[发明专利]微藻密闭培养的柔性管道系统

说明书

本发明涉及一种以塑膜软管为主体构件组成的微藻密闭培养的柔性管道系统，它能布设在露天地表、水面及室内，用于大规模从事微藻管道化生产，也可提供其它一些微生物进行常温密闭发酵使用。

密闭培养是微藻开发的方向，与目前国内外普遍推行的露天培养方式不同，密闭培养污染少，藻粉质量好。易于调控生态因子，产量高。不受蒸发和降雨影响，有利于增温、保温、减少损耗，延长年内生长期。

密闭培养通常指管道化培养，所用管道皆能透光。因管壁周长大于水平面，故管道培养采光面大，藻类光合反应强。但国内外现有培养微藻的管道装置，均由硬质材料组成，投资昂贵，还因培养过程中难以清除管内废物，影响藻类生长。因此用硬质管道作为培养微藻的一种方式，至今仍处于探索阶段，仅在国外有个别厂家试行外，未能推广。故目前全世界微藻生产，几乎均采用露天培养。

本发明针对露天培养以及硬质管道培养方式的不足，突破常规思维方式，提出了一种以塑膜软管为主体构件，与高位池、上位池、下位池等组合连通，并辅以水泵及管道防护装置，共同组成的柔性管道微藻培养系统，它代表了微藻产业的发展方向。

本发明系统的特点是以塑膜软管为主体构件，与上位池、下位池等组合连通，辅以水泵等机械，完成藻液循环，并通过高位池输出收藻，该系统中设有排渣口及排气口。

塑膜软管可根据场地条件分成多段，平行放置，多段串接连通，串接后的塑膜管进口与上位池相通，出口与下位池相通，下位池通过提水机械与高位池相通，高位池与上位池相通，收藻口位于高痊池与上位池之间的水流通道上，上位池的位势高于管顶平面，下位池的位势低于管底平面，但池壁高于管顶平面，高位池的位势高于上位池的池顶平面。

多段塑膜管的串接处以及串接后的进出口与上，下位池的接合处均设置有节头和导流基座，节头一端与塑膜管匹配套接，另一端与导流基座连通，导流基内部为水流的回旋通道。

节头呈扁形为佳，与塑膜管的套接口呈推拔型，外缘上设有出气孔，导流基座按其功能分为出流基座和回流基座二组，均为长条形柜式结构，分别设于塑膜管系列的两端，它们的正面与节头嵌接，内部为流水的回旋通道、两端的通道按节头排列用隔墙交错分隔，以约束管内水流往复式的回旋流动，出流基座顶部设有上位池，上位池底部开有与出流基座相通的进水口，此进水口处设有由上痊池水位控制开闭的阀门，出流基座上还设有出水口和排渣口，出水口下沿高于排渣口并高于管顶平面，出水口和排渣口与设于排渣口下方的回水槽相通，回水槽与下位池连通，回流基座上设有污气排放窗口。

为了清除循环藻液中的杂物，在下位池中进出水体的通道内设有栏栅、网框和沉积坑。

为了减少对藻类的损伤，提水机械最好采用电动气膈膜泵，刮水机械或水车。

为了保证系统运行的可靠性和增加寿命，系统中的塑膜管道还附设有保温、防漏、防晒及防冻措施。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1  为露天地表培养模式的结构正视图；

图2  为露天地表培养模式的结构俯视图；

图3  为水面漂浮培养模式的结构示意图；

图4  为室内立体培养模式的结构示意图。

参看图1、2，微藻密闭培养的柔性管道装置由塑膜管1、节头2、导流基座(包括出流基座3和回流基座4)，上位池5，下位池6、提水机械7、高位池8及管道防护设施等主要构件组成，各主要构件的作用及结构分述如下：

1.塑膜管

用聚乙稀原料制成，无毒、透光，其长度，管径、壁厚可按特需加工。塑膜管有一定伸缩性和折叠性，把它展伸于地表并往管内充水，其自然形态是扁平的，底部与下垫面贴合，顶部略呈椭园面。管径愈大、愈趋扁平。增加液压，约束管壁两侧或控制出水口高程、均可调整管内水深和水量，改变管壁曲率，使塑膜管的容积有一定的可塑性。在塑膜管与节头的套合处，用弹性材料衬里，可增加联接强度，提高密闭性。

2.节头

为一组形态多样的扁形节头。节口呈推拨形，外缘有出气孔，节头可用硬塑。玻璃钢、金属材料或连同基座用混凝土整体浇筑而成。

异形节头的节口，可以只有简单进出的两个节口或多个节口；节口之间中心线交角，可以有锐角、直角、钝角、平角或往复式的平行交角。

3，导流基座

有出流基座和回流基座两组，均为长条形柜式结构，分别建于塑膜管系列的两端，用混凝土预制构件组装或直接浇筑而成，亦可由玻璃钢、硬塑板或金属板组成。导流基座正面镶嵌节头，内部为流水的回旋通道，两端的通道按节头排列用隔墙交错分隔，可约束管内水流往复式的回旋流动。