[发明专利]正能量光生物反应器装置和应用该光生物反应器的方法

说明书

本发明涉及一种正能量光生物反应器装置和应用该光生物反应器的方法。更具体地，但非排他地，本发明适于实现尤其用于建筑物外表面的活性隔热板。

文件WO2010072925描述了一种包括尤其安装在建筑物外表面上且包括微藻培养的透明管的装置。该现有技术装置使得能够处理包括二氧化碳的液态或气态流出物。术语“处理”在于通过由微藻组成的生物量的作用转化所述流出物，更特别地是通过光合作用在所述生物量中固定二氧化碳。该现有技术装置对于流出物的处理是有效的。然而，所述装置是耗能的，并且安装复杂。

本发明旨在解决现有技术的缺陷，并且因此涉及一种用于处理流出物的方法，所述方法包括以下步骤：

a.准备包括微藻、二氧化碳和矿质营养物的水性培养介质；

b.将所述培养介质注入暴露于光的闭合回路中；

c.测量所述培养介质中循环的微藻的浓度；

d.当微藻的浓度达到阈值时，收获一定量的循环培养介质；

e.将水和微藻从所述量的循环培养介质中分离出来；

f.使用回收的微藻作为能量源。

因此，本发明的目标方法是从光能和废物中产生微藻。所述微藻被用作燃料以产生至少相当于用于应用本发明的目标方法的步骤a)至f)的大量能量。因此，本发明的目标方法称为正能量。

根据下述单独考虑的或按照所有有效技术组合的实施例有利地实施本发明。

有利地，步骤a)包括如下步骤：

ai.在水溶液中使流出物微粒化。

因此，营养物缩减为细小的泡，并且生物量和营养物之间的交换表面增加，从而使得营养物以最佳方式被消耗并且使得微藻繁殖。

根据一个实施例，所述流出物是浸滤液。

根据有利的实施例，所述流出物是甲烷化沼渣沼液，因此，根据现有技术稍微使该废物增值，使得能够利用本发明的目标方法产生能量。

根据另一有利实施例，所述流出物由建筑物的污水构成的。

根据所寻求的效果，有利地组合上述实施例以使培养介质最优化。根据这些实施例使用的流出物的优点是尤其已被细菌预先消化，以除去相当一部分有机内容物，并且因此富含可与光合作用并存的矿质营养物。

根据有利的实施例，本发明的目标方法的步骤d)包括如下步骤：

di.絮凝包括在培养介质中的微藻。

因此，更容易获得微藻，并且能量的消耗少于膜过滤技术。

根据特别有利的实施例，本发明的目标方法的步骤di)通过使所述培养介质经受电脉冲来实现。该实施例特别经济，因为只消耗由获得的微藻释放的能量中的约15％。此外，避免了在培养介质中引入产物。所述方法还使得能够提取所述微藻的脂类。

根据本发明的目标方法的有利实施例，通过使培养介质在建筑物外表面上的管道中循环来实现步骤b)。因此，培养介质以最小阴影大面积地暴露于光，而不占用地面位置。

根据本发明的目标方法的实施例，步骤b)包括如下步骤：

bi.控制是培养介质在所述管道中循环的过程中所述微藻所经受的光强度。

因此，所述培养介质的微藻群体的生存和繁殖受到控制。

根据该实施例的有利实现，通过使在脉络中限定的有色流体循环来实现步骤bi)，其中所述脉络包括在光曝露源和培养介质循环管道壁之间。因此，以经济美观的方式实现了对所吸收的光能量的调节。有色流体还可用作载热流体，以回收培养介质的热量并将热量例如传送至用于制造卫生热水的装置。

根据本发明的目标方法的特别有利的实施例，所述流出物包含有机营养物，并且微藻是混合营养的，本发明的目标方法包括如下步骤：

bii.减少培养介质暴露于光以有利于微藻的异养行为和消耗有机物；

biii.增加培养介质的光暴露，以有利于微藻的自养行为并且有利于所述流出物的矿物质的消化和光合作用。

该实施例一方面使得能够处理未由细菌预先消化的废物，例如通过甲烷化过程。此外，得益于缺少光暴露，异养行为使得能够产生更大量的生物量。因此，通过调节光暴露，本发明的目标方法使得能够得到流出物的所有内容物的能量益处，特别地当该内容物是有机混合和无机混合时，如在生活污水的情况下。

有利地，从食品废物中实现包含有机营养物的流出物。

本发明还涉及一种用于应用本发明的目标方法的装置，该装置包括：

i.能够被固定在建筑物外表面上的第一透明蜂窝板，以及用于使包括微藻的培养介质循环的装置，所述培养介质的循环管道包括所述板的蜂窝。