在藻类培育池中的流体循环的优化的制作方法
【专利摘要】具有流体循环的藻类培育池，所述具有流体循环的藻类培育池由于这些因素得到优化：减少了能耗、减少了捕食者/竞争者，减少或消除了流动死区（即，停滞区域），并且增加了藻类生物质的生产，诸如对于生物燃料和其它藻基产品的生产。第一池可在扩张区域的下方。外壁可与第一池底部形成大致九十到大于一百六十度的角度。与第一池底部相邻的第二池底部可具有大致与第一池底部的最下部的地面标高匹配的大约一致的地面标高。此外，第二池底部可从第一池底部向外延伸。在扩张区域中的叶片可延伸至在第二池底部之上的一点上。
【专利说明】在藻类培育池中的流体循环的优化
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请涉及于2009年6月16日提交的、名称为“Systems, Methods, and Mediafor Circulating Fluid in an Algae Cultivation Pond” 的美国非临时专利申请系列第12/485, 862号，该申请在此以参见的方式纳入本文。
【技术领域】
[0003]本发明总的涉及在水产业中流体的移动，并且更具体地涉及在藻类培育池中流体循环的优化。
【发明内容】
[0004]此处提供具有流体循环的藻类培育池的示例，所述具有流体循环的藻类培育池由于如下因素得到优化:减少了能耗、减少了捕食者/竞争者，减少或消除了流动死区(即，停滞区域)，并且增加了藻类生物质的生产，诸如对于生物燃料和其它藻基产品的生产。
[0005]藻类培育池的示例可包括扩张区域和在扩张区域内的叶片。第一池底部可在扩张区域的下方。外壁可与第一池底部形成大致九十到大于一百六十度的角度。与第一池底部相邻的第二池底部可具有大约一致的地面标高，其大致与第一池底部的最低地面标高匹配。此外，第二池底部可从第一池底部向外延伸。在扩张区域中的叶片可延伸至在第二池底部之上的一点上。
[0006]在又一个藻类培育池的示例中，第一收缩区域可与转弯部分和第三池底部相关联。转弯部分可具有内部和外部，其中转弯部分的外部具有在转弯部分的内部的地面标高之上的地面标高。与第一收缩区域相邻的第四池底部可从第一收缩区域向外延伸。外壁可与第四池底部形成大致九十度的角度，并且随着它从外壁向外延伸时，具有逐渐减小的地面标高。此外，流体循环器可位于第四池底部之上。
[0007]根据还有又一个实施例的示例，与第四池底部相邻的第五池底部可从第四池底部向外延伸。内壁可与第五池底部形成大致九十度的角度，并且随着它从内壁向外延伸时，具有逐渐减小的地面标高。与第五池底部相邻的第六池底部可具有大致与第五池底部的最下部的地面标高相匹配的大约一致的地面标高。第六池底部可从第五池底部向外延伸。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1示出根据本发明的各实施例中的藻类培育池示例。
[0009]图2A — 2D示出用于诸如在图1情形中所述的藻类培育池的示例的藻类培育池的各地面标高的示例。
[0010]图3 — 11示出用于诸如在图1和图2A — 2D情形下描述的藻类培育池的示例的藻类培育池的各构造的各种示例。
【具体实施方式】[0011]此处提供具有流体循环的藻类培育池的示例，所述具有流体循环的藻类培育池由于如下的因素得到优化:减少了能耗、减少了捕食者/竞争者，减少或消除了流动死区(即，停滞区域)，并且增加了藻类生物质的生产，诸如用于生产生物燃料和其它藻基产品。
[0012]图1示出根据本发明的各种实施例中的藻类培育池的示例。应注意的是，图1未按任何具体的比例绘制，并且示例实施例的比例可在图1中所示的比例上变化。图1中示出区域I到区域7，外壁和内壁在形成示例藻类培育池的每个区域的任一侧上。图1中还示出在藻类培育池中的藻类培育流体的流动的方向，远部区域或远端具有第一收缩区域和扩张区域，近部区域或近端具有第二收缩区域、扩张区域和喷射器系统或明轮(“流体循环器”)。示例的流体循环器和流体循环系统可从于2009年6月16日提交的、名称为“Systems, Methods, and Media for Circulating Fluid in an Algae Cultivation Pond”的美国非临时专利申请系列第12/485,862号中得到，该申请在此以参见的方式纳入本文。
[0013]返回参见图1，一些示例藻类培育池可包括诸如在远端内示出的示例的第一收缩区域的收缩区域。在一些示例的实施例中，一个或多个弯曲的引导叶片可放置在第一收缩区域(未示出)内。
[0014]根据一些示例的实施例，引导叶片可由高密度聚乙烯(HDPE)制成。根据其它实施例，叶片可由可引导液体流动的任何合适的材料制成。或者，叶片可由铝或任何其它弹性材料制成。用于叶片的框架可建造在藻类培育池的底部上，并且叶片可安装至该框架。
[0015]对于各种示例实施例，叶片的设计可通过进行计算流体动力学(“CFD”)或通过在实际的池中进行各种构造的实验来实现。最佳的叶片设计导致在藻类培育池中没有或极少的流动分离，和/或在叶片下游的均匀的速度，在该叶片的下游处，来自叶片之间的不同分段的流动合并成单一通道流动。叶片的数量可变化，并且可根据通道宽度和有效发散角度来变化。
[0016]在一些示例的实施例中，收缩区域可具有转弯部分，该转弯部分具有内部和外部。转弯部分的内部地面标高低于转弯部分的外部的地面标高。在可选实施例中，转弯部分的外部的地面标高接近转弯部分的内部的地面标高。
[0017]再次，关于图1，区域3示出与第一收缩区域相邻的第一池底部。外壁和内壁的每个可形成相对第一池底部大致九十度到大于一百三十五度的角度，在一些情况下达到大于
一百六十度。
[0018]图1的区域4示出与第一池底部相邻的第二池底部。第二池底部可具有大致一致(或相对平坦)的地面标高。地面标高可大致与在区域3处的第一池底部的最下方的地面标高相匹配。在区域4处的第二池底部可通常地从在区域3处的第一池底部向外延伸，并且代表整个藻类培育池的最深部分。
[0019]因为区域4位于远离在区域6处的喷射器和/或明轮一显著的距离，与藻类培育池的其它各区域相比，在区域4中的藻类培育流体可由于累积的压头损失而比较浅。因此，在藻类培育流体中的藻类可面对增加的温度并在生长和生物质生产方面变得较少产。因此，区域4通过在藻类培育池内存在最深区域来补偿这种风险。区域4还通过具有恒定的(即，相对平坦的)深度来补偿这种风险。
[0020]如图1中所示，一些示例性藻类培育池可包括与第三池底部相关联的第二收缩区域，诸如显示在区域5的近端处或近端附近的收缩区域。因此，这样的第二收缩区域还可包括在收缩区域内的一个或多个弯曲叶片(未示出)。第二收缩区域可具有转弯部分，该转弯部分有内部和外部。转弯部分的外部可具有在转弯部分的内部的地面标高上方的地面标闻。
[0021]关于第一和/或第二收缩区域，当与池的其它部分(不限于第二收缩区域的第二喉部)中的藻类培育池的底部处的通道宽度相比时，收缩区域的喉部的底部处的通道宽度减小。在收缩区域的喉部中的流体收缩量的测量可通过被称作收缩率(“CR”)的因素来确定。收缩率定义为:
[0022]
【权利要求】
1.一种藻类培育池，包括: 扩张区域；以及 在扩张区域内的叶片。
2.如权利要求1所述的藻类培育池，其特征在于，还包括: 第一池底部，所述第一池底部在所述扩张区域的下方。
3.如权利要求2所述的藻类培育池，其特征在于，还包括: 外壁，所述外壁与所述第一池底部形成大致九十到大于一百六十度的角度。
4.如权利要求3所述的藻类培育池，其特征在于，还包括: 第二池底部，所述第二池底部与所述第一池底部相邻，所述第二池底部具有大致一致的地面标高，所述地面标高大致与所述第一池底部的最低地面标高相匹配，并且所述第二池底部从所述第一池底部向外延伸。
5.如权利要求4所述的藻类培育池，其特征在于，在扩张区域中的所述叶片延伸至在第二池底部的上方的位置。
6.如权利要求5所述的藻类培育池，其特征在于，还包括: 与转弯部分和第三池底部相关联的第一收缩区域，所述转弯区域具有内部和外部，其中，所述转弯部分的所述外部具有在所述转弯部分的所述内部的地面标高之上的地面标闻。
7.如权利要求6所述的藻类培育池，其特征在于，还包括: 与所述第一收缩区域相邻的第四池底部，所述第四池底部从所述第一收缩区域向外延伸； 外壁，所述外壁与所述第四池底部形成大致九十度的角度，所述外壁具有随着它从所述外壁向外延伸而逐渐减小的地面标高；以及在所述第四池底部上的流体循环器。
8.如权利要求7所述的藻类培育池，其特征在于，还包括: 与所述第四池底部相邻的第五池底部，所述第五池底部从所述第四池底部向外延伸；内壁，所述内壁与所述第五池底部形成大致九十度的角度，所述内壁具有随着它从所述内壁向外延伸而逐渐减小的地面标高。
9.如权利要求8所述的藻类培育池，其特征在于，还包括: 第六池底部，所述第六池底部与所述第五池底部相邻，所述第六池底部具有大致一致的地面标高，所述地面标高大致与所述第五池底部的最低地面标高相匹配，并且所述第六池底部从所述第五池底部向外延伸。
10.如权利要求6所述的藻类培育池，其特征在于，所述转弯部分接近于“U”形构造。
11.如权利要求10所述的藻类培育池，其特征在于，还包括: 放置在所述“U”形构造内的至少一个叶片。
12.如权利要求11所述的藻类培育池，其特征在于，所述叶片构造成大致所述“U”形构造的形状。
13.如权利要求6所述的藻类培育池，其特征在于，所述第一收缩区域具有颈部或者喉部。
14.如权利要求6所述的藻类培育池，其特征在于，所述第一收缩区域具有宽度。
15.如权利要求14所述的藻类培育池，其特征在于，在所述收缩区域的所述颈部或所述喉部之后，所述宽度增加。
16.如权利要求15所述的藻类培育池，其特征在于，随着所述宽度增加，池底部标高增加。
17.如权利要求1所述的藻类培育池，其特征在于，所述池是跑道构造。
18.如权利要求1所述的藻类培育池，其特征在于，所述池是蛇形曲折构造。
19.如权利要求7所述的藻类培育池，其特征在于，所述流体循环器是喷射器。
20.如权利要求7所述 的藻类培育池，其特征在于，所述流体循环器是明轮。
【文档编号】F04F5/46GK103649551SQ201280031871
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年4月26日 优先权日:2011年4月29日
【发明者】M·帕谢, G·拉达埃利 申请人:奥罗拉藻类股份有限公司