguotuose vandens telkiniuose, greitas dumblių surinkimo talpos užpildymas, greitas surinktų dumblių biomasės puvimas, filtravimo tinklų užsikimšimas ir aplinkos oro tarša darbo metu.Currently, one of the main disadvantages of the algae collection equipment used is low stability and resistance in undulating water bodies, rapid filling of the algae collection tank, rapid rot of the collected algae biomass, clogging of filtration networks and ambient air pollution during operation.

Pateikiamas išradimo analogas (patentas Nr. US8479481B2) yra kombainas, skirtas augalų rinkimui iš vandens telkinių. Kombaino veikimo principas pagrįstas tuo, kad per priekinį paėmimo siurblį su praplatinimo antgaliu, kurio apačioje yra pjovimo peiliai, yra susiurbiami makrodumbliai ir kiti augalai. Susiurbti augalai kombaino denyje vamzdžiu nukreipiami į uždarą filtracinį maišą, esantį ant pakeltos prilaikymo konstrukcijos denyje. Iš filtracinio maišo išbėgęs vanduo nukreipiamas per kombaino bortą atgal j vandens telkinį. Įrenginio privalumai: gali pjauti augalus, turi vertikalia kryptimi reguliuojamą rėmą, kuris kartu su paėmimo antgaliu gali panirti gyliai po vandeniu, filtraciniame maiše augalai dėl traukos praranda dalį vandens, todėl jų gali būti surinkta daugiau. Įrenginio trūkumai yra tokie: įrenginys gali būti naudojamas tik vidutiniuose arba mažo dydžio vandens telkiniuose kadangi priekinis paėmimo siurblys negali būti pakeltas virš vandens, todėl banguotame vandens telkinyje kombainas tampa nestabilus ir įtakojamas bangų mūšos į laivo bortą, dėl riboto filtracinio maišo dydžio surenkamų augalų kiekis mažas, nėra skirtas mikrodumbliams rinkti dėl reto filtracinio tinklo, taip pat kombainas nenaudoja mažai taršių atsinaujinančių energijos šaltinių, todėl dirbant jautriose ekosistemose yra taršesnis aplinkos oro atžvilgiu.The present analog of the invention (Patent No. US8479481B2) is a combine for collecting plants from water bodies. The principle of operation of the combine is based on the fact that macroalgae and other plants are sucked through the front pick-up pump with a spreading nozzle at the bottom with cutting blades. The sucked plants on the deck of the combine are piped to a closed filtration bag located on the deck of the raised support structure. The water escaping from the filter bag is directed back to the water body via the combine's side. Advantages of the device: can cut plants, has a vertically adjustable frame, which together with the pick-up nozzle can be immersed deep underwater, in the filtration bag the plants lose part of the water due to traction, so they can be collected more. The disadvantages of the device are as follows: the device can only be used in medium or small water bodies as the front suction pump cannot be raised above the water, making the combine unstable in undulating water bodies , is not intended for the collection of microalgae due to the rare filtration network, and the combine does not use low - polluting renewable energy sources, which makes it more polluting to ambient air when working in sensitive ecosystems.

Pateikiamas išradimo analogas (patentas Nr. CN101929147A) yra laivas skirtas plūduriuojančių makrodumblių ir kitų augalų surinkimui iš vandens telkinių. Laivo veikimo principas pagrįstas tuo, kad augalai surenkami naudojant lankstų, plūduriuojantį, ištemptą tinklą, kuris sugaudo ir sukoncentruoja plūduriuojančius augalus į tinklo gale esantį vandens siurblį. Įrenginio priekinėje dalyje ant laivo denio įrengtas konvejeris su retu tinklu ant kurio vamzdžiais perkeliami surinkti augalai. Ant konvejerio patekę augalai atskiriami nuo vandens ir transportuojami į sausinimo ir sutankinimo mechanizmą. Patekę į sausinimo ir sutankinimo mechanizmą augalai viduje esančio sraigto pagalba stumiami j galą, kur yra suspaudžiami, išsiskiria vanduo. įrenginio privalumai: plūduriuojantis tinklas sukoncentruoja augalus siurbimui, augalai nusausinami ir sutankinami, todėl užima mažiau vietos. įrenginio trūkumai: plūduriuojantis tinklas neturi pakėlimo iš vandens funkcijos, tinklas yra netvirtos konstrukcijos, kuri gali būti sulaužyta bangų ir sukelti didesnį bangų pasipriešinimą plaukiant, kiti trūkumai yra tokie patys kaip ir išvardinti prie aukščiau aprašyto analogo.The present analog of the invention (Patent No. CN101929147A) is a vessel for collecting floating macroalgae and other plants from water bodies. The principle of operation of the vessel is based on the fact that the plants are collected using a flexible, floating, stretched net, which catches and concentrates the floating plants in a water pump at the end of the net. At the front of the unit, a conveyor with a sparse net is installed on the deck of the vessel, on which the collected plants are transferred by pipes. The plants on the conveyor are separated from the water and transported to a drainage and compaction mechanism. Once in the drainage and compaction mechanism, the plants are pushed to the end by means of a screw inside, where water is released and released. advantages of the device: the floating net concentrates the plants for suction, the plants are drained and compacted, thus taking up less space. Disadvantages of the device: the floating net does not have a lifting function from the water, the net is of an unstable structure that can be broken by waves and cause higher wave resistance during swimming, other disadvantages are the same as listed for the analog described above.

Mikrodumblių surinkimo kombainui artimiausias analogas (patentas Nr. US3347029A) yra kombainas, skirtas augalų rinkimui iš vandens telkinių. Kombaino veikimo principas pagrįstas tuo, kad hidrauline pjovimo juosta nupjauti vandens augalai patenka ant pagrindinio konvejerio apatinės dalies. Konvejeriu augalai transportuojami ant kombaino centrinėje dalyje esančio pakrovimo konvejerio iš kurio nukreipiami į augalų surinkimo talpą. Konvejeriai turi metalinį tinklelį, pro kurį nuo augalų vanduo nuteka į vandens telkinį. Pagrindinis įrenginio privalumas yra tai, kad pagrindinis ir pakrovimo konvejeriai gali keisti padėtį vertikalia kryptimi, todėl gali pjauti augalus skirtingame gylyje ir pakelti atsikišusius mechanizmus iš vandens plaukimo metu, taip sumažinant vandens bangų sukeliamą pasipriešinimą plaukiant. Kiti įrenginio privalumai, jog hidraulinė pjovimo juosta nekelia vibracijos, o augalų surinkimo talpoje įrengtas mechanizmas leidžia iš talpos išstumti augalus j norimą vietą. Pagrindiniai įrenginio trūkumai yra tokie: konvejerių tinklai nėra labai tankūs, todėl įrenginys negali rinkti mikrodumblių, įrenginys neturi mikrodumblių atskyrimo nuo vandens mechanizmo, neturi valymo mechanizmo užsikimšusiems tinklams, kadangi įrenginys nėra labai didelis, o nesutankinti vandens augalai užima daug vietos, greitai užsipildo augalų surinkimo talpa, dėl plačių judančių konvejerių metalinių tinklų kombainas skleidžia didelį triukšmą. Kiti įrenginio trūkumai yra tokie patys kaip ir išvardinti prie kitų analogų.The closest analog to the microalgae harvester (Patent No. US3347029A) is a harvester for collecting plants from water bodies. The principle of operation of the combine is based on the fact that the aquatic plants cut by the hydraulic cutting belt fall on the lower part of the main conveyor. The conveyor transports the plants on a loading conveyor in the central part of the combine, from where they are directed to the plant collection tank. Conveyors have a metal grid through which water flows from the plants into the water body. The main advantage of the device is that the main and loading conveyors can change the position in the vertical direction, so they can cut the plants at different depths and lift the protruding mechanisms out of the water during swimming, thus reducing the resistance caused by water waves during swimming. Other advantages of the device are that the hydraulic cutting belt does not cause vibration, and the mechanism installed in the plant collection tank allows the plants to be pushed out of the tank to the desired location. The main disadvantages of the unit are: conveyor nets are not very dense, so the unit cannot collect microalgae, the unit does not separate microalgae from the water mechanism, does not have a cleaning mechanism for clogged nets, as the unit is not very large and uncompacted aquatic plants take up a lot of space capacity, the combine makes a lot of noise due to the wide moving conveyors of metal networks. Other disadvantages of the device are the same as those listed for other analogues.

IŠRADIMO ESMĖSUMMARY OF THE INVENTION

Mikrodumblių surinkimo kombainas turi unikalią konstrukciją, kuri leidžia pagerinti valymo įrenginio stabilumą dideliuose vandens telkiniuose, padidinti mikrodumblių surinkimo ir atskyrimo iš vandens efektyvumą, padidinti vieno išplaukimo metu surenkamų mikrodumblių kiekį nepakenkiant mikrodumblių biomasės kokybei, praplėsti laivo pritaikomumą, sumažinti neigiamą poveikį aplinkai bei kaštus įrenginio eksploatacijai dalį energijos išgaunant iš atsinaujinančių energijos šaltinių.The microalgae harvester has a unique design that improves the stability of the treatment plant in large bodies of water, increases the efficiency of microalgae collection and separation from water, increases the amount of microalgae collected in one pass without compromising the quality of microalgae biomass, expand the vessel's applicability part of the energy from renewable energy sources.

Mikrodumblių surinkimo kombainas iš šiuo metu taikomų laivų ir kombainų išsiskiria tuo, kad turi tris atskiras unikalias mikrodumblių surinkimo sistemas su praplatėjančiais antgaliais laivo priekyje bei šonuose, skirtas mikrodumblių surinkimui, atskyrimui iš vandens, nusausinimui, mikrodumblių surinkimo mechanizmų pakėlimą iš vandens stabilumui padidinti banguotuose vandens telkiniuose bei energijos sąnaudų taupymui mažinant laivo pasipriešinimą bangoms, mikrodumblių surinkimo talpas padengtas termoizoliacine medžiaga siekiant išlaikyti surinktą biomasę aukštos kokybės bei energijai išgauti iš atsinaujinančių energijos šaltinių turi ant stogo išdėstytus saulės modulius bei biodyzelinį variklį.The microalgae harvester differs from current vessels and combines in that it has three separate unique microalgae collection systems with expanding nozzles at the front and sides of the vessel for microalgae collection, separation from water, drainage, lifting of microalgae collection mechanisms from water and to save energy by reducing the ship's wave resistance, the microalgae collection tanks are covered with thermal insulation material to keep the collected biomass of high quality and have solar modules and a biodiesel engine on the roof to extract energy from renewable energy sources.

Mikrodumblių surinkimo kombaino veikimo principas pagrįstas nauja mikrodumblių surinkimo technologija susidedančia iš priekinio 30° kampu pasvirusio surinkimo mechanizmo su išplatėjančiu antgaliu, dviejų vertikalių judančių šoninių surinkimo mechanizmų, surinkimo mechanizmų pakėlimo sistemų, mikrodumblių atskyrimo naudojant suspausto oro purkštukus ir mikrodumblių saugojimo termoizoliacine medžiaga padengtose talpose.The operating principle of the microalgae harvester is based on a new microalgae collection technology consisting of a 30 ° inclined front collection mechanism with a spreading nozzle, two vertical moving side collection mechanisms, collection mechanism lifting systems, microalgae separation in compressed air nozzles and microalgae separation.

Dideliuose paviršinio vandens telkiniuose, ypač banguojančiose mariose, dideliems mikrodumblių surinkimo laivams ir kombainams sudėtinga rinkti mikrodumblius ir išlaikyti visos konstrukcijos stabilumą plaukiant. Taip pat dėl atsikišusių dalių dauguma kombainų yra lengvai pastumiami vandens telkinio bangų, kas reikalauja didesnių energijos sąnaudų bangų pasipriešinimui ir numatyto maršruto išlaikymui. Todėl mikrodumblių surinkimo kombainas su mikrodumblių surinkimo mechanizmų pakėlimo iš vandens sistema yra stabilesnis plaukiant bei mažiau paveikiamas bangų vandens telkinyje. Pakėlus mikrodumblių surinkimo mechanizmus iš vandens kombainas neturi jokių ženkliai išsikišusių konstrukcijų vandenyje, todėl plaukiant yra lengviau valdomas, turi mažesnį pasipriešinimą ir sunaudoja mažesnes kuro bei energijos sąnaudas.In large bodies of surface water, especially in undulating lagoons, it is difficult for large microalgae collection vessels and harvesters to collect microalgae and maintain the stability of the whole structure during navigation. Also, due to the protruding parts, most of the combines are easily pushed by the water body waves, which requires higher energy consumption for wave resistance and maintaining the intended path. Therefore, a microalgae harvesting combine with a system for lifting microalgae collection mechanisms from the water is more stable during navigation and less affected by waves in the water body. When the micro-algae collection mechanisms are lifted out of the water, the combine does not have any significantly protruding structures in the water, which makes it easier to control while sailing, has less resistance and consumes lower fuel and energy consumption.

Priekinis mikrodumblių surinkimo mechanizmas turi praplatėjantį antgalį, kuris surenka mikrodumblius iš didesnio ploto ir nukreipia juos siaurėjančia kryptimi link mikrodumblių surinkimo mechanizmo. Pastarasis susideda iš dviejų perforuotų cilindrų laikančių ir sukančių tankų filtracinį tinklą. Apačioje esantis didesnio skersmens perforuotas cilindras yra pusiau panardintas j vandenį. Jo viduje esantis siurblio antgalis siurbia vandenį kartu su mikrodumbliais ir pasinaudojant siurbimo jėga priverstinai pritraukia mikrodumblius ant tinklo. Kadangi mikrodumbliai negali praeiti pro filtracinį tinklą jie lieka ant besisukančio tinklo, o per filtracinį tinklą praėjęs vanduo vamzdžiais nukreipiamas atgal į vandens telkinį. Kombaine įrengti hidrauliniai mechanizmai leidžia reguliuoti mikrodumblių surinkimo gylį, reguliuojant surinkimo mechanizmų ir jų antgalių vertikalų nugrimzdimą po vandeniu. Dėl plataus antgalio mikrodumbliai gali būti surenkami iš didesnio ploto, o dėl antgalio siaurėjimo surinkti dumbliai sukoncentruojami ir lengviau nukreipiami siurblio link. Dėl surinkimo mechanizmų judėjimo vertikalia kryptimi laivas nepraranda nei stabilumo, nei mikrodumblių surinkimo efektyvumo, kitaip nei tai yra įprastuose mikrodumblių surinkimo kombainuose. Tokiu mechaninio valymo būdu renkant mikrodumblius nenaudojamos brangios cheminės (pvz.: flokuliantai), biologinės ar elektromagnetinės priemonės galinčios turėti neigiamą poveikį aplinkai.The front microalgae collection mechanism has an expanding nozzle that collects the microalgae from a larger area and directs them in a narrowing direction towards the microalgae collection mechanism. The latter consists of a filtration network holding and rotating two perforated cylinders. The larger diameter perforated cylinder at the bottom is semi-immersed in water. The pump nozzle inside it pumps water together with the microalgae and forcibly draws the microalgae onto the net using the suction force. Since the microalgae cannot pass through the filtration network, they remain on the rotating network, and the water passing through the filtration network is directed back to the water body by pipes. The hydraulic mechanisms installed in the combine allow to adjust the depth of microalgae collection by regulating the vertical sinking of the collection mechanisms and their tips under water. Thanks to the wide nozzle, the microalgae can be collected from a larger area, and due to the narrowing of the nozzle, the collected algae are concentrated and easier to direct towards the pump. Due to the vertical movement of the collection mechanisms, the vessel does not lose either the stability or the efficiency of the microalgae collection, unlike in conventional microalgae collection combines. This mechanical cleaning process does not use expensive chemical (eg flocculants), biological or electromagnetic means that can have a negative impact on the environment.

Siekiant atskirti labai smulkius, bei dumblo konsistencijos mikrodumblius arba cianobakterijas prilipusias prie tinklo, mikrodumblių surinkimo mechanizmo viršutinėje dalyje yra įrengtas suspausto oro nupurškimas, kuris ne tik nukreipia mikrodumblius į surinkimo piltuvėlį, bet ir išvalo tinklą. Dėl savo konsistencijos mikrodumbliai linkę užkimšti tankių 144-197 pm sietų akutes, ko pasėkoje suprastėja vandens filtravimasis per tinklą ir mikrodumblių surinkimo efektyvumas. Šiai problemai spręsti, po mikrodumblių pakėlimo j viršutinę konvejerio dalį mažesnio skersmens perforuoto cilindro viduje yra įrengti aukšto slėgio purkštukai, kurie pravalo užsikimšusį tinklą perforuotam cilindrui sukantis. Toks konvejerio tinklelio regeneravimas, nenaudojant nubraukimo mentelių bei mechaninio dalių sąlyčio, prailgina jo eksploatavimo trukmę, praretina tinklelio keitimą ir išlaiko stabilų surinkimo efektyvumą. Dėl mikrodumblių įvairovės ir platesnio kombaino pritaikymo skirtingiems vandens telkiniams filtraciniai tinklai ant surinkimo sistemos gali būti keičiami į didesnio ar mažesnio tankumo tinklus. Keičiamas surinkimo mechanizmo tinklelis nekeičiant pačios įrenginio konstrukcijos ir akučių atkimšimo suspausto oro purkštukai, yra ekonomiškai efektyvūs ir mechaniškai paprasti kombaino sprendimai orientuoti į surenkamų mikrodumblių tipą, taip praplečiant kombaino panaudojimo galimybes.In order to separate very fine microalgae or cyanobacteria from the sludge consistency that have adhered to the net, a compressed air spray is installed in the upper part of the microalgae collection mechanism, which not only directs the microalgae to the collection funnel but also cleans the net. Due to their consistency, microalgae tend to clog the meshes of dense 144-197 pm sieves, which results in reduced water filtration through the network and the efficiency of microalgae collection. To solve this problem, after lifting the microalgae into the upper part of the conveyor, high-pressure nozzles are installed inside the smaller diameter perforated cylinder, which wash away the clogged net when the perforated cylinder rotates. Such regeneration of the conveyor mesh, without the use of scraper blades and mechanical contact of parts, prolongs its service life, reduces the replacement of the mesh and maintains a stable assembly efficiency. Due to the variety of microalgae and the wider application of the combine to different water bodies, the filtration networks on the collection system can be changed to higher or lower density networks. The interchangeable grid of the collection mechanism without changing the construction of the unit itself and the openings of the compressed air nozzles are cost-effective and mechanically simple solutions for the combine focused on the type of microalgae to be collected, thus expanding the combine's application possibilities.

Siekiant padidinti vieno užkrovimo metu surenkamų mikrodumblių kiekį kombainas turi surinkimo mechanizmų konvejerio ir siurblio reguliavimo funkcijas. Priklausomai nuo mikrodumblių rūšies ir reikiamo mikrodumblių vandens kiekio siurbimo intensyvumas ir konvejerio sukimosi greitis yra reguliuojami iš valdymo pulto.In order to increase the amount of microalgae collected during one loading, the combine has the conveyor and pump adjustment functions of the collection mechanisms. Depending on the type of microalgae and the amount of microalgae water required, the suction intensity and the speed of the conveyor are controlled from the control panel.

Dumblių surinkimo talpa renkant mikrodumblius rekomenduotina nepralaidi ir atspari aplinkos poveikiui. Mikrodumbliai renkami šiltaisiais sezonais, todėl veikiami saulės šviesos ir aukštos temperatūros greičiau biodegraduoja, pūva bei išskiria dujas, kurios gali būti panaudotos biodujų gamyboje. Pūdam! dumbliai išskiria nemalonius kvapus, dėl ko kombaine dirbti gali būti nekomfortiška. Taip pat surinkti mikrodumbliai gali būti panaudojami fikocianino gamybai, bet tam biomasė turi būti aukštos kokybės ir nesupuvusi. Siekiant išvengti šių padarinių ir išsaugoti surinktą biomasę aukštos kokybės mikrodumblių saugojimui naudojamos dvi termoizoliacine medžiaga padengtos surinkimo talpos, įrengtos tarp pontonų, žemiau denio. Taip įrengtos saugojimo talpos apsaugomos nuo neigiamo šiluminio saulės ar aplinkos temperatūros poveikio ir papildomai natūraliai vėsinamos paviršiniam vandens telkiniui liečiantis su talpų dugnu.The algal collection capacity for microalgae collection is recommended to be impermeable and resistant to environmental influences. Microalgae are harvested during the warm seasons, so when exposed to sunlight and high temperatures, they biodegrade, rot and emit gases that can be used in biogas production. Pudam! algae emit unpleasant odors, which can make it uncomfortable to work in a combine. The collected microalgae can also be used for the production of phycocyanin, but for this the biomass must be of high quality and not rotten. To avoid these effects and to preserve the collected biomass, two thermally insulated collection tanks are installed between the pontoons below the deck for the storage of high quality microalgae. Storage tanks equipped in this way are protected from the negative effects of thermal sunlight or ambient temperature and are additionally naturally cooled by contact of the surface water body with the bottom of the tanks.

Aplinkos taršos mažinimui bei atsinaujinančių energijos išteklių naudojimui ant mikrodumblių surinkimo kombaino stogo įrengti saulės moduliai. Įvertinant tai, kad mikrodumblių surinkimo kombainas yra skirtas dideliems vandens telkiniams, jis yra didelių matmenų, todėl turi didelio ploto stogą, kuris pilnai išnaudojamas saulės modulių išdėstymui ir energijos gamybai. Saulės moduliai yra labai sandarūs ir atsparūs drėgmei, todėl gali būti eksploatuojami ir dideliame, banguotame vandens telkinyje, kur sudrėkimo tikimybė aukšta. Saulės modulių storis 3,2 mm, todėl jie labai lengvi ir sudėti ant stogo visiškai neveikia mikrodumblių surinkimo kombaino manevringumo, neapsunkina jo eksploatavimo ir stabilumo. Saulės modulių pagaminta švari energija panaudojama daliai mikrodumblių surinkimo kombaino energijos poreikių padengimui, todėl sunaudojama mažiau įprastinių, išsenkančių ir aplinkai kenkiančių energijos šaltinių.Solar modules have been installed on the roof of the microalgae harvester to reduce environmental pollution and use renewable energy sources. Considering that the microalgae harvester is designed for large bodies of water, it is large in size and therefore has a large area of roof that is fully utilized for the layout of solar modules and energy production. The solar modules are very airtight and moisture-resistant, so they can also be operated in a large, undulating body of water where the probability of wetting is high. The thickness of the solar modules is 3.2 mm, so they are very light and stacked on the roof completely does not affect the maneuverability of the microalgae harvester, does not complicate its operation and stability. The clean energy produced by the solar modules is used to cover part of the energy needs of the microalgae harvester, resulting in less conventional, depleting and environmentally harmful energy sources.

BRĖŽINIŲ IR PAVEIKSLŲ APRAŠYMASDESCRIPTION OF THE DRAWINGS AND FIGURES

Brėžiniuose pateikti šio išradimo mikrodumblių surinkimo kombaino vaizdai, kur:The drawings show images of a microalgae harvester of the present invention, where:

Pav. 1 yra šio išradimo aksonometrinis vaizdas iš priekio;Fig. 1 is a front axonometric view of the present invention;

Pav. 2 yra šio išradimo aksonometrinis vaizdas iš galo;Fig. 2 is a rear axonometric view of the present invention;

Pav. 3 yra šio išradimo vaizdas iš galo;Fig. 3 is a rear view of the present invention;

Pav. 4 yra šio išradimo priekinės mikrodumblių surinkimo sistemos aksonometrinis vaizdas iš šonų;Fig. 4 is a side axonometric view of a frontal algal collection system of the present invention;

Pav. 5 yra šio išradimo priekinės mikrodumblių surinkimo sistemos vaizdas iš šono;Fig. 5 is a side view of a front microalgae collection system of the present invention;

Pav. 6 yra šio išradimo šoninės mikrodumblių surinkimo sistemos aksonometrinis vaizdas iš priekio ir galo;Fig. 6 is a front and rear axonometric view of a side microalgae collection system of the present invention;

Pav. 7 yra šio išradimo mikrodumblių surinkimo sistemų perforuoto cilindro vaizdas iš priekio ir aksonometrinis vaizdas iš priekio.Fig. 7 is a front view and an axonometric front view of a perforated cylinder of the microalgae collection systems of the present invention.

Mikrodumblių surinkimo kombainą sudaro: katamarano formos korpusas su pontonais (1), priekinė mikrodumblių surinkimo sistema (2), šoninės mikrodumblių surinkimo sistemos (3), išplatėjantys antgaliai (4), perforuoti cilindrai (5), vandens siurblys (6), tankus tinklas (7), suspausto oro purkštukai (8), mikrodumblių surinkimo sistemų pakėlimo mechanizmai (9), surinktų mikrodumblių transportavimo vamzdžiai su gaubtais (10), prafiltruoto vandens išleidimo vamzdžiai (11), surinktų mikrodumblių talpos padengtos termoizoliacine medžiaga (12), laivavedžio kabina (13), tualetas (14), pagalbinė kabina (15), inkarai (16), biodyzelinis variklis (17), saulės moduliai (18), kuro bakas (19), kompresorius (20).The microalgae harvester consists of: catamaran hull with pontoons (1), front microalgae collection system (2), side microalgae collection systems (3), spreading nozzles (4), perforated cylinders (5), water pump (6), dense network (7), compressed air nozzles (8), lifting mechanisms for microalgae collection systems (9), transported microalgae transport pipes with hoods (10), filtered water discharge pipes (11), collected microalgae tanks covered with thermal insulation material (12), pilot's cabin (13), toilet (14), auxiliary cabin (15), anchors (16), biodiesel engine (17), solar modules (18), fuel tank (19), compressor (20).

VEIKIMO PRINCIPO APRAŠYMASDESCRIPTION OF OPERATING PRINCIPLE

Mikrodumblių surinkimo kombainą ant banguoto didelio vandens telkinio stabiliai laiko katamarano formos korpusas su dviem pontonais (1) ant kurio įrengta laivavedžio kabina (13), priekinė mikrodumblių surinkimo sistema (2), šoninės mikrodumblių surinkimo sistemos (3) laikomos surinktų mikrodumblių talpos padengtos termoizoliacine medžiaga (12), kuro bakas (19), įrengtas tualetas (14) bei pagalbinė patalpa (15). Stabilumui išlaikyti stovint vienoje vietoje, bei švartuojantis laivo šonuose įrengti inkarai (16) ir mikrodumblių surinkimo sistemų pakėlimo mechanizmai (9).The microalgae harvester is stably supported on a corrugated large body of water by a catamaran-shaped body with two pontoons (1) on which a pilot cabin (13) is mounted, the front microalgae collection system (2), the side microalgae collection systems (3) are covered with (12), fuel tank (19), equipped toilet (14) and auxiliary room (15). Anchors (16) and lifting mechanisms for micro-algae collection systems (9) are installed on the sides of the vessel to maintain stability while standing and mooring.

Mikrodumbliai surenkami naudojant priekinį mikrodumblių surinkimo mechanizmą (2) ir du šoninius mikrodumblių surinkimo mechanizmus (3), kuriuos sudaro: išplatėjantis antgalis (4), du perforuoti cilindrai (5) kiekvienai sistemai, vandens siurblys (6), tankus tinklas (7), suspausto oro purkštukai (8), mikrodumblių surinkimo sistemų pakėlimo mechanizmai (9), surinktų mikrodumblių transportavimo vamzdžiai su gaubtais (10). Perforuoto cilindro (5) ant kurio užtemptas tankus tinklas (7) viduje esantis vandens siurblys (6) siurbia vandenį su mikrodumbliais taip sukeldamas priverstinę vandens filtraciją per tankų tinklą (7).The microalgae are collected using a front microalgae collection mechanism (2) and two side microalgae collection mechanisms (3) consisting of: a spreading nozzle (4), two perforated cylinders (5) for each system, a water pump (6), a dense network (7), compressed air nozzles (8), lifting mechanisms for microalgae collection systems (9), tubes for transporting collected microalgae with hoods (10). The water pump (6) inside the perforated cylinder (5) on which the dense network (7) is tensioned pumps water with microalgae, thus causing forced water filtration through the tank network (7).

Per tankų tinklą (7) pratekėjęs vanduo išleidžiamas per prafiltruoto vandens išleidimo vamzdžius (11) atgal j vandens telkinį. Per tankų tinklą (7) nepratekėję mikrodumbliai siurblio (6) pagalba pritraukiami prie jo prilimpa. Viena kryptimi besisukant perforuotiems cilindrams (5) laikantiems tankų tinklą (7) su mikrodumbliais, surinkta biomasė lėtai transportuojama j viršų link suspausto oro purkštukų (8). Kylant į viršų dėl sunkio jėgos vyksta papildoma biomasės filtracija per tankų tinklą (7) ir mikrodumblių vandens kiekis sumažėja.The water flowing through the tank network (7) is discharged through the filtered water outlet pipes (11) back into the water body. Micro-algae that have not leaked through the dense net (7) are attracted to it by means of a pump (6). As the perforated cylinders (5) rotate in one direction holding the dense network (7) with the microalgae, the collected biomass is slowly transported upwards towards the compressed air nozzles (8). Ascending to the top due to gravity, additional biomass filtration takes place through a network of tanks (7) and the amount of microalgae water decreases.

Suspausto oro purkštukai (8) atsukti į tankų tinklą (7) kompresoriui (20) paduodant suspaustą orą nuosekliai nupurškia prilipusius mikrodumblius nuo tankaus tinklo (7) bei nukreipia juos j surinktų mikrodumblių transportavimo vamzdį su gaubtu (10). Suspausto oro purkštukai (8) ne tik nupurškia mikrodumblius nuo tinklo (7), bet ir išvalo užsikimšusias filtracinio tinklo (7) akutes, taip išsaugojant aukštą mikrodumblių surinkimo efektyvumą. Tankaus tinklo (7) valymas nenaudojant mechaninio prisilietimo prailgina jo eksploatacijos laiką.The compressed air nozzles (8) are turned into a dense network (7) by the compressor (20) supplying compressed air sequentially spraying the adhering microalgae from the dense network (7) and directing them to the collected microalgae transport pipe with the hood (10). The compressed air nozzles (8) not only spray the microalgae off the net (7), but also clean the clogged holes in the filtration net (7), thus maintaining a high microalgae collection efficiency. Cleaning the dense net (7) without the use of mechanical contact prolongs its service life.

Nupūsti mikrodumbliai veikiami gravitacinės jėgos nuožulniais transportavimo vamzdžiais (10) patenką j dvi surinktų mikrodumblių talpas, padengtas termoizoliacine medžiaga (12). Termoizoliacinė medžiaga apsaugo mikrodumblius nuo saulės šviesos bei aukštos aplinkos temperatūros dirbant šiltuoju sezonu. Taip pat, surinktų mikrodumblių talpos (12) įrengtos tarp katamarano korpuso pontonų (1) žemiau denio lygio, todėl žemesnės temperatūros valomo vandens telkinio vanduo natūraliai vėsina mikrodumblius iš apačios. Tokiu būdu mikrodumblių biomasė išlaikoma nesuirusi, aukštos kokybės ir neskleidžia nemalonių kvapų, todėl darbas kombaine išlieka komfortiškas operatoriui.The blown microalgae are subjected to gravity-sloping conveying tubes (10) into two containers of collected microalgae covered with thermal insulation material (12). The thermal insulation material protects microalgae from sunlight and high ambient temperatures during the warm season. Also, the collected microalgae tanks (12) are located between the catamaran hull pontoons (1) below deck level, so that the water of the lower temperature treated water body naturally cools the microalgae from below. In this way, the microalgae biomass is kept intact, of high quality and does not emit unpleasant odors, so the work in the combine remains comfortable for the operator.

Mikrodumblių surinkimo kombaine, prie priekinės mikrodumblių surinkimo sistemos (2) ir prie šoninių mikrodumblių surinkimo sistemų (3) yra įrengtas mikrodumblių surinkimo sistemų pakėlimo mechanizmas (9). Šis mechanizmas leidžia reguliuoti priekinių (2) ir šoninių mikrodumblių surinkimo sistemų (3) panirimo gylį ir pakėlimo iš vandens aukštį. Tokiu būdu keičiamas išplatėjančio antgalio (4) panirimo gylis, kuris gali siekti iki 0,5-1 m. Ši savybė naudinga siekiant išlaikyti mikrodumblių surinkimo kombaino stabilumą plaukiant banguotuose vandens telkiniuose ir taupo energijos sąnaudas sumažinant bangų pasipriešinimą į atsikišusias kombaino dalis, tokias kaip priekinė (2) ir šoninės mikrodumbių surinkimo sistemos (3).The microalgae collection comb, the front microalgae collection system (2) and the side microalgae collection systems (3) are equipped with a lifting mechanism (9) for the microalgae collection systems. This mechanism allows you to adjust the immersion depth and lifting height of the front (2) and side microalgae collection systems (3). In this way, the immersion depth of the spreading nozzle (4) is changed, which can reach up to 0.5-1 m. This feature is useful to maintain the stability of the microalgae harvester in floating water and saves energy by reducing wave resistance to protruding parts of the combine, such as the front (2) and side microalgae collection systems (3).

Operatoriaus patogumui priekinė (2) ir šoninės mikrodumblių surinkimo sistemos (3), sistemų pakėlimo mechanizmai (9), biodyzelinio variklio (17) valdymas yra iš laivavedžio kabinos (13). Siekiant prailginti mikrodumblių surinkimo kombaino darbo laiką ant vandens telkinio, kad nereikėtų grįžti į krantą, kombaine yra įrengtas tualetas (14) bei pagalbinė patalpa (15) pirmosios pagalbos priemonių laikymui.For operator convenience, the front (2) and side micro-algae collection systems (3), system lift mechanisms (9), and control of the biodiesel engine (17) are located from the cockpit (13). In order to prolong the working time of the microalgae harvester on the water body so that there is no need to return to the shore, the combi is equipped with a toilet (14) and an auxiliary room (15) for storing first aid equipment.

Visas laivo sistemas energija aprūpina biodyzelinis variklis (17), kuris sudaro spaudimą visai hidraulinei sistemai. Prie biodyzelinio variklio esantis elektros generatorius tiekia elektros energiją visai elektros valdymo sistemai. Biodyzelinis variklis (17) varomas biodyzeliniu kuru.All ship systems are powered by a biodiesel engine (17), which puts pressure on the entire hydraulic system. The electricity generator next to the biodiesel engine supplies electricity to the entire electrical control system. The biodiesel engine (17) is powered by biodiesel.

Papildoma energija gaunama iš sumontuotų saulės modulių (18). Jų bendras plotas yra 10,725 m2 ir tiekiama galia siekia apie 4000 W. Saulės moduliai (18) yra ploni ir lengvi todėl sumontuoti ant kombaino stogo. Energija tiekiama į ličio jonų baterijas, iš kurių energija tiekiama kombaino apšvietimui ir kitiems laivo elektriniams prietaisams.Additional energy is obtained from the installed solar modules (18). Their total area is 10.725 m 2 and the power supply is about 4000 W. The solar modules (18) are thin and light and therefore mounted on the combine's roof. Power is supplied to lithium-ion batteries, from which power is supplied to the combine's lighting and other ship's electrical appliances.

Claims (5)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF THE INVENTION 1. Mikrodumblių surinkimo kombainas susidedantis iš katamarano formos korpuso, laivavedžio kajutės, tualeto, pagalbinės patalpos, valdymo sistemos b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad turi naujos technologijos priekinę ir šonines mikrodumblių surinkimo sistemas, jų pakėlimo mechanizmą, mikrodumblių talpą padengtą termoizoliacine medžiaga ir energijai išgauti naudoja atsinaujinančius energijos išteklius.1. A microalgae harvester consisting of a catamaran-shaped hull, a cockpit, a toilet, an auxiliary room, a control system, characterized by new technology front and side microalgae collection systems, a lifting mechanism, a microalgae tank covered with thermal insulation and energy recovery resources. 2. Kombainas, pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad mikrodumbliai iš vandens surenkami naudojant priekinę ir šonines konvejerinio tipo surinkimo sistemas sudarytas iš išplatėjančio antgalio, vandens siurblio, perforuotų besisukančių cilindrų, tankaus tinklo, suspausto oro purkštukų tinklo valymui, transportavimo vamzdžių su gaubtais, gebančias filtruoti įvairių rūšių mikrodumblius keičiant tinklus.2. Combine according to claim 1, characterized in that the microalgae are collected from the water using front and side conveyor-type collection systems consisting of a spreading nozzle, a water pump, perforated rotating cylinders, a dense network, a compressed air nozzle network for cleaning, filter different types of microalgae by changing nets. 3. Kombainas, pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad priekinė ir dvi šoninės mikrodumblių surinkimo sistemos gali būti pakeltos vertikalia kryptimi virš vandens lygio arba panardintos po vandeniu.3. Combine according to claim 1, characterized in that the front and two side microalgae collection systems can be raised vertically above the water level or submerged. 4. Kombainas, pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad tarp katamarano pontonų žemiau denio lygio įrengtos dvi surinktų mikrodumblių talpos yra padengtos termoizoliacine medžiaga.4. Combine according to claim 1, characterized in that the two containers of collected microalgae arranged between the catamaran pontoons below the deck level are covered with thermal insulation material. 5. Kombainas, pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad dirba kompleksiškai naudojant biodyzelinį variklį bei ant stogo sumontuotus atsinaujinančios energijos šaltinius - saulės modulius.5. Combine according to claim 1, characterized in that it operates in a complex manner using a biodiesel engine and roof-mounted renewable energy sources - solar modules.
LT2020039A 2020-10-26 2020-10-26 Microalgae collection harvester LT6844B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2020039A LT6844B (en) 2020-10-26 2020-10-26 Microalgae collection harvester

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2020039A LT6844B (en) 2020-10-26 2020-10-26 Microalgae collection harvester

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2020039A LT2020039A (en) 2021-05-10
LT6844B true LT6844B (en) 2021-09-10

Family

ID=75747170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2020039A LT6844B (en) 2020-10-26 2020-10-26 Microalgae collection harvester

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT6844B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT7137B (en) 2023-09-15 2025-05-26 UAB Baltic Environment MICROALGAE HARVESTING MACHINE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT7137B (en) 2023-09-15 2025-05-26 UAB Baltic Environment MICROALGAE HARVESTING MACHINE

Also Published As

Publication number Publication date
LT2020039A (en) 2021-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10851511B2 (en) Mobile microalgae harvesting
US20140353221A1 (en) Apparatus for Transporting Pollution from a Body of Water
EP2587915B1 (en) Fish farm construction and method for water flow in a fish farm construction
US20170268192A1 (en) System for harvesting seaweed and generating ethanol therefrom
CN111196338B (en) Portable ocean micro plastic recovery device
CA2640340A1 (en) Aquatic habitat and ecological tank
CN210887165U (en) River channel pasture and water cleaning device
CN107905193A (en) Floating material fishing device is used in a kind of water pollution processing
KR20230101030A (en) Solar boat for easy collection of spilled oil and garbage
KR102293872B1 (en) Recovery Apparatus of Green Algae
LT6844B (en) Microalgae collection harvester
CN108552097A (en) A kind of anti-closed Deep sea net cage of wave with wave-energy power generation of delivery easy to remove
RU2761348C2 (en) System for purification of water areas
CN212423402U (en) Semi-submersible unmanned salvage ship
KR102240692B1 (en) solar boat with easy rain draining for collecting rubbish
LT7137B (en) MICROALGAE HARVESTING MACHINE
CN116623632B (en) A sea surface cleaning device for marine life protection
CN219808436U (en) Landscape water supply system
CN207376592U (en) A kind of collection device for garbage floating on surface
CN201494606U (en) Microwave algae-removing/ glass silt-eliminating catamaran
CN214677183U (en) Culture ship
SE0901298A1 (en) Tidy and energizing vessel for marine use
KR20240103223A (en) Solar boat for easy collection of spilled oil and garbage by adjusting the angle and area of the guide member
CN223805495U (en) A submersible floating debris barrier
RU69090U1 (en) ACTIVE MECHANICAL PURIFICATION OF IRRIGATING WATER

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20210510

FG9A Patent granted

Effective date: 20210910

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20241026