专利名称：集成池-光生物反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械设备，尤其涉及一种集成池-光生物反应器。
背景技术：
目前，能源危机已经促进了对替代能源的兴趣，带来了对藻类生物燃料生产极大的关注。其中，商业养殖藻类也是重要的医药，营养品，化工和水产养殖业的原料。现有技术中的集成池-光生物反应器通常采用水平的大直径的透明塑料管来培养生物质，由于成本太高和大规模开发难度较大，培养海藻极高的成本阻碍商业上大规模养殖海藻。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种集成池-光生物反应器，解决现有技术中的集成池-光生物反应器无法大规模养殖海藻的缺陷，实现通过集成池-光生物反应器进行规模养殖海藻。本实用新型提供的技术方案是，一种集成池-光生物反应器，包括呈长薄型或扁平的、可弯曲的、半硬质的、透明或半透明的塑料板材，还包括多个支架和水箱或U形管，每个支架包括一个内腔，塑料板材插入到支架的内腔里，并把塑料板材的端部紧固到水箱或U
形管中。本实用新型提供的集成池-光生物反应器，通过将塑料板材插入到支架中，塑料板材具有与支架内腔相同的结构，塑料板材内可以培养微藻，从而代替透明塑料管或开放池培养微藻，不仅有效降低集成池-光生物反应器制造成本，而且具有制造容易，快速组装并避免水泄漏问题；塑料板材可以根据需要设置任意改变宽度和长度，使集成池-光生物反应器具有较高的比表面积，有效提高集成池-光生物反应器光合效率。如上所述的集成池-光生物反应器，还包括可移动的盖子，盖子盖在塑料板材上。如上所述的集成池-光生物反应器，内腔为椭圆型、或L型或T型，塑料板材形成有U形凹槽。如上所述的集成池-光生物反应器，支架包括充气设备和金属支架，充气设备支撑金属支架。如上所述的集成池-光生物反应器，支架的材料为塑料、木材、氧化镁、石膏、金属、胶凝材料、陶瓷材料、粘土、陶瓷、玻璃、竹子、纤维水泥、复合纤维材料或玻璃纤维。如上所述的集成池-光生物反应器，支架与可调节高度的装置连接；可调节高度的装置包括两个搭接在一起的可变角度板，或者，可调节高度的装置包括插在一起的垂直连锁板和带有插槽的板，或者，可调节高度的装置包括插在一起的两个垂直连锁轨道。如上所述的集成池-光生物反应器，支架中插入平行的塑料板材，并且塑料板材的两个端部分别连接有水箱或U形管。如上所述的集成池-光生物反应器，塑料板材和/或它的盖子设置有通气孔。如上所述的集成池-光生物反应器，还包括人工光源。[0014]如上所述的集成池-光生物反应器，塑料板材的材料为纤维增强塑料(FRP)JS密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、硬丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC )、聚碳酸酯(PC)或复合塑料。如上所述的集成池-光生物反应器，支架的内腔插设有两层塑料板材，两层塑料板材之间插入间隔墙来支撑，两层塑料板材之间注入液体。如上所述的集成池-光生物反应器，还包括一个反光装置或材料，反光装置或材料位于塑料板材下面，反光装置或材料反射额外的光到透塑料板材。 如上所述的集成池-光生物反应器，还包括一个水气混合装置；水气混合装置包括两个平行的第一管道和第二管道，第一管道的一端部与第二管道的一端部由连通管连通，第一管道的另一端部与第二管道的另一端部分别与上述水箱或U形管连通；多孔管插在连通管上并插入到第一管道内；多孔管中供有气体。如上所述的集成池-光生物反应器，还包括一个蒸发冷却系统；蒸发冷却系统包括包裹在第二管道上的多孔材质层和位于第二管道上方的滴水管，多孔材质层外包围有外壳，外壳内插有空气导管的一端部，空气导管的另一端部位于外壳外并连接通风设备。如上所述的集成池-光生物反应器，还包括一个透明衬里设施，透明衬里设施包括透明薄膜或袋或袖和透明的渗透膜或袋或袖，透明薄膜或袋或袖的边缘与透明的渗透膜或袋或袖的边缘连接，透明衬里设施中设置有多孔管。如上所述的集成池-光生物反应器，充气设备为浮标。本实用新型提供的技术方案是，集成池-光生物反应器，包括呈长薄型或扁平的、可弯曲的、半硬质的、透明或半透明的塑料板材，塑料板材被插入到支架；支架的每个侧壁的上端两边向内弯曲；支架下设置有反光装置或材料，反光装置或材料将光反射到塑料板材的底部；支架上还设置有U形支架，U形支架包括横梁和两纵梁，横梁设置在两纵梁上，支架设置在横梁上。本实用新型提供的集成池-光生物反应器，通过将塑料板材插入到支架中，塑料板材具有与支架内腔相同的结构，塑料板材中便可以养殖海藻，从而无需采用透明塑料管来培养生物质，有效的降低了集成池-光生物反应器制造成本，并且集成池-光生物反应器容易制造，可以快速组装并消除了水的泄漏的问题；塑料板材可以根据需要设置任意宽度和长度，使集成池-光生物反应器具有较高的表面与体积比，有效的提高了集成池-光生物反应器生产光合作用的能力。如上所述的集成池-光生物反应器，位于支架外的塑料板材折叠缩小成小卷。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型集成池-光生物反应器实施例中一卷塑料板材转换成集成池-光生物反应器的示意图；图2为本实用新型集成池-光生物反应器实施例中具有可拆卸的盖子的示意图；图3为本实用新型集成池-光生物反应器实施例中具有一体式盖子的示意图；[0029]图4为本实用新型集成池-光生物反应器实施例的局部示意图；图5为本实用新型集成池-光生物反应器实施例的结构示意图一；图6为本实用新型集成池-光生物反应器实施例中透明衬里设施的结构示意图；图7为本实用新型集成池-光生物反应器实施例的剖视图一；图8为本实用新型集成池-光生物反应器实施例的剖视图二 ；图9为本实用新型集成池-光生物反应器实施例的剖视图三；图10为本实用新型集成池-光生物反应器实施例中水气混合装置与水箱或U形管的连接图；图11为本实用新型集成池-光生物反应器实施例中水气混合装置、水箱或U形管 与蒸发冷却系统的连接图；图12为本实用新型集成池-光生物反应器实施例中蒸发冷却系统的结构示意图；图13为本实用新型集成池-光生物反应器实施例的剖视图四。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图I-图13所示，本实施例集成池-光生物反应器10，包括一片呈长薄型或扁平的、可弯曲的、半硬质的、透明或半透明的塑料板材12，本实施例集成池-光生物反应器10还包括多个支架80，本实施例集成池-光生物反应器10又包括水箱或U形管500，塑料板材12为透明的或半透明的；还包括多个支架80，每个支架80包括一个内腔82，塑料板材12插入到支架80的内腔82里，并把塑料板材12的端部紧固到水箱或U形管500中。具体而言，图I和图2显示了本实施例集成池-光生物反应器10是通过插入一个长的塑料板材12到C-形支架80的内腔82里面成型的；这个支架80间隔一定距离并排设置有多个以支撑塑料板材12，位于支架80外的塑料板材12折叠缩小成卷26。支架80将维持塑料板材12形成集成池-光生物反应器10的形状。其中，支架80的材料可以为塑料、木材、氧化镁、石膏、金属、胶凝材料、陶瓷材料、粘土、陶瓷、玻璃、竹子、纤维水泥、复合纤维材料或玻璃纤维，或者是上述材料混合使用。当塑料板材12通过支架80支撑形成弯曲的结构时，本实施例集成池-光生物反应器10可以还包括可移动的盖子50，盖子50盖在塑料板材12上以得到一个封闭的本实施例集成池-光生物反应器10。本实施例集成池-光生物反应器10可以被抬起以增加其透明度，本实施例集成池-光生物反应器10上下均能接收光照。盖子50与塑料板材12的材料相同或者采用比塑料板材12更轻的材料制成；盖子50被放置在塑料板材12上，盖子50的边界有着与塑料板材12的边缘相同的曲线形状，盖子50有助于使本实施例集成池-光生物反应器10，盖子50上有孔52清除氧或氢。其中，支架80可以有一个椭圆形的内腔82这个椭圆形内腔82的两侧弯曲，椭圆形内腔82的底部具有平坦的部分，以承载塑料板材12，插入塑料板材12到支架80中后，将塑料板材12改造成一个半管状薄壳结构，这有助于抵御高弯曲应力。进一步的，本实施例集成池-光生物反应器10的塑料板材12和/或盖子50可以设置有通气孔52和电子设备70。具体的，塑料板材12和/或它的盖子50可以设置通气孔52和电子设备70，其中，电子设备70可以是连接器、传感器、监视器、探测器、计算机芯片、光学传感器、短距离蓝牙连接器、透明和不透明光伏电池、电致变色薄膜或酶标仪以及他们的组合，以便促进监测和控制生物质的生长。另外，塑料板材12和/或它的盖子50还可以设置人工光源60，如人工光源60可以是LED灯。图3、图4，图5和图9说明了支架80的不同的形状；不同的支架80形成了由塑料板材12创造的不同的形状的集成池-光生物反应器10，支架80的内腔82为椭圆形；或者，内腔82为L形或T形，塑料板材12形成有U形凹槽13。这意味着一个集成池-光生物反应器10的形状，可适应不同的藻类菌株的需求。另外，集成池-光生物反应器10，可以电子调节，以最大限度地提高特定的藻株生长。例如，这可以通过不同颜色的人工光源60光的闪烁或电致变色薄膜中的灯的开关来实现。塑料板材12的材料可以为纤维增强塑料(FRP)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、硬丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC )、聚碳 酸酯(PC)或复合塑料以及它们组成的各种组合。图3中的塑料板材12形成有整体结构的盖子50。图4中的塑料板材12外设置有金属支架110，金属支架110具有平底和两个弧形侧壁112和114，金属支架110形成C形结构金属支架110使塑料板材12有很强的抗弯曲性，多孔管28通过连接件30连接到塑料板材12中，多孔管28是用于注射空气和二氧化碳使其在集成池-光生物反应器10内混合。图5中的集成池-光生物反应器10连接一个U形水箱或U形管500，具体的，支架80中插入平行的塑料板材12，并且塑料板材12的两个端部分别连接有水箱或U形管500。图9显示了一个L形的集成池-光生物反应器10，支架80的内腔82的形状为L形结构，以适应不同集成池-光生物反应器10中的不同类型的藻株。例如，塑料板材12的U形凹槽13中设置多孔管28，U形凹槽13的深度可以根据要求设定，通过调整支架80的高度，为了使集成池-光生物反应器10的全长保持相同的水深。其中，调整支架80的高度有许多方法，支架80与可调节高度的装置连接；可调节高度的装置包括两个搭接在一起的可变角度板84、86，如图I中所示，通过改变两个可变角度板84、86之间的角度来调整支架80 ;或者，可调节高度的装置包括插在一起的垂直连锁板92和带有插槽的板94，如图13中所示；或者，可调节高度的装置包括插在一起的两个垂直连锁轨道88，89，如图9中所示。在图7中，支架80包括充气设备400和金属支架110，充气设备400支撑金属支架110，集成池-光生物反应器10由支持浮标400来支撑，充气设备400可以为浮标。其中，支架80最好从以下这组材料中选择，如金属、刚性玻璃纤维、木材、复合塑料、胶凝材料或陶瓷材料；陶瓷材料如粘土、陶瓷、玻璃、纤维水泥以及上述物质的各种组
口 ο图2、图3、图8和图13中，本实施例集成池-光生物反应器10高架于地面之上，暴露在阳光下的透塑料板材12从四面八方包括从底面接收光。为了提高这种效果，本实施例集成池-光生物反应器10可以还包括一个反光装置或材料120，反光装置或材料120位于塑料板材12下面，反光装置或材料120反射额外的光到透塑料板材12。反光装置或材料120可以为太阳能反光膜、反光漆、反光矿物或反射胶片。图8显示了集成池-光生物反应器10可进一步包括水套为了温度控制，水套是一个在两层薄薄的纸状的塑料板材12和22之间的中空空间24。这两层塑料板材12和22共同插在内腔82里。图8中支架80的内腔82插设有两层塑料板材12和22，两层塑料板材12和22之间插入间隔墙24来支撑，两层塑料板材12和22之间注入液体；间隔墙24为波浪墙、双墙、多壁PC板材、泡沫形状泡罩板材或空气泡沫板材。集成池-光生物反应器10的支架80上还设置有U形支架，U形支架包括横梁81和两纵梁83和85，横梁8设置在两纵梁83和85上支架80设置在横梁81上，横梁81的高度和倾角可调。如图6和图7所示，为了降低集成池-光生物反应器10内的清洁和维护的问题，集成池-光生物反应器10可以还包括一个透明衬里设施20，透明衬里设施20包括透明薄膜或袋或袖310和透明的渗透膜或袋或袖320，透明薄膜或袋或袖310的边缘与透明的渗透膜或袋或袖320的边缘连接，透明衬里设施20中设置有多孔管28，集成池-光生物反应器10腔室可直接漂浮在水面，由充气设备400间接漂浮在水面上，从而能使集成池-光生物反应器腔室提升，以便排出集成池-光生物反应器10中的半流质物质18。图10中的集成池-光生物反应器10具有一个U形水箱或U形管500，可以还包括一个水气混合装置520 ;水气混合装置520包括两个平行的第一管道530和第二管道534，第一管道530的一端部与第二管道534的一端部由连通管536连通,第一管道530的另一端部与第二管道534的另一端部分别与上述水箱或U形管500连通；多孔管28插在连通管536上并插入到第一管道530内；多孔管28中供有气体。搅拌系统520包括一个螺旋形管522淹没在水箱或U形管500内，和一个较小的多孔管28完全插入其内为螺旋形管522中以提供空气和二氧化碳。多孔管28中供有气体，其中产生的气泡与水混合；并随着水流动，在第一个管道530中正向流动，在第二个管道534中负向流动；上述气体流动创造一个水循环，从而进一步推动水气混合过程。图11中集成池-光生物反应器10可以还包括一个蒸发冷却系统600 ;蒸发冷却系统600包括包裹在第二管道534上的多孔材质层620和位于第二管道534上方的滴水管622，多孔材质层620外包围有外壳720，外壳720内插有空气导管710的一端部，空气导管710的另一端部位于外壳720外并连接通风设备700。第二管道534外层包裹着一层多孔材料620，多孔材料620的材料可以包括但不仅限于下述材料，例如多孔的木炭材料、膨胀粘土卵石或蒸发灯芯等。第二管道534周围的多孔材料620被更大的线啮合包围着。滴水管622被置于多孔材料620上方；一个加长的更大的外壳720围绕上述线啮合；一个空气导管710的一端部分置于上述外壳720内，另一端连接一个高架的通风设备700，通风设备700使空气吹入进外壳720中，从而使多孔材料620上的水蒸发，进而在第二管道534周围创造冷却效果。在图11和图12中，空气A和二氧化碳C在多孔管28中流动，水W和生物质能B在塑料板材12中流动。箭头A+C指示在多孔管28内的流动的空气A和二氧化碳C ；箭头W+B表示在塑料板材12内的流动水W和生物质能B ;箭头WD表示水流在滴水管622中的流动方向。本实施例集成池-光生物反应器，通过将塑料板材12插入到支架80中，塑料板材12具有与支架80内腔82相同的结构，塑料板材12中便可以养殖海藻，从而无需采用透明塑料管来培养生物质，有效的降低了集成池-光生物反应器制造成本，并且集成池-光生物反应器容易制造，可以快速组装并消除了水的泄漏的问题；塑料板材12可以根据需要设置任意宽度和长度，使集成池-光生物反应器具有较高的表面与体积比，有效的提高了集成池-光生物反应器生产光合作用的能力。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这 些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种集成池-光生物反应器，其特征在于，包括呈长薄型或扁平的、可弯曲的、半硬质的、透明或半透明的塑料板材，还包括多个支架和水箱或U形管，每个支架包括一个内腔，塑料板材插入到支架的内腔里，并把塑料板材的端部紧固到水箱或U形管中。
2.根据权利要求I所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，还包括可移动的盖子，盖子盖在塑料板材上。
3.根据权利要求I所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，内腔为椭圆型、或L型或T型，塑料板材形成有U形凹槽。
4.根据权利要求I所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，支架包括充气设备和金属支架，充气设备支撑金属支架。
5.根据权利要求4所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，支架的材料为塑料、木材、氧化镁、石膏、金属、胶凝材料、陶瓷材料、粘土、陶瓷、玻璃、竹子、纤维水泥、复合纤维 材料或玻璃纤维。
6.根据权利要求I所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，支架与可调节高度的装置连接；可调节高度的装置包括两个搭接在一起的可变角度板，或者，可调节高度的装置包括插在一起的垂直连锁板和带有插槽的板，或者，可调节高度的装置包括插在一起的两个垂直连锁轨道。
7.根据权利要求I所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，支架中插入平行的塑料板材，并且塑料板材的两个端部分别连接有水箱或U形管。
8.根据权利要求2所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，塑料板材和/或它的盖子设置有通气孔。
9.根据权利要求I所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，还包括人工光源。
10.根据权利要求I所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，塑料板材的材料为纤维增强塑料、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、硬丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯或复合塑料。
11.根据权利要求I所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，支架的内腔插设有两层塑料板材，两层塑料板材之间插入间隔墙来支撑，两层塑料板材之间注入液体。
12.根据权利要求I所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，还包括一个反光装置或材料，反光装置或材料位于塑料板材下面，反光装置或材料反射额外的光到塑料板材。
13.根据权利要求I所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，还包括一个水气混合装置；水气混合装置包括两个平行的第一管道和第二管道，第一管道的一端部与第二管道的一端部由连通管连通，第一管道的另一端部与第二管道的另一端部分别与上述水箱或U形管连通；多孔管插在连通管上并插入到第一管道内；多孔管中供有气体。
14.根据权利要求13所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，还包括一个蒸发冷却系统；蒸发冷却系统包括包裹在第二管道上的多孔材质层和位于第二管道上方的滴水管，多孔材质层外包围有外壳，外壳内插有空气导管的一端部，空气导管的另一端部位于外壳外并连接通风设备。
15.根据权利要求13所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，还包括一个透明衬里设施，透明衬里设施包括透明薄膜或袋或袖和透明的渗透膜或袋或袖，透明薄膜或袋或袖的边缘与透明的渗透膜或袋或袖的边缘连接，透明衬里设施中设置有多孔管。
16.根据权利要求4所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，充气设备为浮标。
17.一种集成池-光生物反应器，其特征在于，包括呈长薄型或扁平的、可弯曲的、半硬质的、透明或半透明的塑料板材，塑料板材被插入到支架；支架的每个侧壁的上端两边向内弯曲；支架下设置有反光装置或材料，反光装置或材料将光反射到塑料板材的底部;支架上还设置有U形支架，U形支架包括横梁和两纵梁，横梁设置在两纵梁上，支架设置在横梁上。
18.根据权利要求I或17所述的集成池-光生物反应器，其特征在于，位于支架外的塑料板材折叠缩小成小卷。
专利摘要本实用新型提供一种集成池-光生物反应器，包括一片呈长薄型或扁平的、可弯曲的、半硬质的、透明或半透明的塑料板材，还包括多个支架，每个支架包括一个内腔，塑料板材插入到支架的内腔里，并把塑料板材的端部紧固到水箱或U形管中。通过将塑料板材插入到支架中，塑料板材具有与支架内腔相同的结构，塑料板材内可以培养微藻，从而代替透明塑料管或开放池培养微藻，不仅有效降低集成池-光生物反应器制造成本，而且具有制造容易，快速组装并避免水泄漏问题；塑料板材可以根据需要设置任意改变宽度和长度，使集成池-光生物反应器具有较高的比表面积，有效提高集成池-光生物反应器光合效率。
文档编号A01G33/00GK202635280SQ2012201304
公开日2013年1月2日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者莫塔赫德·索赫尔, 特雷迪奇·马里奥·R 申请人:莫塔赫德·索赫尔