一种用于提升沼气品质的光生物反应器的制作方法

本实用新型属于沼气生产设备技术领域，涉及一种用于提升沼气品质的光生物反应器。

背景技术：

目前，我国开始大规模的发展沼气事业，特别是浙江省作为我国沼气事业发展的重要省份之一，围绕着浙江“十三五”规划的建设“两美浙江”和改善民生问题，沼气工程中所产生的沼液废水问题急需解决。沼气工程是处理养殖粪尿废弃物和农业秸秆的主要技术之一，对畜牧养殖废弃物和农业秸秆等固废的降污减排具有重要贡献。

目前国内外已经有针对性的开展了沼气生产的理论研究和技术开发，并取得了一些研究成果，但沼气品位低下，沼液污染严重一直是限制沼气事业可持续发展的两个主要因素。基于此，项目组利用微藻极高的光合作用效率和碳固定能力去除沼气中的 CO₂，使得沼气品位得以提升；在此过程中利用沼液作为藻-菌共生体的培养液基质，使得藻菌共生体可以吸收沼液中的污染物以净化沼液，进而建立农业固废资源化循环体系，为沼气能源的高价值利用发展提供一种全新的研究理论与处理方法。

但经过项目组成员全面查阅了许多国内外该有关领域的最新研究进展后发现，利用微藻吸收沼气中的CO₂以提高沼气品位的方法也曾有国内外学者涉及过，但成果多集中为一些零散的申请专利，研究内容单一贫乏，不具有系统性，而且专利申请后进一步的后续研究成果很少。因此项目组针对藻菌共生体进行光生物反应器的发明与改良。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种用于提升沼气品质的光生物反应器，本实用新型所要解决的技术问题是如何高效净化沼气以及培养优势藻菌共生体。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于提升沼气品质的光生物反应器，光生物反应器包括套管柱和跑道池，其特征在于，所述跑道池包括一用于培养藻菌共生体的本体，所述本体为一透明盒体，所述本体的上方设有空气出口、进料口和若干个检测传感器一；所述本体的外围安装有成排的LED灯管一，所述LED灯管一的下侧设有取样口、空气进口和连接套管柱的液料出口；所述套管柱包括一呈透明的封闭圆筒状的主体，内置LED 灯管二；所述主体的上方设有CO₂传感器和物料进口；所述主体的下方设有物料出口、原始沼气进口和若干个检测传感器二；所述物料出口和进料口之间安装有循环泵一，所述物料进口和液料出口之间安装有循环泵二，所述空气进口和空气出口间安装有循环泵三。

安装时，物料进口与液料出口之间通过管道一相连，主体的培养基进口通过管道一与本体外围下侧的物料出口相连，中间安装循环泵二；主体的培养基出口与进料口之间通过管道二相连，中间安装循环泵一；空气出口和空气进口之间通过管道三相连，中间安装循环泵三。

使用时，本体内空气通过管道三和循环泵三进行循环，使空气与培养基内的藻菌充分接触，以此培养出长势较好的藻菌共生体；通过管道一和循环泵二将本体内培养好的藻菌共生体抽取到主体内，形成填充柱用以高效净化沼气。

在上述的一种用于提升沼气品质的光生物反应器中，所述本体内安装有一块与本体的材质相同的挡板，将本体的内腔分隔呈两半。

在上述的一种用于提升沼气品质的光生物反应器中，所述本体的底部安装有振荡器。用以保持本体匀速转动。

采用上述的结构，有利于藻菌共生体成形，易于填充。

在上述的一种用于提升沼气品质的光生物反应器中，LED灯管二外套设有一套筒，所述套筒呈细长的柱体状，且为透明材质制成。

封闭圆筒式的主体内置的LED灯管二应先置于套筒内，再放置于主体的内部；采用上述结构，既使填充柱的厚度降低，光线更易透过，又可保护LED灯与内部物料不受彼此污染。

在上述的一种用于提升沼气品质的光生物反应器中，所述本体、主体、挡板和套筒均由耐高温、高透明的PC材料制成。

在上述的一种用于提升沼气品质的光生物反应器中，所述检测传感器一具有pH和温度和溶氧检测功能，所述检测传感器二具有pH和温度和溶氧检测功能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、使用时，本体内空气通过管道三和循环泵三进行循环，使空气与培养基内的藻菌充分接触，以此培养出长势较好的藻菌共生体；通过管道一和循环泵二将本体内培养好的藻菌共生体抽取到主体内，形成填充柱用以高效净化沼气。

2、本实用新型无需前期培养藻菌共生体，挡板和振荡器的设置有利于藻菌共生体成形，从而易于填充封闭圆筒状的主体。

3、以主体作为净化单元，LED灯管二内置的结构既使填充柱的厚度降低，光线更易透过，又可保护LED灯与内部物料不受彼此污染。

附图说明

图1是本实用新型中光生物反应器的结构示意图。

图2是本光生物反应器中跑道池的俯视图。

图中，11、本体；12、空气出口；13、进料口；14、CO₂传感器；15、检测传感器一；16、LED灯管一；17、取样口；18、空气进口；19、液料出口；2、振荡器；31、主体；32、LED灯管二； 33、物料进口；34、原始沼气进口；35、检测传感器二；41、循环泵一；42、循环泵二；43、循环泵三；5、挡板。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本光生物反应器包括套管柱和跑道池，跑道池包括一用于培养藻菌共生体的本体11，本体11为一透明盒体，本体11的上方设有空气出口12、进料口13和若干个检测传感器一15；本体11的外围安装有成排的LED灯管一16，LED 灯管一16的下侧设有取样口17、空气进口18和连接套管柱的液料出口19；套管柱包括一呈透明的封闭圆筒状的主体31，内置 LED灯管二32；主体31的上方设有CO2传感器14和物料进口33；主体31的下方设有物料出口、原始沼气进口34和若干个检测传感器二35；物料出口和进料口13之间安装有循环泵一41，物料进口33和液料出口19之间安装有循环泵二42，空气进口18和空气出口12间安装有循环泵三43，本体11和主体31均由耐高温高透明材料制成。

安装时，物料进口33与液料出口19之间通过管道一相连，主体31的培养基进口通过管道一与本体11外围下侧的物料出口相连，中间安装循环泵二42；主体31的培养基出口与进料口13 之间通过管道二相连，中间安装循环泵一41；空气出口12和空气进口18之间通过管道三相连，中间安装循环泵三43。

使用时，本体11内空气通过管道三和循环泵三43进行循环，使空气与培养基内的藻菌充分接触，以此培养出长势较好的藻菌共生体；通过管道一和循环泵二42将本体11内培养好的藻菌共生体抽取到主体31内，形成填充柱用以高效净化沼气。

本体11内安装有一块与本体11的材质相同的挡板5，将本体11的内腔分隔呈两半。

本体11的底部安装有振荡器2。用以保持本体11匀速转动；采用上述的结构，有利于藻菌共生体成形，易于填充。

LED灯管二32外套设有一套筒，套筒呈细长的柱体状，且为透明材质制成；封闭圆筒式的主体31内置的LED灯管二32应先置于套筒内，再放置于主体31的内部；采用上述结构，既使填充柱的厚度降低，光线更易透过，又可保护LED灯与内部物料不受彼此污染。

本体11、主体31、挡板5和套筒均由耐高温、高透明的PC 材料制成；检测传感器一15具有pH和温度和溶氧检测功能，检测传感器二35具有pH和温度和溶氧检测功能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。