用于微藻培養(yǎng)的養(yǎng)殖池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于微藻培養(yǎng)的養(yǎng)殖池，包括：池底（1）；固定在池底（1）上的側(cè)壁（2）；沿著側(cè)壁（2）與之相間隔地延伸的隔板（6）；側(cè)壁（2）的外端（3）連接于與外端（3）相鄰的側(cè)壁（2）的外表面；以及位于側(cè)壁（2）和隔板（6）之間的攪拌槳（7）；側(cè)壁（2）沿其縱向長(zhǎng)度方向螺旋形盤繞延伸。本發(fā)明的目的在于提供一種用于微藻培養(yǎng)的、并且養(yǎng)殖過(guò)程中流動(dòng)死區(qū)較少的養(yǎng)殖池。
【專利說(shuō)明】用于微藻培養(yǎng)的養(yǎng)殖池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種養(yǎng)殖池，具體地涉及一種用于微藻培養(yǎng)的養(yǎng)殖池。
【背景技術(shù)】
[0002]跑道池是最古老的微藻培養(yǎng)系統(tǒng)，于20世紀(jì)60年代由Oswakl提出，一直沿用至今，主體結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有變化，幾十年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)其所開展的研究工作甚少。跑道池通常為環(huán)形結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)液深度一般為15-30cm，具有兩個(gè)或者多個(gè)循環(huán)水道，通過(guò)蹼輪攪拌以促進(jìn)培養(yǎng)液混合。目前微藻的大規(guī)模培養(yǎng)主要采用跑道池這類敞開式系統(tǒng)。但是跑道池簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)會(huì)造成液位較高、光程過(guò)長(zhǎng)；藻液流動(dòng)距離長(zhǎng)，下層藻液流速緩慢，不能與上層藻液混合交換，難以接收陽(yáng)光，下層微藻易貼壁，影響生長(zhǎng)；跑道池兩端轉(zhuǎn)彎處阻力復(fù)雜，水流易形成大量死區(qū)。最終導(dǎo)致光利用效率低下，藻養(yǎng)殖密度低，產(chǎn)量低。
[0003]例如，CN201420077Y的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種圓形循環(huán)微藻液化反應(yīng)池。圓環(huán)形容器池內(nèi)設(shè)有形成環(huán)狀繞行通道槽的分隔板，圓環(huán)形容器池和分隔板為透光率高的玻璃制成或?yàn)殄冇蟹垂饽さ匿X質(zhì)材料制成，圓環(huán)形容器池內(nèi)設(shè)有可促使其內(nèi)液體流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。現(xiàn)有技術(shù)中，反應(yīng)池中間設(shè)有多個(gè)弧形隔斷，藻液流動(dòng)方向不斷變化，轉(zhuǎn)向角度均為180度，而且轉(zhuǎn)向處是平面不是弧面，所以藻液流動(dòng)阻力強(qiáng)，能量損失多，死區(qū)面積大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于微藻培養(yǎng)的、并且養(yǎng)殖過(guò)程中流動(dòng)死區(qū)較少的養(yǎng)殖池。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于微藻培養(yǎng)的養(yǎng)殖池，包括:池底；固定在池底上的側(cè)壁；沿著側(cè)壁與.之相間隔地延伸的隔板；側(cè)壁的外端連接于與外端相鄰的側(cè)壁的外表面；以及位于側(cè)壁和隔板之間的攪拌槳；側(cè)壁沿其縱向長(zhǎng)度方向螺旋形盤繞延伸。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，外端通過(guò)弧形過(guò)渡連接段與側(cè)壁的外表面密封連接，側(cè)壁的內(nèi)端為
自由端。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，位于螺旋形盤繞的側(cè)壁和隔板之間的池底的高度沿側(cè)壁的延伸方向周期性從高到低逐漸遞減。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，池底在每個(gè)攪拌槳的出料側(cè)的高度最大，在每個(gè)攪拌槳的進(jìn)料側(cè)的
高度最小。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，攪拌槳由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于側(cè)壁外側(cè)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，攪拌槳至少設(shè)置在:偵彳壁的外端與隔板的外端之間、以及隔板的內(nèi)端與側(cè)壁的和內(nèi)端相間的內(nèi)表面之間。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明，養(yǎng)殖池的內(nèi)表面均鋪設(shè)有防滲膜。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，防滲膜由TPO防水材料或PVC防水材料制成。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，池底、側(cè)壁、以及隔板為整體模制形成的一體件；或者池底、側(cè)壁、以及隔板為彼此固定連接的分離件。[0014]根據(jù)本發(fā)明，外端與側(cè)壁相連接的連接段所圍成的區(qū)域中設(shè)置有曝氣裝置。
[0015]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:
[0016](I)在本發(fā)明中，養(yǎng)殖池的側(cè)壁以螺旋形式盤繞。與現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面，由于不存在直道而避免了在直道中流速較緩易產(chǎn)生死區(qū)的問(wèn)題；另一方面，本發(fā)明僅在中心位置與端部位置存在轉(zhuǎn)向區(qū)域，避免了由于180°轉(zhuǎn)向過(guò)度而造成的多處死區(qū)，并且在此處加裝攪拌槳，可以產(chǎn)生推動(dòng)作用，避免死區(qū)的產(chǎn)生。另外，養(yǎng)殖池的側(cè)壁以螺旋形式盤繞使得養(yǎng)殖池的任何位置均為弧形結(jié)構(gòu)，藻液與池壁不斷相互碰撞，可以持續(xù)保持湍流狀態(tài)。由于本養(yǎng)殖池通過(guò)上述方法有效的避免了死區(qū)的產(chǎn)生，增加了湍流混旋程度，從而避免發(fā)生藻類的沉積和污染，促進(jìn)下層藻液接收陽(yáng)光，提高養(yǎng)殖密度和藻產(chǎn)量。
[0017](2)根據(jù)幾何定律“相同周長(zhǎng)的圖形，圓面積最大”，可知在面積一定的情況下，越接近圓形，圖形的周長(zhǎng)越小。因此要承載相同體積的藻液，本發(fā)明的養(yǎng)殖池比直線形的傳統(tǒng)跑道池所需池壁長(zhǎng)度要短，用于建造池壁的材料和鋪墊的防滲膜需要量更少，從而降低了制造成本。
[0018](3)由于池底的高度沿側(cè)壁的延伸方向周期性的從高到低變化，并且利用攪拌槳將低處的藻液提升至高出，可以有效的加快藻液的流動(dòng)速度，防止下層藻液由于流動(dòng)速度過(guò)慢而產(chǎn)生貼壁現(xiàn)象，也進(jìn)一步均勻了整個(gè)養(yǎng)殖池中的藻液、提高可養(yǎng)殖密度和藻產(chǎn)量。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明養(yǎng)殖池一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明養(yǎng)殖池另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的用于微藻培養(yǎng)的養(yǎng)殖池包括:池底1、固定在池底I上的側(cè)壁
2、沿著側(cè)壁2、并與側(cè)壁2相間隔地延伸的隔板6、位于側(cè)壁2和隔板6之間的攪拌槳7。其中，側(cè)壁2的外端3連接于與外端3相鄰的側(cè)壁2的外表面，側(cè)壁2沿其縱向長(zhǎng)度方向螺旋形盤繞延伸。
[0022]具體而言，養(yǎng)殖池由池底I和固定在池底I上的、螺旋形的側(cè)壁2圍成。沿著側(cè)壁2的延伸方向，與側(cè)壁2間隔地設(shè)置有隔板6，即隔板6也為螺旋形。優(yōu)選地，沿側(cè)壁2的縱向環(huán)繞方向，隔板6到與其相鄰的兩段側(cè)壁2的池壁的距離相等。即隔板6與側(cè)壁2組成雙螺旋形的、等寬的池道。側(cè)壁2的外端3連接于與外端3相鄰的側(cè)壁2的外表面，進(jìn)而形成封閉的養(yǎng)殖池。其中池底1、側(cè)壁2、以及隔板6為整體模制形成的一體件并在養(yǎng)殖池的內(nèi)表面(池底1、側(cè)壁2和隔板6與藻液接觸的表面)均鋪設(shè)有由TPO防水材料或PVC防水材料制成的防滲膜。當(dāng)然，池底1、側(cè)壁2、以及隔板6也可以為彼此固定連接的分離件。應(yīng)當(dāng)理解，防滲膜的材料、以及池底1、側(cè)壁2、隔板6的結(jié)構(gòu)均可以根據(jù)具體使用情況而定，本發(fā)明并不局限于此。
[0023]優(yōu)選地，外端3通過(guò)弧形過(guò)渡連接段5與側(cè)壁2的外表面密封連接，側(cè)壁2的內(nèi)端4為自由端。S卩，在外端3與 側(cè)壁2外表面通過(guò)弧形過(guò)渡連接的5連接時(shí)，可以使得該連接區(qū)域?yàn)榛⌒芜^(guò)渡，防止在該過(guò)渡區(qū)域形成死區(qū)。由此，如圖1所示，隔板6與側(cè)壁2在養(yǎng)殖池中心形成一個(gè)轉(zhuǎn)向區(qū)域(此處藻液在流動(dòng)時(shí)需經(jīng)歷兩個(gè)180°的轉(zhuǎn)向)，在外端3連接相鄰的側(cè)壁2的位置形成另一轉(zhuǎn)向區(qū)域(此處藻液在流動(dòng)時(shí)需經(jīng)歷兩個(gè)180°的轉(zhuǎn)向)。此結(jié)構(gòu)使藻液在養(yǎng)殖池中經(jīng)過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)向區(qū)域且流經(jīng)由隔板6與側(cè)壁2組成的池道循環(huán)。另外，優(yōu)選地，在外端3與側(cè)壁2相連接的連接段所圍成的區(qū)域中設(shè)置有曝氣裝置，即，在弧形過(guò)渡連接段5的弧線與其兩端的連線圍成的池道部分。
[0024]攪拌槳7由驅(qū)動(dòng)電機(jī)9驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)9設(shè)置于側(cè)壁2外側(cè)。而攪拌槳7至少設(shè)置在:偵彳壁2的外端3與隔板6的外端之間、以及隔板6的內(nèi)端10與側(cè)壁2的和內(nèi)端10相間的內(nèi)表面之間，即上述的兩個(gè)轉(zhuǎn)向區(qū)域處，以驅(qū)動(dòng)藻液通過(guò)轉(zhuǎn)向過(guò)大的轉(zhuǎn)向區(qū)域以達(dá)到循環(huán)。其中，在具有兩個(gè)180°的轉(zhuǎn)向區(qū)域，沿藻液流動(dòng)方向，攪拌槳7設(shè)置在第一個(gè)180°轉(zhuǎn)向處。在本實(shí)施例中，由一臺(tái)電機(jī)9帶動(dòng)三個(gè)攪拌槳7提供藻液推動(dòng)力，攪拌槳7分別放置于如圖1示出的，螺旋形養(yǎng)殖池的最內(nèi)圈、中間和最外圈。
[0025]由此結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明的養(yǎng)殖池中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面，由于不存在直道而避免了在直道中流速較緩易產(chǎn)生死區(qū)的問(wèn)題；另一方面，本發(fā)明僅在中心位置與端部位置存在轉(zhuǎn)向區(qū)域，避免了由于180°轉(zhuǎn)向過(guò)度而造成的多處死區(qū)，并且在此處加裝攪拌槳，可以產(chǎn)生推動(dòng)作用，避免死區(qū)的產(chǎn)生。另外，養(yǎng)殖池的側(cè)壁以螺旋形式盤繞使得養(yǎng)殖池的任何位置均為弧形結(jié)構(gòu)，藻液與池壁不斷相互碰撞，可以持續(xù)保持湍流狀態(tài)。由于本養(yǎng)殖池通過(guò)上述方法有效的避免了死區(qū)的產(chǎn)生，增加了湍流混旋程度，從而避免發(fā)生藻類的沉積和污染，促進(jìn)下層藻液接收陽(yáng)光，提高養(yǎng)殖密度和藻產(chǎn)量。
[0026]在本實(shí)施例中，位于螺旋形盤繞的側(cè)壁2和隔板6之間的池底I的高度沿側(cè)壁2的延伸方向周期性從高到低逐漸遞減，并且池底I在每個(gè)攪拌槳7的出料側(cè)的高度最大，在每個(gè)攪拌槳7的進(jìn)料側(cè)的高度最小。S卩，由于池底I是呈周期性起伏的，藻液由高處向低處流，直至流至攪拌槳7。即，攪拌槳7通過(guò)其槳葉的旋轉(zhuǎn)，將藻液由攪拌槳7的進(jìn)料側(cè)所在的低處提升到攪拌槳7的出料側(cè)所在的高處。然后在相鄰兩個(gè)攪拌槳7之間，藻液再次由一個(gè)攪拌槳7的出料側(cè)所在的高處流向下一個(gè)攪拌槳7的進(jìn)料側(cè)所在的低處，由此循環(huán)。由于池底的高度沿側(cè)壁的延伸方向 周期性的從高到低變化，并且可以利用攪拌槳7將低處的藻液提升至高處，可以有效的加快藻液的流動(dòng)速度，防止下層藻液由于流動(dòng)速度過(guò)慢而產(chǎn)生貼壁現(xiàn)象，也進(jìn)一步均勻了整個(gè)養(yǎng)殖池中的藻液、提高可養(yǎng)殖密度和藻產(chǎn)量。
[0027]另外，參照?qǐng)D1舉例來(lái)說(shuō)，螺旋形的側(cè)壁2的最內(nèi)圈是半徑為250cm的半圓形，旋轉(zhuǎn)180度連接一個(gè)半徑500cm的半圓形，以此類推,每旋轉(zhuǎn)180度半徑增加250cm,最大半徑為1250cm ;同理,螺旋形的隔板6最大半徑為1000cm?；⌒芜^(guò)渡連接段5的半徑為250cm。即如圖1示出的，可形成從養(yǎng)殖池中心向一個(gè)徑向方向具有5條池道?？蛇x的，側(cè)壁2以及隔板6厚24cm,高50cm。
[0028]如圖1所示，箭頭為藻液流向。藻液從弧形過(guò)渡連接段5處的池道開始，受攪拌槳7驅(qū)動(dòng)，沿最外圈逆時(shí)針流動(dòng)，流動(dòng)一圈(即，藻液環(huán)繞360° )后受第二個(gè)攪拌槳7驅(qū)動(dòng)，繼續(xù)逆時(shí)針流動(dòng)，到養(yǎng)殖池中心處再次受攪拌槳7驅(qū)動(dòng)，由此通過(guò)轉(zhuǎn)向區(qū)域(此處包含兩個(gè)180°轉(zhuǎn)向)，開始順時(shí)針流動(dòng)，直到到達(dá)弧形過(guò)渡連接段5完成一個(gè)循環(huán)。并且，借助位于弧形過(guò)渡連接段5處池道的攪拌槳7的驅(qū)動(dòng)，通過(guò)180°的轉(zhuǎn)向區(qū)域，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
[0029]將本發(fā)明上述實(shí)施例中的養(yǎng)殖池與傳統(tǒng)跑道池通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比:
[0030]其中，二者對(duì)比時(shí)初始條件一致，接種濃度為0.3g/L，養(yǎng)殖深度為25cm，電機(jī)功率為1.5kW，養(yǎng)殖14天。[0031](I)測(cè)定養(yǎng)殖池和傳統(tǒng)跑道池各點(diǎn)流速，傳統(tǒng)跑道池在攪拌槳遠(yuǎn)端的彎道處和部分直道存在流速低于0.lm/s的死區(qū)，而本發(fā)明的養(yǎng)殖池基本不存在死區(qū)。
[0032](2)養(yǎng)殖池相比傳統(tǒng)跑道池，平均日產(chǎn)量提高25%，如下表所示:
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種用于微藻培養(yǎng)的養(yǎng)殖池，包括: 池底(I);固定在所述池底(I)上的側(cè)壁(2);沿著所述側(cè)壁(2)與之相間隔地延伸的隔板(6);所述側(cè)壁(2)的外端(3)連接于與所述外端(3)相鄰的所述側(cè)壁(2)的外表面；以及位于所述側(cè)壁(2)和所述隔板(6)之間的攪拌槳(7);其特征在于，所述側(cè)壁(2)沿其縱向長(zhǎng)度方向螺旋形盤繞延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池，其特征在于，所述外端(3)通過(guò)弧形過(guò)渡連接段(5)與所述側(cè)壁(2 )的外表面密封連接，所述側(cè)壁(2 )的內(nèi)端(4 )為自由端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池，其特征在于，位于所述螺旋形盤繞的側(cè)壁(2)和所述隔板(6)之間的所述池底(I)的高度沿所述側(cè)壁(2)的延伸方向周期性從高到低逐漸遞減。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的養(yǎng)殖池，其特征在于，所述池底(I)在每個(gè)所述攪拌槳(7)的出料側(cè)的高度最大，在每個(gè)所述攪拌槳(7 )的進(jìn)料側(cè)的高度最小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池，其特征在于，所述攪拌槳(7)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)設(shè)置于所述側(cè)壁(2)外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池，其特征在于，所述攪拌槳(7)至少設(shè)置在:所述側(cè)壁(2)的外端(3)與所述隔板(6)的外端之間、以及所述隔板(6)的內(nèi)端(10)與所述側(cè)壁(2)的和所述內(nèi)端(10 )相間的內(nèi)表面之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池，其特征在于，所述養(yǎng)殖池的內(nèi)表面均鋪設(shè)有防滲膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的養(yǎng)殖池，其特征在于，所述防滲膜由TPO防水材料或PVC防水材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池，其特征在于，所述池底(I)、所述側(cè)壁(2)、以及所述隔板(6)為整體模制形成的一體件；或者所述池底(I)、所述側(cè)壁(2)、以及所述隔板(6)為彼此固定連接的分離件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池，其特征在于，所述外端(3)與所述側(cè)壁(2)相連接的連接段所圍成的區(qū)域中設(shè)置有曝氣裝置。
【文檔編號(hào)】C12M1/02GK103436437SQ201310420982
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】馬欣欣, 許民, 劉敏勝, 吳洪, 程小雪, 陳彥平, 桑俊寶, 盧彥興, 王慧嶺 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司