培养光养生物的光生物反应器的制造方法_4

文档序号:8476371阅读:来源:国知局
一个复合结构。例如,下部U形支承件13然后可放置于一个混凝土构件的边缘,例如混凝土环12。以同样的方式,另一个混凝土环12可放置在上部U形支承件13上。这样,可以降低装配费用。混凝土构件的边缘也可以为圆形,以改进U形支承件13的放置。
[0061]图3示出了一个层级的可移动实施例。对于该目的,外部框架19可具有辊子20,特别是位于外部框架的圆周上。在一个优选的实施例中,辊子20的相应轨道24被设置在中间支承环6上,优选地作为下部U形支承件13的附属物,并因此能够水平移动,即该层级的转动。另外,支承辊子25也可以设置在外部框架19上,尤其由中间支承环6的垂直边支承,以便在转动期间确保该层级结构的稳定导向。因此,可以以一种改进的方式处理一个层级的管道或管段,以便于维护。相应地,内部框架18包括辊子和/或在相应轨道上滚动的支承辊子。对于一个层级,外部框架19上的辊子数量例如可以介于6-18个之间。内部框架18上的辊子数量通常少于外部框架19。
[0062]在一个优选实施例中,外部框架19还具有垂直移动层级结构的装置。对于该目的,可在外部框架19上设置一个或多个从动齿轮23,这些齿轮与相应的齿条22啮合,以便使该层级结构垂直移动。对于一个层级,外部框架19上的齿条-齿轮传动装置的数量例如可以介于6 - 18个之间。在这种情况下,在内部框架18上可以设置较少的齿条-齿轮传动装置,例如一半数量。
[0063]在一个优选的实施例中,层级结构可移动到透光性支承构件的高度,即例如中间支承环6。特别地,中间支承环6然后配备有用于层级结构转动的轨道。因此可以简化出于维护目的而使透明管道系统易于进入的结构设计。在这种情况下,首先将一个层级垂直移动到最近的中间支承环6。然后,可以转动该层级并能够接近所需的管道或管段,以进行维护。该电平可以以这样的方式被旋转一个期望的管件或管段是用于维护访问。在另一个实施例中,可以设置一个延伸臂,从而在安装或拆卸管道时改进操作。特别有利的是,在外壳的壁面区域2提供至少两个中间支承环6。该结构有助于减少层级结构的移动,以便从中间支承环6进入。由于该层级结构的层级之间优选地具有最小的间距,因此可以减少所需的总体结构高度。在与两个中间支承环6分离的情况下,该结构高度通常可降低一半。例如,各个层级之间的最小间距至少为0.4m。中间支承环6的高度一般不超过100cm,更优选地不超过70cm。
[0064]特别地,中间支承环6的轨道24优选地以一种在某些部位可以被打开的方式配置。例如,通过旋转打开或延长轨道段的方式可以中断轨道。在垂直移动期间,位于外部或内部框架上的凸出辊子20可以以这种方式穿过轨道。在垂直移动之后,可以关闭轨道,以便通过辊子20将该层级置于封闭轨道上。为了能够使层级结构转动,齿条22与齿轮23可以脱开。充满液体的一个管道层级的重量例如介于5-30吨之间。特别地,为层级机构提供一种机械驱动的转动装置和/或升降装置是有利的。
[0065]图4示意性示出了管道26在管道系统保持机构15上的布置。如图4所示,管道26在布置上可以使各个管道26的中心形成一个等腰三角形。管道26被容纳在保持构件16的垂直偏移导轨内。特别地,照明元件27,例如带有LED灯或类似装置,被布置在垂直偏移管道26之间。在这里,照明元件27位于下部管道26,并因此处于在特定程度上受到遮阴的区域。因此,该遮阴区域可以被特别照亮。
[0066]通过至少在某些区域将管道26以一种刚性和/或摩擦方式连接到保持构件16,可以实现管道系统与保持机构15之间的特别稳定的接合。对于该目的,可以提供将管道26牢固地连接到保持机构15的紧固构件。在图4的情况下,提供了一种夹紧装置26,其在管道周围拉紧并通过孔眼固定到保持构件16上。原则上,也可以提供固定丝或类似装置作为紧固构件。优选地,管道26与保持构件之间的接触区域还包括一个锁紧装置,以实现管道系统与保持构件15之间的牢固连接。优选地采用一种可脱开的锁紧装置,因为该装置还可以确保管道系统的灵活维护。这里,接触区域设置了一个钩环扣件31,以作为可脱开的锁紧装置,即基本上位于保持机构15的导轨17内。因此,管道系统与保持机构之间的接合得到改进,并且整体承载能力得到提升。
[0067]在保持构件16的下部设置一个加强构件28,在结构上也是有利的。加强构件28优选地采用比保持构件16的其他部件更坚固的材料。因此,保持构件16原则上可采用一种轻质塑料,例如聚苯乙烯,而加强构件28采用玻璃纤维增强塑料或石墨烯。以导轨形式配置加强构件28,特别是U形型材也是有利的,以保证保持机构15具有足够的稳定性和强度,并减轻重量。
[0068]图5示意性示出了光生物反应器或生物沼气装置的地下室32,其特别地被配置为地下室层级。地下室可分为不同的段,以便提供光生物反应器或生物沼气装置的不同功能。在生物沼气装置的情况下,特别有利的是,将所有更多的装置组件(例如储存区域、罐、泵、供料设备和/或采集装置)布置在光生物反应器的下面,特别是地下室内32。这能够以一种特别节省空间的方式布置装置组件。此外,这可以实现封闭的装置,除了降低空间要求之夕卜,也不同于引言中所描述的现有技术,特别地可以遏制环境影响,例如空气污染或噪声。这也改进了光生物反应器或生物沼气装置的消防和交通安全。此外,因为可方便使用当地区域的生物废料,这还显著降低了生物基质运输所产生的费用。
[0069]为了降低火灾危险,光生物反应器或生物沼气装置优选地配备有灭火系统。后者优选地在配置上至少可以将光生物反应器内所引流的水部分地用作灭火剂。因此,至少可以在管道系统上设置一个输出装置,例如阀、喷嘴、喷水器或类似装置。特别优选地,在管道系统的每个层级上设置一个输出装置。在火灾的情况下,光生物反应器的管道系统内所引流的液体(例如水)可部分地大量释放。另外,在封闭系统中也可以释放储存的氮气,例如来自氮气瓶,以实现灭火目的。特别有利的是,为自动操作配置灭火系统。
[0070]发酵罐11的机房44优选地设置在地下室32的中心。特别地,其包括用于发酵罐11内部搅拌的搅拌器34。搅拌器34特别地由电机驱动。为了实现特别节省空间的布置,搅拌器34或电机可设置在地下室的顶部。
[0071]此外,地下室32可包括藻类等储存区域33、浆料等储料罐37、泵等机房38和工作人员室39。优选地,在地下室提供装料装置,例如散料装置41。这可以实现从外部快速运送,特别是使用货车42。进入路径35可确保进入地下室32。
[0072]为了能够将储存的材料从储存区域33或储料罐37输送到发酵罐11,取决于所输送的材料,可以提供输送管道36或输送装置43,例如螺旋输送机。
[0073]优选地,光生物反应器包括至少一个旁路或旁通口,以用于取出培养的光养生物,例如藻类。优选地,在管道系统的每一层级设置一个旁路或旁通口。随后进行光养生物的完全取出,特别在地下室取出。优选地,提供一种用于取出的采集装置,其在配置上可以取出培养的光养生物(例如藻类)并将其分为多类基质。分类的初期藻类然后被分别送入管道系统,以进行生长循环。由于管道系统,特别是水系统形式,优选地以一种封闭方式配置,以便将所需的泵送能量保持在较低水平,管道系统中的采集装置在布置上可以使旁路逐段打开。因此,培养的藻类可以送入旁路,以便通过采集装置进行采集。在地下室内提供采集装置是有利的,例如制备室40。
[0074]为了为光养生物的培养提供尽可能最佳的条件,为生物沼气装置提供一种两级或多级发酵罐是特别有利的。然后,发酵罐的各个层级可以以一种特别紧凑的方式上下或并列布置。
[0075]在本发明的另一个实施例中,透明管道系统包括一个进料和/或排放管,其优选地以一种承重方式集成在管道系统内。优选地,进料和/或排放管具有3cm-至少6cm的横截面。作为进料管,该管道在配置上应特别可以使已处理的水(例如富含酶或营养物)供给到透明管道系统。这相应地提高了光养生物的生长。作为排放管,该管道在配置上应特别可以使不需要的水(例如废水或被更换的水)从透明管道系统内排出。相应地,应防止该管道系统变脏或阻塞。
[0076]进料和/或排放管的布置优选地设置在管道系统的管道中间,这些管道基本上布置成相对于彼此的三角形。管道的三角形布置在图4中是显而易见的,其中可以用进料和/或排放管代替照明管27或额外提供进料和/或排放管。为了提高管道系统的承重功能,将进
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