d)，不列颠哥伦 比亚加拿大（British Columbia Canada))可获得的）可以测量PBR系统中的pH和光合作 用速率，该PT4监测仪包括控制器、采集软件、溶解氧、pH和温度探针。下探针阵列与上探针 阵列之间的溶解氧的差异提供了光合作用的度量。同样地，下探针阵列与上探针阵列之间 的PH的差异是C02消耗的度量。在照明下，微生物将进行光合作用并且同化C02,引起培养 基的pH上升。当pH增加到所选择的设定值、优选地pH为7. 5时，该控制器将100%的C02 引入到PBR中，这将由于形成碳酸和相关复合物而引起PH下降。
[0074] 可以将PBR的输出进料到过滤和干燥带中，在其中可以施用各种任选的掺合物。 然后可以使所得的干燥片及其任选的包覆物造粒以成为生物肥料。通过各种农业和土地修 复撒播机可以将最终的生物肥料产品分散并且施用到土壤上。有利地，这些生物肥料球粒 可以通过旋转撒播机或飞行器播撒，这样使得它们不被环境风吹走。该生物肥料还可以与 灌溉水混合并喷洒在作物上。
[0075] 待任选包括的各种掺合物也希望地以相同的相对比例保持物理地与微生物聚生 体相关联，甚至当复合的掺合物/生物质片通过造粒而减小尺寸的时候。当正在生产薄片 时，通过甚至均匀地跨过薄片分层并且灌注该掺合物，然后可以在造粒和颗粒涂覆过程期 间维持掺合物/生物质的这些相对比例。当生物质垫（mat)开始固结时，可以进一步加入 干燥的掺合物组分，通过使一些干燥的掺合物陷入固结的蓝细菌长丝中这有助于机械地使 它们与该生物质固结。湿的掺合物典型地但不专有地是干燥保护剂（xero-protectant)和 异养聚生体成员养分添加剂的一种糖基组合物，该糖基组合物用来在它干燥时使所有组分 结合并且胶粘在一起。为此目的还可以考虑使用一种实际的粘液或为此目的的其他的水可 溶性胶、或者溶剂基的UV可降解的粘合剂。
[0076] 以下是可选的掺合物以及它们的目的：
[0077] 1)抗氧化剂（如β -胡萝卜素）可以在干燥过程和储存过程中保存生物肥料。
[0078] 2)干燥保护剂（如蔗糖和其他糖、或者被称为海藻糖的生物地衍生的干燥保护 剂）可以防止细胞快速干燥和随着时间延长干燥的破坏。
[0079] 3)如由Flynn所传授的，生长养分包括被所有土壤微生物所需要的微养分，这些 微养分包括在建立的初始阶段期间供养非光合作用群的糖。
[0080] 4)砂或粘土填充剂用于两个目的。一是增加所得的成粒的颗粒的重量密度，从而 使得它们更易于就空气动力而言从飞行器和地面基撒播机撒播并且耐受气流。另一个目的 是在造粒期间为变干的微生物之间的断裂线提供无损坏的位置，而不通过微生物本身来开 裂。
[0081] 5)撒播图案示踪剂可以是荧光添加剂。另一示踪标记可以使用在这些微生物之一 内的可遗传的但未操作的独特的基因序列，这将随着生物肥料繁殖而以相同速率并且在相 同的空间特性下进行繁殖。这将允许研究者或者碳信用额审计员在最初施用该生物肥料的 数月或数年后来参观土壤块，并且知道土壤结皮或地下生物质中的多少是直接地由于特定 标记的生物肥料的繁殖和有益作用。6)维管植物种子（像可恢复的草或者实际的作物种 子）可以成为掺合物的一部分。在这种情况下，将设计生物肥料以便与被包埋的维管植物 种子生物协同地起作用从而实现希望的施肥结果的恢复并且使其最大化。
[0082] 7)为了快速地使该颗粒与其他的土壤粒在最初环境润湿时结合，可以向该掺合物 中加入一种增粘剂，以防止被风蚀或水蚀而进一步移动。
[0083] 8)可以将其他微生物加入到干燥的混合物或潮湿的混合物中。可以选择这些其他 微生物是由于它们的辅助性能（比如是良好的增粘剂），或者可以选择它们因为它们是生 物肥料的生物聚生体的重要部分；还由于各种原因（如生长培养基类型不相容性或捕食敏 感性），它们不能作为其余的生物肥料聚生体成员在同一个PBR中共生长。
[0084] 9)除其他事项之外，加入来自生物质的热解的生物炭以便提高总碳含量并且提供 对于各种其他矿物和蓝细菌组分的吸附剂。这将改变配制的生物肥料的潜在的总水和养分 的保留并且允许为特定的作物和地理位置需求而定制它。
[0085] 10)可以将来自生物质热解和所产生的残渣的氧化的无机灰分加入到配制的生物 肥料中，以便控制总K递送潜能并且调整待处理的土壤的总pH。在此再次，水平可以根据 特定的作物或土壤处理方案的需求调整。可以加入来自燃烧或热解相关加工的其他无机元 素，特别地以整合的方式用本发明的生物肥料生产方法操作的那些。含有碱金属或碱土金 属与含有硫或氮的抗衡离子的材料是特别有用的。硫酸钙和硝酸盐、硝酸钾和其他携带氮 的盐也是有用的。
[0086] 生物制剂也可以被喷涂到颗粒的外部上。在此上下文中"生物制剂"可以指所有 的生存的或死亡的细胞或者生物活性物质，它们影响被生物肥料微生物定殖的土壤的容受 性。可替代地，这些物质可以旨在防止通过其他生命体（如昆虫、其他微生物、鸟或其他生 命物）对该生物肥料的消耗或破坏。
[0087] 一种生产该结构化的生物炭的优选的方法是通过微波热解，其中在以下提供了代 表性的结构。
[0089] 微波热解途径的进一步研究显示可以通过控制总能量输入、催化剂（例如，K2C03 或Na2C03)负载量和系统的操作条件来改变生物炭的单个特性。
[0090] 操作条件的生物炭表征（麦秸）结果
[0092] 此外，在如以下示出的其他热解温度下也观察到这种现象。
[0093] 热解温度的生物炭表征（麦秸）结果
[0096] 操作条件的生物炭（麦秸）结果的最后分析
[0097]
[0098] 热解温度的生物炭结果的最后分析
[0100] 如可以从以上看到的，有可能通过在该热解步骤中控制运行条件一一并且由此控 制该配制的生物肥料中生物炭组分的总孔隙率和吸收率来定制该生物炭组分的总有效表 面积。用作藻类成核位点的生物炭的平均孔径的优选的范围是从20埃直到400埃变化。用 作无机吸收介质的生物炭优选地具有从40埃直到200埃范围内的平均孔径。用作肥料组 分、水保留介质的生物炭优选地具有从20埃至400埃、更优选地从100埃-400埃的平均孔 径。包括在该肥料组合物中的生物炭的浓度的范围是从10% Wt直到50% Wt的最终配制 品。
[0101] 类似地，有可能通过控制来自非催化的热解结合的未加工的生物炭与来自其中在 热解之前将特定水平的K2CO3或其他碱金属或碱土金属氧化物或盐加入到该生物质中的步 骤的生物炭的比率来改变总表面面积、总钾K水平和可获得的总碱值。
[0102] 制备生物炭的特性和说明性方法在Pavithra Sellaperumal提交给麦吉尔大学 (McGill University)部分完成生物资源工程（Science in Bioresource Engineering)理 学硕士学位的要求中的标题为用于生物炭生产的各种木质纤维素生物质的热化学分解的 评估（Evaluation Of The Thermochemical Decomposition Of Various Lignocellulosic Biomasses For Biochar Production) 2011 年 8 月的论文中进行了描述。
[0103] 为了最小化本发明系统中的CO2足迹并且将基本上所有的CO2转化为藻类，在弱光 或黑暗的时间段期间没有足够的用于进行光合作用的光来驱使被藻类生物质生产所消耗 的〇) 2时，优选地储存所产生的CO2。为了根据本发明基于生命周期进一步最小化CO2足迹， 则将藻类用作生物肥料，优选地根据以上描述的系统。将这些步骤结合在一起允许回收并 且再利用相当于多达270倍的仅使用开放池或PBR而不用人造光的CO2到藻类的转化。无 存储，再利用的C02的量减少了一个因子2或更大。用于存储CO 2的技术包括CO 2的液化、 通过众所周知的常见化学方法将CO2转化为硫化铵或尿素、物理存储及其他。
[0104] 本发明的新型工艺整合还使得能够更有效地利用来自IBTL设施的一段的副产物 流作为另一段的原料。该优秀的设计提高了整体效率并通过降低整体投资的15% -20%， 消除了进入（市场）的关键障碍，从而允许生产相对于生物质到液体的替代途径每吨生物 质将近二倍的价值。
[0105] 存在几个可供用于将氢气与一氧化碳分离的商业系统。变压吸附（PSA)方法依赖 于在压力下气体趋向于被固体表面吸引或"吸附"。压力越高，被吸附的气体越多；当压力降 低时，气体被释放或解吸。可以使用PSA方法以分离混合物中的气体，因为不同的气体趋向 于或多或少强烈地被不同的固体表面吸引。H2、CO和CO 2的合成气混合物可以通过PSA来 分离以产生富氢的产物流。可替代地，可以首先使合成气经受水煤气变换以产生H2和CO 2 的二元混合物，该二元混合物可以通过PSA或本领域已知的其他方式（如膜分离（其中H2 比CO2更有效地渗透以产生纯的氢气流）来分离。最后可以使用钯和其他相关金属合金的 活性金属膜以便从其他气体中分离出氢气并且生产可商购的选择。美国专利号5, 792, 239、 6, 332, 913 和 6, 379, 645、以及公开的申请号 US2003/3190486 和 US2009/0000408 描述了各 种这样的分离技术，并且通过引用以其全文结合在此。
[0106] 可以使用各种常规回收方法进行CO2的回收，该常规回收方法包括但不限于吸收、 吸附（如变压吸附（PSA)和排代冲洗循环（DPC)、深冷分离、膜分离、它们的组合等。虽然可 能需要一种或多种回收方法从合成气或尾气中回收CO 2，但是来自重整器或C3+产品提质器 的副产物气体将不包含可观量的H2SH2O,并且由此除了冷凝重质烃（C6+)可以不需要任 何回收方法。此外，虽然希望在本发明方法中使用回收的CO 2，但是也可能用从整合的复合 体内的可替代来源获得的CO2补充或替换回收的CO 2。
[0107] 来自本发明方法的产物流可以包括，例如合成的粗制的和其他单独的产物流，如 液化石油气（C3-C4)、冷凝物（C5-C6)、高辛烷值共混物组分（含C6-C10芳族的物流）、喷气 燃料、柴油燃料、其他馏分燃料、可以作为单独产品生产和出售的润滑油共混物料或润滑油 共混物原料。
[0108] 说明性的生物肥料生产程序
[0109] 可以有利地使用许多不同的细菌菌株作为一种生物肥料的组分。一种用于生产固 氮生物、根瘤菌、固氮菌和固氮螺菌的说明性方法包括以下步骤，除了对于不同的生物体所 使用的肉汤培养基或液体培养基优选地是不同的。对于对应的生物体所使用的优选的培养 基是：
[0110] i)根瘤菌：酵母提取物-甘露醇
[0111] ii)固氮菌：阿须贝氏培养基
[0112] iii)固氮螺菌：由Okon等人（1977)配制的培养基
[0113] iv)磷酸盐增溶细菌：皮克斯卡亚（Pikiyskaya)培养基。
[0114] 1.制备菌母或起子培养物：
[0115] 所选择的固氮菌株的起子培养物在探明它们在温室中以及在农田水平的性能之 后得到。固定氮的固氮生物中有效菌株的纯培养在对应的琼脂培养基上在斜面上生长并且 保持在实验室中。将充满来自每个斜面的接种物的环转移到含有合适的液体培养基的对应 的250ml容量的锥形瓶中。将这些锥形瓶在旋转振荡器上保持3天与7天之间，这取决于 这些生物体是否快速生长或缓慢生长。这些烧瓶的内含物，被称为菌母或起子培养物，通常 达到IO 5-IO6细胞/ml的负载量。这些菌母在更大的烧瓶中进一步繁殖。
[0116] 2.制备肉汤培养基：
[0117] 在大锥形瓶（1000 ml)中制备对于相应生物体等量的合适液体培养基并且在高压 灭菌器中在151bs的压力下灭菌1/2小时。在灭菌之后，用菌母以1:5的比例无菌地接种 每个烧瓶。将这些烧瓶保持在旋转振荡器上96-120小时直到每ml的活菌数达到IO 9个细 胞。这些肉汤稠度变得更厚。这种肉汤培养基不应在室温下储存超过24小时，或