專利名稱:一種利用微生物改善室內空氣質量的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及微生物的利用技術，更具體地說，是一種利用微生物光合反應，降解室內超標的CO、CO2等廢氣，同時釋放氧氣，進而改善和調節室內空氣質量方法及裝置。
本發明的目的是提供一種利用微生物來改善和優化室內空氣質量的方法。
本發明的另一個目的是提供一種微生物空氣優化調節裝置。
本發明的技術方案和原理利用微生物的光合作用，降解室內超標的CO、CO2等廢氣，增加空氣中的氧氣含量以達到改善和調節室內的空氣質量的目的。
本發明利用微生物改善室內空氣質量的方法，包括以下過程(1)根據選用微生物種類的不同，在淡水中溶入相應比例的培養基，并使其微生物種株活體含量為0.01-10％，得到微生物活性液；(2)將步驟(1)制得 的微生物活性液送入微生物空氣優化調節裝置中的光能轉換器并在光照下微生物經光合作用后連續以1-1000L/min的流量進入氣體交換腔，氧氣排入室內，同時室內空氣以呼吸量為1-10000L/min進入氣體交換腔，并與微生物活性液混合后返回光能轉換器，按此方法不斷循環；(3)經步驟(2)往復循環的微生物活性液，在光合作用下不斷增殖的微生物可被生物體取出裝置攔截，然后將其提出用作食品、飼料、肥料和工業原料，當生物量增值明顯減慢或測得活性液PH值超過微生物生長規定范圍時，可追加培養基或更換培養液。
所述的微生物種株包括藍藻、小球藻、鹽澤藻、杜氏藻、紅球藻或按公開號為CN1254012A的方法培養的螺旋藻(藍藻)等微藻以及光合細菌。微生物種株增殖反應需要的培養基(主要是碳、氮、磷、鉀等元素物質的組合物)按比例兌入淡水，得到含0.01-10％(體積)種株的微生物活性液。
本發明所述的微生物空氣優化裝置包括一體式、分體式和中央集群式，其結構組成包括光能轉換器、氣體交換腔、生物體循環促進機構、生物體輸出口、室內空氣入口、生物體輸出管路、生物體輸入管路、風機、生物體取出裝置等，其中光能轉換器通過生物體輸入管路與氣體交換腔連通，氣體交換腔的下部或/和光能轉換器與生物體輸入端口處設有循環促進機構，在氣體交換腔的一側裝有帶動氣體交換腔內空氣流動的風機，另外在氣體交換腔下部設有生物體提取裝置。
此外系統中還在生物體輸入和輸出管路上設置泵和閥門，在光能轉換器下端或側面安有電能溫度調節裝置，氣體交換腔的下部或光能轉換器的頂端或側部設有生物活性觀察及置換口。
所述的光能轉換器以無毒材料制成，以自然光能為主的最好使用透明或半透明材料制成的整體空腔式或用管道連接成的管腔式，所述的材料包括玻璃、塑料等。
所述的生物體循環促進機構包括泵、水車或提升裝置，用于輸入輸出微生物活性液。
所述的生物體提取裝置通常為網式結構，主要用于攔截微生物細胞體。
所述的氣體交換腔，為能夠造成滴漏或噴淋效果所設置的穿孔板或孔筒與下部的空腔結合，主要用于室內空氣與微生物更好接觸以便混合交換。
本發明優點本發明的重要特點是第一次通過人工裝置，利用微生物實現比普通植物大幾倍至幾十倍的光合反應能力的原理，以降解室內空氣中的CO、CO2等廢氣，增加室內空氣中的氧含量，真正地實現了調節和優化室內空氣質量，改善人類居住環境，保障人們的身體健康的目的；本發明的微生物光合反應過程中增殖的生物體還可以作為食品、飼料、肥料或工業原料，一舉多得；本發明方法所用的裝置可根據需要設計成一體式的(如窗式、立式、臥式、臺式)、分體式的或中央集群式的，而且結構也比較簡單，主要由幾個設備通過管線連接而成，可稱之為“生物空調”。
圖1、圖2和圖3裝置內部結構基本相同，包括光能轉換器1、氣體交換腔2、生物體循環促進機構3、生物體輸出口4、室內空氣入口5、生物體輸入管路6.1、生物體輸出管路6.2、風機7、生物體取出裝置8，另外圖中的9為建筑物。所述的光能轉換器1通過生物體輸入管路6.1與氣體交換腔2連通，氣體交換腔2的下部安裝有與生物體輸出管路6.2相連的生物體循環促進機構3，氣體交換腔2的一側裝有風機7，室內空氣入口5在氣體交換腔2的上部或側部，氣體交換腔2的底部設有生物體取出裝置8。
此外，在生物體輸入管路6.1和輸出管路6.2上安有泵和閥門，電能溫度調節裝置設在光能轉換器1的下端或側面，在氣體交換腔2的下部或光能轉換器的頂端或側部設有生物活性液觀察及置換口，這些圖中未劃出。
本實例是將本發明的裝置用于15m2、體積40m3左右的一居室。
本實例的方法包括以下步驟(此例以螺旋藻作為光合反應生物體)(1)根據裝置的容積，將螺旋藻種株生長需要的培養基按24g/L溶于淡水得到培養液，然后將螺旋藻種株按1％混合于培養液中成為生物活性液。
(2)將步驟(1)制得的微生物活性液通過生物體輸入管線6.1由泵3輸入置于室外的光能轉換器1，微生物活性液在室外充足陽光下發生光合作用后通過生物體輸出管路6.2以10L/min的流速進入氣體交換腔2，氧氣從氣體交換腔2通過風機7排出進入室內，同時室內空氣以呼吸量30L/min通過室內空氣入口5進入氣體交換腔2，并與微生物活性液混合后通過生物體輸入管路6.1再次進入光能轉換器1，按此過程進行循環，數小時后室內二氧化碳等廢氣會降低，氧氣含量會明顯增加。
(3)經多次循環后，由于微生物經光合反應而快速增殖，過多的微生物種株可被攔截留在生物體取出裝置8中，取出后即可作為食品或飼養小動物等。
實例2本實例是用圖3中央集群式結構的微生物優化空氣裝置來說明本發明利用微生物改善室內空氣質量的方法。
本實例為30戶住宅集中使用，住宅面積共計3000m2左右，體積約7000m3。
本實例采用小球藻作為光合反應生物體，用淡水溶入24g/L培養基制成培養液，然后混合配成含小球藻3％的生物活性液。生物活性液在中央集群式光能轉換裝置的總流量為500L/min，各個居室內的空氣交接腔中的空氣呼收量為30L/min，其它過程同實例1。
權利要求
1.一種利用微生物改善室內空氣質量的方法，其特征在于包括以下過程(1)根據微生物種類的不同，用淡水混合相應比例的培養基，使其微生物種株活體含量為0.01-10％，得到微生物活性液；(2)將步驟(1)制得的微生物活性液送入微生物空氣優化調節裝置中的光能轉換器，并使微生物在光照下經光合作用后以1-1000L/min的流量連續進入氣體交換腔，氧氣排入室內，同時室內空氣以呼吸量為1-10000L/min進入氣體交換腔，并與微生物活性液混合后返回光能轉換器，按此方法不斷循環；(3)經步驟(2)往復循環的微生物活性液，在光合作用下不斷增殖的微生物可被生物體取出裝置攔截，然后將其取出作為食品、飼料、肥料和工業原料，當生物量增殖明顯放慢或測得活性液PH值超過微生物生長規定范圍時，可追加培養基或更換培養液。
2.按照權利要求
1所述的方法，其特征在于步驟(1)所述的微生物種株包括藍藻、小球藻、鹽澤藻、杜氏藻、綠藻微藻以及光合細菌。
3.按照權利要求
1所述的方法，其特征在于所述的微生物空氣優化調節裝置包括一體式、分體式和中央集群式，其內部結構包括光能轉換器(1)、氣體交換腔(2)、生物體循環促進機構(3)、生物體輸出口(4)、室內空氣入口(5)、生物體輸入管路(6.1)、生物體輸出管路(6.2)、風機(7)、生物體攔截取出裝置(8)。所述的光能轉換器(1)通過生物體輸入管路(6.1)與氣體交換腔(2)連通，氣體交換腔(2)的下部安裝有與生物體輸出管路(6.2)相連的生物體循環促進機構(3)，氣體交換腔(2)的一側裝有風機(7)，室內空氣入口(5)在氣體交換腔(2)的上部或側部，氣體交換腔(2)的底部或側部設有生物體取出裝置(8)。
4.按照權利要求
3所述的方法，其特征在于所述的微生物空氣優化調節裝置還包括在生物體輸入管路(6.1)和輸出管路(6.2)設置的泵和閥門，電能溫度調控裝置安置在光能轉換器(1)的下端或側面，在氣體交換腔(2)的下部或光能轉換器的頂端或側部設有生物活性液觀察與置換口。
專利摘要
本發明是一種利用微生物改善室內空氣質量的方法及裝置，其特點是將微生物培養液送入微生物空氣優化裝置的光能轉換器，在充足的陽光下微生物在光合作用的過程中降解廢氣，并向室內釋放氧氣，同時微生物又與空氣混合后返回光能轉換器，按此過程進行循環。本發明方法是由于微生物光合反應，不斷降解室內空氣中的CO、CO
文檔編號C12N1/12GKCN1453514SQ02117144
公開日2003年11月5日 申請日期2002年4月24日
發明者李恒光, 李銳光, 龐久如 申請人:李恒光導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan