[实用新型]一种改进型跑道池结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及微藻养殖技术领域，尤其涉及一种改进型跑道池结构。

背景技术

微藻养殖的方法以开放池（open pond）培养为主，最常见的形式是跑道池（raceway pond）和圆池（Circle pond）；其中，跑道池是我国应用最普遍的养殖设施，我国目前已有约15000亩的跑道池面积，大部分用于螺旋藻养殖，小部分为小球藻养殖。跑道池形如两端半圆的长方形，工作深度一般在15～35cm，以轮浆搅拌驱动池中的藻液以10～25cm/s的流速流动，纵轴设置隔离，使之形成循环，单个池的面积多为数百至上千平方米，多个池可串/并联一起，总面积达到数千乃至上万平方米。

微藻生长需要阳光、水、二氧化碳和肥料，其中，CO₂是藻类进行光合作用的底物，目前跑道池方式养殖微藻多采用轮桨搅拌的方式从空气中获得CO₂，在这种养殖条件下，微藻培养液多为贫碳环境；因此，添加CO₂能显著促进藻类的生长，将煤炭、天然气、生物质等碳基燃料燃烧产生的CO₂用于小球藻或其他藻类的养殖，能够显著提高藻类生长速度并提高单位产量，相应的能够降低生产成本。生产实践证明，在补充足额CO₂的情况下，一个生长周期内，微藻的最终生物量要比不补充CO₂高50％以上，甚至可以增加1倍以上。

气态的二氧化碳必须溶解入水中，才能被微藻吸收和利用；CO₂在水中的溶解速度与气泡大小，水/气温度，气泡在水中的保留时间，水流速度，水的盐度/pH等因素都有关系。当单个气泡的大小确定的时候，瞬时的单位时间的吸收率（Kg）就可以被确定。当单个气泡的稳定大小为直径0.3～0.5cm左右时，CO₂的瞬时吸收率大约是0.125每秒，即气泡从未饱和的液体中通过时，气泡中的残留的CO₂每秒有12.5%被溶解（秒衰率：12.5％），在上述条件下，水流速为20 cm/s时，如纯CO₂气体溶解率需要达到95%，池深要求达到1.5m。而目前通行的微藻跑道池养殖中，工作水深一般不超过35cm，流速为25cm/s左右，此条件下，二氧化碳溶解的效果极差，仅有不超过1/5的CO₂被溶解。

另一种方法是缩小水中CO₂气泡的直径，以增加比表面积并借此增加溶解的速度。目前通常使用的方法是增大充气气压并使用细孔的气泡石（如陶瓷气泡石），此方法需高压气体输送设备，投资大、运行能耗高，而细孔气泡石容易堵塞，需要频繁更换。

目前利用跑道池生产微藻，已有多种补充CO₂的方法，如采收回液集中补碳、在池中利用倒扣气棚补碳等等，但效果均不尽如人意，或者补充量难以满足微藻生长的需求，增产效果不明显（多数为15％～30％），或者CO₂逃逸较多，仅有不足20％的CO₂被微藻吸收利用。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种改进型跑道池结构，该改进型跑道池结构具有工程难度低、结构简单、材料成本低、运行便利优点，其可达到提高CO₂利用率、提高产量、降低成本的效果。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种改进型跑道池结构，包括有跑道池体，跑道池体配装有用于搅拌培养液的搅拌轮桨，跑道池体于靠近搅拌轮桨的位置设置有深池曝气区；跑道池体于深池曝气区的底部装设有曝气阵列，曝气阵列包括有固定于深池曝气区底部的固定框架，固定框架由纵横垂直交错的条框拼装而成，固定框架于条框的各交错位置分别装设有曝气头，曝气头包括有呈颗粒状的气泡石以及用于包裹气泡石的筛绢，曝气头配装有输气管，输气管的一端部穿过筛绢并伸入于气泡石内部，输气管的另一端部与CO₂储罐连接。

其中，所述筛绢的内侧装设有海绵层，海绵层包裹于所述发泡石的外围，筛绢包裹于海绵层的外围。

其中，所述海绵层的密度为20-25kg/m³，且海绵层的厚度为3-5mm。

其中，所述筛绢孔径为200-500目。

其中，所述筛绢孔径为500目

其中，所述条框为金属条框、有机材料条框、竹条框或者木条框。

其中，所述气泡石为高温烧结气泡石。

其中，所述曝气头于所述固定框架的分布密度为每平方米4-16个。