跑道式藻培养系统的制作方法

本发明涉及一种藻培养系统，具体地涉及一种跑道式藻培养系统。

背景技术：

藻，例如微藻，可以利用太阳能和水，吸收二氧化碳(co2)，通过光合作用，合成油脂、淀粉、糖类物质、纤维素等多种生物质，而且藻生长周期短，生物量积累远远大于陆生植物。相关技术中的藻培养系统普遍存在生产率低、能耗和成本高的问题，因此，存在提高藻，尤其是微藻，的生长速率和整个系统的生产效率且降低水耗等的需求。

技术实现要素：

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

相关技术中，微藻培养系统的生产效率低、水耗和成本高，发明人发现主要是以下几方面的原因：(1)在微藻培养过程中，微藻在跑道池内的微藻培养液中容易出现沉淀或分层流动中发生沉淀死藻，微藻沉淀在培养池的池底，发生腐烂，影响水质，进而会导致更多的微藻死亡，降低了微藻培养系统的产能。如果定期对沉淀的微藻进行清理，需要排空培养池内的微藻培养液，既浪费时间，又浪费能源，而且也会影响产能，此外，由于沉淀在池底的死藻很快会发生变质而影响水质，因此，即使定期清理，效果也有限。(2)跑道池露天或半露天，不但导致跑道池内的微藻培养液中的水分容易蒸发浪费，而且雨雪、昆虫、杂物等进入微藻培养液中对微藻培养液造成污染。

相关技术中，提出了在微藻的跑道池内分散布置多个阻挡部件，阻挡部件固定在培养池内，通过阻挡部件阻挡培养池内流动的微藻培养液，以避免微藻沉积在培养池的池底。然而，固定不动的阻挡部件对微藻培养液流动的阻力大，需要提供更多的能量推动培养池内的微藻培养液流动，存在能耗高的问题，而且由于阻挡固定不动，仅能避免阻挡部件附近的微藻沉积，效果差。如果设置许多阻挡部件，会进一步增加对微藻培养液的流动阻力。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种跑道式藻培养系统，该培养系统的跑道池可以增加微藻在微藻培养液中接受光照的机会，而且避免跑道池底面上的发生沉积，从而降低了能耗，提高了产能和生产效率。

根据本发明的第一方面的实施例的跑道式藻培养系统包括：跑道池，所述跑道池包括第一直区段、第二直区段、第一弧形区段和第二弧形区段，所述第一弧形区段连接在所述第一直区段的第一端和所述第二直区段的第一端之间，所述第二弧形区段连接在所述第一直区段的第二端和所述第二直区段的第二端之间；推进部件，所述推进部件设在所述第一直区段和所述第二直区段中的至少一个内，用于推动所述跑道池内的微藻培养液流动；第一扰流部件和第二扰流部件，所述第一扰流部件设在所述第一直区段和所述第二直区段中的至少一个内且与所述跑道池的底面和所述跑道池的侧面间隔开，所述第二扰流部件设在所述第一弧形区段和所述第二弧形区段中的至少一个内且与所述跑道池的底面和所述跑道池的侧面间隔开，所述第一扰流部件在所述跑道池内可移动以增加所述第一扰流部件与所述跑道池的底面之间的所述微藻培养液的流速且所述第二扰流部件在所述第一弧形区段和所述第二弧形区段中的所述至少一个内可转动以增加所述第二扰流部件与所述跑道池的底面之间的所述微藻培养液的流速从而防止微藻沉积在所述跑道池的底面上且使所述微藻更容易接受光照。

根据本发明实施例的跑道式藻培养系统，通过在跑道池的直区段设置与跑道池的底面和跑道池的侧面间隔开且可移动的第一扰流部件，且在跑道池的弧形区段设置与跑道池的底面、侧面间隔开且可转动的第二扰流部件，可以使第一扰流部件与跑道池的底面之间以及第二扰流部件与跑道池的底面之间的微藻培养液的流速增加，以在直区段和弧形区段均产生可以避免微藻发生沉淀的紊流，从而防止微藻沉积在跑道池的底面上，防止微藻的腐烂对水质的影响，而且增加微藻在微藻培养液中接受光照的机会，提高了微藻生产速率和提高了整个系统的生产效率。

在一些实施例中，所述第一扰流部件在所述跑道池内可往复直线移动，所述第二扰流部件在所述跑道池内可往复转动。

在一些实施例中，所述跑道池内的所述微藻培养液的液面高度为d，所述第一扰流部件与所述跑道池的底面之间的间隙的高度为a，其中a为5％-40％d。

在一些实施例中，a为10％-18％d。

在一些实施例中，所述第一扰流部件和所述第二扰流部件位于所述跑道池内的所述微藻培养液的液面之下。

在一些实施例中，所述跑道池内的所述微藻培养液的液面高度为d，所述第一扰流部件的高度为b，其中b为5％-50％d。

在一些实施例中，b为20％-36％d。

在一些实施例中，所述第一扰流部件为沿所述跑道池的宽度方向延伸的扰流板，所述扰流板具有圆形、三角形、矩形或t形横截面，或者所述扰流板为竖直板。

在一些实施例中，所述第一扰流部件包括第一板和第二板，所述第一板和所述第二板沿所述跑道池的宽度方向延伸，所述第一板水平设置，所述第二板的上边沿与所述第一板相连，所述第二板位于所述第一板下面，所述第二板的下边沿与所述跑道池的底面间隔开所述间隙。

在一些实施例中，所述第一板与所述第二板之间的夹角为10°-90°。

在一些实施例中，所述跑道式藻培养系统还包括第一支腿和第一滑板，所述第一支腿与所述第一扰流部件相连且从所述第一扰流部件向下延伸，所述第一滑板分别设在所述第一支腿的下端以及所述第一扰流部件的两端，所述第一滑板包括第一直板和从所述第一直板的两端倾斜向外延伸的第一斜板。

在一些实施例中，所述跑道式藻培养系统还包括第一悬挂部件，所述第一悬挂部件包括第一悬挂梁、第二支腿和第二滑板，所述第一扰流部件安装在所述第一悬挂梁上，所述第一悬挂梁的延伸方向与所述第一扰流部件的延伸方向相交，所述第二支腿与所述第一悬挂梁相连且从所述第一悬挂梁向下延伸，所述第二滑板安装在所述第二支腿的下端，所述第二滑板包括第二直板和从所述第二直板两端倾斜向外延伸的第二斜板。

在一些实施例中，所述第二扰流部件为沿所述第一弧形区段和所述第二弧形区段中的所述至少一个的径向延伸的扰流梁，所述跑道式藻培养系统还包括设在所述第一弧形区段和所述第二弧形区段中的所述至少一个内的第二悬挂部件，所述第二悬挂部件包括位于所述扰流梁上方的第二悬挂梁和连接在所述扰流梁和所述第二悬挂梁之间的连接臂，所述第二悬挂梁沿所述径向延伸且与所述跑道池的侧面间隔开。

在一些实施例中，所述跑道式藻培养系统还包括导引轮和环形板，所述环形板的外周面与所述跑道池的侧面相连，所述导引轮和所述环形板均设在所述第一弧形区段和所述第二弧形区段中的所述至少一个内，所述导引轮支撑在所述环形板上方且与所述第二悬挂梁邻近所述跑道池的侧面的一端相连。

在一些实施例中，所述跑道式藻培养系统还包括用于驱动所述第一扰流部件移动的第一驱动组件，所述第一驱动组件包括第一绞盘和绕在所述第一绞盘上的第一绞绳，所述第一绞绳与所述第一扰流部件相连。

在一些实施例中，所述第一驱动组件还包括第一滑轮，所述第一绞绳绕过所述第一滑轮缠绕在所述第一绞盘上，所述第一绞盘和所述第一滑轮位于所述跑道池外侧。

在一些实施例中，所述跑道式藻培养系统还包括用于驱动所述第二扰流部件转动的第二驱动组件，所述第二驱动组件包括第二绞盘、驱动轮和绕在所述第二绞盘和所述驱动轮上的第二绞绳，所述驱动轮与所述第二扰流部件相连。

在一些实施例中，所述跑道池上方设有透明密封盖，所述透明密封盖上设有空气进口和空气出口。

在一些实施例中，所述推进部件包括桨轴和多个桨叶，多个所述桨叶与所述桨轴连接，且多个所述桨叶沿所述桨轴的周向均匀间隔布置。

根据本发明第二方面的实施例的跑道式藻培养系统包括：跑道池，所述跑道池包括第一直区段和第二直区段，以及第一半圆区段和第二半圆区段，所述第一半圆区段连接在所述第一直区段的第一端和所述第二直区段的第一端之间，所述第二半圆区段连接在所述第一直区段的第二端和所述第二直区段的第二端之间；内隔板，所述第一直区段和第二直区段通过所述内隔板间隔开；环形板，所述第一环形板设在所述第一半圆区段内和所述第二半圆区段内，且所述环形板的外周面与所述跑道池的侧面相连；透明密封盖，所述透明密封盖设在所述跑道池上方，所述透明密封盖外侧设有空气出口和空气进口；推进部件，所述推进部件设在所述第二直区段内，用于推动所述跑道池内的微藻培养液流动；第一扰流部件，所述第一扰流部件设在所述第一直区段和所述第二直区段内且位于所述跑道池内的所述微藻培养液的液面之下，所述第一扰流部件包括第一板和第二板，所述第一板和所述第二板沿所述跑道池的宽度方向延伸，所述第一板水平设置，所述第二板的上边沿与所述第一板相连且所述第二板位于所述第一板下面，所述第二板的下边沿与所述跑道池的底面间隔开预定的间隙，所述第一扰流部件在所述第一直区段和所述第二直区段内可往复移动以增加所述第二板的下边沿与所述跑道池的底面之间的所述微藻培养液的流速；第一支腿，所述第一支腿与所述第二板相连且从所述第二板向下延伸；第一滑板，所述第一滑板设在所述第一支腿的下端和所述第一板的两端，所述第一滑板包括与第一直板和从所述第一直板的两端倾斜向外延伸的第一斜板，连接在所述第一支腿下端的第一滑板与所述跑道池的底面间隔开，连接在所述第一板的两端的第一滑板与所述跑道池的侧壁面间隔开；第一悬挂部件，所述第一悬挂部件设在所述第一直区段和所述第二直区段内且包括第一悬挂梁、第二支腿和第二滑板，所述第一扰流部件安装在所述第一悬挂梁上，所述第一悬挂梁的延伸方向与所述第一板的延伸方向正交，所述第二支腿与所述第一悬挂梁相连且从所述第一悬挂梁向下延伸，所述第二滑板安装在所述第二支腿的下端，所述第二滑板包括第二直板和从所述第二直板两端倾斜向外延伸的第二斜板，所述第二滑板与所述跑道池的底面间隔开；第一驱动组件，所述第一驱动组件包括第一绞盘、第一绞绳和第一滑轮，所述第一绞盘和所述第一滑轮位于所述跑道池外侧，所述第一绞绳绕过所述第一滑轮缠绕在所述第一绞盘上，所述第一绞绳与所述第一悬挂梁相连以驱动所述第一悬挂梁带动所述第一扰流部件沿所述跑道池的长度方向往复直线移动；第二扰流部件，所述第二扰流部件设在所述第一半圆区段和所述第二半圆区段内且位于所述跑道池内的所述微藻培养液的液面之下，所述第二扰流部件为沿所述第一半圆区段和所述第二半圆区段的径向延伸的扰流梁，所述扰流梁与所述跑道池的底面和所述跑道池的侧面间隔开；第二悬挂部件，所述第二悬挂部件设在所述第一半圆区段和所述第二半圆区段内且包括位于所述扰流梁上方的第二悬挂梁和连接在所述扰流梁和所述第二悬挂梁之间的连接臂，所述第二悬挂梁沿所述跑道池的长度方向延伸且与所述跑道池的侧面间隔开；导引轮，所述导引轮设在所述第一半圆区段内和所述第二半圆区段内，所述导引轮与所述第二悬挂梁邻近所述跑道池的侧面的一端相连且位于所述环形板上方；第二驱动组件，所述第二驱动组件包括第二绞盘、第一驱动轮、第二驱动轮和绕在所述第二绞盘、所述第一驱动轮和所述第二驱动轮上的第二绞绳，所述第二绞盘位于所述跑道池外侧，所述第一驱动轮安装在所述内隔板的一端且与所述第一半圆区段内的第二悬挂梁相连以驱动所述第一半圆区段内的第二扰流部件转动，所述第二驱动轮安装在所述内隔板的另一端且与所述第二半圆区段内的第二悬挂梁相连以驱动所述第二半圆区段内的第二扰流部件沿所述第二半圆区段的周向往复转动。

附图说明

图1是根据本发明实施例的跑道式藻培养系统的俯视图。

图2是根据本发明实施例的跑道式藻培养系统的侧视图。

图3是根据本发明实施例的第一扰流部件和第一悬挂部件的俯视图。

图4是根据本发明实施例的第一扰流部件和第一悬挂部件的侧视图。

图5是根据本发明实施例的第一扰流部件产生紊流的示意图。

图6是根据本发明实施例的第一扰流部件和第一悬挂部件的示意图。

图7是根据本发明一个实施例的第一扰流部件的截面图。

图8是根据本发明另一些实施例的第一扰流部件的截面图。

图9是根据本发明实施例的第二扰流部件的俯视图。

图10是根据本发明实施例的第二扰流部件的侧视图。

附图标记：

跑道池1，跑道池的底面101，内隔板102，内隔板的第一端1021，内隔板的第二端1022，跑道池的侧面103，第一直区段111，第二直区段112，第一弧形区段113，第二弧形区段114，推进部件2，桨轴21，桨叶22，第一扰流部件3，第一板31，第二板32，第一支腿4，第一滑板5，第一直板51，第一斜板52，第一悬挂部件6，第一悬挂梁61，第二支腿62，第二滑板63，第二直板631，第二斜板632，连接板64，第一平板641，第二平板642，竖板643，连接孔644，第一驱动组件7，第一绞盘71，第一绞绳72，第一滑轮73，第一电机74，第二扰流部件8，第二悬挂部件9，第二悬挂梁91，连接臂92，导引轮10，导引轮的中心轴1011，环形板11，第二驱动组件12，第二绞盘121，驱动轮122，驱动轮的中心轴1221，第二绞绳123，第二电机124，转轴125，透明密封盖13，空气进口131，空气出口132，微藻培养液的流动方向14，第一扰流部件的移动方向15，推进部件的转动方向16，第二扰流部件的转动方向17，驱动轮的转动方向18，液面100，紊流200，微藻300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-10所示，根据本发明实施例的跑道式藻培养系统包括跑道池1、推进部件2、第一扰流部件3和第二扰流部件8。

跑道池1为藻的培养池，该培养池呈跑道状，即跑道池1为跑道状的环形池。跑道池1包括第一直区段111和第二直区段112，以及第一弧形区段113和第二弧形区段114，第一弧形区段113连接在第一直区段111的第一端和第二直区段112的第一端之间，第二弧形区段114连接在第一直区段111的第二端和第二直区段112的第二端之间，即第一弧形区段113连通两个直区段的第一端，第二弧形区段114连通两个直区段的第二端。

换言之，如图1所示，跑道池1具有沿宽度方向间隔开的两个直区段：第一直区段111和第二直区段112。第一直区段111和第二直区段112通过内隔板102隔开。第一弧形区段113连通第一直区段111的右端和第二直区段112的右端，第二弧形区段114连通第一直区段111的左端和第二直区段112的左端。可选地，第一弧形区段113和第二弧形区段114均为半圆形，即第一弧形区段113为第一半圆区段，第二弧形区段114为第二半圆区段。可以理解的是，第一弧形区段113和第二弧形区段114并不限于半圆形，还可以为大于半圆或小于半圆的弧段。

在图1所示的示例中，内隔板102为一个直板或一段直的隔壁。可选地，可以在跑道池1内设置一个跑道状的环形内壁以替代内隔板102，该环形内壁与跑道状的环形外壁之间限定出培养液流道，该培养液流道分成第一直区段111、第二直区段112、第一弧形区段113和第二弧形区段114。

推进部件2设在第一直区段111和第二直区段112中的至少一个内，用于推动跑道池1内的微藻培养液流动。如图1和图2所示，推进部件2设在第二直区段112内且可转动，例如推进部件2沿图2所示的推进部件2的转动方向16转动，从而促使跑道池1内的微藻培养液流动。在一些具体的实施例中，如图2所示，推进部件2包括桨轴21和多个桨叶22，多个桨叶22安装在桨轴21上且沿桨轴21的周向均匀间隔布置。在该实施例中，通过诸如电机的驱动器驱动桨轴21转动，由此带动多个桨叶22转动，从而推动跑道池1内的微藻培养液流动。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

第一扰流部件3设在第一直区段111和第二直区段112中的至少一个内。第一扰流部件3与跑道池1的底面101间隔开预定的间隙，且与跑道池1的侧面103间隔开，其中跑道池1的侧面为跑道池1的侧壁的内表面。如图1所示，第一直区段111内和第二直区段112内均设有第一扰流部件3。

第二扰流部件8设在第一弧形区段113和第二弧形区段114中的至少一个内。第二扰流部件8与跑道池1的底面101间隔开预定的间隙，且与跑道池1的侧面103间隔开。如图1所示，第一弧形区段113和第二弧形区段114内均设有第二扰流部件8。

第一扰流部件3在第一直区段111内和第二直区段112可移动，以增加第一扰流部件3与跑道池1的底面101之间的微藻培养液的流速，即流过第一扰流部件3与跑道池1的底面101之间的间隙的微藻培养液的流速度增加，不但增加了第一扰流部件3和微藻培养液之间的相对速度，而且使微藻培养液产生紊流200，从而避免微藻300沉积在跑道池1的底面101上。这里，需要理解的是，第一扰流部件3与跑道池1的底面101间隔开的间隙是第一扰流部件3的下边沿与跑道池1的底面101之间的间隙。通过第一扰流部件3与跑道池1的底面101之间设置间隙，可以使流过该间隙的微藻培养液的流速度增加，产生紊流，防止微藻300沉积，而且可以避免第一扰流部件3刮蹭跑道池1的底面101，还可以增加微藻300曝露在光源(阳光或led)下的机会，即使微藻更容易接受光照。

第二扰流部件8在第一弧形区段113和第二弧形区段114内可转动，以增加第二扰流部件8与跑道池1的底面101之间的微藻培养液的流速，即流过第二扰流部件8与跑道池1的底面101之间的间隙的微藻培养液的流速度增加，不但增加了第二扰流部件8和微藻培养液之间的相对速度，而且使微藻培养液产生紊流200，从避免微藻300沉积在跑道池1的底面101上，且增加微藻300曝露在光源(阳光或led)下的机会，即使微藻更容易接受光照。换言之，跑道池1的弧形区段设置可转动的第二扰流部件8，适应弧形区段结构的同时能够提高产生紊流200的效率，提高在弧形区段驱散微藻300的效果。

这里，需要理解的是，第二扰流部件8与跑道池1的底面101间隔开的间隙是第二扰流部件8的底面与跑道池1的底面101之间的间隙。通过第二扰流部件8与跑道池1的底面101之间设置间隙，可以使流过该间隙的微藻培养液的流速度增加，产生紊流，防止微藻300沉积，而且可以避免第二扰流部件8刮蹭跑道池1的底面101。此外，第二扰流部件8与跑道池1的侧面间隔开，可以避免第二扰流部件8刮蹭跑道池1的侧面。

在藻培养过程中，培养池内的微藻培养液中容易出现微藻(例如死的藻或在层流状态下沉积的微藻)，微藻沉淀在培养池的池底，容易影响水质，进而会导致更多的藻死亡，降低了藻培养系统的产能。如果定期对微藻进行清理，需要排空培养池内的微藻培养液，既浪费时间，又浪费营养物，而且也会影响产能，此外，由于沉淀在池底的死藻很快会发生腐烂而影响水质，因此，即使定期清理，效果也有限。

根据本发明实施例的跑道式藻培养系统，通过在跑道池1的直区段内设置与跑道池1的底面101和侧面103均间隔开且可移动的第一扰流部件3，以及在跑道池1的弧形区段内设置与跑道池1的底面101和跑道池1的侧面间隔开的第二扰流部件8，可以增加第一扰流部件3与跑道池1的底面101之间的微藻培养液的流速，以及增加第二扰流部件8与跑道池1的底面101之间的微藻培养液的流速，以在直区段和弧形区段均产生可以避免微藻沉淀的紊流200，从而防止微藻300沉积在跑道池1的底面101上，提高微藻对光的接触和减少对水质的影响，提高微藻生长速率和提高藻培养系统的生产效率，此外，第一扰流部件3在跑道池1内可移动和第二扰流部件8可转动制造紊流，可以比现有的固定紊流阻挡件减小对微藻培养液流动的阻力，降低推动微藻培养液在跑道池1内流动的能耗。而且，由于第一扰流部件3可移动和第二扰流部件8可转动，与固定的阻挡部件相比，可以在更大的区域内避免微藻沉积。

在一些实施例中，第一扰流部件3在跑道池1内可往复直线移动。如图1所示，第一扰流部件3可从左向右以及从右向左移动。具体地，如图3、4所示，当具有向右的拉力f时，第一扰流部件3的移动方向15为从左向右的方向，当具有向左的拉力f时，第一扰流部件3的移动方向15为从右向左的方向。

这里，可以理解的是，当第一扰流部件3的移动方向和跑道池1内的微藻培养液的流动方向相反时，第一扰流部件3和微藻培养液的相对速度较大，产生紊流的效果较强，从而防止微藻300沉积在跑道池1的底面101上的效果更好。如图5所示，第一扰流部件3的移动方向15为从左向右的方向，跑道池1内的微藻培养液的流动方向14为从右向左的方向，第一扰流部件3的下边沿和跑道池1的底面之间具有间隙，通过间隙的微藻培养液的流速度增加，在第一扰流部件3的左侧产生紊流200，进一步增强了对微藻300的搅动效果，防止微藻300沉积在跑道池1的底面101上的效果也进一步增强。

第二扰流部件8在跑道池1内的两端弧形区段内沿弧的径向可往复转动。如图1所示，第二扰流部件8可从下向上转动，也可从上向下转动，例如第二扰流部件8沿图9所示的第二扰流部件8的转动方向17转动。这里，可以理解的是，当第二扰流部件8的移动方向和跑道池1内的微藻培养液的流动方向相反时，第二扰流部件8和微藻培养液的相对速度较大，产生紊流的效果较强，从而防止微藻300沉积在跑道池1的底面101上的效果更好。

在一些实施例中，第一扰流部件3和第二扰流部件8位于跑道池1内的液面100之下，由此可以更好地避免微藻300的沉积。

在一些具体的实施例中，如图7所示，跑道池1内的微藻培养液的液面高度为d，第一扰流部件3的下边沿与跑道池1的底面101之间的间隙的高度为a，其中a为5％-40％d。在一些实施例中，通过将第一扰流部件3的下边沿与跑道池1的底面101之间的间隙的高度设置成跑道池1内的微藻培养液的液面高度的5％-40％，可以增强紊流200，从而更好地防止微藻300沉积在跑道池1的底面101上。更优选地，a为10％-18％d。

这里，需要理解的是，第一扰流部件3的下边沿与跑道池1的底面101之间的间隙的高度为，第一扰流部件3的下边沿和跑道池1的底面101之间在上下方向上的距离。

进一步地，第一扰流部件3的高度为b，其中b为5％-50％d。在一些实施例中，通过将第一扰流部件3的高度设置成跑道池1内的微藻培养液的液面高度的5％-50％，可以增强紊流200，更好地防止微藻300沉积在跑道池1的底面101上。更优选地，b为20％-36％d。

这里，需要理解的是，第一扰流部件3的高度为，第一扰流部件3的上边沿与下边沿之间在上下方向的尺寸。

在一些实施例中，如图6和图7所示，第一扰流部件3可以为水平定向的大体v形且包括第一板31和第二板32，第一板31和第二板32沿跑道池1的宽度方向延伸。第一板31水平设置，第二板32的上边沿和第一板31的右边沿相连且第二板32位于第一板31下面，第二板32的下边沿与跑道池1的底面101之间的间隙即为第一扰流部件3与跑道池1的底面101之间的间隙。

即，第一扰流部件3与跑道池1的底面101之间的间隙的高度a为第二板32的下边沿与跑道池1的底面在上下方向上的距离，第一扰流部件3的高度b为第一板31与第二板32的下边沿在上下方向上的距离。

在一些具体的实施例中，第二板32相对于第一板31的倾斜角为10°-90°，即第一板31与第二板32之间的夹角为10°-90°。通过将第一板31与第二板32之间的夹角设置为10°-90°，可以进一步增强紊流200，更好地防止微藻300沉积。更优选地，第一板31与第二板32之间的夹角为30°-60°。

在另一些可选的实施例中，第一扰流部件3构造为沿跑道池1的宽度方向延伸的扰流板，该扰流板具有圆形、三角形、矩形或t形的横截面，或者，扰流板为竖直板，如图8所示。

在一些实施例中，如图6所示，跑道式藻培养系统还包括第一支腿4和第一滑板5。第一支腿4与第一扰流部件3相连且从第一扰流部件3向下延伸，第一滑板5分别设在第一支腿4的下端和第一扰流部件3的两端。

第一滑板5包括第一直板51和两个第一斜板52。两个第一斜板52从第一直板51的两端向外延伸且相对于第一直板51倾斜设置。

通过在第一支腿4下端设置第一滑板5，正常情况下，第一滑板5与跑道池1的底面101间隔开，即使第一扰流部件3偶然向下移位，第一滑板5接触跑道池1的底面101并在底面101上滑动，减小移动阻力，并且保证第一扰流部件3与底面101之间具有间隙。具体地，第一直板51水平设置，第一斜板52从第一直板51的两端向外延伸且向上倾斜。

通过在第一扰流部件3的两端设置第一滑板5，正常情况下，第一滑板5与跑道池1的侧壁103间隔开，即使第一扰流部件3偶然沿横向移位，第一滑板5可以与跑道池1的侧壁103接触，第一滑板5在跑道池1的侧壁103上滑动，减小阻力且使第一扰流部件3的移动更加平稳。具体地，第一直板51竖直设置，第一斜板52从第一直板51的两端向外延伸且朝向第一扰流部件3的中心倾斜。

在一些具体实施例中，如图6所示，第一扰流部件3包括第一板31和第二板32，第一支腿4设在第二板32的底部且向下延伸，第一板31的两端和第一支腿4的下端分别设有第一滑板5。第一板31两端的两个第一滑板5彼此对称布置。第一支腿4的下端的第一滑板5的第一直板51水平设置且与跑道池1的底面101间隔开。优选地，第二板32的下端设有两个第一支腿4，两个第一支腿4沿第二板32的延伸方向间隔开，每个第一支腿4的下端设有一个第一滑板5。

在一些实施例中，如图6所示，跑道式藻培养系统还包括用于安装第一扰流部件3的第一悬挂部件6。第一悬挂部件6包括第一悬挂梁61、第二支腿62和第二滑板63。第一扰流部件3安装在第一悬挂梁61上，第一悬挂梁61的延伸方向与第一扰流部件3的延伸方向相交，优选地彼此正交。第二支腿62与第一悬挂梁61相连且从第一悬挂梁61向下延伸，第二滑板63安装在第二支腿62的下端，第二滑板63与跑道池1的底面101间隔开，第二滑板63包括第二直板631和两个第二斜板632，第二斜板632从第二直板631两端向外延伸且相对于第二直板631倾斜设置。优选地，第二滑板63与第一滑板5具有同样的结构且距跑道池1的底面101的距离相同。

在一些具体实施例中，如图6所示，第一扰流部件3包括第一板31和第二板32，第一板31设在第一悬挂梁61的底部，第二支腿62设在第一悬挂梁61的底部且与第一板31间隔开，第二支腿62的下端设有第二滑板63，第二滑板63包括第二直板631和两个第二斜板632，第二直板632水平设置，其中一个第二斜板632从第二直板631的左端向左延伸且向上倾斜，另一个第二斜板632从第二直板631的右端向右延伸且向上倾斜。优选地，第二支腿62具有两个，两个第二支腿62沿第一悬挂梁61的延伸方向彼此间隔开，每个第二支腿62的下端具有一个第二滑板63。

在一些实施例中，跑道式藻培养系统还包括用于驱动第一扰流部件3移动的第一驱动组件7，第一驱动组件7包括第一绞盘71和缠绕在第一绞盘71上的第一绞绳72，第一绞绳72与第一扰流部件3相连。可选地，第一驱动组件7驱动第一扰流部件3直线往复移动。例如，当第一绞盘71顺时针转动时，将第一绞绳72缠绕在第一绞盘71上，从而拉动第一扰流部件3沿与微藻培养液的流动方向14相反的第一方向移动。可以理解的是，当第一绞盘71逆时针转动时，第一绞绳72从第一绞盘71上松开，第一扰流部件3在微藻培养液的驱动下可以沿微藻培养液的流动方向14移动。

在一些具体的实施例中，第一驱动组件7还包括第一滑轮73。第一绞绳72绕过第一滑轮73缠绕在第一绞盘71上。具体地，第一绞盘71和第一滑轮73位于跑道池1外侧。

如图1和图2所示，第一绞绳72绕过第一滑轮73缠绕在第一绞盘71上且第一绞绳72连接第一扰流部件3。例如，当第一绞盘71顺时针转动时，将第一绞绳72缠绕在第一绞盘71上，从而拉动第一扰流部件3沿与微藻培养液的流动方向14相反的第一方向移动。当第一绞盘71逆时针转动时，第一绞绳72从第一绞盘71上松开，第一扰流部件3沿微藻培养液的流动方向14移动，从而实现第一扰流部件3的往复移动。

在一些具体的实施例中，如图3和图6所示，第一悬挂部件6还包括连接板64，连接板64设置第一悬挂梁61的两端。连接板64包括第一平板641、第二平板642和竖板643，第一平板641从第一悬挂梁61的端部沿跑道池1的宽度方向延伸，第一平板641的第一端与第一悬挂梁61相连，第二平板642与第一平板641沿上下方向彼此间隔开且第二平板642的第一端位于第一悬挂梁61的上方，竖板643连接第一平板641的第二端和第二平板642的第二端，第二平板642上设有第一绞绳72穿过的连接孔644。由此，在一些实施例中，通过在第一悬挂梁61上设置具有连接板64，连接板64具有连接孔644，第一绞绳72可穿过连接孔644，从而实现第一绞绳72与第一悬挂梁61的连接，以驱动第一悬挂梁61移动，进而带动第一扰流部件3移动。

在一些实施例中，如图9和图10所示，第二扰流部件8为沿跑道池1的第一弧形区段113和第二弧形区段114中的上述至少一个的径向延伸的扰流梁，扰流梁在跑道池1的弧形区段内可转动。

跑道式藻培养系统还包括第二悬挂部件9，第二悬挂部件9设在第一弧形区段113和第二弧形区段114中的上述至少一个内。第二悬挂部件9包括第二悬挂梁91和连接臂92，第二悬挂梁91沿第一弧形区段113和第二弧形区段114中的上述至少一个的径向延伸且位于扰流梁上方。第二悬挂梁91的外端与跑道池1的侧面间隔开。这里需要说明的是，第二悬挂梁91的外端为第二悬挂梁91的邻近弧形区段的侧面的一端。

如图2和图9-10所示，第二悬挂部件9设在第一弧形区段113和第二弧形区段114中，第一弧形区段113内的第二悬挂梁91沿第一弧形区段113的径向延伸，第二弧形区段114内的第二悬挂梁91沿第二弧形区段114的径向延伸。

连接臂92连接在扰流梁和第二悬挂梁91之间。具体地，如图10所示，连接臂92为两个，两个连接臂92沿左右方向间隔开，且每个连接臂92的上端与第二悬挂梁91相连，每个连接臂92的下端与扰流梁相连。

在一些实施例中，跑道式藻培养系统还包括导引轮10和环形板11，导引轮10和环形板11均设在第一弧形区段113和第二弧形区段114中的上述至少一个内，环形板11的外周面与1跑道池1的侧面相连。导引轮10支撑在环形板11上方且与第二悬挂梁91的邻近跑道池1的侧面103的一端相连。如图2、图9和图10所示，第二悬挂梁91的邻近跑道池1的侧面103的一端为第二悬挂梁91的外端，第一弧形区段113和第二弧形区段114中设有环形板11。其中环形板11的外周面与跑道池1在弧形区段处的侧面103相连，且环形板11位于第二扰流部件8上方。第二悬挂梁91的外端与导引轮10的中心轴1011相连，且导引轮10位于环形板11上方。

在一些实施例中，跑道式藻培养系统还包括用于驱动第二扰流部件8转动的第二驱动组件12，第二驱动组件12包括第二绞盘121、驱动轮122和绕在第二绞盘121和驱动轮122上的第二绞绳123，驱动轮122与第二扰流部件8相连。可选地，第二驱动组件12驱动第二扰流部件8往复转动。例如，第二绞盘121顺时针转动时，通过第二绞绳123带动驱动轮122转动，驱动轮122带动第二扰流部件8沿一个方向转动；第二绞盘121逆时针转动时，第二绞绳123带动驱动轮122转动，驱动轮122带动第二扰流部件8沿与上述一个方向相反的另一个方向转动。

如图10所示，驱动轮122设在内隔板102上，第二悬挂梁91的内端与驱动轮122相连。具体地，内隔板102的第一端1021和/或第二端1022的顶部设有转轴125，驱动轮122的中心轴1221与转轴125相连，以使驱动轮122可转动地安装在内隔板102上。第二悬挂梁91的远离弧形区段的侧面的一端与驱动轮122的下端面相连，以在驱动轮122转动时促使第二悬挂梁91带动第二扰流部件8转动，且导引轮10在环形板11上方沿弧形轨迹移动。

如图2、图9和图10所示，驱动轮122包括第一驱动轮和第二驱动轮，第一驱动轮设在第一弧形区段113内，且第一驱动轮的中心转轴与内隔板102的右端顶部的转轴125相连。第二驱动轮设在第二弧形区段114内，且第二驱动轮的中心转轴与内隔板102的左端顶部的转轴125相连。第二缆绳123绕在第二绞盘121、第一驱动轮和第二驱动轮上。

第一弧形区段113中，第二悬挂梁91的左端与第一驱动轮的下端面相连，第二悬挂梁91的右端与导引轮10相连，且导引轮10在环形板11上方沿弧形轨迹移动。第二弧形区段114中，第二悬挂梁91的右端与第二驱动轮的下端面相连，第二悬挂梁91的左端与导引轮10相连，且导引轮10在环形板11上方沿弧形轨迹移动。

在一些实施例中，如图2所示，跑道池1上方设有透明密封盖13，透明密封盖13能够接受阳光或led灯发出的光。透明密封盖13外侧设有空气进口131和空气出口132，用于流通空气和降温。在一些实施例中，通过在跑道池1上方设置透明密封盖13，可以减少跑道池1内微藻培养液中水分的蒸发，且可避免雨雪、昆虫、杂物等进入微藻培养液中对微藻培养液造成污染。此外，通过空气进口131可以通过风机将空气引入跑道池1内，以供给藻生长所需的二氧化碳，通过空气出口132可以将跑道池1内的具有过量氧气的空气及时排出，利于藻的生长；而且更重要的是，通过空气进口131可以在高温季节给微藻培养液降温。

在一些具体的实施例中，透明密封盖13由具有隔热效果的中空玻璃制成。在昼夜温差较大的季节或者区域，跑道池1内微藻培养液的温度过高或过低会严重破坏微藻的生长。常见的藻培养系统仅仅靠温度控制器(例如：空调、加热器等)对跑道池1内微藻培养液进行控制调节，这样会大大增加了生产成本。而本实施例采用具有隔热效果的中空玻璃制成透明密封盖13，则有效的减少了跑道池1内微藻培养液与外界之间的热量传递，再配合强制空气通风能够更会简单的控制跑道池1内微藻培养液的温度，并且节约了能源，降低了生产成本。

下面参考附图1-8描述根据本发明具体实施例的跑道式藻培养系统。

如图1-8所示，根据本发明一些具体实施例的跑道式藻培养系统包括跑道池1、推进部件2、第一扰流部件3、第一支腿4、第一滑板5、第一悬挂部件6、第一驱动组件7、第二扰流部件8，第二悬挂部件9，导引轮10，环形板11，第二驱动组件12,和透明密封盖13。

跑道池1包括第一直区段111和第二直区段112，以及第一半圆区段和第二半圆区段，第一半圆区段连接在第一直区段111的第一端和第二直区段112的第一端之间，第二半圆区段连接在第一直区段111的第二端和第二直区段112的第二端之间。

透明密封盖13设在跑道池1上方，可以减少跑道池内微藻培养液分的蒸发，且可避免雨雪、昆虫、杂物等进入微藻培养液中对微藻培养液造成污染。透明密封盖13外侧设有空气进口131和空气出口132，通过风机将空气经过空气进口131引入跑道池1内，以供给藻生长所需的二氧化碳，通过空气出口132可以将跑道池1内的具有过量氧气的空气及时排出，利于藻的生长。并且在夏季通过该强制通风能够起到给微藻降温的作用。

推进部件2设在第二直区段112内且包括桨轴21和多个桨叶22，多个桨叶22安装在与桨轴21上且沿桨轴21的周向均匀间隔布置，通过诸如电机的驱动器驱动桨轴21转动，由此带动多个桨叶22转动，从而推动跑道池1内的微藻培养液流动。

第一扰流部件3为两个且位于跑道池1内微藻培养液的液面100之下。一个第一扰流部件3设在第一直区段111内且可直线往复移动，另一个第一扰流部件3设在第二直区段112内且可直线往复移动。每个第一扰流部件3包括第一板31和第二板32，第一板31和第二板32沿跑道池1的宽度方向延伸。第一板31水平设置，第二板32的上边沿和第一板31相连且第二板32倾斜于第一板31，第二板32的下边沿位于第一板31下面，第二板32的下边沿与跑道池1的底面间隔开预定的间隙。例如，第二板32的上边沿和第一板31的右边沿相连且第二板32相对于第一板31向下且向后倾斜，第一板31与第二板32之间的夹角为30°-60°。

跑道池1内的液面高度为d，第二板32的下边沿与跑道池1的底面101之间在上下方向上的距离为a，第一扰流部件3的高度，即第二板1的下边沿和第一板31在上下方向上的距离为b，其中a优选为10％-18％d，b优选为20％-36％d。由此，可以增强紊流200，更好地防止微藻300沉积在跑道池1的底面101上。

两个第一支腿4设在第二板32的底部且沿第二板32的延伸方向间隔开。每个第一支腿4的下端设有一个第一滑板5，第一板31的两端分别设有第一滑板5。第一滑板5包括第一直板51和两个第一斜板52，第一板31的两端的第一直板51竖直设置且与跑道池1的侧壁103间隔开，一个第一斜板52从第一直板51的左端向左延伸且朝向第一板31的中心倾斜，另一个第一斜板52从第一直板51的右端向右延伸且朝向第一板31的中心倾斜。第一支腿4下端的第一滑板5的第一直板51水平设置且与跑道池1的底面101间隔开，一个第一斜板从第一直板51的左端向左延伸且向上倾斜，另一个第一斜板52从第一直板51的右端向右延伸且向上倾斜。

第一悬挂部件6包括第一悬挂梁61、第二支腿62、第二滑板63和连接板64。第一悬挂梁61位于跑道池1内微藻培养液的液面100之上，第一板31设在第一悬挂梁61底部，第一悬挂梁61和第一板31呈十字型，两个第二支腿62设在第一悬挂梁61的底部且沿左右方向彼此间隔开并分别位于第一板31两侧。每个第二支腿62的下端设有一个第二滑板63，第二滑板63包括第二直板631和两个第二斜板632，第二直板632水平设置且与跑道池1的底面101间隔开，其中一个第二斜板632从第二直板631的左端向左延伸且向上倾斜，另一个第二斜板632从第二直板631的右端向右延伸且向上倾斜。

第一悬挂梁61的沿其延伸方向间隔开的两端均设有一个连接板64，连接板64包括第一平板641、第二平板642和竖板643，第一平板641从第一悬挂梁61的端部沿跑道池1的宽度方向延伸，第一平板641的第一端与第一悬挂梁61相连，第二平板642与第一平板641沿上下方向彼此间隔开且第二平板642的第一端位于第一悬挂梁61的上方，竖板643连接第一平板641的第二端和第二平板642的第二端，第二平板642上设有第一绞绳72穿过的连接孔644。

第一驱动组件7包括第一绞盘71、第一绞绳72、第一滑轮73和第一电机74，第一电机74与第一绞盘71相连以驱动第一绞盘71转动。第一绞盘71、第一滑轮73和第一电机74均设在跑道池1外侧，且第一直区段111内的第一扰流部件3和第二直区段112内的第一扰流部件3共用一个第一驱动组件7。

第一绞绳72绕过第一滑轮73缠绕在第一绞盘71上，且第一绞绳72依次穿过上述一个第一扰流部件3和上述另一个第一扰流部件3分别对应的连接孔644以连接上述两个第一扰流部件3分别对应的第一悬挂梁61，从而连接上述两个第一扰流部件3。

例如，当第一电机74正转驱动第一绞盘71顺时针转动时，将第一绞绳72缠绕在第一绞盘71上，从而拉动第一扰流部件3沿与微藻培养液的流动方向14相反的方向移动。当第一电机74反转驱动第一绞盘71逆时针转动时，第一扰流部件3沿微藻培养液的流动方向14移动，从而实现第一扰流部件3的往复直线移动。

第二扰流部件8为两个，一个第二扰流部件8位于第一半圆区段内且为沿第一半圆区段的径向延伸的扰流梁，另一个第二扰流部件8位于第二半圆区段内且为沿第二半圆区段的径向延伸的扰流梁。一个扰流梁在跑道池1的第一半圆区段内可转动，另一个扰流梁在跑道池1的第二半圆区段114内可转动。两个扰流梁均位于跑道池1内微藻培养液的液面100之下。

第二驱动组件12包括第二绞盘121、驱动轮122、第二绞绳123和第二电机124。第二电机124与第二绞盘121相连以驱动第二绞盘121转动。驱动轮122包括第一驱动轮和第二驱动轮，第一驱动轮设在第一半圆区段，第二驱动轮设在第二半圆区段。内隔板102的第一端1021和第二端1022的顶部均设有转轴125，内隔板102的第一端1021的转轴125与第一驱动轮的中心轴相连，内隔板102的第二端1022和第二驱动轮的中心轴相连，以使第一驱动轮和第二驱动轮分别可转动地安装在内隔板102的第一端1021和第二端1022。

第二绞绳123绕在第二绞盘121、第一驱动轮和第二驱动轮上，第二绞盘121通过第二绞绳123带动第一驱动轮和第二驱动轮转动。第二绞盘121和第二电机124均设在跑道池1外侧，且两个扰流梁共用一个第二驱动组件12。

第二悬挂部件9设在第一半圆区段和第二半圆区段内且包括第二悬挂梁91和两个连接臂92，第一半圆区段内的第二悬挂梁91沿第一半圆区段的径向延伸且位于上述一个扰流梁上方。第二半圆区段内的第二悬挂梁91沿第二半圆区段的径向延伸且位于上述另一个扰流梁上方。

第二悬挂梁91的内端与驱动轮122的下端面相连，第二悬挂梁91的外端通过导引轮10的中心轴1011与导引轮10相连，导引轮10与跑道池1在半圆区段处的侧面103间隔开。两个连接臂92沿左右方向间隔布置，且连接在第二悬挂梁91和扰流梁之间。

第一半圆区段内，第二悬挂梁91的左端与第一驱动轮的下端面相连，第二悬挂梁91的右端与导引轮10的中心轴1011相连，导引轮10与跑道池1在第一半圆区段处的侧面103间隔开。两个连接臂92沿左右方向间隔布置，且每个连接臂92连接在第二悬挂梁91和上述一个扰流梁之间。第一驱动轮通过第二悬挂梁91驱动上述一个扰流梁在第一半圆区段内沿第一半圆区段的周向往复转动。

第二半圆区段内，第二悬挂梁91的右端与第二驱动轮的下端面相连，第二悬挂梁91的左端与导引轮10的中心轴1011相连，导引轮10与跑道池1在第二半圆区段处的侧面103间隔开。两个连接臂92沿左右方向间隔布置，且每个连接臂92连接在第二悬挂梁91和上述另一个扰流梁之间。第二驱动轮通过第二悬挂梁91驱动上述另一个扰流梁在第二半圆区段内沿第二半圆区段的周向往复转动。

环形板11设在第一半圆区段内和第二半圆区段内，且环形板11的外周面与跑道池1的半圆区段处的侧面103相连，环形板11位于扰流梁上方且位于导引轮10下方，以便在第二悬挂梁91转动时，导引轮10在环形板11上方沿半圆形轨迹往复运动。

可以理解的是，第二电机124正反转可带动第二绞盘121正反转，第二绞盘121正反转可带动驱动轮122正反转，从而带动扰流梁可往复转动，其中驱动轮122的转动方向18如图9所示。例如第二电机124带动第二绞盘121顺时针转动时，第二绞盘121通过第二绞绳123带动驱动轮122转动，驱动轮122带动扰流梁沿一个方向转动；第二电机124带动第二绞盘121逆时针转动时，第二绞绳123带动驱动轮122转动，驱动轮122带动扰流梁沿与上述一个方向相反的另一个方向转动，从而实现扰流梁的往复转动。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。