[发明专利]一种可有效提高固碳效率的可控扰流式微藻养殖装置

说明书

本发明公开了一种可有效提高固碳效率的可控扰流式微藻养殖装置，包括反应器、气室、气泡发生器以及散流旋动式曝布器；所述反应器位于气室上侧，所述气泡发生器安装于气室内，其包括八爪管、水泵以及文丘里管；所述文丘里管与连接管道相连，该连接管道伸出气室后与软管相连；所述软管与气泡输送管相连，该气泡输送管伸入反应器内；所述散流旋动式曝布器包括电机、传动轴以及切割装置；所述切割装置包括间隔设置并套设在传动轴下部的三层切割盘，在上层切割盘的下侧以及中间割盘和下层切割盘的上下两侧均设置有若干凸刺。本发明能够CO₂形成的气泡体积更小并分布均匀，从而大大提高了微藻的固碳和传质效率，极富节能减排理念。

技术领域

本发明涉及微藻养殖技术领域，尤其涉及一种可有效提高固碳效率的可控扰流式微藻养殖装置。

背景技术

由于人类大量发展工业排放温室气体，CO₂的过度排放现象已造成全球暖化问题日益严重，全球温度不断上升，已足以影响全球物种生存关键，因此如何减少温室气体的排放已是全球共同的目标。

微藻生长速度快，易于大规模养殖，利用微藻生物质吸收CO₂已经得到工程应用。微藻利用CO₂形式有两种，一种是溶液中溶解的CO₂分子通过直接扩散形式进入藻细胞，另一种是CO₂分子被胞外碳酸酐酶催化转化为HCO₃-，通过主动运输形式进入胞内，并在胞内重新分解为CO₂用于微藻光合作用。

传统微藻光生物反应器，主要通过将CO₂通入到微藻溶液中，但在CO₂通入到微藻溶液的过程中，多存在气泡大小不一，分布不均的问题，大大降低了CO₂的利用率；造成反应器内混合不均匀、培养条件难控制等缺陷，使微藻的生长、光能利用率和微藻固碳效率等受到影响。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决CO₂形成的气泡大小不一，分布不均，造成微藻的生长慢，光能利用率和微藻固碳效率低的问题，提供一种可有效提高固碳效率的可控扰流式微藻养殖装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种可有效提高固碳效率的可控扰流式微藻养殖装置，其特征在于：包括反应器、气室、气泡发生器以及散流旋动式曝布器；所述反应器为上方开放的敞口结构，所述气室为封闭的箱体结构，该反应器位于气室上侧，并与气室固定连接；在气室的一侧设有一与该气室相连通的进气管，在进气管与气室相连的一端设有一稳压阀；在气室的顶部设有一出气管，所述出气管的下端与气室相连通，上端伸入反应器内，并在出气管的上端设有一单向阀，通过该单向阀仅能使气室内的气体进入反应器内；

所述气泡发生器安装于气室内，其包括八爪管、水泵以及文丘里管；所述八爪管包括主管和与主管同一端相连的八根支管，所述水泵的进水端通过进液管与反应器的底部相连通，其出水端与八爪管的主管的一端相连通；所述支管绕主管一周均匀分布，且支管的一端同时与主管的另一端相连通，支管的另一端与文丘里管的一端相连；所述文丘里管的另一端分别与一连接管道的一端相连，该连接管道的另一端伸出气室后与一软管的一端相连；所述软管的另一端与一气泡输送管的一端相连，该气泡输送管的另一端向上倾斜后伸入反应器内；

所述散流旋动式曝布器包括电机、传动轴以及切割装置；所述电机设于反应器上方，并通过数根支杆与反应器固定连接，其电机轴竖直朝下设置；所述传动轴的上端与电机轴固定连接，其下延伸至反应器内，并位于气泡输送管上端的上方；所述切割装置包括间隔设置并套设在传动轴下部的三层切割盘，所述切割盘上均设有若干通孔，其中，上层切割盘和下层切割盘均通过轴承与传动轴转动连接，中间切割盘与转轴固定连接；所述切割盘均呈上大下小的碗状结构，在上层切割盘的下侧以及中间割盘和下层切割盘的上下两侧均设置有若干凸刺；所述出气管的上端位于下层切割盘的中部的正下方。