用于微藻培养的养殖池的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于微藻培养的养殖池，包括：池底（1）；固定在池底（1）上的侧壁（2）；沿着侧壁（2）与之相间隔地延伸的隔板（6）；侧壁（2）的外端（3）连接于与外端（3）相邻的侧壁（2）的外表面；以及位于侧壁（2）和隔板（6）之间的搅拌桨（7）；侧壁（2）沿其纵向长度方向螺旋形盘绕延伸。本发明的目的在于提供一种用于微藻培养的、并且养殖过程中流动死区较少的养殖池。
【专利说明】用于微藻培养的养殖池
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种养殖池，具体地涉及一种用于微藻培养的养殖池。
【背景技术】
[0002]跑道池是最古老的微藻培养系统，于20世纪60年代由Oswakl提出，一直沿用至今，主体结构几乎没有变化，几十年来国内外对其所开展的研究工作甚少。跑道池通常为环形结构，培养液深度一般为15-30cm，具有两个或者多个循环水道，通过蹼轮搅拌以促进培养液混合。目前微藻的大规模培养主要采用跑道池这类敞开式系统。但是跑道池简单的结构会造成液位较高、光程过长；藻液流动距离长，下层藻液流速缓慢，不能与上层藻液混合交换，难以接收阳光，下层微藻易贴壁，影响生长；跑道池两端转弯处阻力复杂，水流易形成大量死区。最终导致光利用效率低下，藻养殖密度低，产量低。
[0003]例如，CN201420077Y的中国实用新型专利公开了一种圆形循环微藻液化反应池。圆环形容器池内设有形成环状绕行通道槽的分隔板，圆环形容器池和分隔板为透光率高的玻璃制成或为镀有反光膜的铝质材料制成，圆环形容器池内设有可促使其内液体流动的驱动装置。现有技术中，反应池中间设有多个弧形隔断，藻液流动方向不断变化，转向角度均为180度，而且转向处是平面不是弧面，所以藻液流动阻力强，能量损失多，死区面积大。
【发明内容】
[0004]针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于微藻培养的、并且养殖过程中流动死区较少的养殖池。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种用于微藻培养的养殖池，包括:池底；固定在池底上的侧壁；沿着侧壁与.之相间隔地延伸的隔板；侧壁的外端连接于与外端相邻的侧壁的外表面；以及位于侧壁和隔板之间的搅拌桨；侧壁沿其纵向长度方向螺旋形盘绕延伸。
[0006]根据本发明，外端通过弧形过渡连接段与侧壁的外表面密封连接，侧壁的内端为
自由端。
[0007]根据本发明，位于螺旋形盘绕的侧壁和隔板之间的池底的高度沿侧壁的延伸方向周期性从高到低逐渐递减。
[0008]根据本发明，池底在每个搅拌桨的出料侧的高度最大，在每个搅拌桨的进料侧的
高度最小。
[0009]根据本发明，搅拌桨由驱动电机驱动，驱动电机设置于侧壁外侧。
[0010]根据本发明，搅拌桨至少设置在:侦彳壁的外端与隔板的外端之间、以及隔板的内端与侧壁的和内端相间的内表面之间。
[0011 ] 根据本发明，养殖池的内表面均铺设有防渗膜。
[0012]根据本发明，防渗膜由TPO防水材料或PVC防水材料制成。
[0013]根据本发明，池底、侧壁、以及隔板为整体模制形成的一体件；或者池底、侧壁、以及隔板为彼此固定连接的分离件。[0014]根据本发明，外端与侧壁相连接的连接段所围成的区域中设置有曝气装置。
[0015]本发明的有益技术效果在于:
[0016](I)在本发明中，养殖池的侧壁以螺旋形式盘绕。与现有技术相比，一方面，由于不存在直道而避免了在直道中流速较缓易产生死区的问题；另一方面，本发明仅在中心位置与端部位置存在转向区域，避免了由于180°转向过度而造成的多处死区，并且在此处加装搅拌桨，可以产生推动作用，避免死区的产生。另外，养殖池的侧壁以螺旋形式盘绕使得养殖池的任何位置均为弧形结构，藻液与池壁不断相互碰撞，可以持续保持湍流状态。由于本养殖池通过上述方法有效的避免了死区的产生，增加了湍流混旋程度，从而避免发生藻类的沉积和污染，促进下层藻液接收阳光，提高养殖密度和藻产量。
[0017](2)根据几何定律“相同周长的图形，圆面积最大”，可知在面积一定的情况下，越接近圆形，图形的周长越小。因此要承载相同体积的藻液，本发明的养殖池比直线形的传统跑道池所需池壁长度要短，用于建造池壁的材料和铺垫的防渗膜需要量更少，从而降低了制造成本。
[0018](3)由于池底的高度沿侧壁的延伸方向周期性的从高到低变化，并且利用搅拌桨将低处的藻液提升至高出，可以有效的加快藻液的流动速度，防止下层藻液由于流动速度过慢而产生贴壁现象，也进一步均匀了整个养殖池中的藻液、提高可养殖密度和藻产量。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明养殖池一个实施例的结构示意图；
[0020]图2是本发明养殖池另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]参照图1，本发明的用于微藻培养的养殖池包括:池底1、固定在池底I上的侧壁
2、沿着侧壁2、并与侧壁2相间隔地延伸的隔板6、位于侧壁2和隔板6之间的搅拌桨7。其中，侧壁2的外端3连接于与外端3相邻的侧壁2的外表面，侧壁2沿其纵向长度方向螺旋形盘绕延伸。
[0022]具体而言，养殖池由池底I和固定在池底I上的、螺旋形的侧壁2围成。沿着侧壁2的延伸方向，与侧壁2间隔地设置有隔板6，即隔板6也为螺旋形。优选地，沿侧壁2的纵向环绕方向，隔板6到与其相邻的两段侧壁2的池壁的距离相等。即隔板6与侧壁2组成双螺旋形的、等宽的池道。侧壁2的外端3连接于与外端3相邻的侧壁2的外表面，进而形成封闭的养殖池。其中池底1、侧壁2、以及隔板6为整体模制形成的一体件并在养殖池的内表面(池底1、侧壁2和隔板6与藻液接触的表面)均铺设有由TPO防水材料或PVC防水材料制成的防渗膜。当然，池底1、侧壁2、以及隔板6也可以为彼此固定连接的分离件。应当理解，防渗膜的材料、以及池底1、侧壁2、隔板6的结构均可以根据具体使用情况而定，本发明并不局限于此。
[0023]优选地，外端3通过弧形过渡连接段5与侧壁2的外表面密封连接，侧壁2的内端4为自由端。S卩，在外端3与 侧壁2外表面通过弧形过渡连接的5连接时，可以使得该连接区域为弧形过渡，防止在该过渡区域形成死区。由此，如图1所示，隔板6与侧壁2在养殖池中心形成一个转向区域(此处藻液在流动时需经历两个180°的转向)，在外端3连接相邻的侧壁2的位置形成另一转向区域(此处藻液在流动时需经历两个180°的转向)。此结构使藻液在养殖池中经过两个转向区域且流经由隔板6与侧壁2组成的池道循环。另外，优选地，在外端3与侧壁2相连接的连接段所围成的区域中设置有曝气装置，即，在弧形过渡连接段5的弧线与其两端的连线围成的池道部分。
[0024]搅拌桨7由驱动电机9驱动，驱动电机9设置于侧壁2外侧。而搅拌桨7至少设置在:侦彳壁2的外端3与隔板6的外端之间、以及隔板6的内端10与侧壁2的和内端10相间的内表面之间，即上述的两个转向区域处，以驱动藻液通过转向过大的转向区域以达到循环。其中，在具有两个180°的转向区域，沿藻液流动方向，搅拌桨7设置在第一个180°转向处。在本实施例中，由一台电机9带动三个搅拌桨7提供藻液推动力，搅拌桨7分别放置于如图1示出的，螺旋形养殖池的最内圈、中间和最外圈。
[0025]由此结构，在本发明的养殖池中，与现有技术相比，一方面，由于不存在直道而避免了在直道中流速较缓易产生死区的问题；另一方面，本发明仅在中心位置与端部位置存在转向区域，避免了由于180°转向过度而造成的多处死区，并且在此处加装搅拌桨，可以产生推动作用，避免死区的产生。另外，养殖池的侧壁以螺旋形式盘绕使得养殖池的任何位置均为弧形结构，藻液与池壁不断相互碰撞，可以持续保持湍流状态。由于本养殖池通过上述方法有效的避免了死区的产生，增加了湍流混旋程度，从而避免发生藻类的沉积和污染，促进下层藻液接收阳光，提高养殖密度和藻产量。
[0026]在本实施例中，位于螺旋形盘绕的侧壁2和隔板6之间的池底I的高度沿侧壁2的延伸方向周期性从高到低逐渐递减，并且池底I在每个搅拌桨7的出料侧的高度最大，在每个搅拌桨7的进料侧的高度最小。S卩，由于池底I是呈周期性起伏的，藻液由高处向低处流，直至流至搅拌桨7。即，搅拌桨7通过其桨叶的旋转，将藻液由搅拌桨7的进料侧所在的低处提升到搅拌桨7的出料侧所在的高处。然后在相邻两个搅拌桨7之间，藻液再次由一个搅拌桨7的出料侧所在的高处流向下一个搅拌桨7的进料侧所在的低处，由此循环。由于池底的高度沿侧壁的延伸方向 周期性的从高到低变化，并且可以利用搅拌桨7将低处的藻液提升至高处，可以有效的加快藻液的流动速度，防止下层藻液由于流动速度过慢而产生贴壁现象，也进一步均匀了整个养殖池中的藻液、提高可养殖密度和藻产量。
[0027]另外，参照图1举例来说，螺旋形的侧壁2的最内圈是半径为250cm的半圆形，旋转180度连接一个半径500cm的半圆形，以此类推,每旋转180度半径增加250cm,最大半径为1250cm ;同理,螺旋形的隔板6最大半径为1000cm。弧形过渡连接段5的半径为250cm。即如图1示出的，可形成从养殖池中心向一个径向方向具有5条池道。可选的，侧壁2以及隔板6厚24cm,高50cm。
[0028]如图1所示，箭头为藻液流向。藻液从弧形过渡连接段5处的池道开始，受搅拌桨7驱动，沿最外圈逆时针流动，流动一圈(即，藻液环绕360° )后受第二个搅拌桨7驱动，继续逆时针流动，到养殖池中心处再次受搅拌桨7驱动，由此通过转向区域(此处包含两个180°转向)，开始顺时针流动，直到到达弧形过渡连接段5完成一个循环。并且，借助位于弧形过渡连接段5处池道的搅拌桨7的驱动，通过180°的转向区域，进入下一个循环。
[0029]将本发明上述实施例中的养殖池与传统跑道池通过实验进行对比:
[0030]其中，二者对比时初始条件一致，接种浓度为0.3g/L，养殖深度为25cm，电机功率为1.5kW，养殖14天。[0031](I)测定养殖池和传统跑道池各点流速，传统跑道池在搅拌桨远端的弯道处和部分直道存在流速低于0.lm/s的死区，而本发明的养殖池基本不存在死区。
[0032](2)养殖池相比传统跑道池，平均日产量提高25%，如下表所示:
[0033]
【权利要求】
1.一种用于微藻培养的养殖池，包括: 池底(I);固定在所述池底(I)上的侧壁(2);沿着所述侧壁(2)与之相间隔地延伸的隔板(6);所述侧壁(2)的外端(3)连接于与所述外端(3)相邻的所述侧壁(2)的外表面；以及位于所述侧壁(2)和所述隔板(6)之间的搅拌桨(7);其特征在于，所述侧壁(2)沿其纵向长度方向螺旋形盘绕延伸。
2.根据权利要求1所述的养殖池，其特征在于，所述外端(3)通过弧形过渡连接段(5)与所述侧壁(2 )的外表面密封连接，所述侧壁(2 )的内端(4 )为自由端。
3.根据权利要求1所述的养殖池，其特征在于，位于所述螺旋形盘绕的侧壁(2)和所述隔板(6)之间的所述池底(I)的高度沿所述侧壁(2)的延伸方向周期性从高到低逐渐递减。
4.根据权利要求3所述的养殖池，其特征在于，所述池底(I)在每个所述搅拌桨(7)的出料侧的高度最大，在每个所述搅拌桨(7 )的进料侧的高度最小。
5.根据权利要求1所述的养殖池，其特征在于，所述搅拌桨(7)由驱动电机(9)驱动，所述驱动电机(9)设置于所述侧壁(2)外侧。
6.根据权利要求1所述的养殖池，其特征在于，所述搅拌桨(7)至少设置在:所述侧壁(2)的外端(3)与所述隔板(6)的外端之间、以及所述隔板(6)的内端(10)与所述侧壁(2)的和所述内端(10 )相间的内表面之间。
7.根据权利要求1所述的养殖池，其特征在于，所述养殖池的内表面均铺设有防渗膜。
8.根据权利要求7所述的养殖池，其特征在于，所述防渗膜由TPO防水材料或PVC防水材料制成。
9.根据权利要求1所述的养殖池，其特征在于，所述池底(I)、所述侧壁(2)、以及所述隔板(6)为整体模制形成的一体件；或者所述池底(I)、所述侧壁(2)、以及所述隔板(6)为彼此固定连接的分离件。
10.根据权利要求1所述的养殖池，其特征在于，所述外端(3)与所述侧壁(2)相连接的连接段所围成的区域中设置有曝气装置。
【文档编号】C12M1/02GK103436437SQ201310420982
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】马欣欣, 许民, 刘敏胜, 吴洪, 程小雪, 陈彦平, 桑俊宝, 卢彦兴, 王慧岭 申请人:新奥科技发展有限公司