一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法
【专利摘要】本发明公开了一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法。该方法是将不经过预处理的燃煤电厂排放烟气，经过烟气输送单元通入到微藻养殖单元中，通过调整烟气通入量来控制适合微藻生长的藻液pH值，实现微藻的大规模养殖。本发明可以大大提高微藻开放养殖过程中养殖参数的可控性，降低微藻大规模养殖过程中各种污染的发生频率及治理难度，实现微藻的高效生长，并且同时能大大降低大规模生产的成本投入。
【专利说明】
_种直接利用燃煤电厂排放烟气)大规模养殖微藻的方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及农业养殖领域，特别是涉及大规模养殖微藻的方法。
【背景技术】
[0002] 规模化养殖微藻吸收燃煤烟气中co2进行生物固碳并且收获微藻生物质，是国际 C02减排和新能源开发领域的前沿研究热点和高技术竞争焦点。美国、欧洲和日本等发达国 家已投入大量资金积极开展此项研究。由于微藻转化太阳能为生物质能的量子效率高达2-10% (而陆生植物的量子效率都小于1 % )，并且微藻生长速率极快(每天生物质的增长量可 达到1-3倍），故利用微藻光合作用吸收大量C02开发新能源具有突出优势。养殖微藻吸收电 厂排放的烟气技术也有很多尝试，但都集中在室内小规模试验阶段，并且重点都在针对大 规模吸收C0 2方面，对于烟气各种成分对微藻的作用研究的比较少，普遍认为烟气不适宜直 接养殖微藻，需要经过技术复杂的净化。而我国大规模养殖微藻的技术还处于非常粗放的 技术阶段，还是传统农业耕种式的养殖方式，生产效率非常低下，而现有的许多针对微藻养 殖的技术发明，特别是光生物反应器的发明，要求的生产投资都非常大，除了个别经济价值 特别高的微藻可以应用外，一般的微藻无法应用。所以说目前微藻商业化的主要障碍还是 效率和成本，核心技术瓶颈在于藻种和规模化养殖技术。现有微藻在大规模培养时，培养效 率、抗污染和低成本养殖方面离大规模工业化应用还有很大差距。
[0003] 目前国际上对于烟气直接大规模工业化养殖微藻还是技术空白，该技术发明直接 从此入手，开发了直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的现代化技术，发现烟气养 殖微藻不仅可以大大提高微藻开放养殖过程中养殖参数的可控性，实现微藻高效生长，降 低微藻大规模养殖过程中各种污染的发生频率和治理难度，并且同时能大大降低大规模生 产的成本投入，使微藻的养殖技术整体从传统农业养殖方式进入现代化工业养殖技术，并 且对C0 2的减排和烟气的深度净化有积极作用。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供了一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖 微藻的方法。该方法实现了微藻高效生长，降低了微藻大规模养殖过程中各种污染的发生 频率和治理难度，并且同时能大大降低大规模生产的成本投入。
[0005] 本发明所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，是将不经 过预处理的燃煤电厂排放烟气，经过烟气输送单元通入到微藻养殖单元中，通过调整烟气 通入量来控制藻液pH值，保证在养殖周期内pH值处于适合微藻生长的pH值范围，养殖周期 结束后，通过收获单元获得所养殖的微藻；
[0006] 当pH值低于适合微藻生长的pH值范围时，减小烟气通入量直至藻液pH值达到适合 微藻生长的pH值范围；当pH值高于适合微藻生长的pH值范围时，加大烟气通入量直至藻液 pH值达到适合微藻生长的pH值范围；
[0007] 所述的养殖周期为5~10天。
[0008] 本发明所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其中所述 的烟气输送单元包括烟气风机、烟气主管道、烟气支路管道、支路管道电动阀门、分支管、分 支管手动阀门、疏水阀、烟气分配器、烟气分配器手动阀门；微藻养殖单元包括微藻养殖池、 桨轮;收获单元包括离心机；
[0009] 所述的烟气经烟气风机进入烟气主管道，再进入支路管道，经支路管道分布至各 养殖池;支路管道设有电动阀门控制烟气输送，并设8~10根分支管固定于养殖池池壁;分 支管连接烟气分配器，每个分支管设手动阀门控制烟气输送，分支管末端设疏水阀;每个烟 气分配器伸入养殖池，并设有手动阀门；
[0010] 所述的烟气主管道铺设于地面上;养殖池位于烟气主管道的两侧；
[0011 ]所述的分支管间隔为2~2.5m，每根分支管连接1根烟气分配器，分配器离池底0~ 5cm；
[0012] 所述的烟气分配器的材质为耐腐蚀PE管或耐腐蚀PPR管；其材质密度大于海水密 度;规格为长度1 · 5~2m，管内径1~2 · 5cm，壁厚2 · 5mm，曝气孔孔径0 · 8~2 · 0mm;每厘米分配 器平均激光打孔5个；
[0013] 所述的微藻养殖池为开放跑道池，包括温室大棚养殖池与室外养殖池;温室大棚 养殖池的底面积规格包括8.6m2、18.6m 2、34m2、82m2、153m2、324m2;室外养殖池的底面积规格 包括600m 2 和 1000m2;
[0014] 所述的开放跑道池的墙体由水泥砌成;铺设材料为弹性聚乙烯材料(FP0)和无规 共聚聚丙烯（PPR)中的一种或者其组合；采用弹性聚乙烯材料（FP0)和无规共聚聚丙烯 (PPR)中的一种或者其组合作为开放跑道池的铺设材料进行微藻养殖，微藻细胞中重金属 Pb、Cd、Hg和As的含量分别为：
[0015] Pb:〈2ppm，
[0016] Cd：<0.2ppm,
[0017] Hg：<0.05ppm
[0018] As:〈0.5ppm。
[0019] 本发明所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其中所述 的烟气通入量可通过烟气分配器手动阀门进行控制；
[0020] 本发明所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其中燃煤 电厂烟气也可经过简单预处理后，再通入到微藻养殖池中；所述的预处理方式包括对燃煤 电厂排放烟气的冷凝。
[0021] 本发明所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其中适合 微藻生长的藻液pH值为4.0~10.0;其中，适宜拟微绿球藻生长的藻液pH值为5.5~8.5;适 宜盐生杜氏藻生长的藻液pH值为7.0~9.0;适宜微绿球藻生长的藻液pH值为5.5~8.5;适 宜中肋骨条藻生长的藻液pH值为7.0~8.0;适宜扁藻生长的藻液PH为7.5~8.5。
[0022] 本发明所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其中通过 藻液pH值的调节，可以控制杂藻污染和原生动物污染；
[0023] 所述的杂藻污染包括但不限于蓝藻污染、裸甲藻污染；
[0024]当温度高于25 °C时，将藻液pH值控制在5.0~7.0，可以控制蓝藻污染；
[0025] 将藻液pH值控制在4.0~5.0，保持24~48小时，可以控制裸甲藻污染；
[0026] 夜晚通入烟气，将藻液pH值控制在3.5~5.0，可以控制原生动物污染。
[0027] 本发明所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其中微藻 的养殖种类包括蓝藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、隐藻门、裸藻门、绿藻门中的任意 一种或者一种以上的组合。
[0028] 微藻的养殖是从室内育种室开始的，室内使用纯二氧化碳培养，室内最大培养体 积为200L，当室内微藻养殖到一定体积后转移到温室大棚进行扩种，温室大棚设有6种规格 的养殖池，养殖池的底面积分别为8.6m 2、18.6m2、34m2、82m2、15 3m2、3 24m2，养殖池的底面积 基本呈倍增状态，这样设置有利于养殖中的扩大养殖。
[0029] 温室大棚养殖到一定体积后转移至室外养殖池养殖，室外养殖有600m2和1000m2两 种规格。养殖池有培养基供应管道、烟气管道、收获管道、导液管道分别对应不同的养殖需 求，并配备桨轮搅动养殖藻体。养殖不同的藻使用的养殖池规格并不相同，如盐生杜氏藻因 为本身有鞭毛可以游动，养殖池可以选择较大的，而中肋骨条藻不带有鞭毛且藻体较大使 用小规格的养殖池更合适。
[0030] 不同的藻有不同的养殖周期，根据养殖中初始养殖的藻细胞浓度和适宜养殖厂配 备的离心机离心收获的浓度来决定。一般来说微藻养殖周期都在5-10天左右，不同季节和 温度会有变化，微藻养殖中主要关注藻类干重的增长，一般一个养殖周期要确保干重增加 一倍以上。当养殖池中营养盐耗尽，干重增加足够，养殖池中微藻数量适合离心机收获时即 开始收获，收获可采取全部收获再重新养殖的方式，也可采取收获部分重新添加培养基再 进行养殖的方式。
[0031] 本发明的技术核心是基于目前国际标准的烟气排放条件，将不经过预处理或者经 过简单预处理的燃煤电厂排放烟气通过调整烟气通入量，实现烟气在微藻大规模养殖生产 中的综合利用，有非常高的应用价值。
[0032] 本发明中的开放跑道池的墙体以水泥砌成，并对铺设跑道池的材料进行了筛选。 实验主要针对弹性聚乙烯材料(FP0)、聚氯乙烯(PVC)、热塑性聚烯烃(TP01和TP02)和无规 共聚聚丙烯(PPR)等五种材料进行重金属释放研究，最终确认FP0和PPR对于食品级微藻养 殖要求是安全的。作为跑道池铺设材料养殖微藻最好的是FP0和PPR，使用这两种材料时微 藻细胞中重金属Pb、Cd、Hg和As的含量基本上都能够达到螺旋藻食品级的国家标准(GB/ T16919-1997) (Pb〈2ppm，Cd〈0 · 2ppm，Hg〈0 · 05ppm，As〈0 · 5ppm)。用TP01 和PVC防水材料养殖 的微藻中重金属Pb的含量比较高，分别是用FP0养殖的1.25倍和3.29倍，是用PPR养殖的 1.30倍和3.41倍，因此使用ΤΡ01和PVC养殖的微藻中重金属Pb的含量超过了螺旋藻食品级 的国家标准。用TP02材料养殖的微藻中As和Pb的含量均比较高，其中As的含量是用FP0和 PPR养殖的1.84倍和1.79倍，Pb的含量是用FP0和PPR养殖的12.32倍和12.78倍。铺设跑道池 的五种膜材料对微藻富集重金属的影响见附图1。
[0033]经过对比，使用FP0和PPR材料铺设跑道池养殖的微藻中四种重金属的含量能够达 到螺旋藻食品级的国家标准，使用ΤΡ01材料的微藻中重金属Cd的含量偏高，使用PVC材料的 微藻中重金属Pb的含量偏高，使用TP02材料的微藻中重金属As、Cd和Pb的含量均偏高。
[0034]本发明中的烟气分配器结构简单，对风机的压力要求不大，投资小，清洗更换简 便，安装相对集中利于施工，出气量大，能够保证养殖池中通入和溶解足够的烟气。
[0035]电厂排放的烟气中的主要成分是⑶2、302、^^、〇)、粉尘等。本发明通过实验发现， 通入烟气使藻液中溶解C02达到能满足大部分微藻较高生长速率需要的2mmol/L时，烟气中 S〇2溶解度非常高，达到60%以上;NOx的溶解度比较小，只有25%左右;C0溶解度非常小，重 金属、粉尘的含量和溶解量更小，对微藻的生长影响不大。烟气中NOx为硝态氮和亚硝态氮， 硝态氮可以直接被微藻吸收利用提供少量的氮源，亚硝态氮在细菌的作用下也可以部分转 化为硝态氮被吸收，因此本发明发现烟气中S0 2的浓度最终决定了烟气是否可以直接用于 微藻的大规模工业化养殖，并发现了S〇2的浓度对微藻养殖的影响。
[0036] 本发明研究发现：在大规模微藻工业化养殖中，一般来说烟气中S 0 2控制在 428.6mg/Nm3(150ppm)以下，通过控制烟气的通入方式和通入量，对目前大部分的微藻人工 培育无负面影响。而且国内烟气S0 2排放的标准是100mg/Nm3,所以完全符合微藻大规模工业 化养殖的需求，并且有些微藻生长中需要一定浓度的S〇f(如，一定浓度的S〇f可以促进杜 氏盐藻的细胞分裂，提高生长速度）。
[0037] 大规模的开放跑道池微藻养殖是目前最经济的养殖方式。其特点是养殖体积较 大，养殖体系的参数可控性远低于跟室内小体积养殖体系，因此大规模养殖的生产效率远 低于室内完全人工环境的小体系养殖。而本发明发现通过控制烟气的通入量，不仅可以实 现pH和溶解C0 2的有效控制，还可以实现防治污染的作用。
[0038] 烟气分配方式和分配器决定了藻液中通入的烟气的量和藻液中C02溶解的量。本 发明的烟气处理方式使利用烟气大规模培养微藻适合应用于目前几乎所有的微藻。藻液中 烟气通入的量取决于藻种类型、养殖条件(海水或淡水）、温度、生长状况等。当以上因素变 化时，烟气通入量也需随之变化。
[0039] 本发明可针对不同季节和不同藻种的要求对烟气做预处理，使烟气能更适合微藻 生长中对C02的需求。预处理的方式是对烟气的冷凝，以控制通入藻液中S0 2的量，以便通入 更多的烟气。
[0040] 此外，烟气的通入时间应配合日出、日落时间，并根据养殖的需要调整通入时间来 控制藻液的养殖参数。传统的养殖中，国外较先进的养殖方式是通入纯气体C0 2,并且对分 配器的要求极为严格，以免造成C02的浪费，因此生产成本非常高；国内使用的是固体碳酸 氢钠等碳源，生产中一般为一次性添加，导致初期C0 2含量偏高而抑制生长，后期C02含量偏 低而限制生长。本发明使用烟气提供C02,藻液中的C0 2含量较为适宜、固定，可以较好的促进 生长。
[0041] 本发明中烟气的通入量一般在保证在藻液中有足量的总溶解C02的前提下由适宜 微藻生长的pH值来确定。烟气中含有⑶ 2、S02以及N0x，通入后藻液pH值为酸性，但可以通过 控制烟气的通入量和通入时间来控制藻液的pH。通过pH的调节可以实现大规模微藻养殖的 可控性，包括杂藻污染、原生动物污染。配合pH的控制，不但能有效降低这些污染，而且污染 后的治理也变得非常简单。比如，养殖拟微绿球藻时，进入春末夏初，养殖藻液中容易感染 蓝藻污染，通过加大烟气的通入量把藻液pH控制在7.5以下就可以有效的保证拟微绿球藻 的种群优势，抑制蓝藻的生长;将藻液pH值控制在4.0~5.0，保持24~48h，可以控制裸甲藻 污染;在处理原生动物污染的时候，可以采取晚间通入烟气的方法，将pH值降低3.5~5.0， 就可以杀死部分原生动物。在此pH下耐受好的动物，再加入5-10ppm的次氯酸钠就可非常有 效的治理。
[0042] 本发明提供的直接利用燃煤电厂烟气规模养殖微藻的系统及其养殖方法所产生 的技术效果包括：
[0043] (1)燃煤电厂烟气无需经过再次处理，即可用于养殖微藻，减少了设备投入，经济 性更好；
[0044] (2)烟气分配器的选型及布置方式能够保证烟气与微藻更加充分的接触，更有利 于微藻快速生长；
[0045] (3)本发明仅需通过调整烟气通入量来控制适合微藻生长的藻液pH值，无需加入 其他化学试剂；
[0046] (4)本发明选用的开发跑道池铺设材料更加环保安全，所养殖的微藻达到食品级 的国家标准；
[0047] (5)本发明直接利用燃煤电厂烟气养殖微藻的产率和单位生物量远远大于纯C02 培养微藻和固体碳源培养微藻的产率和单位生物量。其中，产率最高可达到30g/m2/D。
[0048] 下面结合具体实施例对本发明的直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的 方法作进一步说明。
【附图说明】
[0049] 图1为铺设跑道池的五种膜材料对微藻富集重金属的影响。
【具体实施方式】
[0050] 实施例1
[0051 ]直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖盐生杜氏藻
[0052]不经过预处理的燃煤电厂烟气通过烟气风机接入烟气主管道，再经支路管道分布 至各养殖池;支路管道设有电动阀门，并设8根分支管固定于养殖池池壁。分支管接引烟气 分配器进入养殖池，每个分支管设手动阀门，分支管末端设疏水阀;每个烟气分配器设有手 动阀门。
[0053]烟气主管道位于地面之上;养殖池位于烟气主管道一侧。
[0054]分支管间隔为2m，每根分支管连接1根烟气分配器，烟气分配器下沿离池底0cm。
[0055] 烟气分配器的材质为PPR管；其材质密度为1. lOg/cm3;规格为长度1.5m，管内径 2.5cm，壁厚2.5_，曝气孔孔径2.;每厘米分配器平均激光打孔5个。
[0056] 开放跑道池的底面积为1000m2,墙体由水泥砌成，铺设材料为无规共聚聚丙烯材 料。
[0057] 藻液pH值控制范围：7.0~9.0。
[0058] 养殖过程通过控制烟气分配器手动阀门来调整烟气通入量，使用5个烟气分配器， 当藻液pH值〈7.0时，关闭部分烟气分配器直至藻液pH值达到正常控制范围；当藻液pH值〉 9.0时，开启部分烟气分配器直至藻液pH值达到正常控制范围。
[0059] 养殖周期：10天。
[0060] 产率及单位生物量见表1。
[0061] 表1盐生杜氏藻产率及单位生物量
[0062]
[0063] 实施例2
[0064] 直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微绿球藻
[0065]经过冷凝处理的燃煤电厂烟气通过烟气风机接入烟气主管道，再经支路管道分布 至各养殖池;支路管道设有电动阀门，并设10根分支管固定于养殖池池壁;分支管接引烟气 分配器进入养殖池，每个分支管设手动阀门，分支管末端设疏水阀;每个烟气分配器设有手 动阀门。
[0066]烟气主管道位于地面之上;养殖池位于烟气主管道一侧。
[0067]分支管间隔为2.5m，每根分支管连接1根烟气分配器，烟气分配器下沿离池底5cm。
[0068]烟气分配器的材质为PPR管；其材质密度为l.lOg/cm3;规格为长度2m，管内径 1.5cm，壁厚2.5_，曝气孔孔径1.5_;每厘米分配器平均激光打孔5个。
[0069]开放跑道池的底面积为82m2,墙体由水泥砌成，铺设材料为无规共聚聚丙烯材料。
[0070] 藻液pH值控制范围:5.5~8.5。
[0071] 养殖过程通过控制烟气分配器手动阀门来调整烟气通入量，使用7个烟气分配器， 当藻液pH值〈5.5时，关闭部分烟气分配器直至藻液pH值达到正常控制范围；当藻液pH值〉 8.5时，开启部分烟气分配器直至藻液pH值达到正常控制范围。
[0072]当温度高于25°C时，如出现蓝藻污染，将藻液pH值控制在5.0~7.0;
[0073] 如果出现裸甲藻污染，将藻液pH值控制在4.0~5.0，保持36h;
[0074]如果出现原生动物污染，则夜晚通入烟气，将藻液pH值控制在3.5~5.0。
[0075] 养殖周期:7天。
[0076] 产率及单位生物量见表2。
[0077]表2微绿球藻产率及单位生物量
[0078]
[0079] 实施例3
[0080] 直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖拟微绿球藻
[0081] 不经过预处理的燃煤电厂烟气通过烟气风机接入烟气主管道，再经支路管道分布 至各养殖池;支路管道设有电动阀门，并设10根分支管固定于养殖池池壁;分支管接引烟气 分配器进入养殖池，每个分支管设手动阀门，分支管末端设疏水阀。每个烟气分配器设有手 动阀门。
[0082] 烟气主管道位于地面之上;养殖池位于烟气主管道一侧。
[0083]分支管间隔为2.5m，每根分支管连接1根烟气分配器，烟气分配器下沿离池底5cm。 [0084]烟气分配器的材质为PE管；其材质密度为1.08g/cm3;规格为长度2m，管内径1 cm， 壁厚2.5mm，曝气孔孔径0.8mm;每厘米分配器平均激光打孔5个。
[0085]开放跑道池的底面积为8.6m2，墙体由水泥砌成，铺设材料为弹性聚乙烯材料。
[0086] 藻液pH值控制范围：5.5-8.5。
[0087] 养殖过程通过控制烟气分配器手动阀门来调整烟气通入量，使用7个烟气分配器， 当藻液pH值〈5.5时，关闭部分烟气分配器直至藻液pH值达到正常控制范围；当藻液pH值〉 8.5时，开启部分烟气分配器直至藻液pH值达到正常控制范围。
[0088]当温度高于25 °C时，如出现蓝藻污染，将藻液pH值控制在5.0~7.0;
[0089] 如果出现裸甲藻污染，将藻液pH值控制在4.0~5.0,保持24h，；
[0090] 如果出现原生动物污染，则夜晚通入烟气，将藻液pH值控制在3.5~5.0。
[0091] 养殖周期:5天。
[0092] 产率及单位生物量见表3。
[0093] 表3拟微绿球藻产率及单位生物量
[0094]
[0095] 实施例4
[0096] 直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖中肋骨条藻
[0097]不经过预处理的燃煤电厂烟气通过烟气风机接入烟气主管道，再经支路管道分布 至各养殖池;支路管道设有电动阀门，并设8根分支管固定于养殖池池壁;分支管接引烟气 分配器进入养殖池，每个分支管设手动阀门，分支管末端设疏水阀;每个烟气分配器设有手 动阀门。
[0098]烟气主管道位于地面之上;养殖池位于烟气主管道两侧。
[0099]分支管间隔为2m，每根分支管连接1根烟气分配器，烟气分配器下沿离池底5cm。
[0100] 烟气分配器的材质为PE管；其材质密度为1.08g/cm3;规格为长度1.5m，管内径 1.5cm，壁厚2.5_，曝气孔孔径1.5_;每厘米分配器平均激光打孔5个。
[0101] 开放跑道池6个，底面积分别为8.6m2、18.6m2、34m 2、82m2、153m2、324m2，墙体由水泥 砌成，铺设材料为弹性聚乙烯材料。
[0102] 藻液pH值控制范围：7.0~8.0。
[0103] 养殖过程通过控制烟气分配器手动阀门来调整烟气通入量，使用8个烟气分配器， 当藻液pH值〈7.0时，关闭部分烟气分配器直至藻液pH值达到正常控制范围；当藻液pH值〉 8.0时，开启部分烟气分配器直至藻液pH值达到正常控制范围。
[0104] 当温度高于25 °C时，如出现蓝藻污染，将藻液pH值控制在5.0~7.0;
[0105] 如果出现裸甲藻污染，将藻液pH值控制在4.0~5.0，保持48h;
[0106] 如果出现原生动物污染，则夜晚通入烟气，将藻液pH值控制在3.5~5.0。
[0107] 养殖周期:6天。
[0108] 产率及单位生物量见表4。
[0109]表4中肋骨条藻产率及单位生物量
[0110]
[0111] 实施例5
[0112] 直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖扁藻
[0113] 不经过预处理的燃煤电厂烟气通过烟气风机接入烟气主管道，再经支路管道分布 至各养殖池;支路管道设有电动阀门，并设8根分支管固定于养殖池池壁;分支管接引烟气 分配器进入养殖池，每个分支管设手动阀门，分支管末端设疏水阀。每个烟气分配器设有手 动阀门。
[0114] 烟气主管道位于地面之上;养殖池位于烟气主管道两侧。
[0115] 分支管间隔为2.5m，每根分支管连接1根烟气分配器，烟气分配器下沿离池底5cm。
[0116] 烟气分配器的材质为PE管；其材质密度为1.08g/cm3;规格为长度2.0m，管内径 1.5cm，壁厚2.5_，曝气孔孔径1.5_;每厘米分配器平均激光打孔5个。
[0117]开放跑道池2个，底面积分别为600m2和1000m2，墙体由水泥砌成，铺设材料为弹性 聚乙稀材料和无规共聚聚丙稀。
[0118] 藻液pH值控制范围:7.5~8.5。
[0119] 养殖过程通过控制烟气分配器手动阀门来调整烟气通入量，使用6个烟气分配器， 当藻液pH值〈7.5时，关闭部分烟气分配器直至藻液pH值达到正常控制范围；当藻液pH值〉 8.5时，开启部分烟气分配器直至藻液pH值达到正常控制范围。
[0120] 当温度高于25 °C时，如出现蓝藻污染，将藻液pH值控制在5.0~7.0;
[0121] 如果出现裸甲藻污染，将藻液pH值控制在4.0~5.0,保持24h，；
[0122] 如果出现原生动物污染，则夜晚通入烟气，将藻液pH值控制在3.5~5.0。
[0123] 养殖周期:9天。
[0124] 产率及单位生物量见表5。
[0125] 表5扁藻产率及单位生物量
[0126]
[0127]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范 围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1. 一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其特征在于:将不经过预 处理的燃煤电厂排放烟气，经过烟气输送单元通入到微藻养殖单元中，通过调整烟气通入 量来控制藻液pH值，保证在养殖周期内pH值处于适合微藻生长的pH值范围，养殖周期结束 后，通过收获单元获得所养殖的微藻； 当pH值低于适合微藻生长的pH值范围时，减小烟气通入量直至藻液pH值达到适合微藻 生长的pH值范围；当pH值高于适合微藻生长的pH值范围时，加大烟气通入量直至藻液pH值 达到适合微藻生长的pH值范围； 所述的养殖周期为5~10天。2. 根据权利要求1所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其 特征在于:所述的烟气输送单元包括烟气风机、烟气主管道、烟气支路管道、支路管道电动 阀门、分支管、分支管手动阀门、疏水阀、烟气分配器、烟气分配器手动阀门；微藻养殖单元 包括微藻养殖池、桨轮;收获单元包括离心机； 所述的烟气经烟气风机进入烟气主管道，再进入支路管道，经支路管道分布至各养殖 池;支路管道设有电动阀门控制烟气输送，并设8~10根分支管固定于养殖池池壁;分支管 连接烟气分配器，每个分支管设手动阀门控制烟气输送，分支管末端设疏水阀;每个烟气分 配器伸入养殖池，并设有手动阀门； 所述的烟气主管道铺设于地面上;养殖池位于烟气主管道的两侧； 所述的分支管间隔为2~2.5m，每根分支管连接1根烟气分配器，烟气分配器下沿离池 底0~5cm; 所述的烟气分配器的材质为耐腐蚀PE管或耐腐蚀PPR管;其材质密度大于海水密度;规 格为长度1.5~2m，管内径1~2.5cm，壁厚2.5mm，曝气孔孔径0.8~2.0mm;每厘米分配器平 均激光打孔5个； 所述的微藻养殖池为开放跑道池，包括温室大棚养殖池与室外养殖池;温室大棚养殖 池的底面积规格包括8.6m2、18.6m2、34m2、82m 2、153m2、324m2;室外养殖池的底面积规格包括 600m 2 和 1000m2; 所述的开放跑道池的墙体由水泥砌成;铺设材料为弹性聚乙烯材料(FPO)和无规共聚 聚丙烯(PPR)中的一种或者其组合;采用弹性聚乙烯材料(FPO)和无规共聚聚丙烯(PPR)中 的一种或者其组合作为开放跑道池的铺设材料进行微藻养殖，微藻细胞中重金属Pb、Cd、 Hg和As的含量分别为： Pb:〈2ppm， Cd:〈0.2ppm， Hg：<0.05ppm As：<0.5ppm〇3. 根据权利要求1所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其 特征在于:所述的烟气通入量可通过烟气分配器手动阀门进行控制。4. 根据权利要求1所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其 特征在于:燃煤电厂烟气也可经过简单预处理后，再通入到微藻养殖池中；所述的预处理方 式包括对燃煤电厂排放烟气的冷凝。5. 根据权利要求1所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其 特征在于:适合微藻生长的藻液pH值为4.0~10.0。6. 根据权利要求5所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其 特征在于:适宜拟微绿球藻生长的藻液pH值为5.5~8.5;适宜盐生杜氏藻生长的藻液pH值 为7.0~9.0;适宜微绿球藻生长的藻液pH值为5.5~8.5;适宜中肋骨条藻生长的藻液pH值 为7.0~8.0;适宜扁藻生长的藻液PH为7.5~8.5。7. 根据权利要求1所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其 特征在于:通过藻液pH值的调节，可以控制杂藻污染和原生动物污染；8. 根据权利要求7所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其 特征在于:所述的杂藻污染包括但不限于蓝藻污染、裸甲藻污染。9. 根据权利要求8所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其 特征在于:当温度高于25°C时，将藻液pH值控制在5.0~7.0，可以控制蓝藻污染； 将藻液pH值控制在4.0~5.0，保持24~48h，可以控制裸甲藻污染； 夜晚通入烟气，将藻液pH值控制在3.5~5.0，可以控制原生动物污染。10. 根据权利要求1所述的一种直接利用燃煤电厂排放烟气大规模养殖微藻的方法，其 特征在于:微藻的养殖种类包括蓝藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、隐藻门、裸藻门、 绿藻门中的任意一种或者一种以上的组合。
【文档编号】C12M1/02GK106085866SQ201610664895
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月12日 公开号201610664895.8, CN 106085866 A, CN 106085866A, CN 201610664895, CN-A-106085866, CN106085866 A, CN106085866A, CN201610664895, CN201610664895.8
【发明人】徐福龙, 崔峰华, 胡立祚, 刘伯祥, 闫潍皓, 杨红芬
【申请人】广东海融环保科技有限公司