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用于培養(yǎng)微生物和減緩氣體的系統(tǒng)、設(shè)備和方法

文檔序號(hào):392402閱讀:248來源:國(guó)知局
專利名稱:用于培養(yǎng)微生物和減緩氣體的系統(tǒng)、設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體上涉及用于培養(yǎng)微生物和減緩氣體(mitigating gas)的系統(tǒng)、設(shè)備和方法,并且尤其是,涉及用于培養(yǎng)藻類和用于減緩氣體諸如二氧化碳的系統(tǒng)、設(shè)備和方法,所述藻類用于用在生產(chǎn)可以直接用來或者以精煉的狀態(tài)用來生產(chǎn)其它產(chǎn)品諸如生物柴油燃料或其它燃料的脂和其它細(xì)胞產(chǎn)品諸如微生物中。
背景技術(shù)
先前已經(jīng)使微生物諸如藻類生長(zhǎng)用以生產(chǎn)燃料,諸如生物柴油燃料。然而,由于生產(chǎn)微生物所需要的高成本和能量需求,微生物生長(zhǎng)已經(jīng)是起反作用的。在大部分情形中,成本和能量需求超出了從微生物生長(zhǎng)過程得到的收入和能量。此外,在相對(duì)短的時(shí)期內(nèi)培養(yǎng)高程度的微生物方面,微生物生長(zhǎng)過程是效率低下的。因此,存在對(duì)于這樣的生長(zhǎng)微生物,諸如藻類的系統(tǒng)、設(shè)備和方法的需求,其具有低生產(chǎn)成本和能量需求、并且以高效的方式生產(chǎn)大量的微生物,因此有助于高程度的燃料生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的系統(tǒng)。在另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器。在再另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的方法。在更另一例子中,提供了培養(yǎng)藻類用于燃料生產(chǎn)的系統(tǒng)、容器或方法。在進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,限定在所述殼體中用于允許氣體進(jìn)入所述殼體的入口,和媒介,所述媒介至少部分地設(shè)置在所述殼體之內(nèi)并且包括長(zhǎng)形構(gòu)件和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件延伸的多個(gè)環(huán)形構(gòu)件。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,限定在所述殼體中用以允許氣體進(jìn)入所述殼體的入口,至少部分地設(shè)置在所述殼體內(nèi)并且包括第一部分和第二部分的框架,所述第一部分與所述第二部分間隔開,和媒介,所述媒介至少部分地設(shè)置在所述殼體內(nèi)并且被所述第一和第二部分支撐并在所述第一和第二部分之間延伸。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,和定位在所述殼體內(nèi)并且與所述殼體的內(nèi)表面相接觸的媒介,所述媒介是可在所述殼體之內(nèi)在第一位置和第二位置之間移動(dòng)的,并且當(dāng)所述媒介在所述第一和第二位置之間移動(dòng)時(shí)所述媒介保持與所述殼體的內(nèi)表面相接觸。在另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的方法并且所述方法包括提供用于容納水和微生物的容器,將媒介至少部分地設(shè)置在所述容器內(nèi)并且與所述容器的內(nèi)表面相接觸,在所述容器內(nèi)將所述媒介從第一位置移動(dòng)到第二位置,和當(dāng)所述媒介從所述第一位置移動(dòng)到所述第二位置時(shí)保持所述媒介與所述殼體的內(nèi)表面相接觸。在再另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并且包括第一部分和第二部分的框架,所述第一部分與所述第二部分間隔開,并且所述框架是可相對(duì)于所述殼體轉(zhuǎn)動(dòng)的,連接到所述框架的第一和第二部分并且在所述框架的第一和第二部分之間延伸的第一媒介段,和連接到所述框架的第一和第二部分并且在所述框架的第一和第二部分之間延伸的第二媒介段,所述第一媒介段的至少一部分和所述第二媒介段的至少一部分彼此間隔開。

在更另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,所述殼體包括側(cè)壁。所述容器也包括多個(gè)媒介段,所述多個(gè)媒介段至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并且包括第一對(duì)彼此間隔開第一距離的媒介段和第二對(duì)彼此間隔開第二距離的媒介段,所述第一距離大于所述第二距離,并且所述第一對(duì)媒介段被定位成比所述第二對(duì)媒介段更接近所述側(cè)壁。在進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并且包括兩個(gè)間隔開的框架部分的框架,和至少部分地設(shè)置在所述殼體內(nèi)并且在所述兩個(gè)間隔開的框架部分之間延伸的媒介,構(gòu)成所述框架的第一材料的剛性大于構(gòu)成所述媒介的第二材料。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并且可相對(duì)于所述殼體移動(dòng)的框架,連接到所述框架并且適于以第一速度和第二速度移動(dòng)所述框架的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件,所述第一速度與所述第二速度不同,和至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并且連接到所述框架的媒介。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并且可相對(duì)于所述殼體移動(dòng)的框架,所述框架包括兩個(gè)間隔開的框架部分,連接到所述框架用于移動(dòng)所述框架的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件,和至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并且在所述兩個(gè)間隔開的框架部分之間延伸的媒介。在另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,至少部分地設(shè)置在所述殼體內(nèi)并且可相對(duì)于所述殼體移動(dòng)的框架,連接到所述框架的媒介;和用于將光發(fā)射到所述殼體的內(nèi)部的人造光源。在再另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,用于將光發(fā)射到所述殼體的內(nèi)部的人造光源,與所述人造光源相關(guān)聯(lián)并且供從所述人造光源發(fā)射的光從其穿過的構(gòu)件,和至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并且與所述構(gòu)件相接觸的擦拭元件,所述擦拭元件是可相對(duì)于所述構(gòu)件移動(dòng)的以擦靠在所述構(gòu)件上。在更另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物并且包括側(cè)壁的殼體,所述側(cè)壁允許太陽(yáng)光從其穿過到達(dá)所述殼體的內(nèi)部,與所述殼體相關(guān)聯(lián)用于將光發(fā)射到所述殼體的內(nèi)部的人造光源,與所述殼體相關(guān)聯(lián)用于感應(yīng)穿過所述側(cè)壁并且到達(dá)所述殼體的內(nèi)部的太陽(yáng)光的量的傳感器,和電連接到所述傳感器和所述人造光源的控制器,當(dāng)所述傳感器感應(yīng)到的太陽(yáng)光少于穿到所述殼體的內(nèi)部的太陽(yáng)光的預(yù)期量時(shí)所述控制器能啟動(dòng)所述人造光源。在進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,和設(shè)置在所述殼體的外側(cè)用于朝向所述殼體的內(nèi)部引導(dǎo)光的反射兀件。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的方法并且所述方法包括提供一容器,該容器容納水并且包括至少部分地定位在所述容器內(nèi)的媒介,所述媒介包括長(zhǎng)形構(gòu)件和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件延伸的多個(gè)環(huán)形構(gòu)件,在所述容器內(nèi)培養(yǎng)微生物,從所述容器取走水和第一部分微生物并且將第二部分微生物留在所述媒介上,用不包含該微生物的水再填充所述容器,和在再填充后的容器內(nèi)從保留在所述媒介上的第二部分微生物培養(yǎng)微生物。

在另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的方法并且所述方法包括提供容器,該容器容納水并且包括至少部分地定位在所述容器內(nèi)的媒介,在所述容器內(nèi)培養(yǎng)微生物,從所述容器取走基本全部的水和第一部分微生物并且將第二部分微生物留在所述媒介上,用不包含微生物的水再填充所述容器,和在所述再填充后的容器內(nèi)從保留在所述媒介上的第二部分微生物培養(yǎng)微生物。在再另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的方法并且所述方法包括提供一殼體,該殼體具有大于寬度尺寸的高度尺寸,通過與容器相關(guān)聯(lián)的水入口將水提供到所述容器中,通過與所述容器相關(guān)聯(lián)的氣體入口將氣體提供到所述容器中,將多個(gè)媒介段提供在所述容器中,所述多個(gè)媒介段在大體豎直方向上延伸并且彼此間隔開,和在所述容器中培養(yǎng)微生物,第一濃度的微生物被所述多個(gè)媒介段支撐并且第二濃度的微生物懸浮在水中,微生物的所述第一濃度大于微生物的所述第二濃度。在更另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括具有大于寬度尺寸的高度尺寸的殼體,所述殼體適于容納水和微生物,與所述殼體相關(guān)聯(lián)用以將氣體引入到所述容器中的氣體入口,與所述殼體相關(guān)聯(lián)用以將水引入到所述容器中的水入口,和多個(gè)媒介段,所述多個(gè)媒介段至少部分地設(shè)置在所述殼體內(nèi)、在大體豎直方向上延伸并且彼此間隔開,第一濃度的微生物被所述多個(gè)媒介段支撐并且第二濃度的微生物懸浮在水中,微生物的所述第一濃度大于微生物的所述第二濃度。在進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的系統(tǒng)并且所述系統(tǒng)包括第一容器,所述第一容器用于容納水且用于在所述第一容器內(nèi)培養(yǎng)微生物,第二容器,所述第二容器用于容納水且用于在所述第二容器內(nèi)培養(yǎng)微生物,和管道,所述管道使所述第一容器和所述第二容器互相連接用以將從所述第一容器出來的氣體輸送到所述第二容器中。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,限定在所述殼體中的第一開口,在第一壓力下通過所述第一開口將水引入到所述殼體中,和限定在所述殼體中的第二開口,在第二壓力下通過所述第二開口將水引入到所述殼體中,所述第一壓力大于所述第二壓力。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的方法并且所述方法包括提供包括第一開口和第二開口的殼體,在所述殼體中培養(yǎng)微生物,在第一壓力下通過所述第一開口將水引入到所述殼體中,和在第二壓力下通過所述第二開口將水引入到所述殼體中,所述第一壓力大于所述第二壓力。在另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的系統(tǒng)并且所述系統(tǒng)包括用于容納水和微生物的容器,和用于容納流體的管道,所述管道設(shè)置成接觸所述容器的水,并且所述流體的溫度不同于所述水的溫度用以改變所述水的溫度。在再另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的方法并且所述方法包括提供用于容納水的容器,將框架至少部分地設(shè)置在所述容器內(nèi),將媒介連接到所述框架,在所述容器內(nèi)在所述媒介上培養(yǎng)微生物,以第一速度移動(dòng)所述框架和所述媒介,以不同于所述第一速度的第二速度移動(dòng)所述框架和所述媒介,從所述容器取走一部分包含培養(yǎng)的微生物的水,和將額外的水引入到所述容器中以替換取走的水。在更另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的系統(tǒng)并且所述系統(tǒng)包括第一容器,所述第一容器用于容納水和用于在其內(nèi)培養(yǎng)第一種類的微生物,第二容器,所述第二容器 用于容納水和用于在其內(nèi)培養(yǎng)第二種類的微生物,所述第一種類的微生物不同于所述第二種類的微生物,第一管道,所述第一管道連接到所述第一容器用以將來自于氣源的氣體傳送到所述第一容器,和第二管道,所述第二管道連接到所述第二容器用以將來自于氣源的氣體傳送到所述第二容器。在進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的系統(tǒng)并且所述系統(tǒng)包括第一容器,所述第一容器用于容納水和用于培養(yǎng)第一種類的微生物,第二容器,所述第二容器用于容納水和用于培養(yǎng)第一種類的微生物。第一管道,所述第一管道連接到所述第一容器用以將來自于氣源的氣體傳送到所述第一容器,和第二管道,所述第二管道連接到所述第二容器用以將來自于所述氣源的氣體傳送到所述第二容器,所培養(yǎng)的第一部分微生物用來制造第一產(chǎn)品并且所培養(yǎng)的第二部分微生物用來制造第二產(chǎn)品。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的系統(tǒng)并且所述系統(tǒng)包括第一容器,所述第一容器用于容納水和用于在其內(nèi)培養(yǎng)第一種類的微生物,第二容器,所述第二容器用于容納水和用于在其內(nèi)培養(yǎng)第二種類的微生物,所述第一種類的微生物不同于所述第二種類的微生物,第一管道,所述第一管道連接到所述第一容器用以將氣體傳送到所述第一容器,所述氣體源自于氣源,和第二管道,所述第二管道連接到所述第二容器用以將氣體傳送到所述第二容器,所述氣體源自于所述氣源,并且在所述第一容器中培養(yǎng)的所述第一種類的微生物用來制造第一產(chǎn)品并且在所述第二容器中培養(yǎng)的所述第二種類的微生物用來制造第二產(chǎn)品。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,所述殼體包括用于允許光穿到所述殼體的內(nèi)部的側(cè)壁,和與所述側(cè)壁相關(guān)聯(lián)用以抑制至少一個(gè)波長(zhǎng)的光穿過所述側(cè)壁的紫外線抑制器。在另一例子中,提供一種用于在微生物的培養(yǎng)期間收獲游離氧的方法并且所述方法包括提供用于容納水的容器,所述容器包括框架和由所述框架支撐的媒介,將氣體引入到所述容器中,在所述容器內(nèi)培養(yǎng)微生物,用驅(qū)動(dòng)構(gòu)件移動(dòng)所述框架和媒介以從所述媒介逐出游離氧,所述游離氧是由培養(yǎng)微生物產(chǎn)生的,和從所述容器取走逐出的游離氧。在再另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的系統(tǒng)并且所述系統(tǒng)包括用于容納水和微生物的第一容器,所述第一容器包括大于水平尺寸的豎直尺寸,用于容納水和微生物的第二容器,所述第二容器包括大于水平尺寸的豎直尺寸,并且所述第二容器設(shè)置在所述第一容器之上,將氣體提供到所述第一和第二容器用以有助于在所述第一和第二容器內(nèi)培養(yǎng)微生物的氣源,和將水提供到所述第一和第二容器用以有助于在所述第一和第二容器內(nèi)培養(yǎng)微生物的水源。在更另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,至少部分地設(shè)置在所述殼體內(nèi)并且包括與第二部分間隔開的第一部分的框架,連接到所述框架的第一和第二部分并且在所述框架的第一和第二部分之間延伸的第一媒介段,第一部分微生物被所述第一媒介段支撐,和連接到所述框架的第一和第二部分并且在所述框架的第一和第二部分之間延伸的第二媒介段,第二部分微生物被所述第二媒介段支撐,并且所述第一媒介段與所述第二媒介段間隔開。在進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并 且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,至少部分地定位在所述殼體內(nèi)的框架,連接到所述框架以移動(dòng)所述框架的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件,被所述框架支撐并且在培養(yǎng)期間為微生物提供支撐的媒介,和用于將光提供到所述殼體的內(nèi)部的人造光源。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,至少部分地定位在所述殼體內(nèi)的框架,被所述框架支撐并且在培養(yǎng)期間為微生物提供支撐的媒介,用于將光提供到所述殼體的內(nèi)部的第一人造光源,和用于將光提供到所述殼體的內(nèi)部的第二人造光源,所述第一和第二人造光源是單獨(dú)的光源。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,至少部分地設(shè)置在所述殼體內(nèi)的框架,被所述框架支撐并且在培養(yǎng)期間為微生物提供支撐的媒介,和布置在所述殼體的外部并且用于將光提供到所述殼體的內(nèi)部的人造光源,所述人造光源包括構(gòu)件和連接到所述構(gòu)件用以發(fā)射光的發(fā)光元件,并且所述構(gòu)件是可朝向所述殼體和遠(yuǎn)離所述殼體地移動(dòng)的。在另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,連接到所述殼體并且至少部分地圍繞所述殼體的至少部分不透明的外壁,所述至少部分不透明的外壁抑制光從其穿過并照射到所述殼體的內(nèi)部,至少部分地布置在所述殼體內(nèi)的框架,被所述框架支撐并且在培養(yǎng)期間為微生物提供支撐的媒介,和連接到所述殼體和所述外壁以將光從所述容器的外部傳遞到所述殼體的內(nèi)部的光元件。在再另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的至少部分不透明的殼體,所述至少部分不透明的殼體抑制光穿過其并到達(dá)所述殼體的內(nèi)部,至少部分地設(shè)置在所述殼體內(nèi)的框架,被所述框架支撐并且在培養(yǎng)期間為微生物提供支撐的媒介,和連接到所述殼體以將光從所述殼體的外部傳遞到所述殼體的內(nèi)部的光兀件。在更另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,和設(shè)置在所述殼體的外側(cè)并且可相對(duì)于所述殼體在第一位置和第二位置之間移動(dòng)的構(gòu)件,當(dāng)處于所述第一位置時(shí)所述構(gòu)件至少部分地圍繞所述殼體的第一部分,當(dāng)處于所述第二位置時(shí)所述構(gòu)件至少部分地圍繞所述殼體的第二部分,所述第一部分大于所述第二部分。
在進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的方法并且所述方法包括以下步驟提供用于容納水和微生物的容器,所述容器包括至少部分地設(shè)置在所述容器內(nèi)的媒介,在所述媒介上培養(yǎng)微生物,從所述容器取走至少一部分水同時(shí)將微生物保持在所述媒介上,和將取走的水的至少一部分再放回到所述容器中。在更進(jìn)一步的例子中, 提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,限定在所述殼體中用以允許氣體進(jìn)入所述殼體的入口,與所述入口相關(guān)聯(lián)的閥,所述閥調(diào)節(jié)流入到所述殼體中的氣體,至少部分地布置在所述殼體內(nèi)以檢測(cè)容納在所述殼體中的水的PH水平的PH傳感器。和電連接到所述閥和所述PH傳感器的控制器,所述控制器依靠所述PH傳感器檢測(cè)到的所述水的PH水平控制所述閥。在更進(jìn)一步的例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括用于容納水和微生物的殼體,和至少部分地設(shè)置在所述殼體內(nèi)并且包括用于將浮力提供給所述框架的浮動(dòng)裝置的框架。在另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)藻類的系統(tǒng)并且所述系統(tǒng)包括容器,所述容器具有設(shè)置在其內(nèi)的媒介,所述媒介提供供藻類在其內(nèi)生長(zhǎng)的棲息地。所述媒介也能擦拭所述容器的內(nèi)部以從所述容器的內(nèi)部掃掉藻類。而且,所述媒介可以是環(huán)形索媒介。所述媒介可以懸置在所述容器內(nèi)的框架上并且所述框架可以是可轉(zhuǎn)動(dòng)的。可以以包括第一較慢速度和第二較快速度的多種速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架,以所述第一較慢速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述媒介和支撐在所述媒介上的藻類從而控制所述藻類暴露到太陽(yáng)光的時(shí)間,以所述第二較快速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架和所述藻類從而從所述媒介逐出所述藻類。所述系統(tǒng)可以包括用于有助于從所述媒介取走所述藻類的沖洗系統(tǒng)。例如,所述沖洗系統(tǒng)可以包括噴射所述媒介和支撐在其上的所述藻類以從所述媒介逐出所述藻類的高壓噴射設(shè)備。在噴射期間所述框架和所述媒介可以轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步地,所述系統(tǒng)可以包括人造光系統(tǒng)以將與直射太陽(yáng)光不同的光提供到所述容器。例如,所述人造光系統(tǒng)可以使自然太陽(yáng)光改變方向以朝向所述容器或者可以提供人造光。更進(jìn)一步地,所述系統(tǒng)可以包括用于影響所述容器的溫度和接觸所述容器的光的量的環(huán)境控制裝置。在再另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的容器并且所述容器包括適于容納液體的殼體,至少部分地設(shè)置在所述殼體內(nèi)的多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的框架,各框架包括第一部分、與所述第一部分間隔開的第二部分、至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并且被所述第一和第二部分支撐并在所述第一和第二部分之間延伸的媒介、和連接到所述第一部分和所述第二部分中的至少一個(gè)的翼片。所述容器也包括至少一個(gè)用于轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并適于被所述多個(gè)框架的翼片中的至少一個(gè)接合的光元件。在更另一例子中,提供一種用于培養(yǎng)微生物的系統(tǒng)并且所述系統(tǒng)包括限定適于容納液體的腔的壁,至少部分地設(shè)置在所述腔內(nèi)的多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的框架,各框架包括第一部分、與所述第一部分間隔開的第二部分、至少部分地設(shè)置在所述腔內(nèi)并且被所述第一和第二部分支撐并在所述第一和第二部分之間延伸的媒介、和連接到所述第一部分和所述第二部分中的至少一個(gè)的翼片。所述系統(tǒng)也包括用于將所述腔內(nèi)的液體移動(dòng)到與所述框架的翼片相接合以轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架的液體移動(dòng)組件。


圖I是代表性的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的不意圖;圖2是另一代表性的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的示意圖;圖3是沿著圖I和2中所示的系統(tǒng)的容器的縱平面截取的橫截面圖;圖4是圖3中所示的容器的分解圖;圖5是圖3中所示的容器的連接板的頂部透視圖;
圖6是用于用在圖3中所示的容器中的代表性的媒介的一部分的前視圖;圖7是圖6中所示的代表性的媒介的后視圖;圖8是圖6中所示的代表性的媒介的前視圖,其中具有支撐構(gòu)件;圖9是用于用在圖3中所示的容器中的另一代表性的媒介的正視圖;圖10是圖9中所示的代表性的媒介的頂視圖;圖11是用于用在圖3中所示的容器中的進(jìn)一步的代表性的媒介的正視圖;圖12是圖11中所示的代表性的媒介的頂視圖;圖13是用于用在圖3中所示的容器中的再另一代表性的媒介的正視圖;圖14是圖13中所示的代表性的媒介的頂視圖;圖15是用于用在圖3中所示的容器中的更另一代表性的媒介的正視圖;圖16是圖15中所示的代表性的媒介的頂視圖;圖17是用于用在圖3中所示的容器中的更進(jìn)一步的代表性的媒介的正視圖;圖18是圖17所示的代表性的媒介的頂視圖;圖19是用在圖3所示的容器中的另一代表性的媒介的正視圖;圖20是用在圖3所示的容器中的進(jìn)一步的代表性的媒介的正視圖;圖21是用在圖3所示的容器中的再另一代表性的媒介的正視圖;圖22是用在圖3所示的容器中的更另一代表性的媒介的正視圖;圖23是用在圖3所示的容器中的進(jìn)一步的代表性的媒介的正視圖;圖24是圖5中所示的容器的連接板的一部分的頂部透視圖,其中媒介安裝到所述連接板并且用線示意性地表示媒介的一部分;圖25是沿著圖3中的線25-25截取的容器的橫截面圖;圖26是沿著圖25中的線26_26截取的橫截面圖;圖27是圖3中所示的容器的襯套的頂部透視圖;圖28是圖3中所示的容器的襯套的可選實(shí)施例的頂視圖;圖29是圖3中所示的容器的襯套的另一實(shí)施方式的頂視圖;圖30是容器和代表性的人造光系統(tǒng)的頂部透視圖;圖31是沿著圖30中的線31-31截取的橫截面圖;圖32是沿著容器和另一代表性的人造光系統(tǒng)的縱平面截取的橫截面圖;圖33是圖32中所示的容器和人造光系統(tǒng)的一部分的放大圖;圖34是圖32中所示的容器和人造光系統(tǒng)的一部分的放大圖,示出了擦拭所述人造光系統(tǒng)的一部分的另一種方式;圖35是沿著圖32中所示的容器和人造光系統(tǒng)的縱平面截取的橫截面圖,示出了擦拭所述人造光系統(tǒng)的一部分的再另一種方式;圖36是圖35中所示的容器和人造光系統(tǒng)的一部分的放大圖37是圖35中所示的容器和框架支撐裝置的一部分的頂部透視圖;圖38是圖37中所示的框架支撐裝置的頂視圖;圖39是圖38的放大部分;圖40是沿著圖38中的線40-40截取的框架支撐裝置的橫截面圖;圖41是圖40的放大部分;圖42是沿著圖37中所示的容器和框架支撐裝置的縱平面截取的橫截面圖;圖43是沿著容器的縱平面截取的部分橫截面圖,所述容器包括用于支撐容器的框架的浮動(dòng)裝置(以截面圖示出); 圖44是圖43中所示的浮動(dòng)裝置的正視圖;圖45是圖43中所示的浮動(dòng)裝置的頂視圖;圖46是圖43中所示的浮動(dòng)裝置的頂視圖,包括代表性的側(cè)向支撐板;圖47是沿著包括另一代表性的浮動(dòng)裝置的容器的縱平面截取的容器的部分橫截面圖;圖48是沿著縱平面截取的容器的部分橫截面圖,該容器包括進(jìn)一步的代表性的浮動(dòng)裝置;圖49是沿著圖48中所示的容器和浮動(dòng)裝置的水平面截取的橫截面圖;圖50是沿著另一代表性的可選容器的縱平面截取的部分橫截面圖;圖51是圖50中所示的容器和代表性的可選驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分的頂部透視圖;圖52是圖50中所示的容器的一部分的底部透視圖;圖53是圖50中所示的容器的一部分的頂部透視圖;圖54是沿著容器和再另一代表性的人造光系統(tǒng)的縱平面截取的橫截面圖;圖55是圖54中所示的容器和人造光系統(tǒng)的一部分的放大圖;圖56是沿著圖54中所示的人造光系統(tǒng)的代表性的光元件的水平面截取的橫截面圖;圖57是沿著圖54中所示的人造光系統(tǒng)的另一代表性的光元件的水平面截取的橫截面圖;圖58是沿著圖54中所示的人造光系統(tǒng)的再另一代表性的光元件的水平面截取的橫截面圖;圖59是沿著圖54中所示的人造光系統(tǒng)的更另一代表性的光元件的水平面截取的橫截面圖;圖60是沿著容器和進(jìn)一步代表性的人造光系統(tǒng)的縱平面截取的橫截面圖;圖61是另一代表性的人造光系統(tǒng)的部分側(cè)視圖;圖62是再另一代表性的人造光系統(tǒng)的部分側(cè)視圖;圖63是更另一代表性的人造光系統(tǒng)的側(cè)視圖;圖64是圖63中所示的人造光系統(tǒng)的前視圖;圖65是進(jìn)一步代表性的人造光系統(tǒng)的部分側(cè)視圖;圖66是沿著容器和更進(jìn)一步代表性的人造光系統(tǒng)的縱平面截取的部分橫截面圖;圖67是沿著圖66中的線67-67截取的橫截面圖68是沿著容器和另一代表性的人造光系統(tǒng)的水平面截取的橫截面圖;圖69是沿著容器和再另一代表性的人造光系統(tǒng)的水平面截取的橫截面圖;圖70是沿著容器和更另一代表性的人造光系統(tǒng)的水平面截取的橫截面圖;圖71是沿著容器和進(jìn)一步代表性的人造光系統(tǒng)的縱平面截取的部分橫截面圖;圖72是沿著圖71中的線72-72截取的橫截面圖;圖73是沿著容器和更進(jìn)一步代表性的人造光系統(tǒng)的水平面截取的橫截面圖;
圖74是沿著容器和再更進(jìn)一步代表性的人造光系統(tǒng)的水平面截取的橫截面圖;圖75是沿著容器和另一代表性的包括分開式的上媒介板和下媒介板的媒介框架的水平面截取的橫截面圖;圖76是沿著圖75中所示的容器和媒介框架的縱平面截取的部分橫截面圖;圖77是沿著容器和進(jìn)一步代表性的包括分開式的上媒介板和下媒介板的媒介框架的水平面截取的橫截面圖;圖78是沿著圖75中所示的容器和媒介框架的縱平面截取的橫截面圖,其中具有另一代表性的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);圖79是從圖78中的線78-78觀察的頂視圖;圖80是沿著容器和再另一代表性的媒介框架的水平面截取的橫截面圖,所述媒介框架擺動(dòng)并且包括部分地分開式的上媒介板和下媒介板;圖81是沿著容器的縱平面截取的橫截面圖,所述容器被示為具有沖洗系統(tǒng);圖82是帶有微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的代表性的溫度控制系統(tǒng)的容器的頂部透視圖;圖83是沿著容器的縱平面截取的橫截面圖,所述容器被示為具有微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的另一代表性的溫度控制系統(tǒng);圖84是容器和代表性的液體管理系統(tǒng)的一部分的正視圖;圖85是代表性的容器、代表性的環(huán)境控制裝置和用于以豎直方式支撐所述容器和所述環(huán)境控制裝置的代表性的支撐結(jié)構(gòu)的正視圖;圖86是代表性的容器和用于將容器支撐在豎直和水平之間的角度的代表性的支撐結(jié)構(gòu)的正視圖;圖87是沿著圖86中的線87-87截取的橫截面圖;圖88是代表性的容器和用于以水平方式支撐所述容器的代表性的支撐結(jié)構(gòu)的正視圖;圖89是沿著圖88中的線89-89截取的橫截面圖;圖90是沿著圖85中的線90-90截取的所述容器的一部分和所述環(huán)境控制裝置的橫截面圖,所述環(huán)境控制裝置被示為處于完全閉合位置;圖91是所述容器的一部分和所述環(huán)境控制裝置的類似于圖90中所示的那樣的橫截面圖,所述環(huán)境控制裝置被示為處于完全打開位置;圖92是所述容器的一部分和所述環(huán)境控制裝置的類似于圖90中所示的那樣的橫截面圖,所述環(huán)境控制裝置被示為處于半打開位置;圖93是所述容器的一部分和所述環(huán)境控制裝置的類似于圖90中所示的那樣的橫截面圖,所述環(huán)境控制裝置被示為處于另一半打開位置;圖94是環(huán)境控制裝置的多個(gè)代表性的方位和一天時(shí)間內(nèi)太陽(yáng)的代表性的軌跡的示意圖;圖95是所述容器的一部分和另一代表性的環(huán)境控制裝置的類似于圖90的橫截面圖,所述環(huán)境控制裝置被示為處于完全閉合位置;圖96是被示為處于第一位置的另一代表性的環(huán)境控制裝置的示意圖;圖97是圖96中所示的環(huán)境控制裝置的另一示意圖,所述環(huán)境控制裝置被示為處于第二位置或者完全打開位置;圖98是圖96中所示的環(huán)境控制裝置的再另一示意圖,所述環(huán)境控制裝置被示為處于第三位置或者部分打開位置;圖99是圖96中所示的環(huán)境控制裝置的進(jìn)一步的示意圖,所述環(huán) 境控制裝置被示為處于第四位置或者另一部分打開位置;圖100是包括代表性的人造光系統(tǒng)的環(huán)境控制裝置的一部分的頂部透視圖;圖101是沿著圖100中的線101-101截取的所述代表性的人造光系統(tǒng)的橫截面圖;圖102是包括另一代表性的人造光系統(tǒng)的環(huán)境控制裝置的一部分的頂部透視圖;圖103是沿著圖102中的線103-103截取的所述代表性的人造光系統(tǒng)的橫截面圖;圖104是另一代表性的實(shí)施方式的容器的頂部透視圖;圖105是沿著圖104中的線105-105截取的橫截面圖;圖106是類似于圖105的橫截面圖,示出了再另一代表性的實(shí)施方式的容器;圖107是類似于圖105的橫截面圖,示出了更另一代表性的實(shí)施方式的容器和人造光系統(tǒng);圖108是另一代表性的容器的頂部透視圖;圖109是圖108中所示的容器的頂視圖,被示為去除掉了蓋和支撐結(jié)構(gòu)的一部分;圖110是圖108中所示的容器的一部分的頂部透視圖;圖111是圖108中所示的容器的媒介框架的頂部透視圖;圖112是圖111中所示的媒介框架的正視圖;圖113是圖108中所示的容器的一部分的放大的頂視圖,這個(gè)視圖示出了光元件和處于第一位置的一對(duì)擦拭件;圖114是類似于圖113的頂視圖的放大的頂視圖,示出了所述光元件和處于第二位置的所述一對(duì)擦拭件;圖115是類似于圖113的頂視圖的放大的頂視圖,示出了所述光元件和處于第三位置的所述一對(duì)擦拭件;圖116是類似于圖113的頂視圖的放大的頂視圖,示出了所述光元件和處于第四位置的所述一對(duì)擦拭件;圖117是類似于圖113的頂視圖的放大的頂視圖,示出了處于第五位置的所述光元件和所述一對(duì)擦拭件;圖118是類似于圖113的頂視圖的放大的頂視圖,示出了所述光元件和處于第六位置的所述一對(duì)擦拭件;
圖119是類似于圖113的頂視圖的放大的頂視圖,示出了所述光元件和處于第七位置的所述一對(duì)擦拭件;圖120是圖108中所示的容器的框架的另一代表性的連接板的頂視圖;圖121是圖120的框架的頂部透視圖,其中示出了圖120的連接板處于上部連接板位置和下部連接板位置;圖122是微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的代表性的系統(tǒng)框圖,其中示出了控制器、容器、人造光系統(tǒng)和環(huán)境控制裝置之間的關(guān)系;圖123是流程圖,示出了操作微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的代表性的方式;圖124是流程圖,示出了操作微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的另一代表性 的方式;圖125是流程圖,示出了操作微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的再另一代表性的方式;圖126是流程圖,示出了操作微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的進(jìn)一步的代表性的方式;圖127是沿著垂直于代表性的可選容器的縱向長(zhǎng)度的平面截取的橫截面圖,這個(gè)代表性的容器具有大體上正方形的形狀;圖128是沿著垂直于另一代表性的可選容器的縱向長(zhǎng)度的平面截取的橫截面圖,這個(gè)代表性的容器具有大體上長(zhǎng)方形的形狀;圖129是沿著垂直于再另一代表性的可選容器的縱向長(zhǎng)度的平面截取的橫截面圖,這個(gè)代表性的容器具有大體上三角形的形狀;圖130是沿著垂直于更另一代表性的可選容器的縱向長(zhǎng)度的平面截取的橫截面圖,這個(gè)代表性的容器具有大體上卵形的形狀;圖131是通常被稱作跑道的進(jìn)一步的代表性的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的頂視圖;圖132是沿著圖131中的線132-132截取的橫截面圖;圖133是類似于圖132的橫截面圖并且被示為具有另一代表性的框架基底;圖134是進(jìn)一步代表性的框架基底的側(cè)視圖;圖135是類似于圖132的部分橫截面圖并且被示為具有另一代表性的框架和連接板;圖136是圖131的代表性的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的頂視圖,被示為具有另一代表性的移動(dòng)水的方式;圖137是圖131的代表性的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的頂視圖,被不為具有再另一代表性的移動(dòng)水的方式;圖138是圖131的代表性的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的頂視圖,被示為具有進(jìn)一步代表性的移動(dòng)水的方式;圖139是通常被稱作跑道的再另一代表性的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的頂視圖;圖140是更另一代表性的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的頂視圖,示出了布置在水體內(nèi)的多個(gè)跑道;和圖141進(jìn)一步代表性的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的示意圖。在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任何獨(dú)立的特征和實(shí)施方式之前,將會(huì)理解,本發(fā)明在它的應(yīng)用方面不被限定到在下面的描述中闡述的或者在附圖中示出的部件的構(gòu)建和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能具有其它實(shí)施方式并且能以多種方式執(zhí)行或?qū)崿F(xiàn)。而且,應(yīng)當(dāng)理解,這里所使用的措詞和術(shù)語(yǔ)是為了描述的目的并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限定性的。
具體實(shí)施例方式參考圖1,示出了用于培養(yǎng)微生物的代表性的系統(tǒng)20。所述系統(tǒng)20能培養(yǎng)多種類型的微生物,諸如藻類或微藻類。可由于多種原因而培養(yǎng)微生物,原因包括,例如,食用產(chǎn)品、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)品、水產(chǎn)養(yǎng)殖、動(dòng)物飼料、保健食品、藥物、化妝品、肥料、燃料產(chǎn)品諸如生物燃料包括,例如生物質(zhì)原油、丁醇、乙醇、航空燃料、氫、沼氣、生物柴油等??梢耘囵B(yǎng)的微生物的例子包括用于生產(chǎn)用于健康和食品增補(bǔ)劑的多不飽和脂肪酸的三角褐指藻;用于生產(chǎn)用于抗腫瘤劑的海洋大環(huán)內(nèi)酯(Amphidinolides)和前溝藻素(amphidinins)的前溝藻;用于生產(chǎn)用于抗真菌劑的goniodomins的平野-亞歷山大藻(Alexandrium hiranoi);用于生產(chǎn)是彈性蛋白酶抑制劑的褐變抑制劑(oscillapeptin)的阿氏顫藻(Oscillatoriaagardhii)等等。盡管由于多種原因和用途,本培養(yǎng)系統(tǒng)20能 培養(yǎng)多種微生物,但是代表性的培養(yǎng)系統(tǒng)20的下面的描述將被描述為它涉及用于燃料產(chǎn)品的藻類的培養(yǎng),并且這種描述不旨在是對(duì)本發(fā)明的限制。從這個(gè)代表性的系統(tǒng)20收獲的藻類經(jīng)歷處理以生產(chǎn)燃料,諸如生物柴油燃料、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)用燃料、和由從微生物提煉的脂類制造的其它產(chǎn)品。如同上面所指出的那樣,在系統(tǒng)20中可以培養(yǎng)多種藻類種類,包括淡水和鹽水種類,以生產(chǎn)用作燃料的油。代表性的藻類種類包括布朗葡萄藻、牟氏角毛藻、萊茵衣藻、普通小球藻、蛋白核小球藻、綠球藻、雙杜氏鹽藻、杜氏鹽藻、杜氏藻、細(xì)小裸藻、雨生紅球藻、金藻、微擬球藻、舟形藻、Neochlorisoleoabundans、紫球藻、三角褐指藻、小定鞭金藻、Scenedes Musdimorphus、二形柵藻、斜生柵藻、四尾柵藻、極大螺旋藻、純頂螺旋藻、水棉屬綠藻、聚球藻、Tetraselmis maculata、干扁藻等。對(duì)于這些和其它藻類種類,為了生產(chǎn)大量的燃料和/或消耗大量的二氧化碳,高油含量和/或減緩二氧化碳的能力是所期望的。不同類型的藻類需要不同類型的環(huán)境條件以有效地生長(zhǎng)。大多數(shù)類型的藻類必需在水(淡水或鹽水)中培養(yǎng)。其它所需要的條件取決于藻類的類型。例如,一些類型的藻類可能需要在將光、二氧化碳、和少量礦物質(zhì)外加到水中的情況下培養(yǎng)。這種礦物質(zhì)可以包括,例如,氮和磷。為了正確地培養(yǎng),其它類型的藻類可能需要其它類型的添加劑。繼續(xù)參考圖1,所述系統(tǒng)20包括氣體管理系統(tǒng)24、液體管理系統(tǒng)28、多個(gè)容器32、藻類收集處理設(shè)備36、人造光系統(tǒng)37 (參見圖30-80和100-107)、就地清潔或沖洗系統(tǒng)38 (參見圖81),和可編程邏輯控制器40 (參見圖122)。所述氣體管理系統(tǒng)24包括至少一個(gè)二氧化碳源44,其能是多種源中的一種或多種。例如,二氧化碳源44可以是從工業(yè)工廠、制造工廠、燃料動(dòng)力設(shè)備產(chǎn)生的排放物,從廢水處理工廠產(chǎn)生的副產(chǎn)品,或者是加壓二氧化碳罐,等等。代表性的工業(yè)和制造工廠包括,例如,電廠、乙醇廠、水泥廠、煤燃燒廠等等。優(yōu)選為,來自二氧化碳源44的氣體不包含中毒程度的二氧化硫或其它有毒氣體和化合物,諸如重金屬化合物,其可能抑制微生物的生長(zhǎng)。如果從源排出的氣體包含二氧化硫或其它有毒氣體或材料,優(yōu)選為在引入到所述容器32中之前凈化或純化所述氣體。所述氣體管理系統(tǒng)24以進(jìn)給流將二氧化碳引入到所述容器32。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述進(jìn)給流可以包括體積百分比在大約10%和大約12%之間的二氧化碳。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述進(jìn)給流可以包括體積百分比為大約99%的二氧化碳。這種高百分比的二氧化碳可能由多種不同的源產(chǎn)生,其中一個(gè)可以是乙醇制造工廠??蛇x地,所述進(jìn)給流可以包括其它體積百分比的二氧化碳并且仍然在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。在二氧化碳源自于工業(yè)或制造排放物、機(jī)器排放物,或者來自于廢水處理廠的副產(chǎn)品的情形中,所述系統(tǒng)20為了有用的目的重復(fù)利用二氧化碳而不是允許二氧化碳釋放到大氣中。用于所述系統(tǒng)20的二氧化碳源44能是單個(gè)源44,多個(gè)類似源44(舉例來說,多個(gè)工業(yè)工廠),或多個(gè)不同源44 (舉例來說,工業(yè)工廠和廢水處理廠)。所述氣體管理系統(tǒng)24包括將源自于二氧化碳源44的二氧化碳輸送到各個(gè)容器32的管道網(wǎng)48。在一些實(shí)施方式中,在所述氣體管理系統(tǒng)24將二氧化碳引入到容器32中之前,來自容器32的排出物可以濾過和/或穿過冷卻噴射塔用以冷卻并且被引入到溶液中。在圖I中所示的代表性的實(shí)施方式中,所述容器32經(jīng)由管 48并聯(lián)在一起。如同在所示的代表性的實(shí)施方式中所描繪的那樣,管道網(wǎng)48包括主進(jìn)入管48A和多個(gè)副進(jìn)入分支48B,副進(jìn)入分支48B從所述主進(jìn)入管48A延伸并且將二氧化碳從所述主進(jìn)入管48A供應(yīng)到所述多個(gè)容器32中的每一個(gè)。所述副進(jìn)入分支48B連接到所述容器32的底部并且將二氧化碳釋放到大體上充滿水的容器32的內(nèi)部。當(dāng)引入到所述容器32中時(shí),二氧化碳在水中呈氣泡的形式并且上升通過水到達(dá)所述容器32的頂部。在一些例子中,用于引入二氧化碳的預(yù)期的壓力范圍是大約25-50磅每平方英寸(psi)。所述氣體管理系統(tǒng)24可以包括位于所述容器32的底部的氣體噴頭、擴(kuò)散器、氣泡分配器、水飽和氣注入器,或其它裝置以將二氧化碳?xì)馀菀氲剿鋈萜?2中并且使二氧化碳在整個(gè)容器中更均勻地分布。此外,其它氣體噴頭、擴(kuò)散器、氣泡分配器、或其它裝置可以可增量式地(incrementally)布置在容器32內(nèi)并且沿著容器32的高度布置以在多個(gè)高度位置處將二氧化碳?xì)馀菀氲饺萜?2中。引入到容器32中的二氧化碳至少部分被容器32內(nèi)的處于生長(zhǎng)和培養(yǎng)處理中的藻類消耗。結(jié)果是,與引入到容器32中的二氧化碳相比,從容器32中排出的二氧化碳較少。在一些實(shí)施方式中,所述氣體管理系統(tǒng)24必要時(shí)可以包括氣體預(yù)過濾元件、冷卻元件和有毒氣體凈化元件。所述氣體管理系統(tǒng)24進(jìn)一步包括氣體排出管52。如同上面所描述的那樣,未被容器32內(nèi)的藻類消耗的二氧化碳沿著容器32向上移動(dòng)并且積聚在各個(gè)容器32的上部區(qū)域中。在藻類經(jīng)歷光合作用過程時(shí)藻類消耗二氧化碳,所述光合作用過程對(duì)于培養(yǎng)藻類來說是必需的。光合作用過程的副產(chǎn)品是由藻類產(chǎn)生的氧,其被釋放到容器32的水中并且可以停留或集結(jié)在媒介110和藻類上,或者可以上升并且積聚在容器32的頂部區(qū)域處。水和容器32中的高氧含量可能引起氧抑制,其抑制藻類消耗二氧化碳并且最終抑制光合作用過程。因此,期望排出積聚在所述容器32的頂部的氧和其它氣體。能以多種方式從容器32排出所積聚的二氧化碳和氧,所述方式包括,例如,排放到環(huán)境、排回到主氣體管中用以重復(fù)利用,排到工業(yè)工廠中用作用于燃燒過程諸如給工業(yè)工廠供電的燃料,或者排到能吸收額外的二氧化碳的進(jìn)一步的過程中。應(yīng)當(dāng)理解,所示的代表性的系統(tǒng)20在凈化或消耗存在于進(jìn)入氣體中的二氧化碳方面是有效的。因此,排出的氣體具有的二氧化碳量相對(duì)低并且能被安全地排到環(huán)境中??蛇x地,排出的氣體能被重新發(fā)送到主氣體管,在那里排出的氣體與存在于所述主氣體管中的氣體混合用以重新引入到容器32中。進(jìn)一步地,排出的氣體的一部分能被排到環(huán)境并且氣體的一部分能被重新引入到主氣體管中或者被發(fā)送到進(jìn)一步的處理中。
所述液體管理系統(tǒng)28包括水源54、管網(wǎng)和至少一個(gè)泵64,管網(wǎng)包括將水輸送到所述容器32的進(jìn)水管56、從容器32排出水和藻類的出水管60。所述泵64控制引入到所述容器32中的水的量和從所述容器32排出的水的量以及將水引入到所述容器32中的速度和從所述容器32排出水的速度。在一些實(shí)施方式中,所述液體管理系統(tǒng)28可以包括兩個(gè)泵,一個(gè)用于控制將水引入到所述容器32中并且一個(gè)用于控制從所述容器32排出水和藻類。所述液體管理系統(tǒng)28也可以包括水回收管68,水回收管68將用過的水重新引入返回到進(jìn)水管56中,所述用過的水先前被從所述容器32排出并且被過濾以去除掉藻類。所述系統(tǒng)20之內(nèi)的水的這種重復(fù)利用減少了培養(yǎng)藻類所需要的新水的量并且可以為后批藻類的培養(yǎng)提供藻類播種(seeding)。多個(gè)容器32用來在其內(nèi)培養(yǎng)藻類。所述容器32與周圍環(huán)境密封并且由控制器40通過氣體和液體管理系統(tǒng)24、28以及下面更詳細(xì)地描述的其它部件 來控制所述容器32的內(nèi)部環(huán)境。參考圖122,所述控制器40包括人造光控制器300,具有操作定時(shí)器304和移除計(jì)時(shí)器306的馬達(dá)控制器302,溫度控制器308,液體控制器310,氣體控制器312,和環(huán)境控制裝置(ECD)控制器313。將在下面更詳細(xì)地描述所述控制器40的與所述微生物培養(yǎng)系統(tǒng)20的部件相關(guān)的操作。在代表性的實(shí)施方式中,所述控制器40可以是Allen BradleyCompactLogix可編程邏輯控制器(PLC)??商鎿Q地,所述控制器40可以是用于以這里所描述的方式控制所述系統(tǒng)20的其它類型的裝置。在一些實(shí)施方式中,所述容器32以豎直的方式被定向并且可以被以相對(duì)緊密地并排在一起的方式排列以有效地利用空間,并且例如,容器具有3英寸到125+英尺的寬度或直徑,和6到30+英尺的高度。例如,一英畝土地可以包括大約2000到2200個(gè)具有24英寸的直徑的容器。在其它實(shí)施方式中,所述容器一個(gè)堆疊在另一個(gè)之上以提供空間的更有效的利用。在容器被堆疊在一起的這種實(shí)施方式中,引入到底部容器的氣體可以上升通過所述底部容器,當(dāng)?shù)竭_(dá)所述底部容器的頂部時(shí),可以被輸送到設(shè)置在所述底部容器之上的容器的底部。以這種方式,可以將氣體輸送通過幾個(gè)容器從而有效地利用氣體??梢砸远喾N不同的方式豎直地支撐所述容器32。在圖85中示出了并且在下面更詳細(xì)地描述了以豎直的方式豎直地支撐所述容器32的一種代表性的方式。這種示例性的例子僅僅是以豎直方式支撐所述容器32的許多代表性的方式中的一種并且不旨在作為限制。可以預(yù)期以豎直方式支撐所述容器32的其它方式并且其也在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。此外,可以以除了豎直之外的方位支撐容器32。例如,圖86和87示出了以豎直和水平之間的代表性的角度支撐容器32的代表性的方式。這個(gè)示例性的例子僅僅是以豎直和水平之間的角度支撐容器32的許多代表性的方式中的一種,并且所示的代表性的角度僅僅是可以以其支撐容器32的許多代表性的角度中的一個(gè)。這種代表性的支撐方式和角度不旨在作為限制??梢灶A(yù)期得到以豎直和水平之間的角度和其它代表性的角度支撐容器32的其它方式,并且其在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。也例如,圖88和89示出了水平地支撐容器32的代表性的方式。這個(gè)示例性的例子僅僅是水平地支撐容器32的許多代表性的方式中的一種并且不旨在作為限制??梢灶A(yù)期得到水平地支撐容器32的其它方式,并且其在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。光能或光子是用在藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20中的光合作用過程的重要因素。光子可以源自于太陽(yáng)光或人造光源。這里所披露的一些代表性的實(shí)施方式使用太陽(yáng)光作為光子的源,這里所披露的其它代表性的實(shí)施方式使用人造光作為光子的源,同時(shí)再其它實(shí)施方式使用太陽(yáng)光和人造光的組合作為光子的源。關(guān)于圖I中所示的代表性的實(shí)施方式,太陽(yáng)光72是光子的源。圖I中所示的容器32被布置成接收直射太陽(yáng)光72以有助于光合作用過程,該光合作用過程有助于容器32內(nèi)的藻類的培養(yǎng)。現(xiàn)在參考圖2,示出了用于培養(yǎng)藻類的另一代表性的系統(tǒng)20并且其與圖I中所示的系統(tǒng)20具有許多相似之處,尤其是關(guān)于多個(gè)容器32、液體管理系統(tǒng)28,和控制器40。圖I和2中所示的實(shí)施方式之間的類似部件包括類似的附圖標(biāo)記。在圖2中所示的代表性的實(shí)施方式中,所述容器32通過氣體管理系統(tǒng)24,并且更具體地通過管網(wǎng)48串聯(lián)在一起,其與圖I中所示的實(shí)施方式相反,圖I的實(shí)施方式中所述容器32并聯(lián)在一起 。當(dāng)串聯(lián)在一起時(shí),所述氣體管理系統(tǒng)24包括將氣體引入到第一容器32的底部的主進(jìn)入管48A并且包括將從一個(gè)容器32排出的氣體輸送到下一個(gè)容器32的底部的多個(gè)串聯(lián)的副進(jìn)入分支48B。在到達(dá)最后一個(gè)容器32之后,通過氣體排出管52將氣體從所述容器32排到任意一個(gè)或多個(gè)環(huán)境中,重新引入到主氣體管中,或者傳送到進(jìn)一步的過程。如同上面所指出的那樣,所述氣源44可以是工業(yè)或制造工廠,其排出的氣體可以具有對(duì)一種藻類種類的培養(yǎng)來說是有害的,但是對(duì)第二種藻類種類的培養(yǎng)來說是有利的成分。在這種情形中,容器32可以經(jīng)由所述氣體管理系統(tǒng)24串聯(lián)在一起,如同上面所描述的和在圖2中所示的那樣,以適合這種排出氣體。例如,第一容器32可以容納在排出氣體中存在特定成分的情況下生長(zhǎng)旺盛的第一藻類種類并且第二容器32可以容納在排出氣體中存在所述特定成分的情況下生長(zhǎng)不旺盛的第二藻類種類。在所述第一和第二容器32串聯(lián)在一起的情況下,所述排出氣體進(jìn)入所述第一容器32并且為了培養(yǎng)的目的所述第一藻類種類基本上消耗掉了所述排出氣體的所述特定成分。然后,來自所述第一容器32的結(jié)果氣體,其基本上缺少所述特定成分,經(jīng)由所述氣體管理系統(tǒng)24被輸送到所述第二容器32,在那里為了培養(yǎng)的目的所述第二藻類種類消耗所述結(jié)果氣體。因?yàn)樗鼋Y(jié)果氣體基本上缺乏所述特定成分,所以所述氣體不抑制所述第二藻類種類的培養(yǎng)。換句話說,所述第一容器32擔(dān)當(dāng)過濾器以去除掉或者消耗掉存在于所述排出氣體中的一種或多種特定成分,所述一種或多種特定成分對(duì)于存在于后繼容器32中的其它種類的藻類來說可能是有害的。應(yīng)當(dāng)理解,所述多個(gè)容器32能以并聯(lián)和串聯(lián)相結(jié)合的方式連接在一起并且能適當(dāng)?shù)貥?gòu)造所述氣體管理系統(tǒng)24從而以串聯(lián)和并聯(lián)相結(jié)合的方式將氣體傳送到所述容器32。圖I和2中所示的并且在上面所描述的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)可以包括液體管理系統(tǒng)28,所述液體管理系統(tǒng)28允許在需要時(shí)倒空和填充單獨(dú)的容器32。這個(gè)特征是用于控制容器32的污染的有價(jià)值的辦法。如果污染發(fā)生在一個(gè)或多個(gè)容器32中,那些容器32可以被倒空并且去除掉污染。相反,在培養(yǎng)池塘系統(tǒng)中,在池塘中的任何地方的污染物都污染整個(gè)池塘,并且因此,必須清空和/或處理整個(gè)池塘。此外,圖I和2的系統(tǒng)包括獨(dú)立的容器32并且如果污染發(fā)生在其中一個(gè)容器32中,其它容器32不受影響。這樣,與培養(yǎng)池塘系統(tǒng)相t匕,圖I和2的系統(tǒng)更善于處理污染物。參考圖3-27,將更詳細(xì)地描述所述多個(gè)容器32。在這個(gè)例子中,所述多個(gè)容器32都是基本上相同的,并且因此在這里僅僅示出和描述了一個(gè)容器32。所示的和所描述的容器32僅僅是容器32的一個(gè)代表性的實(shí)施方式。所述容器32能具有不同的構(gòu)造并且能包括不同的部件。所示的容器32和伴隨的描述不意味著是限定性的。尤其參考圖3和4,所示的代表性的容器32包括圓柱形殼體76和截頭圓錐形基底80??蛇x地,所述殼體76能具有不同的形狀,下文中將參考圖127-130更詳細(xì)地描述其中的一些形狀。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述殼體76是完全透光的或透明的,因此允許相當(dāng)大量的太陽(yáng)光72穿透所述殼體76,進(jìn)入到腔84中,并且接觸容納在所述容器32之內(nèi)的藻類。在一些實(shí)施方式中,所述殼體76是半透明的以允許一些太陽(yáng)光72穿透所述殼體76并且進(jìn)入到所述腔84中。在其它實(shí)施方式中,所述殼體76可以涂有紅外線抑制劑,紫外線阻礙劑,或其它過濾涂層以抑制熱、紫外線、和/或特定波長(zhǎng)的光穿透所述殼體76并且進(jìn)入到所述容器32中。所述殼體76能由多種材料制成,例如包括,塑料(諸如聚碳酸酯)、玻璃和允許太陽(yáng)光72穿透所述殼體76的任何其它材料??梢灾瞥?所述殼體76的多種可能材料或產(chǎn)品中的一種是由新罕布什爾州(New Hampshire)的曼徹斯特市(Manchester)的Kalwall公司制造的半透明水產(chǎn)養(yǎng)殖罐。在一些實(shí)施方式中,形成所述殼體76的材料可能在正常的情況下不易于形成所述殼體76的所期望的形狀,諸如圓柱形。在這種實(shí)施方式中,所述殼體76可能想要形成卵形橫截面形狀而不是基本上圓形的橫截面形狀。為了有助于所述殼體76形成所期望的形狀,可能需要額外的部件。例如,一對(duì)支撐環(huán)可以布置在所述殼體76之內(nèi)并且固定到所述殼體76,一個(gè)接近頂部并且一個(gè)接近底部。這些支撐環(huán)是基本上圓形的并且有助于將所述殼體76形成圓柱形的形狀。此外,所述容器32的其它部件可以有助于所述殼體76形成圓柱形的形狀,諸如上和下連接板112、116,襯套200,和蓋212(下面更詳細(xì)地描述所有的這些部件)。可以用來制造所述容器殼體76的材料的例子可以包括聚碳酸酯、丙烯酸(acrylic), LEXAN (一種高耐用的聚碳酸酯樹脂熱塑性塑料),纖維增強(qiáng)塑料(FRP)、層壓復(fù)合材料(玻璃塑料疊層)、玻璃等。這種材料可以形成板片并且卷成基本上圓柱形的形狀,使得所述板片的邊緣彼此接合并且以不透氣和不透水的方式粘結(jié)、焊接或以其它方式固定在一起。當(dāng)處于靜止時(shí),這種板片可以不形成精確的圓柱形形狀,因此需要上面所描述的那種部件幫助形成所期望的形狀??蛇x地,這種材料可以被形成為所期望的圓柱形形狀,而不是被形成為板片和被卷壓。所述底部80包括開口 88,通過所述開口 88將二氧化碳?xì)怏w從所述氣體管理系統(tǒng)24注入到所述容器32中。氣閥92 (參見圖3)連接在所述氣體管理系統(tǒng)24和所述容器32的底部80之間,以選擇性地阻止或允許氣體流到所述容器32中。在一些實(shí)施方式中,所述氣閥92電連接到控制器40并且所述控制器40確定所述氣閥92何時(shí)打開和關(guān)閉。在其它實(shí)施方式中,用戶手動(dòng)操作所述氣閥92并且用戶確定所述氣閥92何時(shí)打開和關(guān)閉。繼續(xù)參考圖3和4,所述殼體76也包括與所述液體管理系統(tǒng)28流體連通的水入口 96,以便于使水流到所述容器32中。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述水入口 96布置在所述殼體76中,在所述殼體76的底部附近??商鎿Q地,所述水入口 96可以布置的更接近或者更遠(yuǎn)離所述底部。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述殼體76包括單個(gè)水入口 96??商鎿Q地,所述殼體76可以包括多個(gè)水入口 96以便于將水從多個(gè)位置注入到所述容器32中。在一些實(shí)施方式中,所述水入口 96被限定在所述容器32的底部80中而不是在殼體76中。
所述殼體76進(jìn)一步包括與所述液體管理系統(tǒng)28流體連通以便于將水流出所述容器32的多個(gè)水出口 100。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述水出口 100布置在所述殼體76的頂部附近。可替換地,所述水出口 100可以布置的更接近或者更遠(yuǎn)離所述殼體76的頂部。在一些實(shí)施方式中,所述水出口 100限定在所述容器32的底部80中。盡管所示的代表性的實(shí)施方式的殼體76包括兩個(gè)水出口 100,所述殼體76可替換地能包括單個(gè)水出口 100以有助于從所述容器32流出水。在其它實(shí)施方式中,所述開口 88能被用作供水通過其從所述容器32排出的出口或排放口,。 所述殼體76也包括與所述氣體管理系統(tǒng)24流體連通以有助于氣體流出所述容器32的氣體出口 104。在操作期間,如同上面所討論的那樣,氣體積聚在所述殼體76的頂部處,并且因此所述氣體出口 104布置在所述殼體76的頂部附近以適于氣體聚集。盡管所示的代表性的實(shí)施方式的殼體76包括單個(gè)氣體出口 104,所述殼體76可替換地能包括多個(gè)氣體出口 104以有助于氣體流出所述容器32。繼續(xù)參考圖3和4,所述容器32進(jìn)一步包括設(shè)置在所述殼體腔84中并且用以將媒介110支撐在其上的媒介框架108。如同這里所使用的那樣,術(shù)語(yǔ)“媒介”意指提供至少一個(gè)用于支撐微生物并有助于微生物培養(yǎng)的表面的結(jié)構(gòu)元件。所述框架108包括上連接板112,下連接板116,和軸120。在這個(gè)例子中,所述上和下連接板112、116是基本上相同的?,F(xiàn)在參考圖5,所述上和下連接板112、116是基本上圓形的并且包括用于接收所述軸120的中心孔124。在一些實(shí)施方式中,適當(dāng)?shù)卦O(shè)置所述中心孔124的大小以接收所述軸120,以及在所述軸120和所述連接板112、116之間提供壓配合或阻力配合(resistancefit)連接。在這種實(shí)施方式中,將所述連接板112、116固定到所述軸120不需要額外的緊固或結(jié)合。在其它實(shí)施方式中,所述軸120被緊固到所述上和下連接板112、116。能以多種方式將所述軸120緊固到所述連接板112、116。例如,所述軸120能包括在其上的螺紋并且所述連接板112、116的中心孔124的內(nèi)表面能包括互補(bǔ)的螺紋,因此有助于將所述連接板112、116螺接到所述軸120上。而且,例如,所述軸120可以包括在其上的螺紋,可以通過所述連接板112、116的中心孔124插入所述軸120,并且能在各個(gè)連接板112、116的上面和下面將螺母螺接到所述軸120上,因此將所述連接板112、116壓在所述螺母之間并且將所述連接板112、116固定到所述軸120。在再其它實(shí)施方式中,能以多種方式將所述連接板112,116結(jié)合到所述軸120,諸如焊接、銅焊、粘結(jié)等。不論將所述連接板112、116固定到所述軸120的方式是什么樣的,為了抑制所述連接板112、116相對(duì)于所述軸120的移動(dòng),期望所述連接板112、116和所述軸120之間是剛性連接。應(yīng)當(dāng)理解,所述框架108可以包括代替所述連接板112、116的其它裝置,諸如金屬或塑料絲網(wǎng)篩,金屬或塑料線矩陣等等。在這種可選方案中,可以通過和圍繞存在于所述網(wǎng)篩或矩陣中的開口使所述媒介110成圈或者可以用緊固件諸如豬環(huán)(hog ring)將所述媒介110附接到所述網(wǎng)篩和矩陣。繼續(xù)參考圖5,所述上和下連接板112、116包括通過其限定的多個(gè)孔128,限定在所述連接板112、116的周邊中的多個(gè)凹進(jìn)132,和限定在所述連接板112、116的外周邊邊緣140中的狹槽136。所有這些孔128、凹進(jìn)132和狹槽136用來將所述媒介110固定到所述連接板112、116。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述連接板112、116連接到所述軸120,使得所述連接板112的孔128和凹進(jìn)132與所述連接板116的相應(yīng)孔128和凹進(jìn)132豎直地相對(duì)準(zhǔn)。在所示的代表性的實(shí)施方式的連接板112、116中的所述孔128和凹進(jìn)132的構(gòu)造和大小僅僅是為了代表性的示例性的目的并且不意味著是限定性的。所述連接板112、116能具有不同構(gòu)造和大小的孔128和132。在一些例子中,所述孔128和凹進(jìn)132的構(gòu)造和大小取決于在所述容器32中培養(yǎng)的藻類的類型。已經(jīng)旺盛地生長(zhǎng)的藻類需要更大的媒介繩110之間的間距,然而,已經(jīng)更少旺盛地生長(zhǎng)的藻類可以具有更緊密地堆疊在一起的媒介繩110。例如,藻類種類小球藻(C. Vulgaris)和葡萄藻(Botryococcus barunii)生長(zhǎng)非常旺盛并且單獨(dú)的媒介繩110的間距可以是大約I. 5英寸的中心間距。而且,例如,藻類種類三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)可能不展現(xiàn)與小球藻和葡萄藻一樣旺盛的生長(zhǎng),并且因此,單獨(dú)的媒介繩110的間隔減小到大約I. O英寸的中心間距。此外,例如,對(duì)于藻類種類布朗葡萄藻(B. Braunii),單獨(dú)的媒介繩110的間距是大約2+英寸的中心間距。應(yīng)當(dāng)理解,可以基于被培養(yǎng)的藻類的種類確定單獨(dú)的媒介繩110的間距并 且這里所描述的代表性的間距是為了示例的目的并且不旨在是限定性的。下面將更詳細(xì)地描述所述媒介110到所述連接板112、116的連接。現(xiàn)在參考圖6-8,示出了代表性的媒介110。所示的媒介110是能用在所述容器32中的多種不同類型的媒介110中的一種并且不意味著是限定性的。所示的媒介110是環(huán)形繩索媒介,其包括長(zhǎng)形構(gòu)件144和沿著所述長(zhǎng)形構(gòu)件144設(shè)置的多個(gè)環(huán)。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144是媒介110的長(zhǎng)形中心芯。如同這里所使用的那樣的,長(zhǎng)形指的是媒介的兩個(gè)尺寸是更長(zhǎng)的。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述媒介110的豎直尺寸是長(zhǎng)形尺寸。在其它代表性的實(shí)施方式中,水平尺寸或其它尺寸可以是長(zhǎng)形尺寸?,F(xiàn)在參考圖6,示出了代表性的實(shí)施方式的環(huán)形繩索媒介110。圖6的媒介110包括具有第一側(cè)152和第二側(cè)156的長(zhǎng)形中心芯144,從所述第一和第二側(cè)152和156中的每一側(cè)側(cè)向地延伸的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148 (在所示的代表性的實(shí)施方式中是環(huán))以及與所述中心芯144相關(guān)聯(lián)的增強(qiáng)構(gòu)件160。在這個(gè)例子中,所述增強(qiáng)構(gòu)件160包括交織的繩索。所述媒介110也包括前部部分164 (參見圖6)和后部部分168 (參見圖7)??梢砸远喾N方式和用多種材料構(gòu)建所述中心芯144。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述中心芯144是針織的??梢砸远喾N方式并且可以采用多種機(jī)器針織所述中心芯144。在一些實(shí)施方式中,能通過可從意大利的科美斯股份公司(Comez SpA)買到的針織機(jī)針織所述中心芯144。所述芯144的針織部分可以包括若干(舉例來說,四到六)縱排縫線172。交織的針織芯144本身能擔(dān)當(dāng)增強(qiáng)構(gòu)件160。所述芯144可以由紗類材料制成。合適的紗類材料可以包括,例如,聚酯、聚酰胺、聚偏二氯乙烯、聚丙烯和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它材料。所述紗類材料可以具有連續(xù)的絲結(jié)構(gòu),或者紡成的短纖維紗。所述中心芯144的側(cè)向?qū)挾菼是相對(duì)窄的并且常常變化。在一些實(shí)施方式中,所述側(cè)向?qū)挾菼不大于大約10. 0mm,典型地在大約3. Omm和大約8. Omm之間或者在大約4. Omm和大約6. Omm之間。如同在圖6中所示的那樣,多個(gè)環(huán)148從所述中心芯144的第一和第二側(cè)152和156側(cè)向地延伸。如同能看到的那樣,所述多個(gè)環(huán)148和所述中心芯144被設(shè)計(jì)成提供培養(yǎng)藻類時(shí)可以聚集藻類或者約束藻類的場(chǎng)所。所述多個(gè)環(huán)148提供形狀的柔性以適合藻類的生長(zhǎng)群體。同時(shí),所述多個(gè)環(huán)148抑制氣體,尤其是二氧化碳通過水上升,因此增加二氧化碳存在于在所述媒介110上生長(zhǎng)的藻類附近的時(shí)間量(在下面更詳細(xì)地描述)。所述多個(gè)環(huán)148典型地由與所述中心芯144相同的材料構(gòu)成,并且也可以包括可變的側(cè)向?qū)挾菼’。在這個(gè)例子中,所述多個(gè)環(huán)148中的每一個(gè)的側(cè)向?qū)挾菼’可以在大約10. Omm和大約15. Omm之間的范圍之內(nèi)并且在這個(gè)例子中,所述中心芯144占所述媒介110的整個(gè)側(cè)向?qū)挾鹊拇蠹s1/7和1/5之間。所述媒介110包括提供物理捕獲和夾帶在其內(nèi)的水生微生物諸如微藻類的夾帶的高長(zhǎng)絲支數(shù)紗。所述媒介110的環(huán)的形狀也有助于以類似于網(wǎng)的方式捕獲藻類。參考圖6-8,可以任選地通過使用多種不同的增強(qiáng)構(gòu)件加強(qiáng)所述媒介110。所述增強(qiáng)構(gòu)件可以是所述媒介110的組成部分,諸如媒介110的交織繩,或是獨(dú)立于所述媒介110的額外的增強(qiáng)構(gòu)件。尤其參考圖6,所述媒介110可以包括兩個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件176和180,其中在所述芯144的每側(cè)上分別布置一個(gè)構(gòu)件。在這種實(shí)施方式中,所述兩個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件176和180是所述媒介110的交織線的組成部分的外側(cè)凸條紋(wale)。尤其參考圖8,所述媒介110包括獨(dú)立于所述交織的針織中心芯144的額外的增強(qiáng)構(gòu)件160。所述額外的增強(qiáng)構(gòu)件沿著所述中心芯144延伸并且與所述中心芯144互連。所述增 強(qiáng)構(gòu)件160的材料典型地具有比所述中心芯144的材料更高的抗拉強(qiáng)度并且可以具有在大約50. O磅和大約500磅之間的斷裂強(qiáng)度。這樣,所述增強(qiáng)構(gòu)件160可以由多種材料構(gòu)成,包括高強(qiáng)度合成絲、帶、和不銹鋼線或其它線。兩個(gè)尤其有用的材料是Kevlar⑧和Tensylon 。在一些實(shí)施方式中,多種額外的增強(qiáng)構(gòu)件160能用來增強(qiáng)所述媒介110。可以以多種方式將一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件160添加到所述中心芯144??梢约訌?qiáng)所述媒介110的第一種方式是通過在針織步驟期間將一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件160添加到所述芯144的緯線中。可以以基本上平行的關(guān)系將這些增強(qiáng)構(gòu)件160布置到所述芯144的經(jīng)線并且將其縫制到所述芯144的復(fù)合結(jié)構(gòu)中。將會(huì)認(rèn)識(shí)到,與已知媒介的中心芯相比,在不顯著地危害所述芯的抗拉強(qiáng)度的情況下,這些增強(qiáng)構(gòu)件的使用允許減少所述中心芯144的寬度。可以加強(qiáng)所述媒介110的另一種方式包括在所述針織步驟之后的捻(twist)操作中引入一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件160。這種方法允許將抗拉增強(qiáng)構(gòu)件引入到所述中心芯144與所述中心芯圍繞這些增強(qiáng)構(gòu)件160纏繞平行進(jìn)行。此外,可以將并入增強(qiáng)構(gòu)件160的多種方式結(jié)合在一起。這樣,在針織過程期間可以將一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件160放入到所述中心芯144中,并且然后在隨后的捻步驟期間可以引入一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件160。這些增強(qiáng)構(gòu)件160能是相同的或者不同的(舉例來說,在針織期間,能使用Kevlar ,并且在捻期間,能引入不銹鋼絲)。進(jìn)一步地,增強(qiáng)構(gòu)件160的存在能幫助減少媒介110的拉伸。沿著這些線,與已知的結(jié)構(gòu)相比,所述媒介110在每英尺媒介上能保持更多磅的重量。所述媒介110能提供高達(dá)大約500磅重量每英尺。這具有減少在使用期間媒介屈服或者甚至破壞的風(fēng)險(xiǎn)的好處,并且能使所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20在需要從所述媒介110取走藻類之前生產(chǎn)更大體積的藻類。如同上面所指出的那樣,所示的代表性的媒介僅僅是可以與所述系統(tǒng)20 —起使用的多種不同媒介中的一種?,F(xiàn)在參考圖9和10,示出了另一代表性的媒介110并且其包括長(zhǎng)形構(gòu)件144和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件144伸出的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144是長(zhǎng)形中心芯144,其可以是編織材料,并且所述媒介構(gòu)件148可以被刺到所述中心芯144中使得基本上垂直于所述中心芯144地定向所述媒介構(gòu)件148。所述媒介構(gòu)件148不是環(huán),而是遠(yuǎn)離所述中心芯144向外伸出的基本上線性的材料繩。當(dāng)用在容器32中時(shí),所述中心芯144在上和下連接板112、116之間豎直地延伸并且基本上水平地定向所述媒介構(gòu)件148。存在于所述容器32中的藻類可以擱置到或者附著到所述中心芯144和所述媒介構(gòu)件148上,因此提供與上面描述的并且在圖6-8中示出的代表性的媒介110的相同的好處。繼續(xù)參考圖9和10,所述中心芯144可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式制成。例如,所述中心芯144可以由用高抗拉強(qiáng)度的合成材料諸如NYLON 、KEVLAR⑧、DACRON 、SPECTRA ,和其它多絲合股纖維諸如聚酯和聚乙 而且,例如,可以通過下面的方式中的一種或多種形成所述中心芯144 :針織、擠壓、模制、起絨、結(jié)合等等。關(guān)于所述媒介構(gòu)件148,所述媒介構(gòu)件148可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式引入到所述中心芯144中或者與所述中心芯144 一起形成。例如,所述媒介構(gòu)件148可以由下面的材料中的一種或多種構(gòu)成NYLON 、KEVLAR 、DACRON 、SPECTRA ,以及其它多絲合股纖維諸如聚酯和聚乙二烯。應(yīng)當(dāng)理解,所述媒介構(gòu)件148可以由與所述中心芯44相同的材料構(gòu)成或者可以由與所述中心芯144不同的材料構(gòu)成。而且,例如,可以以下面的方式中的一種將所述媒介構(gòu)件148引入到所述中心芯144中或者使所述媒介構(gòu)件148與所述中心芯144 一起形成針織、成簇、注射、擠壓、模制、起絨、結(jié)合等等。這里所描述的并且在圖9和10中示出的代表性的媒介110可以具有與上面所描述的并且在圖6-8中示出的代表性的媒介110相似的特性和特征。例如,圖9和10中所示的所述媒介110可以具有上面結(jié)合圖6-8中所示的媒介110描述的任何形式的增強(qiáng)構(gòu)件。現(xiàn)在參考圖11和12,示出了另一代表性的媒介并且其包括長(zhǎng)形構(gòu)件144和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件144伸出的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144是長(zhǎng)形中心芯144,其可以是編織材料,并且所述媒介構(gòu)件148可以被編織到所述中心芯144中,使得所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上垂直于所述中心芯144。所述媒介構(gòu)件148不是環(huán),而是遠(yuǎn)離所述中心芯144向外伸出的基本上線性的材料繩。當(dāng)用在容器32中時(shí),所述中心芯144在所述上和下連接板112、116之間豎直地延伸并且所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上水平的。存在于所述容器32中的藻類可以擱在或者附著到所述中心芯144和所述媒介構(gòu)件148上,因此提供與上面所描述的并且在圖6-10中所示出的代表性的媒介110的相似的益處。繼續(xù)參考圖11和12,所述中心芯144可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式制成。例如,所述中心芯144可以由用高抗拉強(qiáng)度的合成材料諸如NYL0N 、KEVLAR 、DACRON 、SPECTRA ,和其它多絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯制成的針織纖維結(jié)構(gòu)構(gòu)成。可以用金屬線和具有光引導(dǎo)性能的單絲增強(qiáng)所述結(jié)構(gòu)。而且,例如,可以通過下面的方式中的一種或多種形成所述中心芯144 :針織、成簇、注射、模制、起絨、擠壓、結(jié)合等等。關(guān)于所述媒介構(gòu)件148,所述媒介構(gòu)件148可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式引入到所述中心芯144中或者與所述中心芯144 一起形成。例如,所述媒介構(gòu)件148可以由下面的材料中的一種或多種構(gòu)成NYL0N 、KEVLAR 、DACRON 、SPECTRA ,以及其它單絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯。材料也可以展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能。應(yīng)當(dāng)理解,所述媒介構(gòu)件148可以由與所述中心芯44相同的材料構(gòu)成或者可以由與所述中心芯144不同的材料構(gòu)成。而且,例如,可以以下面的方式中的一種將所述媒介構(gòu)件148引入到所述中心芯144中或者使所述媒介構(gòu)件148與所述中心芯144一起形成針織、成簇、注射、模制、起域、結(jié)合
坐坐寸寸O這里所描述的并且在圖11和12中示出的代表性的媒介110可以具有與上面所描述的并且在圖6-10中示出的代表性的媒介110相似的特性和特征。例如,圖11和12中所示的所述媒介110可以具有上面結(jié)合圖6-8中所示的媒介110描述的任何形式的增強(qiáng)構(gòu)件?,F(xiàn)在參考圖13和14,示出了另一代表性的媒介并且其包括長(zhǎng)形構(gòu)件144和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件144伸出的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144是長(zhǎng)形中心芯144,其可以是紗材料或者可以起毛(fray)的其它材料,并且可以通過起絨或以其它方式弄亂所述紗材料而形成所述媒介構(gòu)件148。當(dāng)用 在容器32中時(shí),所述中心芯144在所述上和下連接板112、116之間豎直地延伸并且所述媒介構(gòu)件148從所述中心芯144向外地伸出。存在于所述容器32中的藻類可以擱在或者附著到所述中心芯144和所述媒介構(gòu)件148上,因此提供與上面所描述的并且在圖6-12中所示出的代表性的媒介110的相似的益處。 繼續(xù)參考圖13和14,所述中心芯144可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式制成。例如,可以通過下面的方式中的一種或多種形成所述中心芯144 :針織、成簇、注射、擠壓、模制、起絨、結(jié)合等等。因?yàn)橥ㄟ^起絨或者以其它方式弄亂所述中心芯144而形成所述媒介構(gòu)件148,所以所述媒介構(gòu)件148由與所述中心芯144相同的材料構(gòu)成。這里所描述的并且在圖13和14中示出的代表性的媒介110可以具有與上面所描述的并且在圖6-12中示出的代表性的媒介110相似的特性和特征。例如,圖13和14中所示的所述媒介110可以具有上面結(jié)合圖6-8中所示的媒介110描述的任何形式的增強(qiáng)構(gòu)件。現(xiàn)在參考圖15和16,示出了另一代表性的媒介并且其包括長(zhǎng)形構(gòu)件144和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件144伸出的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144是長(zhǎng)形中心芯144,其可以由被刮擦、切屑、沖刷、粗糙、形成凹陷、點(diǎn)刻、鑿或以其它方式形成不完整體以提供從所述中心芯144伸出的媒介構(gòu)件148的固體材料構(gòu)成。當(dāng)用在容器32中時(shí),所述中心芯144在所述上和下連接板112、116之間豎直地延伸并且所述媒介構(gòu)件148以基本上水平的方式從所述中心芯144伸出。存在于所述容器32中的藻類可以擱在或者附著到所述中心芯144和所述媒介構(gòu)件148上,因此提供與上面所描述的并且在圖6-14中所示出的代表性的媒介110的相似的益處。繼續(xù)參考圖15和16,所述中心芯144可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式制成。例如,所述中心芯144可以由塑料,丙烯酸纖維,金屬碳纖維,玻璃,纖維增強(qiáng)塑料,合成物或者繩、絲或微粒的混合組合物組成。因?yàn)榭梢酝ㄟ^使所述中心芯144的外表面不良(imperfect)而形成所述媒介構(gòu)件148,所以所述媒介構(gòu)件148由與所述中心芯144相同的材料構(gòu)成。這里所描述的并且在圖15和16中示出的代表性的媒介110可以具有與上面所描述的并且在圖6-14中示出的代表性的媒介110相似的特性和特征。例如,圖15和16中所示的所述媒介110可以具有上面結(jié)合圖6-8中所示的媒介110描述的任何形式的增強(qiáng)構(gòu)件。
現(xiàn)在參考圖17和18,示出了另一代表性的媒介并且其包括長(zhǎng)形構(gòu)件144和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件144伸出的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144是長(zhǎng)形中心芯144,其可以由易于從其傳輸和發(fā)射光的材料構(gòu)成,并且所述媒介構(gòu)件148包括一個(gè)或多個(gè)緊密地圍繞所述中心芯144纏繞的媒介繩。一個(gè)或多個(gè)光源可以將光發(fā)射到這個(gè)代表性的媒介110的中心芯144中并且然后所述媒介110將從其發(fā)射光。存在于所述容器32中的藻類可以置于或者附著到所述中心芯144和所述媒介構(gòu)件148上。由于所述媒介構(gòu)件148和所述中心芯144的緊密的纏繞,從所述中心芯144發(fā)射的光將發(fā)射到媒介構(gòu)件148和在其上的藻類上。在這個(gè)代表性的媒介110的一些實(shí)施方式中,所述中心芯144的外表面可以被,例如刮擦、切屑、沖刷、粗糙、形成凹陷、點(diǎn)刻、鑿或以其它方式形成不良表面以幫助將光從所述中心芯144的內(nèi)部衍射到所述中心芯144的外部。繼續(xù)參考圖17和18,所述中心芯144可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式制成。例如,所述中心芯144可以由透明或半透明材料構(gòu)成,諸如,丙烯酸 纖維、玻璃等等。這種材料也可以展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能。關(guān)于所述媒介構(gòu)件148,所述媒介構(gòu)件148可以由多種材料構(gòu)成并且可以具有多種構(gòu)造。例如,所述媒介構(gòu)件148可以由下面的材料中的一種或多種構(gòu)成NYLON 、KEVLAR _ 、DACRON 、SPECTRA ,以及其它單絲和多絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯。材料也可以展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能。而且,例如,圍繞所述中心芯144纏繞的媒介構(gòu)件148可以具有多種不同的構(gòu)造諸如類似于圖6-8中所示的那樣的環(huán)繩索媒介,圖9-16中所示的任一種其它代表性的媒介,或者其它形狀、大小和構(gòu)造。這里所描述的并且在圖17和18中示出的代表性的媒介110可以具有與上面所描述的并且在圖6-16中示出的代表性的媒介110相似的特性和特征。例如,圖17和18中所示的所述媒介110可以具有上面結(jié)合圖6-8中所示的媒介110描述的任何形式的增強(qiáng)構(gòu)件。現(xiàn)在參考圖19,示出了另一代表性的媒介并且其包括長(zhǎng)形構(gòu)件144和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件144伸出的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144布置在所述媒介構(gòu)件148的一端并且所述媒介構(gòu)件148延伸到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144的一側(cè)。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以是編織材料,并且所述媒介構(gòu)件148可以被編織到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中,使得所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上垂直于所述長(zhǎng)形構(gòu)件144。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述媒介構(gòu)件148是遠(yuǎn)離所述長(zhǎng)形構(gòu)件144向外伸出的基本上線性的材料繩。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述媒介構(gòu)件148可以是環(huán)。當(dāng)用在容器32中時(shí),所述長(zhǎng)形構(gòu)件144在所述上和下連接板112、116之間豎直地延伸并且所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上水平的。存在于所述容器32中的藻類可以擱置在或者附著到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144和所述媒介構(gòu)件148上,因此提供與上面所描述的并且在圖6-18中所示出的代表性的媒介110的相似的益處。繼續(xù)參考圖19,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式制成。例如,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以由用高抗拉強(qiáng)度的合成材料諸如NYLON 、KEVLAR_ 、DACRON 、SPECTRA ,和其它多絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯制成的針織纖維結(jié)構(gòu)構(gòu)成。可以用金屬線和展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能的單絲增強(qiáng)所述結(jié)構(gòu)。而且,例如,可以通過下面的方式中的一種或多種形成所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 :針織、成簇、注射、模制、起絨、擠壓、結(jié)合等等。關(guān)于所述媒介構(gòu)件148,所述媒介構(gòu)件148可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式引入到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中或者與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 一起形成。例如,所述媒介構(gòu)件148可以由下面的材料中的一種或多種構(gòu)成NYLON 、KEVLAR 、DACRON 、SPECTRA ,以及其它單絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯。材料也可以展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能。應(yīng)當(dāng)理解,所述媒介構(gòu)件148可以由與所述長(zhǎng)形構(gòu)件44相同的材料構(gòu)成或者可以由與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144不同的材料構(gòu)成。而且,例如,可以以下面的方式中的一種將所述媒介構(gòu)件148引入到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中或者使所述媒介構(gòu)件148與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 一起形成針織、成簇、注射、模制、起絨、結(jié)合等等。 這里所描述的并且在圖19中示出的代表性的媒介110可以具有與上面所描述的并且在圖6-18中示出的代表性的媒介110相似的特性和特征。例如,圖19中所示的所述媒介110可以具有上面結(jié)合圖6-8中所示的媒介110描述的任何形式的增強(qiáng)構(gòu)件?,F(xiàn)在參考圖20,示出了另一代表性的媒介并且其包括長(zhǎng)形構(gòu)件144和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件144伸出的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144布置在所述媒介構(gòu)件148的一端附近并且從所述媒介構(gòu)件148的中心移位。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以是編織材料,并且所述媒介構(gòu)件148可以被編織到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中,使得所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上垂直于所述長(zhǎng)形構(gòu)件144。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述媒介構(gòu)件148是遠(yuǎn)離所述長(zhǎng)形構(gòu)件144向外伸出的基本上線性的材料繩。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述媒介構(gòu)件148可以是環(huán)。當(dāng)用在容器32中時(shí),所述長(zhǎng)形構(gòu)件144在所述上和下連接板112、116之間豎直地延伸并且所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上水平的。存在于所述容器32中的藻類可以擱置在或者附著到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144和所述媒介構(gòu)件148上,因此提供與上面所描述的并且在圖6-19中所示出的代表性的媒介110的相似的益處。繼續(xù)參考圖20,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式制成。例如,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以由用高抗拉強(qiáng)度的合成材料諸如NYLON 、KEVLAR⑧、DACRON 、SPECTRA ,和其它多絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯制成的針織纖維結(jié)構(gòu)構(gòu)成??梢杂媒饘倬€和展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能的單絲增強(qiáng)所述結(jié)構(gòu)。而且,例如,可以通過下面的方式中的一種或多種形成所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 :針織、成簇、注射、模制、起絨、擠壓、結(jié)合等等。關(guān)于所述媒介構(gòu)件148,所述媒介構(gòu)件148可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式引入到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中或者與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 一起形成。例如,所述媒介構(gòu)件148可以由下面的材料中的一種或多種構(gòu)成NYL0N 、KEVLAR 、DACRON 、SPECTRA ,以及其它單絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯。材料也可以展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能。應(yīng)當(dāng)理解,所述媒介構(gòu)件148可以由與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144相同的材料構(gòu)成或者可以由與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144不同的材料構(gòu)成。而且,例如,可以以下面的方式中的一種將所述媒介構(gòu)件148引入到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中或者使所述媒介構(gòu)件148與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 一起形成針織、成簇、注射、模制、起絨、結(jié)合等等。這里所描述的并且在圖20中示出的代表性的媒介110可以具有與上面所描述的并且在圖6-19中示出的代表性的媒介110相似的特性和特征。例如,圖20中所示的所述媒介110可以具有上面結(jié)合圖6-8中所示的媒介110描述的任何形式的增強(qiáng)構(gòu)件?,F(xiàn)在參考圖21,示出了另一代表性的媒介并且其包括長(zhǎng)形構(gòu)件144和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件144伸出的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144布置在所述媒介構(gòu)件148的一端附近并且從所述媒介構(gòu)件148的中心移位。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以是編織材料,并且所述媒介構(gòu)件148可以被編織到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中使得所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上垂直于所述長(zhǎng)形構(gòu)件144。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述媒介構(gòu)件148是遠(yuǎn)離所述長(zhǎng)形構(gòu)件144向外伸出的基本上線性的材料繩。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述媒介構(gòu)件148可以是環(huán)。當(dāng)用在容器32中時(shí),所述長(zhǎng)形構(gòu)件144在所述上和下連接板112、116之間豎直地延伸并且所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上水平的。存在于所述容器32中的藻類可以擱置在或者附著到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144和所述媒介構(gòu)件148上,因此提供與上面所描述的并且在圖6-20中所示出的代表性的媒介110的相似的益處。
繼續(xù)參考圖21,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式制成。例如,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以由用高抗拉強(qiáng)度的合成材料諸如NYL0N 、KEVLAR 、DACRON 、SPECTRA ,和其它多絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯制成的針織纖維結(jié)構(gòu)構(gòu)成。可以用金屬線和展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能的單絲增強(qiáng)所述結(jié)構(gòu)。而且,例如,可以通過下面的方式中的一種或多種形成所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 :針織、成簇、注射、模制、起絨、擠壓、結(jié)合等等。關(guān)于所述媒介構(gòu)件148,所述媒介構(gòu)件148可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式引入到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中或者與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 一起形成。例如,所述媒介構(gòu)件148可以由下面的材料中的一種或多種構(gòu)成NYL0N 、KEVLAR_ 、DACRON 、SPECTRA ,以及其它單絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯。材料也可以展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能。應(yīng)當(dāng)理解,所述媒介構(gòu)件148可以由與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144相同的材料構(gòu)成或者可以由與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144不同的材料構(gòu)成。而且,例如,可以以下面的方式中的一種將所述媒介構(gòu)件148引入到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中或者使所述媒介構(gòu)件148與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 一起形成針織、成簇、注射、模制、起絨、結(jié)合等等。這里所描述的并且在圖21中示出的代表性的媒介110可以具有與上面所描述的并且在圖6-20中示出的代表性的媒介110相似的特性和特征。例如,圖21中所示的所述媒介110可以具有上面結(jié)合圖6-8中所示的媒介110描述的任何形式的增強(qiáng)構(gòu)件?,F(xiàn)在參考圖22,示出了另一代表性的媒介并且其包括長(zhǎng)形構(gòu)件144和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件144伸出的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,沿著多個(gè)媒介構(gòu)件148,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144布置在不同位置處。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以是編織材料,并且所述媒介構(gòu)件148可以被編織到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中使得所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上垂直于所述長(zhǎng)形構(gòu)件144。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述媒介構(gòu)件148是遠(yuǎn)離所述長(zhǎng)形構(gòu)件144向外伸出的基本上線性的材料繩。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述媒介構(gòu)件148可以是環(huán)。當(dāng)用在容器32中時(shí),所述長(zhǎng)形構(gòu)件144在所述上和下連接板112、116之間豎直地延伸并且所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上水平的。存在于所述容器32中的藻類可以擱置在或者附著到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144和所述媒介構(gòu)件148上,因此提供與上面所描述的并且在圖6-21中所示出的代表性的媒介110的相似的益處。繼續(xù)參考圖22,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式制成。例如,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以由用高抗拉強(qiáng)度的合成材料諸如NYLON 、KEVLAR⑧、DACRON 、SPECTRA ,和其它多絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯制成的針織纖維結(jié)構(gòu)構(gòu)成??梢杂媒饘倬€和展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能的單絲增強(qiáng)所述結(jié)構(gòu)。而且,例如,可以通過下面的方式中的一種或多種形成所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 :針織、成簇、注射、模制、起絨、擠壓、結(jié)合等等。關(guān)于所述媒介構(gòu)件148,所述媒介構(gòu)件148可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式引入到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中或者與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 一起形成。例如,所述媒介構(gòu)件148可以由下面的材料中的一種或多種構(gòu)成NYLON 、KEVLAR 、DACRON 、SPECTRA ,以及其它單絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯。材料也可以展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能。應(yīng)當(dāng)理解,所述媒介構(gòu)件148可以由與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144相同的材料構(gòu)成或者可以由與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144不同的材料構(gòu)成。而且,例如,可以以下面的方式中的一種將所述媒介構(gòu)件148引入到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中或者使所述媒介構(gòu)件148與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 一起形成針織、成簇、注射、模制、起絨、結(jié)合等等。這里所描述的并且在圖22中示出的代表性的媒介110可以具有與上面所描述的并且在圖6-21中示出的代表性的媒介110相似的特性和特征。例如,圖22中所示的所 述媒介110可以具有上面結(jié)合圖6-8中所示的媒介110描述的任何形式的增強(qiáng)構(gòu)件?,F(xiàn)在參考圖23,示出了另一代表性的媒介并且其包括一對(duì)長(zhǎng)形構(gòu)件144和從所述長(zhǎng)形構(gòu)件144伸出并在所述長(zhǎng)形構(gòu)件144之間延伸的多個(gè)凸起或媒介構(gòu)件148。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144布置在所述媒介構(gòu)件148的端部附近并且從所述媒介構(gòu)件148的中心移位。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以是編織材料,并且所述媒介構(gòu)件148可以被編織到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中使得所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上垂直于所述長(zhǎng)形構(gòu)件144。在所不的代表性的實(shí)施方式中,所述媒介構(gòu)件148是遠(yuǎn)離所述長(zhǎng)形構(gòu)件144向外伸出的基本上線性的材料繩。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述媒介構(gòu)件148可以是環(huán)。當(dāng)用在容器32中時(shí),所述長(zhǎng)形構(gòu)件144在所述上和下連接板112,116之間豎直地延伸并且所述媒介構(gòu)件148被定向成基本上水平的。存在于所述容器32中的藻類可以擱置在或者附著到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144和所述媒介構(gòu)件148上,因此提供與上面所描述的并且在圖6-22中所示出的代表性的媒介110的相似的益處。繼續(xù)參考圖23,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式制成。例如,所述長(zhǎng)形構(gòu)件144可以由用高抗拉強(qiáng)度的合成材料諸如NYL0N 、KEVLAR 、DACRON 、SPECTRA ,和其它多絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯制成的針織纖維結(jié)構(gòu)構(gòu)成??梢杂媒饘倬€和展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能的單絲增強(qiáng)所述結(jié)構(gòu)。而且,例如,可以通過下面的方式中的一種或多種形成所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 :針織、成簇、注射、模制、起絨、擠壓、結(jié)合等等。關(guān)于所述媒介構(gòu)件148,所述媒介構(gòu)件148可以由多種材料構(gòu)成并且可以用多種方式引入到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中或者與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 一起形成。例如,所述媒介構(gòu)件148可以由下面的材料中的一種或多種構(gòu)成NYL0N 、KEVLAR 、DACRON 、SPECTRA ,以及其它單絲合股纖維諸如聚酯和聚偏二氯乙烯。材料也可以展現(xiàn)出光引導(dǎo)性能。應(yīng)當(dāng)理解,所述媒介構(gòu)件148可以由與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144相同的材料構(gòu)成或者可以由與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144不同的材料構(gòu)成。而且,例如,可以以下面的方式中的一種將所述媒介構(gòu)件148引入到所述長(zhǎng)形構(gòu)件144中或者使所述媒介構(gòu)件148與所述長(zhǎng)形構(gòu)件144 一起形成針織、成簇、注射、模制、起絨、結(jié)合等等。這里所描述的并且在圖23中示出的代表性的媒介110可以具有與上面所描述的并且在圖6-22中示出的代表性的媒介110相似的特性和特征。例如,圖23中所示的所述媒介110可以具有上面結(jié)合圖6-8中所示的媒介110描述的任何形式的增強(qiáng)構(gòu)件。所示的和所描述的代表性的媒介被呈現(xiàn)為所述系統(tǒng)20能使用的多種不同類型的媒介中的一些并且不旨在是限定性的。因此,其它類型的媒介在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。參考圖3-5和24-26,將描述媒介110到框架108的連接。所述媒介110能以多種方式連接到所述框架108,然而,這里將僅僅描述其中的一些方式。所描述的用于將所述媒介110連接到所述框架108的方式不意味著是限定性的并且,如同上面所陳述的那樣,所述媒介110能以多種方式連接到所述框架108。所述媒介110可以以多種方式附連到所述容器的框架108并且這里 所描述的方式僅僅是多種可能方式中的幾個(gè)。在第一個(gè)代表性的連接方式中,所述媒介110能由在所述上和下連接板112、116之間來回地串過(string)的單個(gè)長(zhǎng)繩構(gòu)成。在這種方式中,所述媒介繩110的第一端被系到或者以其它方式固定到所述上連接板112或所述下連接板116,媒介繩110在所述上和下連接板112、116之間來回地延伸,并且所述第二端被系到所述上連接板112或所述下連接板116,這取決于所述媒介繩110的長(zhǎng)度和在所述媒介繩被串完時(shí)所述連接板112、116中的哪一個(gè)距離第二端最近。以這種方式來回地串單個(gè)繩110提供在所述上和下連接板112、116之間延伸的多個(gè)彼此間隔開的媒介段110。能以多種方式在所述上和下連接板112、116之間來回地串所述單個(gè)媒介繩110,但是,為了簡(jiǎn)短的目的,這里將僅僅描述一個(gè)代表性的方式,然而,所描述的方式不旨在是限定性的。所述繩的第一端在限定于上連接板112中的第一個(gè)孔128中被系到所述上連接板112。所述媒介繩110然后向下延伸到所述下連接板116并且插入通過限定在所述下連接板116中的第一個(gè)孔128。所述媒介繩110然后向上插入通過定位成與限定在所述下支架板116中的第一個(gè)孔128相鄰近的第二個(gè)孔128并且向上朝向所述上連接板112延伸。所述媒介繩110然后向上插入穿過被定位成與限定在所述上連接板112中的第一個(gè)孔128相鄰近的第二個(gè)孔128并且然后向下插入通過被定位成與限定在所述上連接板112中的第二個(gè)孔128相鄰近的第三個(gè)孔128。所述媒介繩110在限定于所述上和下連接板112、116中的鄰近孔128之間來回的繼續(xù)延伸直到所述媒介110已經(jīng)插入通過限定在所述上和下連接板112、116中的所有孔128。因?yàn)樗镜拇硇缘倪B接板112、116包括六個(gè)孔128并且所述媒介繩110的第一端被系到所述上連接板112中的其中一個(gè)孔,所以最后一個(gè)被占據(jù)的孔128將在所述上連接板112中。在所述媒介110已經(jīng)占據(jù)了所述上連接板112中的第六個(gè)孔128之后,所述媒介繩Iio延伸到所述上連接板112中的第一凹進(jìn)132中。從這個(gè)第一凹進(jìn)132,所述媒介繩110向下朝向所述下連接板116中的第一凹進(jìn)132延伸并且延伸到所述下連接板116中的第一凹進(jìn)132中。所述媒介繩110然后沿著所述下連接板116的底表面184延伸并且向上延伸到所述下連接板116中的鄰近第一凹進(jìn)132的第二凹進(jìn)132。從這個(gè)第二凹進(jìn)132,所述媒介繩110向上延伸并且延伸到限定在所述上連接板112中的鄰近第一凹進(jìn)132設(shè)置的第二凹進(jìn)132中。所述媒介繩110然后沿著所述上連接板112的頂表面188延伸并且向下延伸到所述上連接板112中的鄰近第二凹進(jìn)132的第三凹進(jìn)132。所述媒介繩110在限定在所述上和下連接板112、116中的鄰近凹進(jìn)132之間的來回的繼續(xù)延伸直到所述媒介110已經(jīng)插入通過限定在所述上和下連接板112、116中的所有凹進(jìn)132。因?yàn)樗镜拇硇缘倪B接板112、116包括十個(gè)凹進(jìn)132并且所述上連接板112中的其中一個(gè)凹進(jìn)132首先被占據(jù),所以最后一個(gè)被占據(jù)的凹進(jìn)132將在所述上連接板112中。在將所述媒介繩110向上插入到所述上連接板112中的最后一個(gè)凹進(jìn)132中之后,所述媒介繩110的第二端被系到限定在所述上連接板112中的其中一個(gè)孔。為了幫助將所述媒介繩110固定到所述上和下連接板112、116,緊固件192諸如線、繩索、或其它細(xì)的牢固的并且可彎曲的裝置圍繞所述上和下連接板112、116中的每一個(gè)的邊緣140定位并且被緊固到限定于所述上和下連接板112,116中的每一個(gè)的邊緣140中的狹槽136中以使媒介繩110夾在所述凹進(jìn)132中并在所述緊固件192和所述上和下連接板112、116之間。如同上面所指出的那樣,所示的和所描述的將所述媒介繩110連接到所述框架108的方式僅僅是代表性的方式并且存在多種可選方式并且所述多種可選方式在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。在所示的例子中,所述上板和下板112、116的孔128大體上在豎直方向 上相對(duì)準(zhǔn),使得所述上板112的孔128與所述下板116的孔128在豎直方向上相對(duì)準(zhǔn)。類似地,所述上和下板112、116的凹進(jìn)132大體上在豎直方向上相對(duì)準(zhǔn)。如同所示的那樣,所述媒介繩110的在所述上和下連接板112、116之間延伸的多個(gè)延伸部或段以基本上豎直的方式延伸。通過在所述上和下板112、116的相對(duì)準(zhǔn)的孔128以及所述上和下板112、116的相對(duì)準(zhǔn)的凹進(jìn)132之間延伸所述媒介繩110而實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。然而,應(yīng)當(dāng)理解,所述媒介繩110也能以相對(duì)于豎直方向傾斜的方式在所述上和下連接板112、116之間延伸,從而所述媒介繩110在不對(duì)準(zhǔn)的孔128和凹進(jìn)132之間延伸。應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)所述媒介繩110在所述上和下連接板112、116之間延伸時(shí),它也可以呈現(xiàn)螺旋形狀。在第二種連接方式中,所述媒介110能由單獨(dú)地串在所述上和下連接板112、116之間的多個(gè)分離的媒介110構(gòu)成。在這種方式中,每個(gè)媒介110在所述上和下連接板112、116之間延伸一次。每個(gè)媒介110的第一端被系到或者以其它方式固定到所述上連接板112或所述下連接板116中的其中一個(gè)并且第二端延伸到且固定到所述上連接板112或所述下連接板116中的另一個(gè)。以這種方式串多個(gè)媒介110提供在所述上和下連接板112、116之間延伸的多個(gè)彼此間隔開的媒介段110。在一些實(shí)施方式中,所述多個(gè)媒介110以基本上豎直的方式串在所述上和下連接板112、116之間,通過在相對(duì)準(zhǔn)的孔128和相對(duì)準(zhǔn)的凹進(jìn)132之間延伸所述媒介110而實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在其它實(shí)施方式中,所述多個(gè)媒介110以相對(duì)于豎直方向傾斜的方式串在所述上和下連接板112、116之間,通過在不對(duì)準(zhǔn)的孔128和不對(duì)準(zhǔn)的凹進(jìn)132之間延伸所述媒介110而實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中,當(dāng)所述多個(gè)媒介110在所述上和下連接板112、116之間延伸時(shí),它們可以呈現(xiàn)螺旋形狀。應(yīng)當(dāng)理解,可以以不用于這里所描述的那些方式的多種方式將所述單個(gè)或多個(gè)媒介110連接到所述上和下連接板112、116。例如,所述單個(gè)或多個(gè)媒介110可以以任何其它合適的方式夾緊到、粘結(jié)到、緊固到或固定到所述框架108。尤其參考圖25,媒介110的所示的代表性定位提供的媒介110在所述容器32的中心附近(也就是,在所述軸20附近)比朝向所述容器32的外周邊更密集。所述媒介110的這種定位有助于,除了其它方面之外,太陽(yáng)光穿透最外側(cè)的媒介繩110并且進(jìn)入到內(nèi)媒介繩110所定位的所述容器32的中心,因此有助于位于所述內(nèi)媒介繩110上的藻類的有效的光合作用和培養(yǎng)。另一方面,如果所述媒介110在所述容器32的外周邊附近是更密集的,密集的外媒介110將阻礙大量的太陽(yáng)光,因此抑制太陽(yáng)光穿到所述容器32的內(nèi)部并且抑制位于所述內(nèi)媒介繩110上的藻類的光合作用和培養(yǎng)。在所述媒介110串在這些描述的實(shí)施方式中的上和下連接板112、116之間的情況下,所述媒介110為通過所述容器32中的水上升的氣體(舉例來說,二氧化碳)提供阻尼路徑。這個(gè)阻尼路徑減緩氣泡的上升,因此有助于增加氣泡和支撐在所述媒介110上的藻類之間的接觸時(shí)間。不論用來將所述媒介110連接到所述上和下連接板112、116的方式是什么樣的,在限定于所述上和下連接板112、116的周邊中的凹進(jìn)132之間延伸的最外側(cè)媒介繩110從所述上和下連接板112、116的外邊緣140的外部突出。通過在所述連接板112、116的外邊緣140的外部延伸,所述媒介繩110接合所述殼體76的內(nèi)表面196(將在下面更詳細(xì)地描述其目的),如同在圖25和26中最好地示出的那樣。現(xiàn)在參考圖3、4和27,所述容器32也包括設(shè)置在所述殼體76內(nèi)的代 表性的襯套200。所述襯套200是基本上圓形的并且布置在所述殼體76的底部附近。所述襯套200包括接收軸120的一端的中心開口 204并且為所述軸120的所述端提供支撐。此外,所述襯套200維持所述框架108相對(duì)于所述殼體76的正確的定位。在這個(gè)例子中,所述軸120被寬松地限制在所述中心開口 204之內(nèi)并且所述襯套抑制所述軸120的實(shí)質(zhì)性的側(cè)向移動(dòng)。所述襯套200包括允許被引入到所述容器32的底部的氣體穿過所述襯套200的多個(gè)氣體孔208。所述襯套200能包括任何數(shù)量和任何大小的孔208,只要?dú)馀莘弦蟮卮┻^所述襯套200。尤其參考圖28和29,示出了所述襯套200的兩個(gè)額外的例子。如同能看到的那樣,所述襯套200包括不同構(gòu)造和大小的孔208?;貋韰⒖紙D3和4,所述容器32進(jìn)一步包括頂帽或蓋212,頂帽或蓋212設(shè)置在所述殼體76的頂部處以封閉和密封所述殼體76的頂部,因此使所述容器32與外部環(huán)境相密封。在一些實(shí)施方式中,所述蓋212是緊密配合的塑料帽,諸如能旋擰到所述容器中并且能從所述容器上旋擰下來的PVC清除(clean out)連接器??商鎿Q地,所述蓋212能是多種物體,只要所述物體充分地密封所述殼體76的頂部。所述蓋212也包括中心開口 216和布置在所述中心開口 216中用以接收軸120并有助于軸120相對(duì)于所述蓋212轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承(在下面更詳細(xì)地描述)。所述軸120在所述蓋212的下面延伸到所述殼體76中并且所述軸120的一部分保持在所述蓋212之上。驅(qū)動(dòng)皮帶輪或齒輪220連接到所述軸120的布置在所述蓋212之上的部分并且剛性地固定到所述軸120以防止所述齒輪220和所述軸120的相對(duì)移動(dòng)。所述齒輪220連接到包括驅(qū)動(dòng)構(gòu)件224和帶或鏈228的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件224是可操作的以轉(zhuǎn)動(dòng)所述齒輪220和軸120,因此相對(duì)于所述殼體76轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108 (下面更詳細(xì)地描述)。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件224可以是交流或直流電機(jī)。可替換地,所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件224可以是多種其它類型的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件,諸如燃料動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī),風(fēng)力驅(qū)動(dòng)構(gòu)件,氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件,人力驅(qū)動(dòng)構(gòu)件等等。如同上面所指出的那樣,為了驅(qū)動(dòng)藻類的光合作用,提供人造光系統(tǒng)37以補(bǔ)充或替換自然太陽(yáng)光72可能是所期望的。所述人造光系統(tǒng)37可以呈現(xiàn)多種形狀和形式,并且可以以多種方式操作。這里示出和描述幾種代表性的人造光系統(tǒng)37,然而,這些代表性的人造光系統(tǒng)37不旨在是限定性的并且其它人造光系統(tǒng)是可預(yù)期得到的并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。參考圖30和31,示出了人造光系統(tǒng)37的代表性的實(shí)施方式。這個(gè)代表性的人造光系統(tǒng)37是可預(yù)期得到的并且不旨在是限定性的多種類型的人造光系統(tǒng)中的一種。所述代表性的人造光系統(tǒng)37能延展藻類暴露到光的時(shí)間段或者能補(bǔ)充自然太陽(yáng)光72。在所示的例子中,所述人造光系統(tǒng)37包括基部39和連接到所述基部39的光源諸如發(fā)光二極管(LEDs) 41陣列。所述基部39和LED 41設(shè)置在每個(gè)容器32的暗側(cè)上。已經(jīng)知道LEDs41以低電壓操作,因此消耗非常少的能量,并且不產(chǎn)生不期望量的熱。容器32的暗側(cè)是容器32的接收的太陽(yáng)光72量最少的側(cè)。例如,設(shè)置在北半球中的容器32中在冬季期間,太陽(yáng)在天空中是低的并且在南方,因此朝向所述容器32的南側(cè)發(fā)射最多的太陽(yáng)光72。在這個(gè)例子中,暗側(cè)是容器32的北側(cè)。因此,該LEDs41陣列設(shè)置在所述容器32的北側(cè)上。在一些實(shí)施方式中,所述LEDs 41可以具有在大約400納米 (nm)到大約700納米之間的頻率范圍。所述人造光系統(tǒng)37可以包括在其上的單頻率LEDs 41或者可以包括多種不同頻率的LEDs 41,因此提供寬頻譜的頻率。在其它實(shí)施方式中,所述LEDs 41可以僅僅使用光譜的有限部分而不是整個(gè)光譜。在這種使用有限光譜的情況下,LEDs消耗更少的能量。所述LEDs使用的光譜的代表性的部分可以包括藍(lán)光譜(也就是,頻率在大約400和大約500納米之間)和紅光譜(也就是,頻率在大約600和大約800納米之間)。LEDs可以從光譜的其它部分和在其它頻率發(fā)射光并且仍在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述基部39在本質(zhì)上可以是反光的用以將太陽(yáng)光72反射到所述容器32的暗側(cè)或者所述容器32的一些其它部分。在這種實(shí)施方式中,穿過、錯(cuò)過或者以其它方式未被發(fā)射到所述容器32中或上的太陽(yáng)光72可以接合所述反光的基部39并且反射到所述容器32上或中。在其它實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37可以包括不同于LEDs的光源41,諸如熒光燈、白熾燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、量子點(diǎn)燈、激光、光引導(dǎo)纖維等。在再其它實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37可以包括圍繞所述容器32布置的多個(gè)光纖光通道以將光發(fā)射到所述容器32上。在這種實(shí)施方式中,所述光纖光通道可以以多種方式接收光,包括LEDs或者其它發(fā)光裝置或者來自于定向成接收太陽(yáng)光72并且將所收集的太陽(yáng)光72經(jīng)由光纜傳遞到所述光通道的太陽(yáng)光收集設(shè)備。此外,由所述人造光系統(tǒng)37發(fā)射的光可以被連續(xù)地發(fā)射或者可以以所期望的速率閃爍。閃爍的LEDs 41模擬自然水中的狀況,諸如由波動(dòng)作用引起的光衍射和通過水的清澈度變化引起的不一致的光強(qiáng)度。在一些例子中,所述光可以以大約37KHz的速率閃爍,其已經(jīng)被示出比LEDs 41發(fā)射連續(xù)光時(shí)產(chǎn)出高20%的藻類產(chǎn)量。在其它例子中,所述光可以在大約5KHz到大約37KHz的范圍之間閃爍?,F(xiàn)在參考圖32和33,示出了人造光系統(tǒng)37的另一代表性的實(shí)施方式。圖30和
31中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖32和33中所示的容器和人造光系統(tǒng)之間的相似部件用相同的附圖標(biāo)記表示。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括設(shè)置在所述容器32的中心處或中心附近的透明或半透明中空管320和設(shè)置在所述管320內(nèi)的光源41,諸如發(fā)光二極管(LEDs)陣列??商鎿Q地,其它類型的光源41可以被設(shè)置在所述管32內(nèi),并且包括例如,熒光燈、白熾燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、量子點(diǎn)燈、光纖、電致發(fā)光燈、頻閃燈、激光等。這個(gè)人造光系統(tǒng)37從內(nèi)側(cè)向外為所述容器32和藻類提供光,所述從內(nèi)側(cè)向外的方向是與射入到所述容器32中的太陽(yáng)光72相反的方向。來自所述人造光系統(tǒng)37的光可以用來補(bǔ)充或替代太陽(yáng)光72并且將直射光提供給所述容器32的內(nèi)部。在一些例子中,因?yàn)闉榱说竭_(dá)所述容器32的內(nèi)部太陽(yáng)光72必須穿透所述殼體76、水和布置在所述容器32中的藻類或者太陽(yáng)光32可能不具有特定的高強(qiáng)度(舉例來說,在陰天時(shí)、太陽(yáng)升起時(shí)或者太陽(yáng)落下時(shí)),所以穿透到所述容器32的內(nèi)部的太陽(yáng)光72是挑戰(zhàn)性的。所述管320相對(duì)于所述容器32的殼體76是固定的并且所述框架108圍繞所述管320轉(zhuǎn)動(dòng)。所述管320的底端延伸通過所述下連接板116的中心孔124并且固定到所述襯套200的中心開口 204。所述下連接板116的中心孔124是足夠大的以提供在所述孔124的內(nèi)邊緣和所述管320之間的間距。所述管320的第二端可以以多種方式固定到所述襯套200,只要所述固定是剛性的并且在操作期間不允許所述管320和所述襯套200之間的移動(dòng)。在一些實(shí)施方式中,所述管320的外壁包括外螺紋并且所述襯套的中心開口 204的內(nèi)邊緣包括互補(bǔ)的內(nèi)螺紋。在這個(gè)實(shí)施方式中,所述管320螺接到所述襯套的中心開口 204中并且螺紋地固定到所述襯套200。在其它實(shí)施方式中,所述管320可以包括在其外表面上的螺紋,延伸通過所述下連接板116的中心孔124,并且一個(gè)或多個(gè)螺母或其它帶螺 紋的緊固件324可以螺接到所述管320上以將所述管320固定到所述襯套200。在這種實(shí)施方式中,第一螺母324可以設(shè)置在所述襯套200之上,第二螺母324可以設(shè)置在所述襯套200之下,并且可以朝向所述襯套200旋擰所述螺母324以將所述管320固定到所述襯套200。在再其它實(shí)施方式中,所述管320的底端可以以多種其它方式固定到所述襯套200,諸如,結(jié)合、焊接、粘結(jié)或阻止所述管320和所述襯套200之間的移動(dòng)的任何其它類型的固定。所述管320的頂端延伸通過所述上連接板112的中心孔124,其中所述中心孔124是足夠大的以提供在所述中心孔124的內(nèi)邊緣和所述管320之間的間距。下面將更詳細(xì)地描述支撐所述管320的頂端的方式。繼續(xù)參考圖32和33,因?yàn)槿嗽旃庀到y(tǒng)37包括在所述容器32的中心處的發(fā)光管320,所以需要所述框架108具有不同的構(gòu)造。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述框架108包括上和下連接板112、116,中空驅(qū)動(dòng)管328,側(cè)向支撐板332,和多個(gè)支撐桿336。所述驅(qū)動(dòng)管328連接到皮帶輪220,驅(qū)動(dòng)帶228和馬達(dá)324,并且以與軸120類似的方式被驅(qū)動(dòng)。所述側(cè)向支撐板332固定到所述驅(qū)動(dòng)管328并且與所述驅(qū)動(dòng)管328 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。所述支撐板332可以以多種不同的方式固定到所述驅(qū)動(dòng)管328,只要所述支撐板332和驅(qū)動(dòng)管328一起轉(zhuǎn)動(dòng)。例如,所述支撐板332可以焊接、結(jié)合、粘結(jié)、螺接、或以其它方式固定到所述驅(qū)動(dòng)管328。所述側(cè)向支撐板332可以具有多種不同的形狀和構(gòu)造,包括,例如,圓柱形,十字形(參見圖46)等等。所述多個(gè)支撐桿336在它們的頂端處固定到所述支撐板332并且在它們的底端處固定到所述下連接板116。所述支撐桿也穿過所述上連接板112并且也可以固定到其上。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述框架108包括兩個(gè)支撐桿336。然而,所述框架108可以包括任何數(shù)量的支撐桿336并且仍然在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。在所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)期間,所述馬達(dá)224驅(qū)動(dòng)所述皮帶228和皮帶輪220,其然后轉(zhuǎn)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)管328。所述驅(qū)動(dòng)管328的轉(zhuǎn)動(dòng)將轉(zhuǎn)動(dòng)所述支撐板332,因此使得所述支撐桿336轉(zhuǎn)動(dòng)并且最終使所述上和下連接板112、116以及所述媒介110轉(zhuǎn)動(dòng)。尤其參考圖33,將描述一種用于將電力輸送到布置在所述管320中的LEDs 41的代表性的方式。期望所述管320的內(nèi)部保持干燥并且沒有濕氣以防止損壞所述LEDs 41或所述系統(tǒng)20的其它電子器件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述管320的頂端圍繞所述驅(qū)動(dòng)管328的底端并且密封件340布置在所述驅(qū)動(dòng)管328的外表面和所述管320的內(nèi)表面之間,因此形成有效的密封從而防止水進(jìn)入所述管320。所述管320和所述驅(qū)動(dòng)管328之間的這種密封裝置也為所述管320的頂端提供支撐。因?yàn)樗鲵?qū)動(dòng)管328承受所述驅(qū)動(dòng)帶228和皮帶輪220施加的力,所以可以圍繞所述驅(qū)動(dòng)管328提供支撐裝置344以提供額外的支撐。為了將電力提供到所述管320之內(nèi)的LEDs 41,多根電線348必須從電源延伸到所述LEDs 41。在所述代表性的實(shí)施方式中,所述驅(qū)動(dòng)管328是中空的并且所述電線348延伸到所述驅(qū)動(dòng)管328的頂端中,通過所述驅(qū)動(dòng)管328,從所述驅(qū)動(dòng)管328的底端出來,進(jìn)入到所述管320中,并且最終連接到所述LEDs 41。如同上面所指出的那樣,所述驅(qū)動(dòng)管328轉(zhuǎn)動(dòng)并且所述管320和LEDs 41不轉(zhuǎn)動(dòng)。所述電線348的轉(zhuǎn)動(dòng)將造成所述線3 48纏繞并且甚至破壞,與所述LEDs 41斷開,或者以其它方式中斷從所述電源到所述LEDs41的電力供應(yīng)。因此,期望當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)管328轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所述電線348在所述驅(qū)動(dòng)管328之內(nèi)保持靜止??梢砸远喾N方式實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。例如,所述電線348可以延伸通過所述驅(qū)動(dòng)管328的中心而使得不引起所述線348和所述驅(qū)動(dòng)管328的內(nèi)表面之間的接觸。通過防止所述線348和所述驅(qū)動(dòng)管328的內(nèi)表面之間的接觸,所述驅(qū)動(dòng)管328將能在不接觸所述線348和不纏繞所述線348的情況下相對(duì)于所述線348轉(zhuǎn)動(dòng)。而且,例如,第二管或裝置可以同心地設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)管328內(nèi),可以從所述驅(qū)動(dòng)管328的內(nèi)表面向內(nèi)移位,并且在所述驅(qū)動(dòng)管328之內(nèi)是固定不動(dòng)的,因此使得所述驅(qū)動(dòng)管328圍繞所述第二管或裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種例子中,所述電線348延伸通過所述第二管或裝置并且通過所述第二管或裝置防止與所述驅(qū)動(dòng)管328的內(nèi)表面接合。用于防止所述電線348纏繞的許多其它方式是可預(yù)期得到的并且其在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。繼續(xù)參考圖33,提供擦拭片352以接觸和擦靠在所述管320的外表面上。所述擦拭片352在它的頂端處連接到所述上連接板112并且在它的底端處連接到所述下連接板116。所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述擦拭片352轉(zhuǎn)動(dòng),因此使得所述擦拭片352擦靠在所述管320的外表面上。這種擦拭清除掉附連到所述管320的外表面的任何藻類或其它堆積物。使管320沒有藻類和其它堆積物為所述管320提供最佳的照明性能。堆積在所述管320的外表面上的大量藻類會(huì)不利地影響這個(gè)實(shí)施方式的人造光系統(tǒng)37的效率。應(yīng)當(dāng)理解,圖32和33中所示的人造光系統(tǒng)37可以單獨(dú)使用或者可以與這里所披露的任何其它人造光系統(tǒng)37結(jié)合使用。例如,所述系統(tǒng)20可以包括如同在圖30和31中所示的那樣的用于從外部照明所述容器32的第一人造光系統(tǒng)37并且可以包括圖32和33中所示的那樣的用于從內(nèi)部照明所述容器32的人造光系統(tǒng)37。參考圖34,示出了擦拭所述管320的外表面的另一種方式。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,內(nèi)媒介段或繩110被布置成鄰近所述管320的外表面并接合所述管320的外表面。所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述媒介繩110擦靠在所述管320的外表面上并且從所述管320的外表面清除掉藻類或其它殘屑。為了簡(jiǎn)化的目的,在圖34中僅僅示出了內(nèi)媒介繩110,盡管在所述容器32中將存在其它媒介繩110。參考圖35和36,示出了擦拭所述管320的外表面的另一可選方式。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,類似于圖34中所示的那樣地設(shè)置所述媒介繩110。也就是說,內(nèi)媒介繩110被布置成鄰近并且接觸所述管320的外表面。類似于圖34,為了簡(jiǎn)化的目的,在圖35和36中僅僅示出了內(nèi)媒介繩110,盡管所述容器32中會(huì)存在其它媒介繩110。在一些例子中,由于離心力,所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)可以使得所述內(nèi)媒介繩110遠(yuǎn)離所述管320的外表面地彎曲并且不與所述管320的外表面接觸。為了抑止所述內(nèi)媒介繩110的這種向外彎曲,剛性裝置354可以連接到每個(gè)所述內(nèi)媒介繩110。所述剛性裝置354可以由多種材料制成,包括例如,塑料、金屬、硬橡膠等等??梢允褂玫膭傂匝b置354的例子包括松緊繩、減震繩、塑料線、金屬線等。所述剛性裝置354可以在所述上和下連接板112、116之間在所述內(nèi)媒介繩110的全部長(zhǎng)度上延伸或者可以在所述內(nèi)媒介繩110的長(zhǎng)度的一部分上延伸。例如,所述剛性裝置354可以從所述上連接板112向下延伸,從所述下連接板116向上延伸,或者從所述上連接板112向下延伸并從所述下連接板116向上延伸,僅僅沿著所述內(nèi)媒介繩110的一部分,諸如六英寸。參考圖35和36中所示的代表性的實(shí)施方式,第一剛性裝置354沿著第一內(nèi)媒介繩110的長(zhǎng)度的一部分從所述上連接板112向 下延伸并且第二剛性裝置354沿著第二內(nèi)媒介繩110的長(zhǎng)度的一部分從所述下連接板116向上延伸。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述剛性裝置354可以不擦靠在所述管320的外表面上。因此,通過偏置所述第一和第二剛性裝置354,所述第二內(nèi)媒介繩110的上部部分將擦拭所述管320的與所述第一剛性裝置354相符合(in line with)的外表面,并且所述第一內(nèi)媒介繩110的底部部分將擦靠在所述管320的與所述第二剛性裝置354相符合的外表面上。這種布置確保內(nèi)媒介繩110將擦拭所述管320的整個(gè)外表面??商鎿Q地,所述剛性裝置354可以布置成擦靠在所述管320的外表面上。用于擦拭所述管320的外表面的其它可選方案是可能的并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)?,F(xiàn)在參考圖37-42,示出了另一種用于支撐所述框架108以及圖32和33的人造光系統(tǒng)37的可選方式。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述系統(tǒng)20包括框架支撐裝置600,該框架支撐裝置600具有圓形支撐架604、中心插座608,從所述中心插座608朝向所述圓形支撐架604延伸的多個(gè)臂612,和由所述臂612支撐的多個(gè)輥裝置616。所述圓形支撐架604被支撐在所述容器殼體76之內(nèi)從而阻止它向下移動(dòng),因此為擱置在其上的框架108提供豎直支撐。所述圓形支撐架604可以以多種不同方式支撐在所述殼體76之內(nèi),諸如,壓配合、摩擦配合,干涉配合、焊接、緊固、粘結(jié)、結(jié)合或者通過從所述殼體76的內(nèi)表面延伸到所述殼體76的內(nèi)部中的供所述圓形支撐架604支撐、緊固、結(jié)合等在其上的壓痕或架。所述中心插座608居中地設(shè)置以接收所述管320的底端并且以不漏水的方式密封所述管320的底端,因此防止水進(jìn)入到所述管320中。所述管320的底端可以以多種方式連接到所述插座608,諸如,焊接、緊固、粘結(jié)、結(jié)合、壓配合、摩擦配合、干涉配合、或者其它類型的固定。在一些實(shí)施方式中,所述管320的底端和所述插座608之間的連接本身足以提供不漏水的密封。在其它實(shí)施方式中,密封裝置,諸如襯套、水泵密封件、O型環(huán)、填料等等,可以用來在所述管320的底端和所述插座608之間形成不漏水的密封。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述框架支撐裝置600包括四個(gè)臂612??商鎿Q地,所述框架支撐裝置608可以包括其它數(shù)量的臂612并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。所述臂612從所述插座608向外延伸并且從下面被所述支撐架604支撐在它們的遠(yuǎn)端上。在一些實(shí)施方式中,所述臂612的遠(yuǎn)端與所述支撐架604結(jié)合、焊接、粘結(jié)、以其它方式固定在一起,或者與所述支撐架604 —體地形成。在其它實(shí)施方式中,所述臂612的遠(yuǎn)端可以僅僅擱置在所述支撐架604上或者可以被接納在限定于所述架604中的凹進(jìn)中以抑止所述臂612和所述中心插座608的轉(zhuǎn)動(dòng)。在所示的代表性的實(shí)施方式中,單個(gè)輥裝置616固定到每個(gè)臂612的遠(yuǎn)端的頂部。所述輥裝置616包括基座620、軸624、和被所述軸624轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的輥628。所述軸624平行于所述臂612并且所述輥616被定向成垂直于所述軸624和臂612。所述輥裝置616被設(shè)置成接合所述下連接板116的底表面并且允許所述下連接板116在所述框架支撐裝置600之上并且相對(duì)于所述框架支撐裝置600滾動(dòng)。在這種方式中,所述框架支撐裝置600為所述框架108提供豎直支撐并且允許所述框架108相對(duì)于所述框架支撐裝置600轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解,所述框架支撐裝置600可以包括以其它方式定向的其它數(shù)量的輥裝置616,諸如,每個(gè)臂612有多個(gè)輥裝置616,輥裝置616不設(shè)置在所有的臂612上,輥裝置616設(shè)置在交替(alternating)的臂612上等等。也應(yīng)當(dāng)理解,可以使用其它裝置替換所述棍裝置616以有助于所述下連接板616相對(duì)于所述框架支撐裝置600移動(dòng),同時(shí)為所述框架108提供豎直支撐。 進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解,框架支撐裝置600也可以與所述上連接板112—起使用。在這種例子中,上框架支撐裝置600將被設(shè)置在所述上連接板112的正下方,接合所述上連接板112的底表面以提供豎直支撐,并且允許上連接板112相對(duì)于上框架支撐裝置600轉(zhuǎn)動(dòng)。這種上框架支撐裝置600可以被構(gòu)造并且可以以與下框架支撐裝置600相同的方式起作用。參考圖43-46,示出了用于支撐框架108以及圖32和33的人造光系統(tǒng)37的再另一種可選方式。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述系統(tǒng)20包括用于給所述框架108提供豎直支撐的浮動(dòng)裝置632。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置632可以提供將所述框架108維持在所期望的位置處所需要的豎直支撐的一部分。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置632可以提供將所述框架108維持在所期望的位置處所需要的全部豎直支撐。所述浮動(dòng)裝置632設(shè)置在所述側(cè)向支撐板332和上連接板112之間。在其它實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置632可以設(shè)置在所述上連接板112的下面或者設(shè)置在所述下連接板116的下面。而且,在進(jìn)一步的實(shí)施方式中,所述系統(tǒng)20可以包括多個(gè)浮動(dòng)裝置632,諸如兩個(gè)浮動(dòng)裝置632。在這種代表性的實(shí)施方式中,第一浮動(dòng)裝置可以如同在圖43中所示的那樣設(shè)置在所述側(cè)向支撐板332和上連接板112之間并且第二浮動(dòng)裝置可以設(shè)置在所述下連接板116的下面。所述浮動(dòng)裝置632可以具有任何形狀和構(gòu)造,只要它為布置在所述容器32中的框架108提供所期望量的豎直支撐。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置632是基本上圓柱形的以配合所述容器殼體76的形狀。取決于所期望的浮力的量,所述浮動(dòng)裝置632的厚度或高度可以變化。所述浮動(dòng)裝置632包括用于允許所述驅(qū)動(dòng)管328和所述管320穿過其的中心孔636,和用于允許支撐桿336穿過所述浮動(dòng)裝置632的多個(gè)孔640。如同上面所指出的那樣,所述容器32可以包括任何數(shù)量和任何構(gòu)造的支撐桿336并且,類似地,所述浮動(dòng)裝置632可以包括任何數(shù)量和任何構(gòu)造的孔640以適應(yīng)支撐桿336的總數(shù)量。所述浮動(dòng)裝置632可以由多種漂浮材料構(gòu)成。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置632由阻止水吸收的閉孔(closed cell)材料構(gòu)成。在這種實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置632可以由一種閉孔材料或多種閉孔材料構(gòu)成??梢詷?gòu)成所述浮動(dòng)裝置632的代表性的閉孔材料包括但不限于,聚乙烯、氯丁橡膠、PVC和各種橡膠混合物。在其它代表性的實(shí)施方式種,所述浮動(dòng)裝置632可以由芯644和圍繞并且封閉所述芯644的外殼648構(gòu)成。所述芯644可以由閉孔材料或開孔材料構(gòu)成,同時(shí)所述外殼648優(yōu)選為由閉孔材料構(gòu)成,因?yàn)樗苯咏佑|所述容器32中的水。在所述芯644是閉孔材料并且不吸收水的情形中,所述外殼648可以是不漏水和不漏氣的或者可以是可漏水和漏氣的。在所述芯644是開孔材料的情形中,所述外殼648優(yōu)選為是圍繞所述芯644不漏水和不漏氣的以阻止水接近所述芯644并且被所述芯644吸收??梢詷?gòu)成所述芯644的代表性的閉孔材料包括,但不限于,聚乙烯、氯丁橡膠、PVC和各種橡膠混合物,并且可以構(gòu)成所述芯644的代表性的開孔材料包括,但不限于,聚苯乙烯、聚醚、和聚酯型聚氨酯泡沫??梢詷?gòu)成所述外殼648的代表性的材料包括,但不限于,玻璃纖維增強(qiáng)塑料、PVC、橡膠、環(huán)氧樹脂和其它防水涂層形成的殼。尤其參考圖46,所述浮動(dòng)裝置632被示為具有代表性的側(cè)向支撐板332。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述側(cè)向支撐板332是基本上十字形的 。提供十字形的側(cè)向支撐板332的一個(gè)代表性的理由是減少所述側(cè)向支撐板332的材料的量和總重量。通過減少所述側(cè)向支撐板332的重量,整個(gè)框架108的重量變少并且需要所述浮動(dòng)裝置632支撐的重量更少。在這個(gè)代表性的十字形的實(shí)施方式中,所述側(cè)向支撐板332的在所述支撐桿336連接到所述側(cè)向支撐板332的位置之間的材料被去除。如同上面所指出的那樣,所述容器32可以包括任何數(shù)量和任何構(gòu)造的支撐桿336并且,類似地,所述側(cè)向支撐板332可以具有任何構(gòu)造以適應(yīng)支撐桿336的數(shù)量和構(gòu)造。如同上面所指出的那樣,所述浮動(dòng)裝置632能具有多種構(gòu)造并且能布置在所述容器32內(nèi)的多個(gè)位置處。參考圖47,示出了另一代表性的浮動(dòng)裝置800。在這個(gè)代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置800包括多個(gè)浮動(dòng)裝置,其中一個(gè)連接到并且圍繞所述支撐桿336中的每一個(gè)。這些浮動(dòng)裝置800也基本上在所述支撐桿336的布置在所述上和下連接板112、116之間的整個(gè)高度上延伸。以與圖43-46中所示的浮動(dòng)裝置632相類似的方式,圖47中所示的代表性的浮動(dòng)裝置800為所述框架108提供豎直支撐。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置800可以提供將所述框架108維持在所期望的位置處所需要的豎直支撐的一部分。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置800可以提供將所述框架108維持在所需要的位置處所需要的全部豎直支撐。參考圖48和49,不出了再另一代表性的浮動(dòng)裝置804。在這個(gè)代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置804包括連接到所述下連接板116的頂表面的多個(gè)浮動(dòng)裝置。以與圖43-46中所示的浮動(dòng)裝置632相類似的方式,圖48和49中所示的代表性的浮動(dòng)裝置804為所述框架108提供豎直支撐。可替換地,所述浮動(dòng)裝置804可以連接到所述下連接板116的底表面或者所述上連接板112的頂表面或底表面。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置800可以提供將所述框架108維持在所期望的位置處所需要的豎直支撐的一部分。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置804可以提供將所述框架108維持在所需要的位置處所需要的全部豎直支撐?,F(xiàn)在參考圖50-53,示出了容器32的另一代表性的實(shí)施方式。在這個(gè)代表性的實(shí)施方式中,所述容器32包括用于轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108和媒介110的另一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在所示的實(shí)施方式中,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括馬達(dá)(未示出)、驅(qū)動(dòng)鏈228、鏈輪或齒輪220、連接到所述齒輪220的板652、環(huán)繞所述板652以確保所述板652維持在中心的定心環(huán)654,和連接到所述板652的驅(qū)動(dòng)管328。所述馬達(dá)在所期望的方向上驅(qū)動(dòng)所述鏈228,因此轉(zhuǎn)動(dòng)所述齒輪220。因?yàn)樗鳊X輪220連接到所述板652并且所述板652連接到所述驅(qū)動(dòng)管328,所以所述齒輪220的轉(zhuǎn)動(dòng)最終轉(zhuǎn)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)管328。所述管320被固定定位在所述容器32的中心的合適位置處,并且所述齒輪220、板652、定心環(huán)654和驅(qū)動(dòng)管328都環(huán)繞所述中心管320并且圍繞所述中心管320轉(zhuǎn)動(dòng)。密封構(gòu)件656,諸如O型環(huán)布置在限定于所述齒輪220中的凹進(jìn)658中,環(huán)繞所述管320,并且接合所述管320的外表面以圍繞所述管320進(jìn)行密封。所述密封構(gòu)件656阻止所述容器32之內(nèi)的液體在所述管320和所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間泄漏到所述容器32的外面??商鎿Q地,所述密封構(gòu)件656可以布置在限定于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的其它部件(諸如,板652、驅(qū)動(dòng)管328等等)中的凹進(jìn)中,并且可以接合所述管320的外表面以圍繞所述管320進(jìn)行密封。尤其參考圖50,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也包括連接到所述驅(qū)動(dòng)管328并且可與所述驅(qū)動(dòng)管328 一起轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐板332。兩個(gè)銷釘660從所述支撐板332向下延伸并且插入到限定在所述浮動(dòng)裝置632中的孔662中。所述銷釘660將所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到 所述浮動(dòng)裝置632,使得所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)有助于所述浮動(dòng)裝置632和所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)。然而,不抑制所述浮動(dòng)裝置632相對(duì)于所述銷釘660的豎直移動(dòng)。當(dāng)所述容器32之內(nèi)的水位變化時(shí)所述浮動(dòng)裝置632發(fā)生這種豎直移動(dòng)。參考圖52,所述浮動(dòng)裝置632包括供所述管320延伸從其通過的中心孔636。所述中心孔636的大小被設(shè)置的足夠大以允許所述浮動(dòng)裝置632在所述管320的外表面和所述浮動(dòng)裝置632之間沒有顯著的摩擦力的情況下相對(duì)于所述管320轉(zhuǎn)動(dòng)。盡管代表性的所示的實(shí)施方式包括兩個(gè)銷釘660,任何數(shù)量的銷釘660可以用來將所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到所述浮動(dòng)裝置632。此外,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以以不同于所示的銷釘660和浮動(dòng)裝置632的構(gòu)造的方式連接到所述框架108。如同上面所示的那樣,所述管320固定在合適的位置處并且不轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)在參考圖50-53,所述容器32包括固定到蓋212用以支撐所述管320的頂部的第一支撐件666和用于支撐所述管320的底部的第二支撐件668。所述頂部支撐件666包括供所述管320的頂部設(shè)置在其中的孔670。適當(dāng)?shù)卦O(shè)置所述孔670的大小以緊密地接合所述管320的外表面從而抑制所述管320的頂部相對(duì)于所述頂部支撐件666的移動(dòng)。所述底部支撐件668包括中心插座608、從所述中心插座608延伸的多個(gè)臂612和由所述臂612支撐的多個(gè)輥裝置616。所述管320剛性地固定到所述中心插座608以抑制所述管320和所述插座608之間的移動(dòng)。所述臂612包括在它們的端部處的彎曲板672,所述彎曲板672接合所述容器32的內(nèi)表面從而阻止所述底部支撐件668相對(duì)于所述容器殼體76的實(shí)質(zhì)性側(cè)向移動(dòng)。因?yàn)樵谒系乃龈?dòng)裝置632的浮力而使得在所述容器32之內(nèi)的所述框架108被抬升,所以水從所述容器32的排出使得所述框架108在所述容器32中下降直到所述下連接板116擱置在所述輥裝置616上。如果期望在從所述容器32排出水時(shí)所述框架108轉(zhuǎn)動(dòng),所述輥裝置616有助于這種轉(zhuǎn)動(dòng)。在所示的實(shí)施方式中,所述底部支撐件668包括四個(gè)輥裝置616。在其它實(shí)施方式中,所述底部支撐件668可以包括任何數(shù)量的輥裝置616以適應(yīng)所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)。所述底部支撐件668可以由不銹鋼或其它相對(duì)高密度的材料制成以給所述底部支撐件668提供相對(duì)重的重量,當(dāng)所述容器32充滿水時(shí)其抵抗向上地施加到所述管320的浮力。所述底部支撐件668的相對(duì)重的重量也有助于將所述容器32的內(nèi)部部件插入到充滿水的容器32中。這種內(nèi)部部件可以包括,例如,底部支撐件668、管320、框架108、媒介110、和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分。結(jié)合圖50-53中所示的代表性的實(shí)施方式描述的管320能具有與在其它管實(shí)施方式中披露的任何其它管320相同的功能。例如,這個(gè)實(shí)施方式的管320能容納類似于圖32和33-43中所示的那樣的發(fā)光元件?,F(xiàn)在參考圖54和55,不出了人造光系統(tǒng)37的再另一代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-33中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖54和55中所示的容器和人造光系統(tǒng)之間的相似部件。圖54和55中所示的人造光系統(tǒng)37可以包括與圖32和33中所示的管320和光源類似的中心管320和相關(guān)的光源41 (參見圖54)或者所述人造光系統(tǒng)37可以不包括圖32和33中所示的管320和光源(參見圖55)。在圖54中所示的包括管320和光源41的人造光系統(tǒng)37的實(shí)施方式中,所述管320和光源41類似于圖32和33中所示的管320和光源41。 繼續(xù)參考圖54和55,人造光系統(tǒng)37包括連接在所述上和下連接板112、116之間的多個(gè)光兀件356。所述光兀件356能將光發(fā)射到所述容器32內(nèi)。在所不的代表性的實(shí)施方式中,所述光元件356是具有圓形橫截面形狀的圓柱形桿并且由易于發(fā)射光的材料,諸如玻璃、丙烯酸樹脂等制成。可替換地,所述光元件356可以具有其它形狀并且可以由其它材料制成,并且這種所示的和所描述的例子不旨在是限定性的。例如,參考圖56-59,所述發(fā)光元件356被示為具有多種其它代表性的橫截面形狀,諸如正方形、卵形、三角形、六邊形。應(yīng)當(dāng)理解,所述發(fā)光元件356能具有其它橫截面形狀,包括具有任何數(shù)量的邊或任何弧形周邊的形狀。在一些代表性的實(shí)施方式中,構(gòu)成所述光元件356的材料包括紅外線抑制材料或紅外線過濾材料,其應(yīng)用于所述光元件356或者包含在所述光元件的材料的成分中以減少或限制光穿過光兀件356時(shí)發(fā)生在光兀件356中的熱累積。所述光兀件356在它們的端部處分別連接到所述上和下連接板112、116,所述上和下連接板112、116被構(gòu)造成包括用于接收各光元件356的端部的孔360(參見圖54中的上連接板112的頂視圖)。所述人造光系統(tǒng)37可以包括任何數(shù)量的光元件356并且所述上和下連接板112、116在其內(nèi)可以包括互補(bǔ)數(shù)量的孔360以容納所述光元件356的端部。一個(gè)或多個(gè)媒介繩110圍繞各光元件356纏繞以使所述媒介110緊鄰所述光元件356。因?yàn)樗龉庠?56固定到所述上和下連接板112、116,所以所述光元件356與所述框架108 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。尤其參考圖55,所述人造光系統(tǒng)20包括多個(gè)光源41,一個(gè)光源41與每個(gè)光元件356相關(guān)聯(lián),用于將光提供給所述光兀件356。在所不的代表性的實(shí)施方式中,所述光源41是LEDs。在其它實(shí)施方式中,所述光源41可以是其它類型的燈并且仍然在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。例如,所述光源41可以是熒光燈、白熾燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、量子點(diǎn)燈、光纖、電致發(fā)光燈、頻閃燈、激光、或任何其它類型的照明設(shè)備。所述光源41優(yōu)選為容納在防水殼之內(nèi)或者被以其它方式密封從而防止水到所述光源41中。所述光源41設(shè)置在所述光元件356的頂端處并且將光發(fā)射到所述光元件356的頂端中。發(fā)射到所述光兀件356中的光行進(jìn)通過所述光兀件356,從所述光兀件356發(fā)射到所述容器32中,并且發(fā)射到所述媒介110和藻類上。可替換地,所述光源41可以設(shè)置在所述光元件356的其它位置處,諸如,底端或者頂端和底端之間的中間位置,以將光發(fā)射到所述光兀件356中。經(jīng)由電線364將電力從電源供給到所述光源41。如同上面所指出的那樣,所述發(fā)光元件356與所述框架108 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,需要在不纏繞所述電線364的情況下將電力供給到所述光源41。類似于圖32和33中所示的人造光系統(tǒng)37的實(shí)施方式,本代表性的實(shí)施方式的人造光系統(tǒng)37包括中空驅(qū)動(dòng)管328。所述驅(qū)動(dòng)管328將從所述馬達(dá)224施加的轉(zhuǎn)動(dòng)力最終傳遞到所述框架108。在本代表性的實(shí)施方式中,所述電線364必需與所述光源41 一起轉(zhuǎn)動(dòng)以防止電線364纏繞。因此,所述驅(qū)動(dòng)管328,電線364,和框架108都一起轉(zhuǎn)動(dòng)。為了確保不中斷所述光源41的操作,需要將連續(xù)的、不中斷的電力供給到連接到所述光源41的電線364??梢砸远喾N不同方式將這種連續(xù)的、不中斷的電力提供給所述光源41并且所示的和所描述的代表性的實(shí)施方式不旨在是限定性的。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括固定到所述驅(qū)動(dòng)管328的外表面的多個(gè)銅環(huán)368,一個(gè)環(huán)用于接合正接頭(contact) 372、一個(gè)環(huán)用于接合負(fù)接頭376并且一個(gè)環(huán)用于接合地接頭380。所述銅環(huán)368彼此絕緣以防止發(fā)生短路。所述正和負(fù)接頭372、376連接到電源并且所述地接頭380連接到地,并且各接頭372、376、380接合各自的環(huán)3 68的外表面。朝向所述環(huán)368偏置所述接頭372、376、380以確保所述接頭372、376、380和所述環(huán)368之間的連續(xù)接合。當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)管328和環(huán)368轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述環(huán)368在所述接頭372、376、380下移動(dòng)并且所述接頭372、376、380沿著所述環(huán)368的外表面滑動(dòng)。朝向所述環(huán)368偏置所述接頭372,376,380確保在移動(dòng)期間所述接頭372、376、380將連續(xù)接合所述環(huán)368。將連續(xù)的、不中斷的電力提供給所述光源41的其它方式是可預(yù)期得到的并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。在圖54和55中所不的人造光系統(tǒng)37的一些代表性的實(shí)施方式中,所述發(fā)光兀件356具有光滑的或拋光的外表面。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述光兀件356具有帶有劃痕的、帶有刻痕的、帶有缺口的、帶有凹痕的外表面或者以其它方式不良外表面以有助于光從所述光元件356的內(nèi)部衍射到所述光元件356的外部。在再其它代表性的實(shí)施方式中,所述光元件356可以形成有促進(jìn)光從所述光元件356的內(nèi)部衍射到所述光元件356的外部的形狀。應(yīng)當(dāng)理解,圖54和55中所示的人造光系統(tǒng)37可以單獨(dú)使用或者可以與這里所披露的任何其它人造光系統(tǒng)37結(jié)合使用。例如,所述系統(tǒng)20可以包括用于從外部照亮所述容器32的如同在圖30和31中所示的那樣的第一人造光系統(tǒng)37并且可以包括用于從內(nèi)部照亮所述容器32的圖54和55中所示的人造光系統(tǒng)37?,F(xiàn)在參考圖60,示出了人造光系統(tǒng)37的進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-55中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖60中所示的容器和人造光系統(tǒng)之間的相似部件。這個(gè)人造光系統(tǒng)37包括布置在沿著所述容器32的不同高度處的多個(gè)光元件356。所述光兀件356能所述容器32內(nèi)發(fā)光。在所不的代表性的實(shí)施方式中,所述光兀件356是由易于發(fā)射光的材料,諸如玻璃、丙烯酸樹脂等制成的圓柱形的盤??商鎿Q地,所述光元件356可以具有其它形狀并且可以由其它材料制成,并且這種所示的和所描述的例子不旨在是限定性的。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括三個(gè)光元件356,然而,這個(gè)實(shí)施方式中所示的光元件356的數(shù)量是用于示例性的目的并且不旨在是限定性的。所述系統(tǒng)37可以包括任何數(shù)量的光元件356并且仍在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。所述光元件356被固定在所述容器32內(nèi)的合適位置處并且不相對(duì)于所述容器32移動(dòng)。在所示的代表性的實(shí)施方式中,通過摩擦止擋件384將所述光元件356固定在合適位置處,每個(gè)光元件356對(duì)應(yīng)一個(gè)摩擦止擋件384??商鎿Q地,可以通過任何數(shù)量的摩擦止擋件384和通過其它固定方式將所述光元件356固定在合適位置處。例如,可以通過摩擦配合、壓配合、緊固件、結(jié)合、粘結(jié)、焊接或者任何其它的固定方式將所述光元件356固定在所述容器32中的合適位置處。所述光元件356通常是圓形的并且具有與所述容器32的直徑類似的直徑。所述人造光系統(tǒng)37也包括多個(gè)光源41,每個(gè)光元件356對(duì)應(yīng)至少一個(gè)光源41,該至少一個(gè)光源41將光提供給所述光元件356。所述光源41可以是多種不同類型的光源,包括,例如,LEDs、熒光燈、白熾燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、量子點(diǎn)燈、光纖、電致發(fā)光燈、頻閃燈、激光、光導(dǎo)纖維等等。所述光源41被定位成將光發(fā)射到所述光元件356內(nèi)或上并且然后所述光元件356將光發(fā)射到所述容器32中。所述光源41經(jīng)由電線388連接到電源。因?yàn)樗龉庠?56是固定的并且本質(zhì)上將所述容器32分成多個(gè)部分(在所示的代表性的實(shí)施方式中分成三個(gè)部分),所以必需改變所述框架108和 媒介110以適應(yīng)這種部分。與包括單個(gè)上連接板112和單個(gè)下連接板116的框架108不同,所述框架包括用于每個(gè)部分的上和下連接板112、116。更具體地,所述框架108包括總共六個(gè)連接板,包括三個(gè)上連接板112和三個(gè)下連接板116。媒介110以這里所描述的任何方式串在各組上和下連接板112、116之間。因此,對(duì)于各個(gè)獨(dú)立的部分來說,所述媒介110是特定的(也就是說,存在于頂部部分中的媒介不串到第二或第三部分,并且反之亦然)。繼續(xù)參考圖60,以與上面結(jié)合圖3和4中所示的框架108所描述的方式相類似的方式轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108。因此,所述軸120轉(zhuǎn)動(dòng)各部分中的連接板112、116和媒介110。多個(gè)擦拭器392被固定到所述連接板112、116并且擦靠在所述光元件356的外表面上以幫助清潔所述外表面和增強(qiáng)從所述光元件356的發(fā)光。所述擦拭器392鄰近所述光元件356的頂表面和底表面地固定到所述連接板112、116的表面。在所示的代表性的實(shí)施方式中,第一擦拭器392A固定到所述容器32的頂部部分中的下連接板116的底表面,第二擦拭器392B固定到中間部分中的上連接板112的頂表面,第三擦拭器392C固定到中間部分中的下連接板116的底表面,第四擦拭器392D固定到底部部分中的上連接板112的頂表面,并且第五擦拭器392E固定到底部部分中的下連接板116的底表面。由于擦拭器392的這種構(gòu)造,所述光元件356的必需的外表面被擦拭和清潔以增強(qiáng)光發(fā)射到所述容器32中。所述擦拭器392可以由多種不同的材料制成,諸如,橡膠、塑料和其它材料。類似于上面參考圖54和55所描述的光兀件356,圖60中所不的光兀件356可以具有光滑的或拋光的外表面,或者帶有劃痕、刻痕、缺口、凹痕或以其它方式不良外表面以幫助光從所述光元件356的內(nèi)部衍射到所述光元件356的外部。此外,所述光元件356可以形成為促進(jìn)光從所述光元件356的內(nèi)部衍射到所述光元件356的外部的形狀。應(yīng)當(dāng)理解,圖60中所示的人造光系統(tǒng)37可以單獨(dú)使用或者可以與這里所披露的任何其它人造光系統(tǒng)37結(jié)合使用。例如,所述系統(tǒng)20可以包括用于從外部照亮所述容器32的如同圖30和31中所示的那樣的第一人造光系統(tǒng)37并且可以包括用于從內(nèi)部照亮所述容器32的如圖60所示的人造光系統(tǒng)37。現(xiàn)在參考圖61,示出了人造光系統(tǒng)37的進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-60中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖61中所示的容器32和人造光系統(tǒng)37之間的相似部件。
圖61中所示的并且在這里所描述的代表性的人造光系統(tǒng)37的原理可以適用于中心管320或光元件356。更具體地,所述中心管320和光元件356可以由實(shí)心透明或半透明材料構(gòu)成并且包括在其內(nèi)的固定在所述實(shí)心材料內(nèi)的合適位置處的多個(gè)反光元件808。光發(fā)射源41,諸如LED41可以將光發(fā)射到所述中心管320和光元件356中,并且所發(fā)射的光被從所述中心管320和光元件356的內(nèi)部反射和/或折射到所述中心管320和光元件356的外部。所反射的和/或折射的光進(jìn)入所述容器殼體76的內(nèi)部并且將光提供給布置在所述容器32中的藻類。所述中心管320和光元件356的實(shí)心材料可以是多種透明或半透明材料并且在本發(fā)明的旨在精神和范圍內(nèi)。代表性的材料包括,但不限于,玻璃、丙烯酸樹脂、塑料、光纖等待。類似地,反光元件808可以由多種材料和元件構(gòu)成并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。代表性的材料包括,但不限于,鳥嘌呤晶體、聚酯薄膜(Mylar)斑點(diǎn)、閃光齊U、玻璃切屑和珠,金屬切屑(舉例來說,銀、不銹鋼、鋁) 、魚鱗、或任何其它相對(duì)小的反光材料斑點(diǎn)、晶體、或片?,F(xiàn)在參考圖62,示出了人造光系統(tǒng)37的進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-61中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖62中所示的容器和人造光系統(tǒng)之間的相似部件。圖62中所示的并且在這里所描述的代表性的人造光系統(tǒng)37的原理可以適于中心管320或光元件356。更具體地,所述中心管320和光元件356可以包括在其內(nèi)限定一腔816的中空外殼812,布置在所述腔816內(nèi)的透明或半透明液體820,和懸浮在所述液體820內(nèi)的多個(gè)反光元件824。所述液體820具有足夠的粘度以將所述反光元件824基本上固定在合適位置處或者至少充分地減緩移動(dòng)速率以抑制所述反光元件824沉淀在或者移動(dòng)到不期望的構(gòu)造。密封所述外殼812以防止流體進(jìn)出或流出所述殼體812。光源41,諸如,LED41可以將光發(fā)射到所述中心管320和光元件356中,并且所發(fā)射的光被從所述中心管320和光元件356的內(nèi)部反射和/或折射到所述中心管320和光元件356的外部。所反射的和/或折射的光進(jìn)入所述殼體76的內(nèi)部并且將光提供給布置在所述容器32中的藻類。所述中心管320和光元件356內(nèi)的液體820可以是多種透明或半透明液體820并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。代表性的液體820包括,但是不限于,四氯乙烯、水、酒精、礦物油等等。類似地,反光元件824可以由多種材料和元件構(gòu)成并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。代表性的材料包括,但不限于,鳥嘌呤晶體、聚酯薄膜斑點(diǎn)、閃光劑、玻璃切屑和珠、金屬切屑(舉例來說,銀、不銹鋼、鋁)、魚鱗、或任何其它相對(duì)小的反光材料斑點(diǎn)、晶體、或片。現(xiàn)在參考圖63和64,示出了人造光系統(tǒng)37的進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-62中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖63和64中所示的容器32和人造光系統(tǒng)37之間的相似部件。圖63和64中所示的并且在這里所描述的代表性的人造光系統(tǒng)37的原理可以適于中心管320或光元件356。更具體地,所述中心管320和光元件356可以包括在其內(nèi)限定一腔832的中空外殼828,布置在所述腔832內(nèi)的反光元件836,馬達(dá)840以及連接在所述馬達(dá)840和所述反光元件836之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸844。密封所述外殼828以防止液體進(jìn)入所述外殼828。反光兀件836被定向在這樣的直立、稍微傾斜的位置,即,從所述殼體828的頂部附近的一側(cè)到底部附近的另一側(cè)傾斜。馬達(dá)840將轉(zhuǎn)動(dòng)給予轉(zhuǎn)動(dòng)軸844,其進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)所述中心管320和所述光兀件356內(nèi)的反光構(gòu)件836。在所不的代表性的實(shí)施方式中,所述馬達(dá)840被設(shè)置在所述中心管320和光元件356內(nèi)并且設(shè)置在所述中心管320和光元件356的底部附近??商鎿Q地,所述馬達(dá)840可以被設(shè)置在所述中心管320和光元件356內(nèi)的其它位置處或者可以布置在所述中心管320和光元件356的外側(cè),并且可以具有合適的連接元件以將轉(zhuǎn)動(dòng)給予所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸844。光源41,諸如,LED41可以將光發(fā)射到所述中心管320和光元件356中,并且被安裝在樞轉(zhuǎn)軸848上并且是可圍繞樞轉(zhuǎn)軸848樞轉(zhuǎn)的。所述光源41適于圍繞所述樞轉(zhuǎn)軸848來回?cái)[動(dòng)從而在所述反光構(gòu)件836的不同高度處將光發(fā)射到所述反光構(gòu)件836上。來自所述光源41的光被所述反光構(gòu)件836從所述中心管320和光兀件356的內(nèi)部反射和/或折射到所述中心管320和光元件356的外部。所反射的和/或折射的光進(jìn)入所述殼體76的內(nèi)部并且將光提供給布置在所述 容器32中的藻類。與所述擺動(dòng)光源42連接的所述反光構(gòu)件836的角度和轉(zhuǎn)動(dòng)提供在整個(gè)所述容器32內(nèi)的光分布。所述反光構(gòu)件836的示例性的代表性的角度僅僅是多種可能定向角度中的一種并且不旨在是限定性的。許多其它定向角度是可能的并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。只要所述反光構(gòu)件836反射或折射光,所述反光構(gòu)件836可以是多種不同兀件。代表性的反射構(gòu)件836包括,但不限于,鏡子、聚合物基復(fù)合物(舉例來說,嵌入在塑料構(gòu)件中的玻璃珠)、反光聚酯薄膜、拋光鋁、鍍銀玻璃、或任何其它反光設(shè)備。現(xiàn)在參考圖65,示出了人造光系統(tǒng)37的進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-64中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖65中所示的容器32和人造光系統(tǒng)37之間的相似部件。圖65中所示的并且在這里所描述的代表性的人造光系統(tǒng)37的原理可以適于中心管320或光元件356。更具體地,所述中心管320和光元件356可以由實(shí)心透明或半透明材料構(gòu)成并且包括圍繞所述中心管320和光元件356的多個(gè)間隔開的水平帶852。帶852可以具有不透明的、不反光的外表面并且可以包括面向所述中心管320和光元件356的反光內(nèi)表面??商鎿Q地,帶352可以是透明的。光源41,諸如,LED41可以將光發(fā)射到所述中心管320和光元件356中,并且所發(fā)射的光可以在所述帶852之間的位置處被從所述中心管320和光元件356的內(nèi)部反射和/或折射到所述中心管320和光元件356的外部。所反射的和/或折射的光進(jìn)入所述殼體76的內(nèi)部并且將光提供到布置在所述容器32中的藻類。帶852的反光內(nèi)表面反射所述中心管320和光兀件356內(nèi)的光,并且有助于將光反射到所述中心管32和光元件356的外面,因此有助于從所述中心管320和光元件反射更多的光。所述中心管320和光元件356的實(shí)心材料可以是多種透明或半透明材料并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。代表性的材料包括,但不限于,玻璃、丙烯酸樹脂、塑料、光纖等等。所述帶852可以由多種元件構(gòu)成并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。代表性的元件包括,但不限于,窄帶、油漆、聚酯薄膜、玻璃聚合物基復(fù)合物諸如嵌入塑料基中的玻璃、或任何其它元件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述不透明的元件具有間隔開的水平帶852的構(gòu)造??商鎿Q地,所述不透明的元件可以具有其它構(gòu)造并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。例如,所述不透明的元件可以被布置在所述中心管320和光元件356的外部并且可以具有豎直帶、傾斜帶、螺旋帶、帶、斑點(diǎn)、其它間斷地布置的形狀等等的構(gòu)造。現(xiàn)在參考圖66和67,示出了人造光系統(tǒng)37的進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-65中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖66和67中所示的容器32和人造光系統(tǒng)37之間的相似部件。圖66和67中所示的并且在這里所描述的代表性的人造光系統(tǒng)37的原理可以適于中心管320或光元件356。更具體地,所述中心管320和光元件356可以包括在其內(nèi)限定一腔860的中空殼壁856和限定通過所述殼壁856的多個(gè)孔864。一束光攜帶元件868被設(shè)置在所述殼腔860中。所述光攜帶兀件868的第一端被布置在所述中心管320和光兀件356的頂部處或附近,并且所述光攜帶元件868的其它端延伸通過限定在所述殼壁856中的各個(gè)孔864并且延伸到所述容器32的內(nèi)部中。光源41,諸如LED41可以將光發(fā)射到所述光攜帶元件868的頂端中。所發(fā)射的光行進(jìn)通過所述光攜帶元件868并且從所述光攜帶元件868的底端發(fā)射出去,進(jìn)入到所述容器32的內(nèi)部中。在所示的代表性的實(shí)施方式中,多個(gè)光攜帶元件868延伸通過各孔864并且彼此可以具有不同的長(zhǎng)度。在所述光攜帶元件868和所述孔864之間形成不漏水密封以抑止液體通過所述孔進(jìn)入所述中心管320和光元件356。在所示的代表性的實(shí) 施方式中,所述孔864具有這樣的構(gòu)造,即,所述構(gòu)造包括多個(gè)間隔開的組的孔,每組有四個(gè)孔864,其中所述四個(gè)孔864在類似的水平面中相對(duì)齊并且圍繞所述中心管320和光元件356彼此以90度的增量間隔開。可替換地,所述孔864可以具有其它構(gòu)造并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。例如,所述孔864可以具有在所述中心管320和光元件356的殼壁856中的任何構(gòu)造,包括,但不限于,相對(duì)于其它組共平面的孔具有任何間距的多組共平面的孔,限定在水平面中的以任何間隔開的增量彼此間隔開的任何數(shù)量的孔,處于隨機(jī)圖案中的孔,等等。所述光攜帶元件868可以具有多種不同類型的光攜帶元件868并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。例如,所述光攜帶元件868可以是,但不限于,光纖纜線、玻璃纖維、丙烯酸樹脂棒、玻璃棒等等。該束光攜帶元件868可以包括任何數(shù)量的光攜帶元件868并且可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置所述中心管320和光元件356的直徑以適應(yīng)任何所期望的數(shù)量的光攜帶元件868。此外,單獨(dú)的光攜帶元件868可以具有多種形狀以及對(duì)應(yīng)的直徑或?qū)挾取@?,所述光攜帶元件868可以具有多種水平橫截面形狀,包括,但不限于,圓形、正方形、三角形、或者任何其它多邊形或弧形周邊形狀。類似地,所述光攜帶元件868可以具有多種對(duì)應(yīng)的直徑(對(duì)于圓形)或?qū)挾?對(duì)于除了圓形之外的形狀),諸如,O. 25到大約2. O毫米。進(jìn)一步地,任何數(shù)量的光攜帶元件868可以延伸通過限定在所述殼壁856中的各孔864并且可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置所述孔864的大小以適應(yīng)任何所期望的數(shù)量的光發(fā)射元件868。繼續(xù)參考圖66和67,所述光攜帶元件868的底端被布置在所述容器32的液體中并且易于堆積藻類或存在于所述液體中的其它碎屑,因此減少?gòu)乃龅锥税l(fā)射出去的光量。為了抑止堆積在所述光攜帶元件868的底端上,所述框架108轉(zhuǎn)動(dòng)并且媒介110接合所述光攜帶元件868的底端或一些其它部分,從而從所述底端逐出或擦拭掉堆積物。這樣,所述光攜帶元件868的底端保持為無堆積物或者基本上無堆積物?,F(xiàn)在參考圖68,示出了人造光系統(tǒng)37的再進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-67中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖68中所示的容器32和人造光系統(tǒng)37之間的相似部件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括圍繞所述容器32的外部逐漸增加地布置的多個(gè)頻閃燈872。頻閃燈872是閃爍燈,所述閃爍燈通常包括氙氣體并且可以是可調(diào)節(jié)的從而以不同速度閃爍。與其它類型的人造光相比,頻閃燈872可以發(fā)射相對(duì)大量的光子,因此將大量光子提供到藻類從而以更快的速度驅(qū)動(dòng)光合作用。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述頻閃燈872可以以大約20kHz的頻率閃爍。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述頻閃燈872可以以大約2-14kHz的頻率閃爍。這些代表性的閃爍頻率不旨在是限定性的并且,因此,所述頻閃燈872可以以任何頻率閃爍并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。頻閃燈872的所示的代表性的構(gòu)造和數(shù)量不旨在是限定性的。這樣,可以圍繞所述容器32的外部以任何增量以及在任何位置處布置任何數(shù)量的頻閃燈872,并且仍然在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。現(xiàn)在參考圖69,示出了人造光系統(tǒng)37的更進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-68中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖69中所示的容器32和人造光系統(tǒng)37之間的相似部件。
在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括增量地布置在所述容器32殼體壁76中的多個(gè)頻閃燈872。與這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)的頻閃燈872在結(jié)構(gòu)和功能上類似于上面所描述的并且與圖68相關(guān)聯(lián)的頻閃燈872,并且因此,這里將不再描述所述頻閃燈。頻閃燈872優(yōu)選為被密封在所述殼體壁76中以防止液體接觸所述頻閃燈872。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述殼體壁76可以包括兩個(gè)間隔開的同心壁,以在它們之間提供一供所述頻閃燈872可以設(shè)置在其內(nèi)的腔876。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述殼體壁76可以是整體式單件壁并且可以在其內(nèi)限定多個(gè)用于接收所述頻閃燈872的腔。而且,所述腔優(yōu)選為被構(gòu)造成防止液體接觸所述頻閃燈872。頻閃燈872的所示的代表性的構(gòu)造和數(shù)量不旨在是限定性的。因此,可以將任何數(shù)量的頻閃燈872以任何增量和任何位置布置在所述容器32的殼體壁76內(nèi),并且仍然在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)?,F(xiàn)在參考圖70,示出了人造光系統(tǒng)37的另一代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-69中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖70中所示的容器32和人造光系統(tǒng)37之間的相似部件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括布置在所述容器32內(nèi)的多個(gè)頻閃燈872。與這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)的頻閃燈872在結(jié)構(gòu)和功能上類似于上面所描述的并且與圖68和69相關(guān)聯(lián)的頻閃燈872,并且因此,這里將不再描述所述頻閃燈。優(yōu)選地,防止頻閃燈872與所述容器32內(nèi)的液體相接合。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述頻閃燈872可以被布置在中空光元件356和中心管356內(nèi),并且被適當(dāng)?shù)孛芊庖苑乐挂后w接近所述頻閃燈872。在其它代表性的實(shí)施方式中,可以以不漏液體的方式包圍或密封頻閃燈872并且將所述頻閃燈872設(shè)置在所述容器32內(nèi)。頻閃燈872的所示的和所描述的代表性的構(gòu)造和數(shù)量不旨在是限定性的。因此,可以將任何數(shù)量的頻閃燈872以任何增量和任何位置布置在所述容器32內(nèi),并且仍然在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。現(xiàn)在參考圖71和72,示出了人造光系統(tǒng)37的進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-70中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖71和72中所示的容器32和人造光系統(tǒng)37之間的相似部件。在圖71和72中所示的并且在這里所描述的代表性的人造光系統(tǒng)37的原理可以適于中心管320或光元件356。更具體地,所述中心管320和光元件356可以各自包括在其內(nèi)限定一腔884的中空殼體880。在所不的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括面板形式的多個(gè)電致發(fā)光光兀件888,其中在各中心管320和光兀件356中分別設(shè)置一個(gè)面板。電致發(fā)光面板888是可彎曲的并且可以彎曲成所期望的形狀,諸如,被卷成圓柱形輥,如同在圖72和72中所示的那樣??商鎿Q地,電致發(fā)光面板888可以被彎曲成其它形狀,諸如,任何多邊形形狀或者任何弧形周邊形狀。電致發(fā)光光元件888由當(dāng)由交變電場(chǎng)供能時(shí)發(fā)射光的材料制成。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括十九個(gè)電致發(fā)光光元件888,其不旨在是限定的??商鎿Q地,圖71和72的人造光系統(tǒng)37能具有布置在容器32內(nèi)的任何構(gòu)造中的任何數(shù)量的電致發(fā)光光元件888。此外,除了所示的代表性的面板形式之外,所述電致發(fā)光光元件888能具有多種形式。例如,所述電致發(fā)光光元件888可以被形成為錐形、半圓形、條帶形、或任何其它截面圖案形狀。現(xiàn)在參考圖73,示出了人造光系統(tǒng)37的另一代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-72中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖73中所示的容器32和人造光系統(tǒng)37之間的相似部件。
在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括布置在所述容器32中并且與所述容器殼體76的內(nèi)表面196相接觸的面板形式的電致發(fā)光光元件888。與這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)的電致發(fā)光光元件888在結(jié)構(gòu)和功能上類似于上面所描述的并且與圖71和72相關(guān)聯(lián)的電致發(fā)光光元件888,并且因此,這里將不再描述所述電致發(fā)光光元件。電致發(fā)光光元件888覆蓋所述容器32的內(nèi)表面196的大部分部分,其可以阻礙太陽(yáng)光穿透到所述容器32中。因此,所述容器32的殼體76可以由不透明或半透明的材料制成,因?yàn)榇罅刻?yáng)光將不能通過所述殼體壁76進(jìn)入到所述容器32的內(nèi)部??商鎿Q地,所述容器32的殼體76可以由類似于用在其它透明壁的容器32中的那些的透明材料制成。在電致發(fā)光光元件88圍繞整個(gè)容器32的內(nèi)部布置的情況下,從所述容器32的周圍提供基本上相等量的人造光(或光子),其提供在整個(gè)所述容器32內(nèi)的更均勻的光分布。太陽(yáng)光通常是到達(dá)容器32的一側(cè)或另一側(cè),其因此,在大多數(shù)天,提供給所述容器32的一側(cè)的光比另一側(cè)要多。應(yīng)當(dāng)理解,所述電致發(fā)光光元件888可以被以不同的方式定向在所述容器殼體76的內(nèi)表面196內(nèi)并沿著所述容器殼體76的內(nèi)表面定向并且沿著不足所述容器殼體76的整個(gè)內(nèi)部延伸。也應(yīng)當(dāng)理解,多于一個(gè)電致發(fā)光光元件888可以布置在所述容器殼體76的內(nèi)部?jī)?nèi)并且沿著所述容器殼體76的內(nèi)部延伸,并且多個(gè)電致發(fā)光光元件888可以具有任何形狀并且可以,相組合地,接合所述容器殼體76的任何比例的內(nèi)表面196?,F(xiàn)在參考圖74,示出了人造光系統(tǒng)37的進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖30-73中所示的容器和人造光系統(tǒng)與圖74中所示的容器32和人造光系統(tǒng)37之間的相似部件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括圍繞所述容器32的外部布置的并且與所述容器32的外部接觸的面板形式的電致發(fā)光光元件888??商鎿Q地,所述電致發(fā)光光元件888可以向外地與所述容器32的外部間隔開。與這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)的電致發(fā)光光元件888在結(jié)構(gòu)和功能上類似于上面所描述的并且與圖71-73相關(guān)聯(lián)的電致發(fā)光光元件888,并且因此,這里將不再描述所述電致發(fā)光光元件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,電致發(fā)光光元件888圍繞或環(huán)繞整個(gè)容器32。應(yīng)當(dāng)理解,所述電致發(fā)光光元件888可以被以不同的方式定向在所述容器32的外部并且圍繞不足整個(gè)容器32延伸。也應(yīng)當(dāng)理解,多于一個(gè)電致發(fā)光光元件888可以被布置在所述容器32的外部并且圍繞所述容器32的外部延伸,并且多個(gè)電致發(fā)光光元件888可以具有任何形狀并且可以,組合地,圍繞所述容器32的任何比例部分延伸。這里披露了將人造光提供到所述容器32的內(nèi)部的多種不同方式。這些方式中的一些包括利用量子(quantum)點(diǎn)從中心光管320發(fā)射光并且將光發(fā)射到光兀件356或從光兀件356發(fā)射光。在其它代表性的實(shí)施方式中,量子點(diǎn)可以被埋在所述容器殼體76中,布置在所述容器殼體76的內(nèi)表面196上,和布置在所述容器殼體76的外表面上以將光發(fā)射到所述容器32的內(nèi)部。參考圖75和76,不出了另一代表性的媒介框架108。用相同的附圖標(biāo)記表不前面所披露的容器和媒介框架,與圖75和76中所示的容器32和媒介框架108之間的類似部件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述媒介框架108包括分開式的上和下連接板112、116。上和下連接部112、116是基本上類似的,并且因此,將僅僅詳細(xì)描述所述上連接板112。應(yīng)當(dāng)理解,關(guān)于所述上連接板112的結(jié)構(gòu)、功能或替代實(shí)施例的 任何描述也可以涉及到所述下連接部116。所述上連接板112包括內(nèi)構(gòu)件892和外構(gòu)件896,所述外構(gòu)件896圍繞所述內(nèi)構(gòu)件892同心地設(shè)置并且與所述內(nèi)構(gòu)件892間隔開。在所述內(nèi)構(gòu)件892和外構(gòu)件896之間提供內(nèi)間隙900,并且在所述外構(gòu)件896的外表面和所述容器殼體76的內(nèi)表面196之間提供外間隙904。多個(gè)光元件356被布置在所述內(nèi)間隙900和外間隙904兩者中,適當(dāng)?shù)卦O(shè)置所述內(nèi)間隙900和外間隙904的大小,以在所述上連接板112轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)防止所述內(nèi)構(gòu)件892和外構(gòu)件896擦靠在所述光兀件356上(下面更詳細(xì)地描述)。在一些實(shí)施方式中,在所述光兀件356的布置在所述內(nèi)構(gòu)件892和外構(gòu)件896之間的部分處以及所述光元件356的布置在外構(gòu)件896和容器殼體76的內(nèi)表面196之間的部分處,可以用保護(hù)層材料環(huán)繞所述光兀件356,以防止所述光兀件356的磨損。與這個(gè)所不的代表性的實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)的光兀件356可以是這里所示出的和所描述的任何光元件356。浮動(dòng)裝置908連接到所述媒介框架108以給所述媒介框架108提供浮力。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置908包括連接到所述內(nèi)構(gòu)件892的上表面的內(nèi)漂浮構(gòu)件912和連接到所述外構(gòu)件896的上表面的外漂浮構(gòu)件916。在一些實(shí)施方式中,所述內(nèi)和外漂浮構(gòu)件912、916可以連接到所述內(nèi)和外構(gòu)件892、896的底表面。在其它實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置908可以連接到所述下連接板116。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置908可以連接到所述上和下連接板112、116兩者。在這種實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置908可以包括分別連接到所述上和下連接板11、116的上部部分和下部部分。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)920與所述媒介框架108相連接以將轉(zhuǎn)動(dòng)施加到所述媒介框架108。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)920類似于圖50和51中所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。更具體地,銷釘660連接到所述內(nèi)構(gòu)件892??商鎿Q地,銷釘660可以連接到所述外構(gòu)件896或者所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括連接到所述內(nèi)和外構(gòu)件892、896的銷釘660。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)920僅僅連接到所述上連接板112的內(nèi)構(gòu)件892并且僅僅將轉(zhuǎn)動(dòng)給予所述上連接板112的內(nèi)構(gòu)件892。為了將轉(zhuǎn)動(dòng)施加到所述上連接板112的外構(gòu)件896,多個(gè)撓性凸片928連接到所述內(nèi)構(gòu)件892的外表面和所述外構(gòu)件896的內(nèi)表面。凸片928是足夠長(zhǎng)的以彼此交疊,使得經(jīng)由所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)920轉(zhuǎn)動(dòng)所述內(nèi)構(gòu)件892時(shí),連接到所述內(nèi)構(gòu)件892的凸片928接合連接到所述外構(gòu)件896的凸片928并且使所述外構(gòu)件896與所述內(nèi)構(gòu)件892 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。額外的凸片932連接到所述外構(gòu)件896的外表面并且可以是足夠長(zhǎng)的以接合所述容器殼體76的內(nèi)表面196。當(dāng)所述上連接板112和凸片928、932轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),凸片928接觸布置在所述內(nèi)間隙900中的光元件356,并且凸片932接合所述容器殼體76的內(nèi)表面196以及布置在所述外間隙904中的光元件356。凸片928、932是足夠撓性的以在接觸所述光元件356時(shí)變形并且當(dāng)脫離所述光元件356時(shí)返回到它們的變形前的方位。當(dāng)所述凸片928、932轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),凸片928、932擦靠在所述光兀件356上,與所述媒介110擦靠在所述光兀件356上相結(jié)合,以去除可能已經(jīng)堆積在所述光元件356上的碎屑。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述凸片928、932延伸所述上和下連接板112、116之間的全部距離。在其它實(shí)施方式中,所述凸片928、932在長(zhǎng)度上可以是更短得多并且可以僅僅在所述內(nèi)和外 構(gòu)件892、896之間延伸。在這種實(shí)施方式中,所述凸片928、932不擦拭所述光元件356的幾乎整個(gè)高度并且所述光元件356主要被在所述上和下連接板112、116之間延伸的媒介110擦拭。在 其它實(shí)施方式中,所述凸片928、932可以連接到所述浮動(dòng)裝置908,而不是連接到所述上和/或下連接板
112,116ο與圖75和76相關(guān)聯(lián)的上和下連接板112、116包括由間隙分離開的兩個(gè)構(gòu)件。應(yīng)當(dāng)理解,所述上和下連接板112、116能包括任何數(shù)量的構(gòu)件并且仍然在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。例如,參考圖77,所述上和下連接板112、116可以包括三個(gè)構(gòu)件。更具體地,所述上和下連接板112、116可以包括內(nèi)構(gòu)件936、中間構(gòu)件940和外構(gòu)件944,其中第一間隙948在內(nèi)構(gòu)件936和中間構(gòu)件940之間,第二間隙952在中間構(gòu)件940和外構(gòu)件944之間,并且第三間隙956在所述外構(gòu)件944和所述容器殼體76的內(nèi)表面196之間。光兀件356和凸片可以被以與上面所描述的類似的方式和為了與上面所描述的類似的原因布置在所有三個(gè)間隙中。現(xiàn)在參考圖78和79,示出了另一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)960。用相同的附圖標(biāo)記表示前面所披露的容器和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),與圖78和79中所示的容器32和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)960之間的相似部件。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)960被示為與包括與圖75和76中所示的分開式的連接板相類似的分開式的上和下連接板112、116的媒介框架108 —起使用。應(yīng)當(dāng)理解,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)960能與這里所披露的任何其它媒介框架一起使用,諸如,包括整體式上和下連接板的那些媒介框架以及包括具有多于兩個(gè)構(gòu)件的其它分開式的連接板的那些媒介框架。在所不的代表性的實(shí)施方式中,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)960包括馬達(dá)964、馬達(dá)輸出軸968、反轉(zhuǎn)齒輪箱972、反輸出軸976、多個(gè)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件980、以及多個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件984。所述馬達(dá)964連接到所述容器32的頂部蓋212并且在第一方向上轉(zhuǎn)動(dòng)所述馬達(dá)輸出軸968。所述馬達(dá)輸出軸968連接到所述反轉(zhuǎn)齒輪箱972,所述反轉(zhuǎn)齒輪箱972接收所述馬達(dá)輸出軸968的轉(zhuǎn)動(dòng)并且有助于所述反輸出軸976在與第一方向反向的第二方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件980連接到所述馬達(dá)輸出軸968并且兩個(gè)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件980連接到所述反輸出軸976。所述驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件980連接到各驅(qū)動(dòng)輪組件984用以將所述馬達(dá)964和反輸出軸976的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到所述驅(qū)動(dòng)輪組件984。各所示的代表性的驅(qū)動(dòng)輪組件984分別包括軸988、連接到所述軸988的一對(duì)輪992、和用于給所述輪組件984提供支撐的支撐構(gòu)件996。驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件980連接到各軸988以在各自的第一或第二方向上轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)所述軸988。輪992與所述軸988 —起轉(zhuǎn)動(dòng)并且接合所述內(nèi)或外構(gòu)件892、896中的一個(gè)的頂表面。在所述輪992以及所述內(nèi)和外構(gòu)件892、896的頂表面之間存在足夠的摩擦,使得所述輪992的轉(zhuǎn)動(dòng)引起所述內(nèi)和外構(gòu)件892、896的轉(zhuǎn)動(dòng)。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述內(nèi)和外構(gòu)件892、896中的每一個(gè)分別接合兩個(gè)輪組件984,其中在所述框架108的豎直中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的各側(cè)上分別有一個(gè)輪組件984。由于這種構(gòu)造,必須在相反的方向上驅(qū)動(dòng)豎直中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸的相反側(cè)上的輪組件984,否則,驅(qū)動(dòng)輪組件984將彼此對(duì)抗。因此,提供反轉(zhuǎn)齒輪箱972以接收所述馬達(dá)輸出軸968的方向轉(zhuǎn)動(dòng)并且在相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)所述反輸出軸976,因此在與連接到所述馬達(dá)輸出軸968的兩個(gè)輪組件984相反的方向上驅(qū)動(dòng)連接到所述反輸出軸976的兩個(gè)輪組件984。在這種方式中,在所述框架108的豎直中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的兩側(cè)上的驅(qū)動(dòng)輪組件984 —起工作以相互合作地驅(qū)動(dòng)所述分開式框架。為了將轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)從一個(gè)構(gòu)件給到另一個(gè)構(gòu)件,所示的代表性的實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)960不需要將所述內(nèi)和外構(gòu)件892、896連接在一起。應(yīng)當(dāng)理解,所示的代表性的實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)960僅僅是多種實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)960中的一種。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)960能具有多種其它構(gòu)造,只要所述驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)960能驅(qū)動(dòng)分開式連接板112、116,諸如圖75-79中所示的那些。例如,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)960可以包括其它數(shù)量的輪992,可以包括不同數(shù)量的用于驅(qū)動(dòng)所述分開式連接板112、116的各構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)輪組件984,可以包括除了輪之外的驅(qū)動(dòng)元件,可以包括不同的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件,可以以不同的方式連接到所述容器32和支撐在所述容器32上/中,等等。參考圖80,示出了進(jìn)一步的代表性的媒介框架108。用相同的附圖標(biāo)記表示前面所披露的容器和媒介框架,與圖80中所示的容器32和媒介框架108之間的相似部件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述媒介框架108包括具有限定為從其通過的多個(gè)狹槽1000的上和下連接板112、116。上和下連接板112、116是基本上相同的。多個(gè)光元件356在所述上和下連接板112、116之間豎直地延伸并且被設(shè)置在所述狹槽1000中,適當(dāng)?shù)卦O(shè)置所述狹槽1000的大小以接收所述光元件356并防止所述上和下連接板112、116擦拭或以其它方式接合所述光元件356。在所示的代表性的實(shí)施方式中,上和下連接板112、116各包括八個(gè)狹槽1000,其中在各內(nèi)狹槽1000中分別布置三個(gè)光元件356并且在各外狹槽1000中分別布置四個(gè)光元件356??商鎿Q地,上和下連接板112、116可以包括其它數(shù)量的狹槽1000并且在所述狹槽1000中可以布置其它數(shù)量的光元件356。類似于這里所披露的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一個(gè)或者任何其它驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到框架108并且能在兩個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108,使得所述框架108來回?cái)[動(dòng)。更具體地,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在第一方向上轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108,停止所述框架108,然后在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108,停止所述框架108,并且再次在第一方向上轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108。當(dāng)需要時(shí)可以重復(fù)這個(gè)過程。為了適應(yīng)這種框架擺動(dòng),狹槽1000具有弧形形狀并且不完全充滿光元件356 (也就是說,同一組光兀件356中的一端光兀件356和另一端光兀件356之間的弧形距離小于它們布置在其內(nèi)的狹槽1000的弧形長(zhǎng)度)。所述光元件356和狹槽1000的端部之間的這個(gè)多余的間距允許所述框架108擺動(dòng)。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述狹槽1000和光元件356的間距使得所述框架108能擺動(dòng)大約45度。可替換地,狹槽1000和光元件356的間距可以使得所述框架108能擺動(dòng)其它度數(shù)。現(xiàn)在參考圖81,示出了沖洗系統(tǒng)38的一代表性的實(shí)施方式。這個(gè)代表性的沖洗系統(tǒng)38是可預(yù)期得到的多種類型的沖洗系統(tǒng)中的一種并且不旨在是限定性的。所述代表性的沖洗系統(tǒng)38是可操作的以在侵害物種或者其它污染物已經(jīng)進(jìn)入所述容器32的情況下幫助從所述媒介110去除掉藻類或者用于清潔所述容器32的內(nèi)部。所述沖洗系統(tǒng)38允許在不拆卸所述容器32或所述系統(tǒng)20的其它部件的情況下沖洗或清潔所述容器32的內(nèi)部。所述代表性的沖洗系統(tǒng)38包括加壓水源(未示出)、與所述加壓水源流體連通的加壓水進(jìn)入管42,和與所述管42流體連通的多個(gè)噴嘴43。所述噴嘴43以所期望的間距沿著所述容器殼體76的高度逐漸增加地布置并且設(shè)置在所述容器殼體76的孔或切口中。在各噴嘴43和相關(guān)孔之間形成不漏氣和不漏水的密封以防止空氣和水泄漏到所述容器32中或者從所述容器32泄漏出來。在一些實(shí)施方式中,所述噴嘴43設(shè)置在孔中使得所述噴嘴43的末端與所述容器殼體76的內(nèi)表面196平齊或者從所述容器殼體76的內(nèi)表面196凹陷,從而噴嘴不伸出到所述容器殼體76中。這確保當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所述媒介110不接合或不潛在地阻礙所述噴嘴43。下面將更具體地描述所述沖洗系統(tǒng)38的操作。當(dāng)所述容器32正在培養(yǎng)藻類時(shí),所述容器32維持有益于藻類的生長(zhǎng)的環(huán)境是重要的。對(duì)藻類的生長(zhǎng)極為重要的一個(gè)環(huán)境參數(shù)是藻類所處的水溫。所述容器32必需將其內(nèi)的水維持在促進(jìn)有效的藻類生長(zhǎng)的特定溫度范圍內(nèi)。合適的溫 度范圍可能取決于容器32內(nèi)培養(yǎng)的藻類的類型。例如,當(dāng)容器32內(nèi)培養(yǎng)的藻類是三角褐指藻時(shí)所述容器32內(nèi)的水溫應(yīng)保持的盡可能接近20°C并且不超過35°C。本例子是被控制以促進(jìn)有效的藻類培養(yǎng)的容器內(nèi)的水的多種不同溫度范圍中的一種并且不旨在是限定性的。對(duì)于不同類型的藻類,水能被控制在不同的溫度范圍內(nèi)。多種不同的溫度控制系統(tǒng)能用來幫助控制所述容器32內(nèi)的水溫。參考圖82和83,示出了并且將在這里描述兩個(gè)代表性的溫度控制系統(tǒng)45。這些代表性的溫度控制系統(tǒng)45是可預(yù)期得到的多種類型的溫度控制系統(tǒng)45中的兩種并且不旨在是限定性的。尤其參考圖82,示出了單個(gè)容器32和相關(guān)聯(lián)的溫度控制系統(tǒng)45。與每個(gè)容器32相關(guān)聯(lián)的溫度控制系統(tǒng)45是基本上相同的,并且因此,將僅僅示出和描述一個(gè)溫度控制系統(tǒng)45。所述溫度控制系統(tǒng)45包括加熱部分46和冷卻部分47。在需要時(shí)所述加熱部分46加熱水并且在需要時(shí)所述冷卻部分47冷卻水。所述加熱部分46布置在所述容器32內(nèi)并且在所述容器32的底部附近。所述加熱部分46的這種定位利用了熱總是上升的自然熱規(guī)律。因此,當(dāng)啟動(dòng)所述加熱部分46時(shí),被所述加熱部分46加熱的水上升通過所述容器32并且朝向所述加熱部分46向下推動(dòng)較冷的水,在所述加熱部分46處所述較冷的水被加熱。所述冷卻部分47布置在所述容器32內(nèi)并且在所述容器32的頂部附近。類似地,所述冷卻部分47的這種定位也利用了自然熱規(guī)律。因此,當(dāng)啟動(dòng)所述冷卻部分47時(shí),通過使具有比冷卻的水更高的溫度的水上升而移動(dòng)被所述冷卻部分47冷卻的水。冷卻的水的移動(dòng)使得冷卻的水在容器32中向下移動(dòng)??梢赞D(zhuǎn)動(dòng)所述框架108和媒介110以幫助所述水的混合,從而在整個(gè)所述容器32內(nèi)形成基本上均勻的水溫。所述加熱部分46包括加熱盤管49、流體入口 50和流體出口 51。所述入口 50和出口 51分別允許流體引入和排出所述加熱盤管49。為了加熱所述容器32內(nèi)的水,與置于所述容器32內(nèi)的水的溫度相比,通過所述入口 50引入所述加熱盤管49的流體具有升高的溫度。所述流體能是多種不同類型的流體,包括但不限于,液體諸如水,和氣體。所述冷卻部分47包括冷卻盤管53、流體入口 55和流體出口 57。所述入口 55和出口 57分別允許流體引入和排出所述冷卻盤管53。為了冷卻所述容器32內(nèi)的水,通過所述入口 55引入到所述冷卻盤管53中的流體具有比布置在所述容器32內(nèi)的水的溫度更低的溫度。所述流體能是多種不同類型的流體包括,但不限于,液體諸如水,和氣體?,F(xiàn)在參考圖83,示出了溫度控制系統(tǒng)45的另一例子。類似于圖82中所示的例子,示出了單個(gè)容器32和相關(guān)聯(lián)的溫度控制系統(tǒng)45。與每個(gè)容器32相關(guān)聯(lián)的溫度控制系統(tǒng)45是基本上相同的,并且因此將僅僅示出和描述一個(gè)溫度控制系統(tǒng)45。所述溫度控制系統(tǒng)45包括絕熱上升管58和穿到所述絕熱上升管58中并且穿過所述絕熱上升管58的交換管59。所述絕熱上升管58通過上傳遞管61和下傳遞管62與所述容器32流體連通。來自所述容器32的水在所述上升管58以及所述上和下傳遞管61、62之內(nèi)。如果所述容器32內(nèi)的水的溫度需要冷卻,比所述容器32內(nèi)的水的溫度更低的流體穿過所述交換管59。所述上升管58內(nèi)的水圍繞所述交換管59并且被冷卻。所述上升管58內(nèi)的冷卻水被所述容器32內(nèi)的更溫的水移動(dòng),因此使得所述容器32和所述上升管58內(nèi)的水逆時(shí)針方向循環(huán)。換句話說,冷卻水在所述上升管58中向下移動(dòng)并且通過所述下傳遞管62移動(dòng)到所述容器32的底部中,同時(shí)所述容器32內(nèi)的較暖的水移出所述容器32,移到所述上傳遞管61中,并且移到所述上升管58中。如果所述容器32內(nèi)的水的溫度需要加熱, 比所述容器32內(nèi)的水的溫度更暖的水穿過所述交換管59。所述上升管58內(nèi)的水圍繞所述交換管59并且被加熱。所述上升管58內(nèi)的加熱水上升,因此使得所述容器32和所述上升管58內(nèi)的水順時(shí)針方向循環(huán)(如同由箭頭63所表示的那樣)。換句話說,較溫的水在所述上升管58中向上移動(dòng),并且通過所述上傳遞管61移到所述容器32的頂部中,同時(shí)所述容器32內(nèi)的較冷的水移出所述容器32,移到所述下傳遞管62中,并且移到所述上升管58中。在一些實(shí)施方式中,水的更強(qiáng)烈的循環(huán)是所期望的。在這種實(shí)施方式中,噴頭或空氣入口 65被設(shè)置在所述上升管58的底部附近以將空氣引入到位于所述上升管58內(nèi)的水中。將空氣引入到所述上升管58的底部中使得所述上升管58內(nèi)的水更快地上升,因此使水以更快的速度循環(huán)通過所述上升管58和所述容器32。在一些實(shí)施方式中,過濾器可以提供在所述上和下傳遞管61、61與所述容器殼體76的連接處以防止藻類進(jìn)入所述上升管58并且潛在地減少流動(dòng)性能或者完全阻塞所述上升管58。參考圖84,示出了容器32和代表性的流體管理系統(tǒng)28的一部分。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述流體管理系統(tǒng)28包括溢水管676、混合罐678、氣體注射器或擴(kuò)散器680、PH注射器682、泵684、第一組閥686、額外的處理管道688、過濾器690、殺菌器692和PH傳感器484。所述溢水管676設(shè)置在所述容器32的頂部附近并且從所述容器32的頂部接收上升到所述溢水管676的高度之上的水。來自所述溢水管676的水被引入到所述混合罐678中并且氣體經(jīng)由所述氣體擴(kuò)散器680被引入到存在于所述混合罐678中的水中。板696布置在所述混合罐678中在所述氣體擴(kuò)散器680之上以幫助將脫離水向上上升的氣體引導(dǎo)回水并且引導(dǎo)到所述流體管理系統(tǒng)28的下游管。引入的氣體通常被稱作氣體進(jìn)給流并且可以包括體積比為大約12%的二氧化碳??商鎿Q地,所述進(jìn)給流可以包括其它百分比的二氧化碳。所述泵684將水和氣泡的組合移動(dòng)通過所述管并且在所述管中形成壓差以有助于所述移動(dòng)。在通過所述泵684向下泵送所述水和氣泡的組合時(shí)水壓增加。這個(gè)增加的水壓使得氣泡穿過所述水并且將氣泡轉(zhuǎn)換成水內(nèi)的碳酸氫(bicarbonate)。藻類從水中的碳酸氫吸收二氧化碳的時(shí)間比從水中的氣泡吸收二氧化碳的時(shí)間短得多。水和碳酸氫的混合物現(xiàn)在可以被泵送到所述容器32的底部中或者可以被轉(zhuǎn)移用于進(jìn)一步的處理。選擇性地控制所述第一組閥686以如同所期望的那樣地轉(zhuǎn)移所述水和碳酸氫的混合物。在一些例子中,可能期望將所有的水和碳酸氫的混合物都泵送到所述容器32中。在其它例子中,可能期望不將任何水泵送到所述容器中并且泵送所有的水用于進(jìn)一步的處理。在再其它例子中,可能期望將一些水和碳酸氫的混合物泵送到所述容器32中并且泵送一些混合物用于進(jìn)一步的處理。在期望所述容器32中的水的體積不變的情形中,從所述容器32的頂部溢出的水的量應(yīng)當(dāng)?shù)扔诒盟突氐剿鋈萜?2的底部中的水的量。泵送到所述容器32中的水和碳酸氫的混合物在所述容器32的底部附近進(jìn)入所述容器32并且與已經(jīng)存在于所述容器32中的水混合。這種新引入的混合物為藻類提供新的碳酸氫源,因此促進(jìn)容器32內(nèi)的藻類的培養(yǎng)。未轉(zhuǎn)移到所述容器32中的水可以轉(zhuǎn)移到下游的多種額外的處理。所述液體管理系統(tǒng)28的額外的處理管道688在圖84中大體上被示出了并且為了適應(yīng)多種水處理過程可以呈現(xiàn)任何構(gòu)造。例如,額外的處理管道688可以將水轉(zhuǎn)移 通過水凈化器、熱交換器、固體去除設(shè)備、超濾器和/或其它膜過濾器,離心機(jī)等等。其它的處理和相關(guān)的管道是可能的并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。所述水也可以被轉(zhuǎn)移通過過濾器690,諸如碳過濾器,用以從水中去除掉雜質(zhì)和污染物。代表性的雜質(zhì)和污染物可以包括對(duì)藻類的生長(zhǎng)可能有負(fù)面作用的侵害性微生物諸如細(xì)菌和病毒感染以及捕食者。所述液體管理系統(tǒng)28可以包括單個(gè)過濾器或多個(gè)過濾器并且可以包括與代表性的碳過濾器不同的類型的過濾器。所述水可以進(jìn)一步被轉(zhuǎn)移通過殺菌器692,諸如紫外線殺菌器,其也從水中去除掉雜質(zhì)和污染物。所述液體管理系統(tǒng)28可以包括單個(gè)殺菌器或多個(gè)殺菌器并且可以包括與代表性的紫外線殺菌器不同的類型的殺菌器。額外地,可以通過PH傳感器484轉(zhuǎn)移所述水用以確定水的PH。如果水具有比期望的PH更高的PH,將水的PH降低到所期望的程度。相反,如果水具有比期望的PH更低的PH,將水的PH升高到所期望的程度。可以以多種不同的方式調(diào)節(jié)水的PH。這里將僅僅描述調(diào)節(jié)水的PH的多種方式中的一些。調(diào)節(jié)PH的這些代表性的方式的描述不旨在是限定性的。在第一個(gè)例子中,所述PH注射器682用來調(diào)節(jié)水的PH。在這個(gè)例子中,所述PH注射器682布置在所述混合罐678和所述泵684之間的管中??商鎿Q地,所述PH注射器682可以布置在所述液體管理系統(tǒng)28中的其它位置中。所述PH注射器682將合適類型和數(shù)量的物質(zhì)注入到穿過所述管的水流中以將水的PH改變到所期望的程度。在另一例子中,所述氣體擴(kuò)散器680可以用來調(diào)節(jié)水的PH水平。存在于水中的二氧化碳的數(shù)量確定水的PH。通常,存在于水中的二氧化碳越多,水的PH水平越低。這樣,可以控制經(jīng)由所述氣體擴(kuò)散器680引入到所述水中的二氧化碳的數(shù)量以如同所期望的那樣地升高或降低所述PH水平。更具體地,當(dāng)所述PH傳感器484得到PH讀數(shù)并且確定水的PH水平比所期望的高時(shí),所述氣體擴(kuò)散器680可以增加將二氧化碳引入到水中的速率。相反,當(dāng)水的PH水平比所期望的低時(shí),所述氣體擴(kuò)散器680可以降低將二氧化碳引入到水中的速率。在進(jìn)一步的例子中,除了通過所述氣體擴(kuò)散器680引入的二氧化碳之外,所述PH注射器682可以用來將二氧化碳注射到水中。在這種方式中,所述PH注射器682和氣體擴(kuò)散器680相互合作以維持所期望地PH值。在水被轉(zhuǎn)移通過水處理過程諸如這里所描述的那些之后,水被泵送回到所述混合罐678中,在那里水與從所述溢水管676引入到所述混合罐678中的新水混合。所述水然后如同上面所描述的那樣地向下游流動(dòng)??商鎿Q地,所述水可以被直接轉(zhuǎn)移到所述容器32中而不是轉(zhuǎn)移到所述混合罐678中。應(yīng)當(dāng)理解,用于從水中去除掉雜質(zhì)和污染物的水處理過程降低了這種雜質(zhì)和污染物在藻類培養(yǎng)上的不利影響并且提高了水的清澈度。提高的水的清澈度允許光更好地穿透水,因此增加藻類暴露到光并且提高藻類的培養(yǎng)。也應(yīng)當(dāng)理解,所述容器的在培養(yǎng)處理期間將藻類支撐在所述媒介110上的能力和維持水中的藻類的低濃度的能力,增加上面所描述的和在圖84中示出的水處理過程的效率。更具體地,將其內(nèi)具有低濃度的藻類的水移動(dòng)通過圖84中所示的液體管理系統(tǒng)28的部件以防止所述部件被藻類弄臟和阻塞。換句話說,存在于水中以弄臟或阻塞所述管、氣體擴(kuò)散器、泵、過濾器等的藻類非常少。此外,水中的低濃度 的藻類防止過濾器和殺菌器去除掉或殺死大量的藻類,而去除掉或殺死大量的藻類將最終不利地影響藻類的培養(yǎng)。在一些代表性的實(shí)施方式中,支撐在所述媒介上的藻類的濃度與懸浮在水中的藻類的濃度的比為26 I。在其它代表性的實(shí)施方式中,支撐在所述媒介上的藻類的濃度與懸浮在水中的藻類的濃度的比為10,000 I。所述系統(tǒng)20能提供比這里所披露的代表性的比值更低和更高的藻類濃度比并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。參考圖85,示出了用于以豎直方式支撐容器32的代表性的支撐結(jié)構(gòu)396。這個(gè)代表性的支撐結(jié)構(gòu)396是為了示例性的目的并且不旨在是限定性的。用于以豎直方式支撐容器32的其它支撐結(jié)構(gòu)是可預(yù)期得到的并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述支撐結(jié)構(gòu)396包括可支撐在地面或地板表面上的基座400,從所述基座400向上延伸的豎立構(gòu)件404,和被所述豎立構(gòu)件404支撐并且在不同高度處從所述豎立構(gòu)件404延伸以接合所述容器32的多個(gè)連接器408。所述基座400從下面支撐所述容器32和所述豎立構(gòu)件404。所述豎立構(gòu)件404包括一對(duì)豎直梁412和在所述垂直梁412之間延伸以給所述豎直梁412提供支撐、加強(qiáng)和穩(wěn)定性的多個(gè)交叉梁416。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述支撐結(jié)構(gòu)396包括四個(gè)連接器408,各連接器408包括圍繞所述容器殼體76延伸的帶420和布置在所述帶420和所述容器殼體76之間的襯套424。所述基座400為所述容器32提供足夠量的豎直支撐,同時(shí)所述豎立構(gòu)件404和所述連接器408為所述容器32提供足夠量的水平支撐。參考圖86和87,示出了用于以豎直和水平之間的角度支撐容器32的代表性的支撐結(jié)構(gòu)1004。這個(gè)代表性的支撐結(jié)構(gòu)1004是為了示例性的目的并且不旨在是限定性的。用于以豎直和水平之間的角度支撐容器32的其它支撐結(jié)構(gòu)是可預(yù)期得到的并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述支撐結(jié)構(gòu)1004包括支撐在地面或地板表面上的多個(gè)豎直支撐件1008,和被所述豎直支撐構(gòu)件1008支撐并且接合所述容器32以給所述容器32提供支撐的支撐構(gòu)件1012。參考圖88和89,示出了用于以水平方式支撐容器32的代表性的支撐結(jié)構(gòu)1016。這個(gè)代表性的支撐結(jié)構(gòu)1016是為了示例性的目的并且不旨在是限定性的。用于以水平方式支撐容器32的其它支撐結(jié)構(gòu)1016是可預(yù)期得到的并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述支撐結(jié)構(gòu)1016包括支撐在地面或地板表面上的支撐構(gòu)件1020并且接合所述容器32以給其提供支撐??商鎿Q地,為了將所述支撐構(gòu)件1020和容器320提升到所述地面或地板表面之上,所述支撐結(jié)構(gòu)1016可以包括布置在地面或地板表面和所述支撐構(gòu)件1020之間的一個(gè)或多個(gè)豎直支撐件?;貋韰⒖紙D85并且額外地參考圖90-94,示出了環(huán)境控制裝置(E⑶)428并且其幫助維持用于在所述容器32內(nèi)培養(yǎng)藻類的所期望的環(huán)境。所示的ECD 428是為了示例性的目的并在不旨在是限定性的。其它形狀、大小和構(gòu)造的ECD428是可預(yù)期得到的并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。尤其參考圖85和90,所示的代表性的E⑶428具有“蛤殼”式形狀。更具體地,所述E⑶428包括第一和第二半圓形構(gòu)件436、440,連接到所述第一和第二半圓形構(gòu)件436、440的第一相鄰端的鉸鏈或其它樞轉(zhuǎn)接頭444,和連接到所述第一和第二半圓形構(gòu)件436、440的第二相鄰端中的每一個(gè)的密封構(gòu)件448。所述鉸鏈444允許所述第一和第二構(gòu)件436、440相對(duì)于彼此圍繞所述鉸鏈444樞轉(zhuǎn)并且在所述第一和第二構(gòu)件436、440均完全閉合時(shí)所述密封構(gòu)件448彼此鄰接以提供所述第一和第二構(gòu)件436、440之間的密封。
參考圖85,所述E⑶428包括三組第一和第二構(gòu)件436、440,在連接器408的每個(gè)之間有一組。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述E⑶428包括三組第一和第二構(gòu)件436、440以適合使用四個(gè)連接器408。如同上面所指出的那樣,所述支撐結(jié)構(gòu)396可以包括任何數(shù)量的連接器408,并且因此,所述ECD 428可以包括具有任何長(zhǎng)度的任何數(shù)量組的第一和第二構(gòu)件436、440,以適應(yīng)該數(shù)量的連接器408之間的間隔。例如,所述支撐結(jié)構(gòu)396可以僅僅包括兩個(gè)連接器408,底部連接器408和頂部連接器408,并且所述E⑶428可以僅僅需要一組高的第一和第二構(gòu)件436、440以基本上沿著它的在所述頂部連接器和底部連接器408之間的整個(gè)長(zhǎng)度圍繞所述容器32。繼續(xù)參考圖85和90,所述E⑶428包括用于打開和閉合所述第一和第二構(gòu)件436,440的馬達(dá)432,連接到所述馬達(dá)432的驅(qū)動(dòng)軸452,和連接到所述驅(qū)動(dòng)軸452以及所述第一和第二構(gòu)件436、440中的相關(guān)聯(lián)的一個(gè)的多個(gè)聯(lián)接臂456。所述馬達(dá)432啟動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)軸452,其將力施加在所述聯(lián)接臂456上以打開或閉合所述第一和第二構(gòu)件436、440。所述馬達(dá)432連接到控制器40并且是可由所述控制器40控制的。在所示的代表性的實(shí)施方式中,單個(gè)馬達(dá)432用來打開和閉合所有組的第一和第二構(gòu)件436、440??商鎿Q地,所述E⑶428可以每組第一和第二構(gòu)件436、440具有一個(gè)馬達(dá)432以獨(dú)立地打開和關(guān)閉各組第一和第二構(gòu)件436、440,或者一個(gè)馬達(dá)432用于各第一構(gòu)件436且一個(gè)馬達(dá)432用于各第二構(gòu)件440以彼此獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)所述第一和第二構(gòu)件436、440,或者包括任何數(shù)量的馬達(dá)432以驅(qū)動(dòng)任何數(shù)量的第一和第二構(gòu)件436、440或者任何數(shù)量組的第一和第二構(gòu)件436、440。對(duì)于包括的每個(gè)馬達(dá)432,單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)軸452將與各馬達(dá)432相關(guān)聯(lián)以輸出各馬達(dá)432的驅(qū)動(dòng)力??商鎿Q地,各馬達(dá)432可以包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸452。例如,一馬達(dá)432可以包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)軸452,用于打開和閉合第一構(gòu)件436的第一驅(qū)動(dòng)軸452和用于打開和閉合第二構(gòu)件440的第二驅(qū)動(dòng)軸452?,F(xiàn)在參考圖90-93,所述第一和第二構(gòu)件436、440是可移動(dòng)到多個(gè)不同位置的并且可以一起移動(dòng)或者可以彼此獨(dú)立地移動(dòng)。所述第一和第二構(gòu)件436、440可以被定位在完全閉合位置(參見圖90)、完全打開位置(參見圖91)、第一構(gòu)件436完全打開并且第二構(gòu)件440完全閉合的半打開位置(參見圖92),第二構(gòu)件440完全打開并且第一構(gòu)件436完全閉合的另一半打開位置(參見圖93),或者所述完全打開和完全閉合位置之間的多種其它位置中的任一種。
繼續(xù)參考圖90-93,所述第一和第二構(gòu)件436、440各包括外表面460、內(nèi)表面464、和在所述外和內(nèi)表面460、464之間的芯部468。所述外表面460可以由多種材料制成,諸如不銹鋼、鋁、纖維增強(qiáng)塑料(FRP)、聚丙烯、PVC、聚乙烯、聚碳酸酯、碳纖維等。所述外表面460可以是白色的或者淺色的并且能反射光。所述外表面460也可以是光滑的以阻止污垢和其它碎屑附連到其上。所述芯部468可以由多種材料制成,諸如閉孔氯丁橡膠墊層、封裝絕熱材料(encapsulated insulation)、成形絕熱材料、模制泡沫等等。所述芯部468優(yōu)選為具有使所述容器與熱和冷狀況隔絕的性能,如同所期望的那樣。所述內(nèi)表面464可以由多種材料制成,諸如不銹鋼、鋁、纖維增強(qiáng)塑料(FRP)、聚丙烯、PVC、聚乙烯、聚碳酸酯、碳纖維等等。在一些實(shí)施方式中,所述外和內(nèi)表面460、464可以由相同 的材料制成并且具有相同的性能。所述內(nèi)表面464優(yōu)選為具有反光性能從而以所期望的方式(在下面更詳細(xì)地描述)反射光線。為了提供這種反光性能,所述內(nèi)表面464可以由反光材料制成或者可以涂覆有反光物質(zhì)。例如,所述內(nèi)表面464可以包括反射材料薄層、MYLAR_ 、注入有和嵌有玻璃珠的鍍銀鋁板,反光油漆等等。如同上面所指出的那樣,所述ECD428能幫助控制環(huán)境,用于在所述容器32內(nèi)培養(yǎng)藻類。更具體地,所述ECD428能影響所述容器32內(nèi)的溫度和影響照射到所述容器32的太陽(yáng)光的量。關(guān)于溫度控制,所述E⑶428具有選擇性地使所述容器32絕熱的能力。在所述第一和第二構(gòu)件436、440處于完全閉合位置(參見圖85和90)的情況下,所述第一和第二構(gòu)件436,440沿著所述容器32的大部分高度圍繞所述容器32。當(dāng)外部的環(huán)境溫度低于所述容器32內(nèi)的期望溫度時(shí),可以將所述第一和第二構(gòu)件436、440移動(dòng)到它們的完全閉合位置以使所述容器32絕熱并且?guī)椭柚垢涞闹車諝饫鋮s所述容器32內(nèi)的溫度。當(dāng)外部的環(huán)境溫度高于所述容器32內(nèi)的期望溫度時(shí),可以再次將所述第一和第二構(gòu)件436、440移動(dòng)到它們的完全閉合位置以反射強(qiáng)烈的太陽(yáng)光線并且阻止太陽(yáng)光線照射到所述容器32??商鎿Q地,當(dāng)外部的環(huán)境溫度高于所述容器32內(nèi)的期望溫度時(shí),可以將所述第一和第二構(gòu)件436、440移動(dòng)到它們的完全打開位置(參見圖91)以將所述絕熱的第一和第二構(gòu)件436、440移動(dòng)至遠(yuǎn)離所述容器32并且允許冷卻所述容器32 (舉例來說,通過對(duì)流冷卻)??梢詫⑺龅谝缓偷诙?gòu)件436、440移動(dòng)到任何所期望的位置以幫助將所述容器32內(nèi)的溫度維持在所期望的溫度。關(guān)于影響照射到所述容器32的太陽(yáng)光的量,可以將所述第一和第二構(gòu)件436、440移動(dòng)到任何所期望的位置以允許所期望量的太陽(yáng)光照射到所述容器32??梢詫⑺龅谝缓偷诙?gòu)件436、440移動(dòng)到它們的完全閉合位置以阻止太陽(yáng)光72照射到所述容器32 (參見圖90),可以將所述第一和第二構(gòu)件436、440移動(dòng)到它們的完全打開位置以致于不妨礙照射到所述容器32的太陽(yáng)光72的量(也就是說,允許全部量的太陽(yáng)光照射到所述容器-參見圖91),或者可以將所述第一和第二構(gòu)件436、440移動(dòng)到所述完全閉合和完全打開位置之間的任何位置以允許所期望量的太陽(yáng)光照射到所述容器32 (參見圖92和93)。如同上面所指出的那樣,所述E⑶428的內(nèi)表面464由能反射太陽(yáng)光72的反光材料制成。所述內(nèi)表面464的反光性能可以改進(jìn)所述太陽(yáng)光72照射所述容器32的效率。更具體地,朝向所述容器32發(fā)射的太陽(yáng)光72可以照射所述容器32和其內(nèi)的藻類;在沒有照射到藻類的情況下穿過所述容器32 ;或者完全錯(cuò)過所述容器32和藻類。對(duì)于后兩種情形,所述ECD428可以幫助將沒有照射到藻類的太陽(yáng)光反射到與藻類相接觸。參考圖92和93,示出了太陽(yáng)光72可以沿著其反射回到與藻類相接觸的兩個(gè)代表性的反射路徑472。這些所示的代表性的反射路徑472僅僅是太陽(yáng)光72可以沿著其被所述ECD428的內(nèi)表面464反射的多個(gè)路徑中的兩個(gè)路徑。這些反射路徑472被示出是為了示例性的目的并且不旨在是限定性的。許多其它反射路徑472是可能的并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。參考所示的代表性的反射路徑472,太陽(yáng)光72可以如同由路徑的第一部分472A表示的那樣地穿過所述容器32而沒有接觸所述容器32內(nèi)的藻類,并且接觸所述E⑶428的第一和第二構(gòu)件436、440的內(nèi)表面464。所述內(nèi)表面464如同由路徑的第二部分472B所表示的那樣地在第二方向上反射所述太陽(yáng)光472。如同能看 到的那樣,所述路徑的第二部分472B穿過所述容器32。這個(gè)太陽(yáng)光72中的一些將接觸所述容器32內(nèi)的藻類,同時(shí)一些太陽(yáng)光72將在沒有接觸藻類的情況下再次穿過所述容器32。穿過所述容器32的這個(gè)太陽(yáng)光72將接合另一構(gòu)件436、440的內(nèi)表面464并且如同由路徑的第三部分472C所表示的那樣地朝向所述容器32反射回來。反射的太陽(yáng)光72再次穿過所述容器32并且一些太陽(yáng)光72接觸所述容器32內(nèi)的藻類,同時(shí)一些太陽(yáng)光72在沒有接觸藻類的情況下再次穿過所述容器32。穿過所述容器32的這個(gè)太陽(yáng)光72接合所述構(gòu)件436、440的最初被太陽(yáng)光72接合的內(nèi)表面464,并且如同由路徑的第四部分472D所表示的那樣地再次反射通過所述容器32。這個(gè)太陽(yáng)光72中的一些接觸所述容器32內(nèi)的藻類,同時(shí)一些太陽(yáng)光72仍然在沒有接觸藻類的情況下穿過。太陽(yáng)光的反射可以繼續(xù)進(jìn)行直到所述太陽(yáng)光72接觸藻類或者直到太陽(yáng)光72被反射的遠(yuǎn)離所述容器32和所述第一和第二構(gòu)件436、440的內(nèi)表面464。如同能看到的那樣,所述第一和第二構(gòu)件436、440的反光的內(nèi)表面464提供太陽(yáng)光72接觸所述容器32內(nèi)的藻類的額外的機(jī)會(huì)并促進(jìn)光合作用。在所述ECD428沒有反光性能的情況下,穿過或者經(jīng)過所述容器32的太陽(yáng)光72將不具有接觸所述容器32內(nèi)的藻類的另一個(gè)機(jī)

ο 現(xiàn)在參考圖94,在一整天中,所述E⑶428可以用來優(yōu)化所述容器32內(nèi)的溫度和優(yōu)化接觸所述容器32和藻類的太陽(yáng)光72的量。所述ECD428的圖表示在一天的不同時(shí)間期間被所述ECD428占據(jù)的代表性的位置。圖94也示出了在一整天中太陽(yáng)路徑的示意性的表示。圖94中所示的ECD428的方位是為了示例性的目的并且不旨在是限定性的。圖94中所示的ECD428的方位是所述ECD428能占據(jù)的多種方位中的代表性的一部分。許多其它方位是可預(yù)期得到的并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。所述ECD 428的頂部圖示出了所述ECD428處于在夜間期間或者在寒冷天氣期間為了使所述容器32絕熱并且維持所述容器32內(nèi)的所期望的溫度可以占據(jù)的代表性的方位。從頂部數(shù)的第二個(gè)圖示出了所述ECD428處于在早上期間可占據(jù)的代表性的方位。在早上,太陽(yáng)大體上位于所述容器32的一側(cè),并且理想地,使朝向所述太陽(yáng)側(cè)的其中一個(gè)構(gòu)件是打開的(如同所示的是第一構(gòu)件436)以允許太陽(yáng)光72接觸所述容器32并且使朝向所述太陽(yáng)的相反側(cè)的另一構(gòu)件(如同所示的是第二構(gòu)件440)保持閉合以提供如同上面所描述的那樣的反射性。從頂部數(shù)的第三個(gè)圖示出了所述ECD 428處于在中午或者一天的中間階段期間可以占據(jù)的代表性的方位。在一天的中間階段期間,太陽(yáng)通常處于天空高處并且在所述容器32正上方(或者如同圖94中所示的那樣在所述容器32的前面)。在太陽(yáng)處于這種位置的情況下,使所述第一和第二構(gòu)件436、440都打開以允許最大量的太陽(yáng)光472接觸所述容器32可能是所期望的。所述第一和第二構(gòu)件436、440也可以提供如同上面所描述的那樣的反射性能用以朝向所述容器32反射太陽(yáng)光72。從頂部數(shù)的第四個(gè)圖示出了所述ECD處于在下午期間可以占據(jù)的代表性的方位。在下午,太陽(yáng)通常位于所述容器32的一側(cè)(與早上的太陽(yáng)相反的一側(cè))并且使朝向太陽(yáng)的其中一個(gè)構(gòu)件是打開的(如同所示是第二構(gòu)件440)以允許太陽(yáng)光72接觸所述容器32并且使朝向太陽(yáng)的相反側(cè)的另一構(gòu)件保持閉合(如同所示是第一構(gòu)件436)以提供如同上面所描述的那樣的反射性能可能是所期望的。底部圖示出了所述ECD428再次處于在夜間或者寒冷天氣期間占據(jù)的代表性的方位。如同上面所指出的那樣,圖94中所示的所述ECD428的方位僅僅是在一天期間可以占據(jù)的代表性的方位。由于多種原因,諸如,圍繞所述容器32的環(huán)境條件,所述容器32內(nèi)的藻類的類型,所述容器32的所期望的性能等等,在一整天的不同時(shí) 間期間所述ECD428可以占據(jù)不同的方位。圖85和90-94中所示的E⑶428包括大小被設(shè)置成與所述容器32的大小緊密相一致的第一和第二構(gòu)件436、440。更具體地,在所述第一和第二構(gòu)件436、440的內(nèi)表面和所述容器殼體76的外表面196之間僅僅存在一小間隙。所述第一和第二構(gòu)件436、440的所不的大小是為了示例的目的并且不旨在是限定性的。應(yīng)當(dāng)理解,所述第一和第二構(gòu)件436、440可以具有相對(duì)于所述容器32的大小的任何大小。例如,圖95示出了具有類似于圖90-93中所示的容器32的大小的容器32并且示出了顯著地大于圖90-93中所示的那些的第一和第二構(gòu)件436、440??梢砸耘c圖90-93中所示的第一和第二構(gòu)件相類似的方式操作所述更大的第一和第二構(gòu)件436、440,然而,可以打開所述更大的第一和第二構(gòu)件436、440以提供用于朝向所述容器32反射更大量的太陽(yáng)光的更大的反光面積。圖85和90-94中所示的E⑶428也包括具有與所述容器32的形狀相類似的形狀的第一和第二構(gòu)件436、440。更具體地,所述容器32具有基本上圓柱形的形狀并且具有圓形的水平橫截面,并且所述第一和第二構(gòu)件436、440在閉合時(shí)形成圍繞所述容器32的基本上圓形的水平橫截面。應(yīng)當(dāng)理解,所述第一和第二構(gòu)件436、440可以具有與所述容器32不同的水平橫截面形狀。例如,所述容器32可以具有圓形的水平橫截面形狀并且所述第一和第二構(gòu)件436、440可以具有非圓形的橫截面形狀,諸如,任何多邊形形狀或任何弧形周邊形狀。此外,只要它們彼此具有不同的形狀,所述容器32可以具有任何多邊形形狀或任何弧形周邊形狀并且所述第一和第二構(gòu)件436、440可以具有任何多邊形形狀或者任何弧形周邊形狀。也應(yīng)當(dāng)理解,所述E⑶428能具有與所示的代表性的蛤殼構(gòu)造不同的構(gòu)造。例如,所述ECD428可以包括多個(gè)半圓形構(gòu)件476,它們一起同心地圍繞所述容器32并且可圍繞所述容器32滑動(dòng),使得當(dāng)移動(dòng)到它們的打開位置時(shí)所述構(gòu)件476彼此交疊或者嵌套在彼此之內(nèi)(參見圖96-99)。在所不的例子中,所述第一和第二構(gòu)件476A、476B相對(duì)于彼此和所述容器32移動(dòng)以如同所期望的那樣地暴露所述容器32。第三構(gòu)件476C布置在所述容器32的后面,典型地在所述容器32的背對(duì)著太陽(yáng)的位置的一側(cè)上,并且可以是固定的或可移動(dòng)的?,F(xiàn)在參考圖100和101,所述E⑶428可以包括人造光系統(tǒng)37。用相同的附圖標(biāo)記表示先前描述的容器、人造光系統(tǒng)和ECD與圖100和102中所示的容器、人造光系統(tǒng)和ECD之間的相似部件。
在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括光源41,所述光源41由連接到所述第一和第二構(gòu)件436、440 (僅僅示出了一個(gè)構(gòu)件)的內(nèi)表面464的一排LEDs陣列構(gòu)成??商鎿Q地,其它類型的光源41可以連接到所述構(gòu)件436、440的內(nèi)表面464,諸如熒光燈、白熾燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、量子點(diǎn)、光纖、電致發(fā)光燈、頻閃燈、激光等等。所述LEDs 41電連接到電源和控制器40。所述LEDs 41操作并且可以以與這里所描述的其它人造光系統(tǒng)37相同的方式控制所述LEDs 41以將光發(fā)射到所述容器32和藻類上。在一些實(shí)施方式中,所述LEDs 41可以嵌入在所述內(nèi)表面464中,使得所述LEDs 41與所述內(nèi)表面464平齊。在這種實(shí)施方式中,所述內(nèi)表面464可以沖壓有孔,所述孔匹配所期望的LED陣列結(jié)構(gòu)以接收所述LEDs 41和將所述LEDs定位成與所述內(nèi)表面464平齊。參考圖102和103,所述E⑶428包括另一實(shí)施方式的人造 光系統(tǒng)37。用相同的附圖標(biāo)記表示先前所披露的容器、人造光系統(tǒng)、和E⑶與圖102和103中所示的容器、人造光系統(tǒng)和ECD之間的相似部件。 在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37包括光源41,所述光源41由埋在所述第一和第二構(gòu)件436、440(僅僅示出了一個(gè)構(gòu)件)的內(nèi)表面464中的多個(gè)光纖光通道構(gòu)成。所述光纖光通道41可以接收多種方式的光,包括LEDs和其它光發(fā)射裝置或者來自定向成接收太陽(yáng)光72并且經(jīng)由光纖纜線將收集的太陽(yáng)光72傳遞到所述光通道41的太陽(yáng)光收集設(shè)備。如同所期望的那樣,可以由控制器40控制所述光通道41。現(xiàn)在參考圖104和105,示出了容器32的另一代表性的實(shí)施方式。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述殼體76由不允許大量光穿透所述殼體76的不透明材料制成。所述殼體76可以由多種不同材料制成,諸如金屬、不透明塑料、混凝土、玻璃纖維、襯里結(jié)構(gòu)等等。所述容器32也包括圍繞所述殼體76用以使所述容器32絕熱的絕熱層700和設(shè)置在所述絕熱層700的外面并且圍繞所述絕熱層700用以保護(hù)所述絕熱層700的外層704。所述絕熱層700可以由多種不同材料構(gòu)成,諸如塑料、玻璃纖維、石棉、閉孔和開孔聚苯乙烯、聚氨酯泡沫、纖維素纖維等等,并且所述外層704可以由多種不同材料構(gòu)成,諸如,塑料、玻璃纖維、金屬、油漆、密封劑等等。應(yīng)當(dāng)理解,在其中所述絕熱層700和所述外層704中的至少一個(gè)由不透明材料構(gòu)成的一些代表性的實(shí)施方式中,所述容器32的殼體76可以是半透明的或透明的。 繼續(xù)參考圖104和105,為了在其內(nèi)培養(yǎng)藻類,所述容器32進(jìn)一步包括多個(gè)光元件708用以將光從所述容器32的外部傳送到所述容器32的內(nèi)部。在一些代表性的實(shí)施方式中,構(gòu)成所述光元件708的材料可以包括應(yīng)用到所述光元件708或者包含在所述光元件材料的合成物中的紅外線抑制材料或紅外線過濾材料以在光從其穿過時(shí)減少或限制發(fā)生在所述光元件708中的熱聚集。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述光元件708設(shè)置在限定通過所述殼體76、所述絕熱層700和所述外層704的孔中。各光元件708在它的端部處與所述殼體76的內(nèi)表面196和所述外層704的外表面712平齊。所述光兀件708被以不漏水和不漏氣的方式密封在所述孔內(nèi)以防止所述容器32內(nèi)的水泄漏到所述孔中。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述光兀件708鄰接或者被布置成鄰近所述殼體76的外表面并且將光發(fā)射的通過所述透明或半透明殼體76。在這種可選實(shí)施方式中,不需要在所述殼體76中鉆用于容納所述光元件708的孔。為了在所述容器32內(nèi)培養(yǎng)藻類的目的,所述光元件708可以由多種光傳輸材料(light transmitting material)制成,諸如,玻璃纖維,光纖,塑料諸如丙烯酸酯等,以從所述容器32的外部接收光并且朝向所述容器32的內(nèi)部傳輸所收集的光。而且,所述光元件708可以由不會(huì)因?yàn)楸┞兜讲贾迷谒鋈萜?2之內(nèi)或外側(cè)的光或液體而退化或以其它方式不利地影響的材料制成。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述光元件708適于從太陽(yáng)接收自然光。而且,在所示的代表性的實(shí)施方式中,每個(gè)所述光元件708的鄰近所述外層704的端部(也就是,外端)與所述外層704的外表面712平齊。參考圖106,每個(gè)所述光元件708的外端可以延伸超過所述外層704的外表面712。在這種實(shí)施方式中,所述光元件708的外端可以朝向太陽(yáng)傾斜以使所述外端與所述太陽(yáng)最佳地對(duì)準(zhǔn)。在以上面所描述的和圖104-106中所示的方式構(gòu)造容器32的情況下,所述容器32可以由不昂貴的、更耐用的以及更耐熱和環(huán)境條件的材料制成。這些容器32可以消除采用第二結(jié)構(gòu)圍繞所述容器32以提供對(duì)于熱和環(huán)境條件的保護(hù)的需求 。在以參考圖104-106描述的方式構(gòu)造所述容器32時(shí),結(jié)合有所述光元件708以有助于光傳輸?shù)剿鋈萜?2中。現(xiàn)在參考圖107,示出了容器32的另一可選的代表性的實(shí)施方式。圖107中所示的容器32具有許多與圖104-106中所示的容器32相類似的元件并且這種相類似的元件由類似的附圖標(biāo)記表示。在圖107中,人造光系統(tǒng)37布置在所述容器32的外部并且朝向所述容器32發(fā)射光。在所示的代表性的實(shí)施方式,所述人造光系統(tǒng)37完全圍繞所述容器32的周邊。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述人造光系統(tǒng)37可以不完全圍繞所述容器32的周邊。在再其它代表性的實(shí)施方式中,多個(gè)人造光系統(tǒng)37可以布置在圍繞所述容器32的多個(gè)位置處。不論哪一個(gè)實(shí)施方式,所述人造光系統(tǒng)37都是用來給所述光元件708提供光的,所述光元件708接收光并且朝向所述容器32的內(nèi)部傳送光。所述人造光系統(tǒng)37可以是提供給所述容器32的唯一光源,或者所述人造光系統(tǒng)37可以與自然太陽(yáng)光結(jié)合使用以滿足所述容器32的光需求。已經(jīng)描述了藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20的結(jié)構(gòu),這里將描述所述系統(tǒng)20的操作。下面的涉及所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20的操作的描述僅僅作為操作所述系統(tǒng)20的多種可能方式的例子。下面的描述不旨在限定所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20以及操作方式?;貋韰⒖紙DI和2,從多個(gè)不同的二氧化碳源44中的一個(gè)或多個(gè)收集二氧化碳。從作為制造或工業(yè)過程的副產(chǎn)品產(chǎn)生的排放物收集二氧化碳通過減少排放到環(huán)境中的二氧化碳的量對(duì)于環(huán)境是尤其有幫助的。也能通過未示出的但是大體上由第N個(gè)框表示的多個(gè)不同源44提供二氧化碳。最終的二氧化碳經(jīng)由氣體處理部件諸如所述氣體管理系統(tǒng)24的二氧化碳冷卻系統(tǒng),以及有毒氣體和化合物凈化系統(tǒng),以及管網(wǎng)48從所述一個(gè)或多個(gè)二氧化碳源44輸送到所述容器32。在將二氧化碳輸送到所述容器32之前,所述容器32應(yīng)當(dāng)填充有足夠程度的水和初始量的藻類(也被認(rèn)為是種藻類)。經(jīng)由所述液體管理系統(tǒng)28的水進(jìn)入管56將水提供到所述容器32并且能以多種方式將藻類引入到所述容器32中。如果所述容器32是“新的”容器(也就是說,在所述容器中沒有發(fā)生先前的藻類培養(yǎng)或者已經(jīng)清潔所述容器以完全去除掉藻類的存在),藻類能被引入到所述液體管理系統(tǒng)28中并且被輸送到具有水源的所述容器32??商鎿Q地,如果所述容器32先前已經(jīng)被用于藻類培養(yǎng)了,來自先前的培養(yǎng)處理的藻類可能已經(jīng)在所述容器32中了。在這種例子中,僅僅水需要被供應(yīng)到所述容器32。在所述容器32被充分地供應(yīng)了水和藻類之后,經(jīng)由所述氣體管理系統(tǒng)24將二氧化碳供應(yīng)到所述容器32。如同在圖I和2中所示的那樣,所述氣體和液體管理系統(tǒng)24、28電連接到所述控制器40并且被所述控制器40控制。由于多種原因,用在所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20中的媒介110有助于多產(chǎn)性的藻類培養(yǎng)。第一,所述媒介110由適于藻類生長(zhǎng)的材料構(gòu)成。換句話說,所述媒介110不是由阻礙藻類的生長(zhǎng)和殺死藻類的材料構(gòu)成。第二,所述媒介110由在它的生長(zhǎng)期間所述藻類能附連到其上并且藻類能置于其上的材料組成。第三,所述媒介110提供藻類能在其上生長(zhǎng)的大量密集表面區(qū)域。大量可用的媒介表面區(qū)域誘使藻類在所述媒介110上生長(zhǎng)而不是懸浮在水中,因此有助于大量的藻類支撐在所述媒介110上并且僅少量藻類保持懸浮在水中。換句話說,存在于所述容器32中的總藻類中的較高濃度的藻類支撐在所述媒介110上而不是懸浮在水中。懸浮在水中的少量藻類不會(huì)顯著地抑制太陽(yáng)光72穿透到所述殼體76中,因此提高所述容器32中發(fā)生的光合作用的效率。第四,所述殼體76的腔84內(nèi)的大量媒介110用來抑制和減緩二氧化碳上升到所述殼體76的頂部,因此增加二氧化碳在支撐于所述媒介110上的藻類附近的水中駐留的時(shí)間。增加二氧化碳在藻類附 近駐留的時(shí)間將增加藻類吸收二氧化碳并且增強(qiáng)藻類的生長(zhǎng)率。第五,正好在從所述容器32抽出藻類和水之前和在所述抽出期間(下面更詳細(xì)地描述),所述媒介110為支撐在其上的藻類提供保護(hù)。盡管這里描述了所述媒介110的多種益處,這個(gè)所列出的益處不是排他性的并且不意味著是限定性的。所述媒介UO可以為藻類培養(yǎng)提供其它益處。繼續(xù)參考圖I和2并且額外地參考圖3,所述框架108是可在所述容器32內(nèi)相對(duì)于它們各自的殼體76轉(zhuǎn)動(dòng)的。在所示的代表性的實(shí)施方式中,單個(gè)馬達(dá)224連接到多個(gè)框架108以相對(duì)于它們各自的殼體76轉(zhuǎn)動(dòng)所述多個(gè)框架108。可替換地,單獨(dú)的馬達(dá)224能用來驅(qū)動(dòng)各框架108或者多個(gè)馬達(dá)224能用來驅(qū)動(dòng)多個(gè)框架108。不論所述馬達(dá)224的數(shù)量是多少或者不論所述馬達(dá)224驅(qū)動(dòng)所述框架108的方式是什么樣的,所述馬達(dá)224都電連接到所述控制器40并且是可由所述控制器40控制的以相應(yīng)啟動(dòng)和停止所述馬達(dá)224。在下面的描述中,將僅僅參考單個(gè)馬達(dá)224。如同上面所指出的那樣,所述馬達(dá)224是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成部分,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也包括連接在所述馬達(dá)224和連接到所述軸120的端部的齒輪220之間的帶或鏈228。當(dāng)期望所述框架108轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述控制器40啟動(dòng)所述馬達(dá)224以驅(qū)動(dòng)所述帶228、齒輪220和軸120,因此相對(duì)于所述殼體76轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108和附連到所述框架108的媒介110。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述框架108可以在單個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述框架108可以在兩個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。由于幾個(gè)原因,所述框架108和媒介110的轉(zhuǎn)動(dòng)是所期望的。首先,轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108和媒介110以如同所期望的那樣地將支撐在所述媒介110上的藻類暴露到太陽(yáng)光72和/或所述人造光系統(tǒng)37。所述框架108以這種方式轉(zhuǎn)動(dòng)以基本上成比例的方式或者以對(duì)于藻類的培養(yǎng)來說最有效的方式將所有的媒介110和所有的藻類暴露到所述光37、72。此外,所述框架108以這種方式轉(zhuǎn)動(dòng)也將所述媒介110和藻類移出所述光37、72并且移到所述容器32的陰暗或暗部分,因此提供所需要的暗階段以有助于光合作用過程。能用多種方法和速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108和媒介110。在一些實(shí)施方式中,所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)能是增量式的(incremental),從而以所期望的時(shí)間增量和所期望的距離增量開始和停止所述轉(zhuǎn)動(dòng)。在其它實(shí)施方式中,所述框架108以連續(xù)的不中斷的方式轉(zhuǎn)動(dòng)使得在所述藻類的培養(yǎng)處理期間所述框架108總是轉(zhuǎn)動(dòng)的。這樣,最外面的媒介繩110連續(xù)地擦拭所述殼體76的內(nèi)表面196。在上面所描述的任一實(shí)施方式中,所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)是相對(duì)緩慢的,使得支撐在所述媒介110上的藻類不從所述媒介110被逐走。所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng),如同上面所討論的那樣,也為所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20提供另一益處。在限定于所述上和下連接板112、116中的凹進(jìn)132之間延伸的最外面的媒介繩110接觸所述殼體76的內(nèi)表面196。當(dāng)所述框架108轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),最外面的媒介繩110擦靠在所述殼體76的內(nèi)表面196上并且逐出附連到所述內(nèi)表面196的藻類。附連到所述殼體76的內(nèi)表面196的藻類顯著地減少穿透所述殼體76并且進(jìn)入所述腔84的光37、72的量,因此負(fù)面地影響光合作用和藻類生長(zhǎng)。因此,所述內(nèi)表面196的這種擦拭提高光37、72穿透所述殼體76并且穿到所述腔84中以維持所期望的藻類培養(yǎng)水平。例如,在藻類培養(yǎng)期間,在大約每幾個(gè)小時(shí)一圈360°和大約小于一分鐘一圈360°之間的速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108。這些代表性的轉(zhuǎn)動(dòng)是為了示例性的目的并且不旨在是限定性的。所述框架108能以多種其它速度轉(zhuǎn)動(dòng),其仍然在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng),如同上面所討論的那樣,也為所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20提供再另一益處。所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)使得在水內(nèi)并且附著在所述媒介110或藻 類上的氧氣泡朝向所述容器32的頂部移動(dòng)和上升。然后經(jīng)由所述氣體排出管52從所述容器32排出所述氧氣。所述容器32內(nèi)的高氧含量可以抑制藻類的光合作用過程,因此降低所述系統(tǒng)20的產(chǎn)量。所述框架108以上面所描述的第一種方式轉(zhuǎn)動(dòng)可能是足以從所述媒介110和藻類逐走氧氣的??商鎿Q地,可以快速地輕搖、步進(jìn)地轉(zhuǎn)動(dòng)、或者快速地轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108以逐走氧氣??梢允占?jīng)由所述氣體排出管52排出的氧氣用以轉(zhuǎn)售或者用在其它應(yīng)用中。期望所收集的氧氣具有高氧含量且其它成分諸如二氧化碳、氮?dú)獾群康?。在一些?shí)施方式中,可以控制所述系統(tǒng)20以優(yōu)化氧氣含量和使其它成分含量最小化。用于優(yōu)化氧氣含量的這種方式的一個(gè)例子包括關(guān)閉將二氧化碳引入到所述容器32中的引入,允許適量的時(shí)間經(jīng)過,以所期望的方式轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108從而在所述適量的時(shí)間已經(jīng)過去之后逐出氧,打開所述氣體排出管52 (或者其它排出閥/管/等等),通過所述氣體排出管52排出氧氣,將排出的氧氣發(fā)送到存儲(chǔ)容器或下游用以進(jìn)一步處理。在這種例子中,所述系統(tǒng)20可以包括與弓I入二氧化碳的部件連通的閥或電磁閥以選擇性地控制二氧化碳的引入,與所述氣體排出管52連通的閥或電磁閥以選擇性地控制從所述容器32排出氧氣,和用于將從所述容器32排出的氧氣移到所述存儲(chǔ)容器和/或下游用以進(jìn)一步處理的吹風(fēng)機(jī)或其它移動(dòng)裝置。通過關(guān)閉所述氣體排出管52并且重新將二氧化碳引入到所述容器32中繼續(xù)進(jìn)行藻類培養(yǎng)循環(huán)。為了另一目的,所述框架108也是可以第二種方式轉(zhuǎn)動(dòng)的。更具體地,僅僅在從所述容器32去除掉水和藻類之前轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108以從所述媒介110逐出藻類。從所述媒介110去除掉藻類是所期望的以致于能從所述容器32去除掉藻類并且收獲所述藻類用以燃料生產(chǎn)。所述框架108的這種轉(zhuǎn)動(dòng)是相對(duì)快速的以形成足夠的離心力從而從所述媒介110逐出藻類,但是不太快到可能損害藻類的程度。所述框架108和媒介110在這種方式中的代表性的轉(zhuǎn)動(dòng)速率是大約一轉(zhuǎn)每秒??商鎿Q地,所述框架108和媒介110能以其它速度轉(zhuǎn)動(dòng),只要以所期望的方式從所述媒介110逐出藻類。所述框架108和媒介110的轉(zhuǎn)動(dòng)速度可能取決于在所述容器32內(nèi)生長(zhǎng)的藻類的類型。例如,對(duì)于第一種類的藻類,所述框架108和媒介110可以以第一速度轉(zhuǎn)動(dòng),并且對(duì)于第二種類的藻類可以以第二速度轉(zhuǎn)動(dòng)。由于藻類種類的特性,對(duì)于從所述媒介110逐出藻類來說不同的轉(zhuǎn)動(dòng)速率可能是必需的。一些藻類種類可能以比其它藻類種類更大程度地附著或粘附到所述媒介110。在一些實(shí)施方式中,控制所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)以從所述媒介110逐出大部分藻類,但是將少量的藻類維持在所述媒介110上以用作下一個(gè)培養(yǎng)處理的種藻。在這種實(shí)施方式中,在開始下一個(gè)培養(yǎng)處理之前不需要將藻類引入到所述容器32中。在其它實(shí)施方式中,控制所述框架108的轉(zhuǎn)動(dòng)以從所述媒介110逐出所有的藻類。在這種實(shí)施方式中,在開始下一個(gè)培養(yǎng)處理之前必需將藻類引入到所述容器32中??梢越?jīng)由所述液體管理系統(tǒng)28將藻類引入到具有水的容器32中。如同上面所指出的那樣,在從所述容器32取出水和藻類組合之前從所述媒介110逐出藻類是所期望的。為了這一點(diǎn),所述控制器40發(fā)動(dòng)所述馬達(dá)224從而以相對(duì)快的速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108。這種快速的轉(zhuǎn)動(dòng)也將最外面的媒介繩110擦靠在所述殼體76的內(nèi)表面196上以清掃掉可能積聚在所述殼體76的內(nèi)表面196上的任何藻類 。在現(xiàn)在足夠量的藻類置于水中的情況下,可以從所述容器32取走水和藻類的組合。所述控制器40與所述液體管理系統(tǒng)28連通以開始通過所述水出口 100從所述容器32取走水和藻類。所述液體管理系統(tǒng)28的泵將所述水和藻類的組合引導(dǎo)到下游用以進(jìn)一步的處理。在一些實(shí)施方式中,所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20包括超聲設(shè)備,所述超聲設(shè)備用于相對(duì)于所述殼體76移動(dòng)所述媒介110從而使所述媒介110擦靠在所述殼體76的內(nèi)表面196上,因此從所述殼體76的內(nèi)表面196清掃掉任何積聚的藻類。所述超聲設(shè)備由所述控制器40控制并且能以多種頻率級(jí)操作。例如,所述超聲設(shè)備可以以相對(duì)低的頻率和以相對(duì)高的頻率操作。所述超聲設(shè)備以低頻率的操作可能引起所述媒介110的移動(dòng),用于擦拭所述殼體76的內(nèi)表面196,但是是足夠低的以不從所述媒介110逐出藻類。所述超聲設(shè)備以高頻率的操作可能引起所述媒介110的顯著的或更紊亂的移動(dòng),其用于在從所述容器32取走水和藻類之前從所述媒介110逐出藻類。然而,以高頻率操作所述超聲設(shè)備不損害藻類。例如,所述超聲設(shè)備可以以在大約40KHz到大約72KHz之間的低頻率操作并且可以以在大約104KHz到大約400KHz之間的高頻率操作。這些頻率范圍僅僅是代表性的范圍并且不旨在是限定性的。這樣,所述超聲設(shè)備能以多種其它頻率操作。所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20可以包括用于移動(dòng)所有容器32內(nèi)的媒介110的單個(gè)超聲設(shè)備,所述系統(tǒng)20可以包括用于所述容器
32中的每一個(gè)的單獨(dú)的超聲設(shè)備,或者所述系統(tǒng)20可以包括用于移動(dòng)多個(gè)容器32中的媒介110的多個(gè)超聲設(shè)備。在其它實(shí)施方式中,所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20包括能移動(dòng)所述媒介110和/或所述框架108以使得所述媒介110擦靠在所述容器32的內(nèi)表面196上并且在準(zhǔn)備從所述容器32取出水和藻類時(shí)從所述媒介110逐出藻類的其它類型的裝置。例如,所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20可以包括以上下的線性方式移動(dòng)所述框架108和媒介110的線性平移器。在這種例子中,所述線性平移器以包括慢速度和快速度的至少兩種速度操作,當(dāng)以所述慢速度操作時(shí)所述框架108和媒介110的平移速度足以使得所述媒介110擦靠在所述內(nèi)表面196上但是不使藻類從所述媒介110被逐出,當(dāng)以所述快速度操作時(shí)所述框架108和媒介110的平移速率足以從所述媒介110逐出所述藻類而不損害所述媒介110。作為另一例子,所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20可以包括振動(dòng)裝置,所述振動(dòng)裝置振動(dòng)所述框架108和媒介110,并且是可以包括慢速度和快速度的至少兩種速度操作的,當(dāng)以所述慢速度操作時(shí)所述框架108和媒介110的振動(dòng)足以擦靠在所述內(nèi)表面196上并且不從所述媒介110逐出藻類,當(dāng)以所述快速度操作時(shí)所述框架108和媒介110的振動(dòng)足以從所述媒介110逐出藻類。所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20可以包括用以移動(dòng)所有容器32內(nèi)的媒介110的單個(gè)振動(dòng)裝置,所述系統(tǒng)20可以包括用于所述容器32中的每一個(gè)的單獨(dú)的振動(dòng)裝置,或者所述系統(tǒng)20可以包括用于移動(dòng)任何數(shù)量的容器32中的媒介110的任何數(shù)量的振動(dòng)裝置。在再其它實(shí)施方式中,所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20能利用所述氣體管理系統(tǒng)24移動(dòng)所述媒介110和/或所述框架108以使得所述媒介110擦靠在所述容器32的內(nèi)表面196上和在準(zhǔn)備從所述容器32取出水和藻類時(shí)從所述媒介110逐出藻類。在這種實(shí)施方式中,所述氣體管理系統(tǒng)24是可由所述控制器40控制的從而以至少三種方式將二氧化碳和伴隨氣體釋放到所述容器32中。第一種方式包括以相對(duì)低的量和速率將氣體釋放到所述容器32中。在期望正常地培養(yǎng)藻類的時(shí)期期間,以這種第一種方式釋放氣體。所述第二種方式包括中等地將氣體釋放到所述容器32中。當(dāng)期望足夠地移動(dòng)所述媒介11 0以使得所述媒介110擦靠在所述殼體76的內(nèi)表面196上但是不使得藻類從所述媒介110逐出時(shí)以這種第二方式釋放氣體。所述第三種方式包括快速或洶涌地將氣體釋放到所述容器32中。當(dāng)期望足夠地移動(dòng)所述媒介110以從所述媒介110逐出藻類時(shí)以這種第三種方式釋放氣體。回來參考圖81,將描述所述沖洗系統(tǒng)38的操作。如同上面所指出的那樣,所述沖洗系統(tǒng)38幫助從所述媒介110去除掉藻類??梢栽谒鋈萜?2充滿水時(shí)或者在已經(jīng)從所述容器32排出水之后啟動(dòng)所述沖洗系統(tǒng)38。當(dāng)期望時(shí),所述控制器40啟動(dòng)所述噴嘴43以從所述噴嘴43噴射加壓水并且噴射到所述容器32中。所述噴嘴43可以是可操作的從而以大約20psi的壓力噴射水。可替換地,所述噴嘴43可以以大約5psi和大約35psi之間的壓力噴射水。加壓水噴射到所述媒介110上并且從所述媒介110逐走藻類。在一些實(shí)施方式中,當(dāng)所述噴嘴43正在噴射加壓水時(shí)所述框架108和媒介110可以轉(zhuǎn)動(dòng)。所述框架108和媒介110的轉(zhuǎn)動(dòng)在所述噴嘴43的前面移動(dòng)所述容器32內(nèi)的所有媒介110以在啟動(dòng)時(shí)期提供從所有媒介HO并且不僅僅是從在所述噴嘴43正前方的媒介110去除掉藻類的機(jī)會(huì)??梢砸云渌绞绞褂盟鰶_洗系統(tǒng)38,諸如,在侵害性物種或其它污染物已經(jīng)進(jìn)入所述容器32的情況下清潔所述容器32的內(nèi)部。例如,所述容器32可以被排干存在其內(nèi)的任何水和藻類,可以啟動(dòng)所述沖洗系統(tǒng)38以將水噴射到所述容器32中直到所述容器32充滿了水,通過使用氫氧化鈉(sodium hydroxite)或其它物質(zhì)將水的PH值升高到大約12或13以最終殺死所述容器32中的任何侵害性物種或其它污染物,所述框架108和媒介110在一個(gè)或兩個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)以引起所述容器32中的湍流并且擦靠在所述容器32的內(nèi)側(cè)上,并且然后排干所述容器32。這些步驟可以重復(fù)進(jìn)行直到清除掉了所有的侵害性物種或污染物。接下來,所述沖洗系統(tǒng)38通過將清潔水引入到所述容器32中直到它充分地裝滿而清洗容器32,所述框架108和媒介110再次轉(zhuǎn)動(dòng)以形成湍流并且擦靠在所述容器32的內(nèi)部上,檢測(cè)水的PH,并且排干水。在一些實(shí)施方式中,當(dāng)所述水達(dá)到大約7的PH時(shí),所述容器32準(zhǔn)備好再次用于藻類培養(yǎng)。所述容器32可能需要清洗幾次以獲得7的PH值。在其它代表性的實(shí)施方式中,取決于所培養(yǎng)的藻種類,其它PH可能是所期望的。在所述沖洗系統(tǒng)38的這個(gè)代表性的操作中,在不需要拆卸所述容器32或所述系統(tǒng)20的其它部件的情況下清潔所述容器32,因此在所述容器32被污染的情況下能節(jié)省時(shí)間。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述沖洗系統(tǒng)38可以不包括多個(gè)噴嘴并且相反可以包括一個(gè)或多個(gè)水入口以將水引入到所述容器32中用以清潔和清洗。在再其它代表性的實(shí)施方式中,已經(jīng)存在于所述容器32中的水進(jìn)入管56和水入口 96可以用于將水引入到所述容器32中用以清潔和清洗。無論用來從所述媒介110逐出藻類的方式是什么樣的,在逐出所述藻類之后所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20準(zhǔn)備從所述容器32取走水和藻類的組合物。為此,所述控制器40啟動(dòng)所述液體管理系統(tǒng)28,以經(jīng)由所述水出口 100從所述容器32泵送水和藻類的組合物??商鎿Q地,可以通過所述容器32的底部中的開口 88排干水。所述水和藻類從所述開口 88和/或所述水出口 100經(jīng)由管向下游傳送以被處理成燃料諸如生物柴油。處理的最初步驟可以包括用過濾器從水過濾藻類。額外的步驟可以包括在已經(jīng)從所述容器32提取藻類之后凈化和沉淀藻類。在從所述容器32取走水和藻類組合物之后,通過將 水引入回到所述容器32中,所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20能開始另一個(gè)藻類培養(yǎng)處理用以進(jìn)一步的培養(yǎng)。上面所描述的藻類培養(yǎng)處理能被認(rèn)為是循環(huán)培養(yǎng)處理。循環(huán)的特征能在于用水完全充滿所述容器32,在所述容器32內(nèi)進(jìn)行整個(gè)培養(yǎng)循環(huán),和從所述容器32完全或基本上完全排干水。在一些實(shí)施方式中,所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20能執(zhí)行其它類型的處理,諸如,連續(xù)的藻類培養(yǎng)處理。連續(xù)處理在許多方面是與循環(huán)藻類培養(yǎng)處理類似的,但是具有一些不同,這里將描述這些不同。在連續(xù)處理中,所述容器32不被完全排干以去除掉水和藻類組合物。相反,連續(xù)地、基本上連續(xù)地、或者周期地從所述容器32虹吸或排出水和藻類的一部分。在一些實(shí)施方式中,所述控制器40控制所述液體管理系統(tǒng)28以通過入口 56將足夠量的水添加到所述容器32中,從而使所述容器32內(nèi)的水位升高到所述容器32中的出口 60之上。通過所述出口 60自然地排出水和容納在所述水中的藻類并且所述水和容納在所述水中的藻類向下游行進(jìn)用于處理。引入足夠的水以引起水和藻類的通過所述出口 40的這個(gè)溢流能以所期望的增量方式進(jìn)行或者能以連續(xù)的方式進(jìn)行(也就是說,水位總是足夠高的以引起通過所述容器32中的出口 60的溢流)。在其它實(shí)施方式中,所述控制器40控制所述液體管理系統(tǒng)28以從所述容器32取走水和藻類組合物的一部分并且將基本上等于取走的量的水引入到所述容器32中從而替換取走的水。水的這種取走和補(bǔ)充能以特定期望的增量的方式進(jìn)行或者能以連續(xù)的方式進(jìn)行??刂扑鱿到y(tǒng)的其它方式可以用來執(zhí)行連續(xù)地處理藻類。所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20以這些連續(xù)方式中的任一方式的操作減少如循環(huán)過程中發(fā)生的當(dāng)從所述容器32取走所有的水和藻類時(shí)所經(jīng)歷的的藻類生產(chǎn)停止時(shí)間。在連續(xù)過程中,水總是存在于所述容器32中并且藻類在所述水中連續(xù)地生長(zhǎng)。在一些實(shí)施方式中,所述框架108和媒介110以所期望的增量相對(duì)高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)以將藻類引入到水中,從而能以上面所描述的溢流方式或者以也如同上面所描述的那樣的增量方式取走水的方式從所述容器32排出藻類。無論用來在所述容器32內(nèi)培養(yǎng)藻類的方式或過程是什么樣的,在培養(yǎng)處理期間能過濾所述容器32內(nèi)的水以去除掉培養(yǎng)期間藻類產(chǎn)生的新陳代謝的廢物。水中的高含量的新陳代謝的廢物對(duì)于藻類的培養(yǎng)是有害的。因此,從水去除掉新陳代謝的廢物改進(jìn)了藻類的培養(yǎng)。可以以多種方式從水去除掉新陳代謝的廢物。一種代表性的方式包括從所述容器32取走水,從所述水過濾所述新陳代謝的廢物,和將水返回到所述容器32。本發(fā)明的系統(tǒng)20有助于為了去除掉所述新陳代謝的廢物的目的的水過濾。如同上面所指出的那樣,存在于所述容器32中的大量藻類位于存在于所述容器32中的媒介110上或者附著在其上,因此導(dǎo)致少量的藻類漂浮在所述容器32內(nèi)的水中。在少量的藻類漂浮在水中的情況下,能容易地從所述容器32取走水而無需從水過濾大量藻類,并且在過濾過程期間對(duì)藻類的疏松(loosing)、浪費(fèi)或過早收獲的的潛在可能性被最小化。而且,在大量的藻類位于所述媒介110上或者附著到所述媒介110的情況下,在取走、過濾和再引入水時(shí)藻類保持在所述容器32中以繼續(xù)培養(yǎng)。應(yīng)當(dāng)理解,水過濾的這種代表性的方式僅僅是多種可以用于從水過濾新陳代謝的廢物的方式中的一種并且不旨在是限定性的。因此,水過濾的其它方式在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)?,F(xiàn)在參考圖108-119,示出了容器32的另一代表性的實(shí)施方式。在這個(gè)所示的代 表性的實(shí)施方式中,所述容器32明顯大于其它所披露的容器32。例如,這個(gè)所示的容器可以具有大約125英尺的直徑,大約30英尺的高度并且可以容納直到大約2,750,214加侖的水??商鎿Q地,這個(gè)所示的容器32可以具有其它大小并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。這個(gè)容器32可以設(shè)置在地面之上、地面之下,或者具有與地面水平的頂表面。尤其參考圖108和109,容器32包括殼體1024、蓋1028、底部1032、多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的框架1036、布置在所述殼體1024中用于支撐框架1036的支撐結(jié)構(gòu)1040,用于在順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向上轉(zhuǎn)動(dòng)框架1036的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1044,和多個(gè)光元件356。在所示的代表性的實(shí)施方式中,殼體1024由不透明材料制成并且通過所述透明或半透明的蓋1028并通過人造光源諸如光元件356將光提供到所述容器32中(下面更詳細(xì)地描述)。可替換地,蓋1028可以由不透明的材料制成并且可以單獨(dú)通過人造光將光提供到所述容器32的內(nèi)部。在一些代表性的實(shí)施方式中,殼體1024可以由透明或半透明的材料制成以允許光穿透其并且穿到所述容器32的內(nèi)部。支撐結(jié)構(gòu)1040包括上支撐構(gòu)件1052和下支撐構(gòu)件1056,所述上支撐構(gòu)件1052和下支撐構(gòu)件1056都連接到所述殼體1024并且給所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的框架1036提供支撐。上和下支撐構(gòu)件1052、1056各提供多個(gè)連接器1060,所述多個(gè)連接器1060分別連接到所述框架1036的上部部分和下部部分以及獨(dú)立的光元件356。參考圖110,底部1032布置在下支撐構(gòu)件1056的下面并且能接收落入到它內(nèi)的藻類和水用以將藻類和水從所述容器32轉(zhuǎn)移到下游處理。在所示的代表性的實(shí)施方式中,單個(gè)大底部1032設(shè)置在所述容器32的下面以接收所述容器32內(nèi)的所有藻類和水??商鎿Q地,多個(gè)更小的底部可以布置在所述容器的下面以接收所述容器內(nèi)的藻類和水。在這種實(shí)施方式中,例如,在各可轉(zhuǎn)動(dòng)的框架下面可以分別設(shè)置一個(gè)底部以接收從它的對(duì)應(yīng)框架落下的藻類。應(yīng)當(dāng)理解,所述容器可以包括任何數(shù)量的底部并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。管道1064連接到所述底部1032并且與這里所披露的其它管道相類似地執(zhí)行。例如,管道1064可以形成吸壓力以幫助從所述容器32取走水和藻類。尤其參考圖109,為了清楚,已經(jīng)去除掉了蓋1028和上支撐構(gòu)件1052并且能看到所述多個(gè)框架1036和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1044。在所示的代表性的實(shí)施方式中,容器32包括七個(gè)框架1036并且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1044包括連接到所述七個(gè)框架1036以在任一方向上驅(qū)動(dòng)所述框架1036的多個(gè)帶或鏈1068。應(yīng)當(dāng)理解,容器32可以包括其它數(shù)量的框架1036并且所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1044可以包括其它構(gòu)造的帶和鏈1068并且仍然在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。而且,在所示的代表性的實(shí)施方式中,容器32包括布置在可轉(zhuǎn)動(dòng)的框架1036之間的間距中的六個(gè)獨(dú)立的光元件356。光元件356將額外的人造光提供到所述容器32的內(nèi)部。應(yīng)當(dāng)理解,容器32可以包括其它數(shù)量的光元件356并且仍然在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。也應(yīng)當(dāng)理解,所述光元件356可以是這里所披露的任何類型的光元件356或者在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的其它類型的光元件。現(xiàn)在參考圖109、111和112,將描述可轉(zhuǎn)動(dòng)的框架1036。多個(gè)框架1036是基本上相同的,并且為了簡(jiǎn)短,這里將僅僅描述一個(gè)框架1036。各框架1036包括上和下連接板112、116,連接到所述上和下連接板112、116并且在所述上和下連接板112、116之間延伸的媒介110,中心光管320,底部支撐件668,上部和下部連接器1072,以及多個(gè)擦拭件1076。
在所示的代表性的實(shí)施方式中,以簡(jiǎn)化的方式表示媒介110,然而,媒介110可以是這里所披露的任何類型的媒介110或者在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的其它類型的媒介。而且,在所示的代表性的實(shí)施方式中,中心管320布置在所述框架1036的中心處用于從所述框架1036的中心發(fā)射人造光。應(yīng)當(dāng)理解,這里所披露的任何人造照亮方式或者本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的其它類型的人造照亮方式可以設(shè)置在所述中心管320內(nèi)以發(fā)射人造光。也應(yīng)當(dāng)理解,光元件356可以設(shè)置在所述框架1036的中心,而不是設(shè)置在中心管320內(nèi),并且這種光元件356可以是這里所披露的任何類型的光元件356或者本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的其它類型的光元件。尤其參考圖112,底部支撐件668類似于上面所描述的底部支撐件668。在底部支撐件668的這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,底部支撐件668包括中心插座608、從所述中心插座608延伸的多個(gè)臂612,和由所述臂612支撐的多個(gè)輥裝置616。中心管320剛性地固定到所述中心插座608以抑止所述管320和所述插座608之間的移動(dòng)。從所述容器32排水可以使得框架1036在所述容器32中下降直到所述下連接板116擱置在所述輥裝置616上。如果在從所述容器32排出水后期望所述框架1036轉(zhuǎn)動(dòng),所述輥裝置616有助于這種轉(zhuǎn)動(dòng)。所述底部支撐件668可以由不銹鋼或其它相對(duì)密實(shí)的材料制成以給所述底部支撐件668提供相對(duì)重的重量,其抵抗當(dāng)所述容器32填充有水時(shí)向上施加到所述框架1036的浮力。所述框架的上和下連接器1060分別與限定在所述上和下支撐構(gòu)件中的連接器1052、1056相連接。連接器1052、1056、1060可以以壓配合或干涉配合的方式,主動(dòng)鎖定的方式,結(jié)合的方式諸如焊接、粘接等,或者任何其它類型的合適方式相互作用?,F(xiàn)在參考圖109、111和112,擦拭件1076連接到上和下連接板112、116并且在上和下連接板112、116之間延伸。擦拭件1076延伸超過上和下連接板112、116的外周并且被定向成接合和擦拭獨(dú)立的光元件356的外部,從而維持所述外部是無碎屑的或基本上無碎屑的。在所示的代表性的實(shí)施方式中,各框架1036包括四個(gè)擦拭件1076??商鎿Q地,各框架1036可以包括任何數(shù)量的擦拭件1076并且在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。擦拭件1076由撓性材料制成,該撓性材料在接觸所述光元件356時(shí)允許變形、但是當(dāng)它們脫離所述光元件356時(shí)允許擦拭件1076返回到它們的原始狀態(tài)。代表性的擦拭件材料包括,但不限于,乙烯樹脂、塑料、橡膠、金屬網(wǎng)、撓性材料的復(fù)合物、涂有橡膠的和/或化學(xué)處理過的帆布等
坐寸o參考圖113-119,在在整個(gè)過程的多個(gè)階段處示出了擦拭光元件356的代表性的過程。圖113示出了兩個(gè)相鄰框架1036朝向光元件356轉(zhuǎn)動(dòng)(左框架1036順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并且右框架1036逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))并且框架各自的擦拭件1076開始與所述光元件356的表面接觸。圖114示出了所述框架1036通過它們的轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)并且擦拭件1076也前進(jìn)以開始擦拭所述光元件356。圖115示出了所述框架1056的進(jìn)一步的前進(jìn)和通過所述擦拭件1076進(jìn)一步擦拭所述光元件356。圖116示出了所述框架1036的再進(jìn)一步的前進(jìn)和通過所述擦拭件1076進(jìn)一步擦拭所述光元件356。在圖116中,擦拭件1076在所述框架1036在這個(gè)第一方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下已經(jīng)到達(dá)了它們幾乎準(zhǔn)備脫離光元件356并且完成它們的對(duì)所述光元件356的擦拭的點(diǎn)。從圖113-116,能看到擦拭件1076圍繞所述光元件356的圓周擦拭多于180度。圖117示出了在它們已經(jīng)脫離了光元件356之后的擦拭件1076。如同上面所指出的那樣,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1044可以在兩個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)框架1036。這樣,參考圖118,所述框架1036被示為在與圖113-117中所示的相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)(左框架1036現(xiàn)在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并且右框架1036現(xiàn)在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))。圖118示出了相同的兩 個(gè)擦拭件1076接合與圖113中所接合的相反的表面并且開始擦拭所述相反的表面。圖119示出了所述框架1036的進(jìn)一步的前進(jìn)和通過所述擦拭件1076進(jìn)一步擦拭所述光元件356??蚣?036繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并且擦拭件1076繼續(xù)以與圖116和117中所示的相類似的方式擦拭,只是方向相反。圖113-119示出了當(dāng)以上面所描述的方式轉(zhuǎn)動(dòng)框架1036和擦拭件1076時(shí)擦拭所述光元件356的所有360度的圓周。這樣,在藻類培養(yǎng)過程期間可以清掃掉光元件356的整個(gè)外周的碎屑,以優(yōu)化從所述光兀件356發(fā)射光。現(xiàn)在參考圖120和121,示出了框架1036和連接板1080、1084的另一代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示這里所描述的其它框架和連接板與圖120和121中所示的框架1036和連接板1080、1084之間的相似部件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述框架1036包括網(wǎng)眼式構(gòu)造的上和下連接板1080、1084。因?yàn)樗錾虾拖戮W(wǎng)眼連接板1080、1084是基本上相同,這里將僅僅詳細(xì)描述一個(gè)。更具體地,所述網(wǎng)眼連接板1080、1084包括外圓形邊沿1088、多個(gè)第一交叉構(gòu)件1092、和多個(gè)第二交叉構(gòu)件1096。所述第一和第二交叉構(gòu)件1092、1096是以所不的方式基本上彼此垂直的并且是彼此交叉的。在這種方式中,多個(gè)孔1100限定在所述連接板1080、1084中。這種孔1100允許光從所述連接板1080、1084的上面和下面(取決于所述連接板是上連接板還是下連接板)穿過所述連接板1080、1084并且進(jìn)入所述容器32。具有更少孔或沒有孔的和具有更實(shí)心材料的其它連接板可以阻礙源自于所述連接板的上面和下面的光并且這種被阻礙的光將不進(jìn)入所述容器。當(dāng)藻類培養(yǎng)過程所需要的光源自于所述容器32的上面或下面時(shí),包括網(wǎng)眼連接板1080、1084是尤其重要的。在所述容器32的特定的所示的實(shí)施方式中,自然太陽(yáng)光通過所述蓋1028進(jìn)入容器32并且能穿過所述上網(wǎng)眼連接板1080并且進(jìn)入到所述容器32中。所述網(wǎng)眼連接板1080、1084的所示的代表性的實(shí)施方式僅僅是包括從其穿過的孔以允許光穿過所述連接板的連接板的多種構(gòu)造中的一種。許多其它網(wǎng)眼連接板構(gòu)造是可能的并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解,網(wǎng)眼連接板1080、1084可以與這里所披露的任何其它框架和容器一起使用。也應(yīng)當(dāng)理解,盡管未示出,但是,框架1036可以包括用于給所述框架1036提供浮力的浮動(dòng)裝置并且所述框架可以包括這里所披露的任何浮動(dòng)裝置以及在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的任何其它浮動(dòng)裝置。
進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解,盡管圖113-119中所示的容器32是明顯大于這里所披露的其它容器的,但是可以以這里所披露的所有方式控制和操作圖113-119中所示的容器32,用以培養(yǎng)藻類。例如,框架1036可以以不同的速度轉(zhuǎn)動(dòng),可以以類似的方式引入和排出水和藻類,光元件356和中心光管320可以類似于這里所披露的其它光元件和中心光管,包含在這個(gè)容器32中的媒介110的類型可以類似于這里所披露的其它媒介的類型,在這個(gè)容器32中可以培養(yǎng)所有類型的微生物,這個(gè)容器32可以包括與這里所披露的其它容器相似的氣體和液體管理系統(tǒng)24、28,這個(gè)容器32可以包括與這里所披露的其它容器相類似的控制系統(tǒng),等等。參考圖122,將描述所述控制器40與所述氣體管理系統(tǒng)24、液體管理系統(tǒng)28、容器32、人造光系統(tǒng)37和E⑶428的操作。所述系統(tǒng)20包括能感應(yīng)接觸所述容器32的光的量和/或圍繞所述容器32的環(huán)境中的光的量的光傳感器314,諸如由德州儀器公司(TexasInstruments, Inc.)制造的數(shù)字光傳感器型號(hào)TSL2550。也就是說, 所述傳感器314能識(shí)別所述容器32是否在接收大量的光(舉例來說,在夏季的陽(yáng)光充足的天),少量的光(舉例來說,在一天的較早的時(shí)候,在一天的較晚的時(shí)候,在陰天的時(shí)候等等),還是不接收光(舉例來說,在日落之后或者夜間)。所述傳感器314將第一信號(hào)發(fā)送到所述馬達(dá)控制器302,其基于所述容器32接收的光的量控制所述容器32的馬達(dá)224以轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108和媒介110。例如,如果所述容器32正在接收大量的光,那么期望以相對(duì)高的速率(但是不是以從所述媒介110去除掉藻類的速率)轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108和媒介110,并且如果所述容器32正在接收少量的光,那么期望以相對(duì)慢的速率轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108和媒介110以給所述容器32中的藻類提供更多時(shí)間來吸收光。此外,所述傳感器314將第二信號(hào)發(fā)送到所述人造光控制器300,其與所述E⑶控制器313連通和協(xié)作以在需要時(shí)控制所述人造光系統(tǒng)37和所述E⑶428從而將所期望量的光37、72提供給所述容器32。例如,所述人造光系統(tǒng)37和所述E⑶428可以相互協(xié)作以啟動(dòng)所述人造光系統(tǒng)37的光源41和/或所述E⑶428的光源41,因此將所期望量的光發(fā)射到所述容器32和藻類上。在少量光或者沒有光的情況下,可能期望啟動(dòng)所述人造光系統(tǒng)37和/或所述ECD光源41以將光發(fā)射到所述容器32和其內(nèi)的藻類上,從而在由于缺少自然太陽(yáng)光72而不會(huì)自然的產(chǎn)生光條件(light phase)時(shí)促進(jìn)光合作用的光條件。而且,例如,在周圍溫度可能升高并且由于導(dǎo)致溫度升高而不期望直射太陽(yáng)光72的情形中,可以完全閉合所述ECD428的第一和第二構(gòu)件426、440并且可以啟動(dòng)所述光源41中的一個(gè)或多個(gè)以提供所期望量的光。進(jìn)一步地,例如,所述E⑶控制器313可以通過與所述E⑶馬達(dá)432連通而控制所述第一和第二構(gòu)件436、440的位置,以選擇性地控制所述容器32暴露給外部因素(舉例來說,太陽(yáng)光和周圍溫度)的暴露程度。繼續(xù)參考圖122,所述馬達(dá)控制器302的操作計(jì)時(shí)器304確定在發(fā)生于所述容器32中的藻類培養(yǎng)處理期間何時(shí)啟動(dòng)和停止所述馬達(dá)224以及啟動(dòng)和停止所述馬達(dá)224多長(zhǎng)時(shí)間。例如,所述操作計(jì)時(shí)器304確定為了在所述容器32中培養(yǎng)藻類所述框架108和媒介110將轉(zhuǎn)動(dòng)的速率。移除計(jì)時(shí)器306確定所述馬達(dá)224何時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108和媒介110以及轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架108和媒介110多長(zhǎng)時(shí)間以從所述媒介110去除掉藻類。所述移除計(jì)時(shí)器306也確定藻類的去除掉過程期間所述框架108和媒介110的轉(zhuǎn)動(dòng)速率。溫度傳感器316布置在所述容器32內(nèi)以確定所述容器32內(nèi)的水的溫度,并且環(huán)境溫度傳感器480布置在所述容器32的外面以確定所述容器32的外側(cè)的溫度。如同上面所指出的那樣,正確的水溫對(duì)于有效的藻類培養(yǎng)來說是一重要因素。由所述溫度傳感器316識(shí)別的水溫和由所述環(huán)境溫度傳感器480識(shí)別的周圍溫度被發(fā)送到溫度控制器308,其與所述ECD控制器313連通和協(xié)作以在需要時(shí)控制溫度控制系統(tǒng)45和/或ECD428從而正確地控制所述容器32內(nèi)的水溫。液體控制器310控制所述液體管理系統(tǒng)28,其控制液體引入到所述容器32中和從所述容器32排出液體。氣體控制器312控制所述氣體管理系統(tǒng)24,其控制氣體引入到所述容器32中和從所述容器32排出氣體。對(duì)于有效地培養(yǎng)藻類來說,水的PH也是一重要因素。為了有效地培養(yǎng),不同類型的藻類需要不同的PH。所述系統(tǒng)20包括PH傳感器484,所述PH傳感器484識(shí)別所述容器32內(nèi)的水的PH并且將所識(shí)別的PH傳送到所述液體控制器310。對(duì)于所述容器32內(nèi)的藻類培養(yǎng)來說,如果所述PH處于正確的水平,所述液體控制器320不 采取動(dòng)作。換句話說,如果水的PH在不期望的水平,所述液體控制器310與所述液體管理系統(tǒng)28連通以采取必要的動(dòng)作從而將水的PH調(diào)節(jié)到合適的水平。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述PH傳感器484可以布置在通過其從所述容器32轉(zhuǎn)移水的外部管道中(參見圖84)。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述PH傳感器484可以布置在所述容器32中。所述PH傳感器484可以是多種類型的傳感器。在一些代表性的實(shí)施方式中,所述PH傳感器484可以是離子選擇電極并且與所述液體控制器310電連接,并且所述系統(tǒng)20可以包括酸泵、堿泵、容納酸的酸罐、和容納堿的堿罐。在這種實(shí)施方式中,當(dāng)所述PH水平下降到所期望的水平以下時(shí)啟動(dòng)所述堿泵以將堿泵送到所述容器中從而將所述PH水平升高到所期望的水平,并且當(dāng)所述PH水平升高到所期望的程度之上時(shí)啟動(dòng)所述酸泵以將酸泵送到所述容器中從而將所述PH水平降低到所期望的水平。能以多種不同的方式使用所述系統(tǒng)20以獲得多種不同的期望結(jié)果。下面的涉及圖123-126的描述舉例說明了系統(tǒng)20的許多不同使用和操作中的幾種以獲得許多不同期望結(jié)果中的幾種。下面的代表性的使用和操作是為了示例性的目的并且不旨在是限定性的。許多其它類型的使用和操作是可預(yù)期得到的并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。參考圖123,示出了所述系統(tǒng)20的第一個(gè)代表性的操作。在這個(gè)代表性的操作中,所述系統(tǒng)20包括多個(gè)容器32。在步驟486處,將水,相同類型的藻類(在附圖中用藻類#1表示),和任何必需的營(yíng)養(yǎng)物(舉例來說,二氧化碳,氮,磷,維生素,微量營(yíng)養(yǎng)素,礦物質(zhì),海洋類型的硅等等)引入到各容器32中。所述容器32以所期望的方式操作以在其內(nèi)培養(yǎng)藻類。在完成培養(yǎng)過程之后,在步驟488處從所有的容器32排出藻類并且組合在一起。然后在步驟490處,使組合量的相似藻類進(jìn)一步處理從而形成單一類型的產(chǎn)品(舉例來說,油,燃料,可食用的產(chǎn)品,等)。參考圖124,示出了所述系統(tǒng)20的第二個(gè)代表性的操作。在這個(gè)第二個(gè)代表性的操作中,所述系統(tǒng)20包括多個(gè)容器32,其中每個(gè)容器32分別包括水,不同類型的藻類(在附圖中用藻類#1,#2’ #3,棚表示),和用于不同類型的藻類的任何必需的營(yíng)養(yǎng)物(參見步驟492)。因?yàn)樗鱿到y(tǒng)20的這個(gè)代表性的操作包括不同類型的藻類,在需要時(shí)可以將不同類型的營(yíng)養(yǎng)物引入到各個(gè)容器32中。所述容器32以所期望的方式操作以在其內(nèi)培養(yǎng)藻類。由于所述容器32在其內(nèi)具有不同類型的藻類,為了有效地培養(yǎng)特定類型的藻類各容器32的培養(yǎng)過程可能是不同的。在完成所述容器32的培養(yǎng)處理之后,在步驟494處從所有的容器32排出藻類并且組合在一起。然后在步驟496處,使組合量的不同類型的藻類進(jìn)一步處理從而形成單一類型的產(chǎn)品。參考圖125,示出了所述系統(tǒng)20的第三個(gè)代表性的操作。在這個(gè)第三個(gè)代表性的操作中,所述系統(tǒng)20包括多個(gè)容器32,其中每個(gè)容器32分別包括水,相同類型的藻類(在附圖中用藻類#1表示),和用于藻類培養(yǎng)的任何必需的營(yíng)養(yǎng)物(參見步驟498)。所述容器32以所期望的方式操作以在其內(nèi)培養(yǎng)藻類。在完成培養(yǎng)過程之后,在步驟500處從各容器32排出藻類并且使所述藻類與從其它容器32排出的藻類相分離。即使從各容器32排出的藻類是相同類型的藻類,然后在步驟502處,使來自所述容器32的藻類單獨(dú)地進(jìn)一步處理從而形成單獨(dú)的產(chǎn)品(在附圖中用產(chǎn)品#1,#2, #3和#N表示)。參考圖126,示出了所述系統(tǒng)20的第四個(gè)代表性的操作 。在這個(gè)第四個(gè)代表性的操作中,所述系統(tǒng)20包括多個(gè)容器32,其中每個(gè)容器32包括水,不同類型的藻類(在附圖中用藻類#1,#2’ #3和#N表示),和用于特定類型的藻類的任何必需的營(yíng)養(yǎng)物(參見步驟504)。因?yàn)樗鱿到y(tǒng)20的這個(gè)代表性的操作包括不同類型的藻類,根據(jù)需要可以將不同類型的營(yíng)養(yǎng)物引入到各容器32中。所述容器32以所期望的方式操作以在其內(nèi)培養(yǎng)藻類。由于所述容器32在其內(nèi)具有不同類型的藻類,為了有效地培養(yǎng)特定類型的藻類,各容器32的培養(yǎng)過程可能是不同的。在所述容器32的培養(yǎng)過程完成之后,在步驟506處從各容器32排出藻類并且使所述藻類與從其它容器32排出的藻類相分離。然后在步驟508處,使來自所述容器32的不同的藻類單獨(dú)地進(jìn)一步處理從而形成單獨(dú)的產(chǎn)品(在附圖中用產(chǎn)品#1,#2,#3和#N表示)?,F(xiàn)在參考圖127-130,所述容器32能具有多種不同的形狀,諸如正方形、長(zhǎng)方形、三角形、卵形、或者任何其它的多邊形或弧形周邊形狀并且具有互補(bǔ)形狀的部件以與所述容器32的形狀相互協(xié)作。具有這些或其它形狀的容器32能以與這里所描述的圓形容器32相同的方式執(zhí)行。此外,所述框架108和媒介110是可移動(dòng)的以擦拭所述殼體76的內(nèi)表面196。例如,可以沿著線性路徑前后移動(dòng)所述框架108和媒介110以擦拭所述內(nèi)表面196。這種線性移動(dòng)可以平行于所述容器32的縱軸線(也就是,上下地),垂直于所述縱軸線(也就是,左右地),或者相對(duì)于所述容器32的縱軸線成一些其它角度??梢杂稍谘h(huán)期間能轉(zhuǎn)換極性以提供前后移動(dòng)的DC循環(huán)馬達(dá)執(zhí)行所述框架108和媒介110的這些方式的移動(dòng)??商鎿Q地,馬達(dá)可以連接到有助于所述前后移動(dòng)的機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置。下面是代表性的生產(chǎn)方案以示出所述藻類培養(yǎng)系統(tǒng)20的代表性的性能。提供這些例子是為了示例性的目的并且不旨在以任何方式限定所述系統(tǒng)20的性能或者所述系統(tǒng)20能用來培養(yǎng)藻類的方式。其它代表性的生產(chǎn)方案是可預(yù)期得到的并且在本發(fā)明的旨在的范圍之內(nèi)。高為6英尺并且直徑為3英寸的容器容納大約100英尺的媒介并且填充大約8. 32升(2. 19加侖)播種有小球藻(Chlorella Vulgaris)的水。所述容器以及相關(guān)聯(lián)的部件操作大約7天??焖俚剞D(zhuǎn)動(dòng)所述框架和媒介以從所述媒介逐出小球藻并且從所述容器排出所述藻。在2天內(nèi)從所述8. 32升(2. 19加侖)培養(yǎng)水沉淀出大約400ml的濃縮藻。重新用8. 32升(2. 19加侖)新鮮水填充所述容器并且允許保留在所述容器中的藻(種藻)培養(yǎng)6天。6天之后,快速地轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架和媒介以逐出所述藻,并且從所述容器排出所述藻和水。這次,所述8. 32升(2. 19加侖)培養(yǎng)水產(chǎn)生550ml的濃縮藻。通過這些數(shù)據(jù),可以估算出,一百個(gè)8. 32升(2. 19加侖)的容器每6天可以產(chǎn)生55升(14. 5加侖)的濃縮藻。
另一個(gè)代表性的生產(chǎn)方案包括三十(30)個(gè)容器,每個(gè)所述容器的高是30英尺并且直徑是6英尺,具有28. 3平方英尺的占地區(qū)(footprint)和850立方英尺的容積。這樣,所有三十個(gè)容器提供總共大約25,500立方英尺的容積并且覆蓋大約17,000平方英尺(或者大約0.40英畝)的區(qū)域。以包括體積比為大約12%的二氧化碳的進(jìn)給流將二氧化碳引入到所述容器中。對(duì)于這個(gè)代表性的方式藻類產(chǎn)量是每升每天4克藻,其導(dǎo)致大約1000噸藻的年產(chǎn)量(假定所述三十個(gè)容器90%的利用率)并且每年消耗大約2000噸二氧化碳?,F(xiàn)在參考圖131和132,示出了另一代表性的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)1104。所示的系統(tǒng)1104在工業(yè)中通常被稱作跑道1104并且將以這里的方式介紹所述系統(tǒng)1104。所述跑道1104包括第一底部1108、第二底部1112和 保持壁1116。第一底部1108是所述跑道1104中典型地接合地板或地表面的最下面的底部。第二底部1112與所述第一底部1108向上間隔開并且定向成大體上平行于所述第一底部1108。保持壁1116大體上豎直地延伸并且大體上垂直于所述第一和第二底部1108、1112。第一和第二底部1108、1112也接合所述保持壁1116的內(nèi)表面1120以限定在所述第二底部1112上的上部腔1124和在所述第二底部1112下面的下部腔1128。上部腔1124和下部腔1128彼此間隔開并且彼此獨(dú)立,并且因此,流體是不可從一個(gè)腔轉(zhuǎn)移到另一個(gè)腔的。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述上部和下部腔1124、1128可以流體連接,使得液體可以從一個(gè)腔流到另一個(gè)腔。液體,諸如,水,可以布置在所述上部和下部腔1124、1128中的一個(gè)或兩個(gè)。藻類在所述上部腔1124中培養(yǎng),同時(shí)所述下部腔1128可以用來幫助去除掉藻類(下面更詳細(xì)地描述)。在所示的代表性的實(shí)施方式中,跑道1104包括兩個(gè)部分,右部部分1104A和左部部分1104B??商鎿Q地,所述跑道1104可以包括任何數(shù)量的部分,包括一個(gè),并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。圖131和132中所示的所述跑道1104的所示的形狀和構(gòu)造是為了代表性的目的并且不旨在是限定性的。跑道1104能具有在本發(fā)明的旨在的精神和范圍內(nèi)的許多其它形狀。而且,在所示的代表性的實(shí)施方式中,跑道1104也包括液體移動(dòng)組件1132,布置在各部分1104A、1104B中的多個(gè)框架1136,和多個(gè)隔板1140。液體移動(dòng)組件1132包括馬達(dá)1144,連接到所述馬達(dá)1144并且可由所述馬達(dá)1144轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)輸出軸1148,和連接到所述馬達(dá)輸出軸1148并可與所述馬達(dá)輸出軸1148 —起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子1152。跑道1104限定內(nèi)通道1156和兩個(gè)外通道1160。轉(zhuǎn)子1152設(shè)置在所述內(nèi)通道1156中以在所期望的方向上驅(qū)動(dòng)液體。兩組框架1136A、1136B布置在兩個(gè)平行的、間隔開的排中,其中在各部分1104A、1104B中分別有一組框架。在所示的代表性的實(shí)施方式中,各組框架包括五個(gè)框架1136??商鎿Q地,在各排中可以布置任何數(shù)量的框架1136并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。內(nèi)通道1156被限定在所述框架組1136A、1136B之間并且外通道1160被限定在所述框架1136A、1136B和所述保持壁1116之間。隔板1140被布置在所述框架1136之間的間隔中并且被布置在所述排的框架的端部以幫助限定所述內(nèi)和外通道1156、1160并且?guī)椭运谕姆绞揭苿?dòng)水。多個(gè)框架1136是基本上相同的,并且為了簡(jiǎn)化的目的,這里將描述一個(gè)框架1136。各框架1136包括光收集器1164,中心光管320,上和下連接板1168、1172,串在連接板1168、1172之間的媒介110 (未示出),側(cè)向支撐板1176,在所述上和下連接板1168、1172之間延伸的第一組支撐桿1180,在所述上連接板1168和所述側(cè)向支撐板1176之間延伸的第二組支撐桿1184,浮動(dòng)裝置1188,多個(gè)翼片1192,類似于上面所描述的底部支撐件668的底部支撐件668,截頭圓錐形基底1196,從所述跑道1104轉(zhuǎn)移藻類和液體的管道1200,和下部腔支撐構(gòu)件1204。在所不的代表性的實(shí)施方式中,光收集器1164能經(jīng)由收集部分1164A收集光并且沿著傳輸部分1164B將光傳輸?shù)窖刂鲋行墓夤?20的高度布置的發(fā)射器(未不出)以將光發(fā)射到所述跑道1104中。將光提供給所述跑道1104的內(nèi)部的這個(gè)代表性的方式僅僅是用于照亮所述跑道1104的內(nèi)部的多種不同類型的方式中的一種。例如,前面所描述的提供光的方式中的任一種,無論它是自然光還是人造光,可以單獨(dú)地或 者組合地結(jié)合到所述跑道1104中。此外,照売所述跑道1104的其它方式旨在在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。跑道1104的所示的代表性的實(shí)施方式具有開口的頂部,其允許額外的自然太陽(yáng)光通過所述開口的頂部進(jìn)入所述跑道1104??商鎿Q地,透明或半透明的蓋可以覆蓋所述跑道1104的頂部并且仍然允許自然太陽(yáng)光穿透。在所示的代表性的實(shí)施方式中,浮動(dòng)裝置1188被定向在所述下連接板1172和所述側(cè)向支撐板1176之間。通過將所述浮動(dòng)裝置1188設(shè)置在所述框架1136的底部附近,所述浮動(dòng)裝置1188不阻礙自然太陽(yáng)光穿透到所述上部腔1124中。在其它代表性的實(shí)施方式中,所述浮動(dòng)裝置1188可以設(shè)置在沿著所述框架1136的其它位置處,包括但不限于,緊鄰在所述上連接板1168的下面,在所述上連接板1168的上面,所述上和下連接板1168、1172之間的任何位置,等等。所述浮動(dòng)裝置1188也可以具有多種不同構(gòu)造,諸如,上面所描述的那些構(gòu)造,或者任何其它合適的構(gòu)造,并且在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。翼片1192連接到上和下連接板1168、1172并且在上和下連接板1168、1172之間延伸。翼片1192從所述連接板1168、1172向外延伸并且從所述框架1136的縱向中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸線徑向延伸??商鎿Q地,翼片1192可以以多種不同的方式連接到所述上和下連接板1168,1172和相對(duì)于所述上和下連接板1168、1172設(shè)置,并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。如同上面所指出的那樣,底部支撐件668類似于上面所描述的底部支撐件668。在所述底部支撐件668的這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,所述底部支撐件668包括外邊沿1208,中心插座608和由外邊沿1208支撐的多個(gè)輥裝置616。所述中心光管320穿過中心插座608,其固定到所述中心插座608并且抑止所述管320的側(cè)向移動(dòng)。所述管320的底端最終固定到底部插座1212,其由所述底部1196支撐。因?yàn)橛捎谒龈?dòng)裝置1188的浮力所述框架1136在所述跑道1104內(nèi)上升,所以從所述跑道1104排出水使得所述框架1136在所述跑道1104中下降直到所述側(cè)向支撐板1175擱置在所述輥裝置616上。如果在從所述跑道1104排出水之后期望所述框架1136轉(zhuǎn)動(dòng),所述輥裝置616有助于這種轉(zhuǎn)動(dòng)。所述底部支撐件668可以包括任何數(shù)量的輥裝置616以適應(yīng)所述框架1136的轉(zhuǎn)動(dòng)。在所述底部支撐件668的外邊沿1208和中心插座608之間限定空間或間隔1216以允許藻類和液體通過所述底部支撐件668滴下并且滴到所述截頭圓錐形基底1196中。截頭圓錐形基底1196設(shè)置在所述框架1136的底部處,在所述跑道1104的下部腔1128中。在所示的代表性的實(shí)施方式中,底部1196由剛性、不可彎曲的材料制成。底部1196的頂部是開口的并且與所述跑道1104的上部腔1124流體連通以從所述上部腔1124接收藻類和液體。底部1196的底部也是開口的并且與管道1200流體連通以從所述跑道1104排出藻類和液體。底部1196包括給中心光管320的底端提供支撐的底部板1220和底部插座1212。在底部板1220中限定空間或間隔1224以允許藻類和液體通過所述底部板1220并且朝向所述底部1196的開口的底部滴下。在所示的代表性的實(shí)施方式中,下部腔支撐構(gòu)件1204設(shè)置在所述下部腔1128中,在第一和第二底部1108、1112之間延伸,并且連接到第一和第二底部1108、1112以為所述框架1136和所述第二底部1112提供豎直支撐。下部腔支撐構(gòu)件1204可以具有不同的構(gòu)造并且可以以不同的方式支撐所述框架1136,并且仍然在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。因此,框架1136可以包括除了下部腔支撐構(gòu)件之外的支撐構(gòu)件,用于為其提供支撐。換句話說,框架1136可以以多種不同的方式支撐在所述跑道1104中并且仍然 在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。進(jìn)一步參考圖131和132,現(xiàn)在將描述所述跑道1104的操作??梢杂靡后w諸如水將上部腔1124填充到所期望的水平1228并且可以將種藻類引入到上部腔1124中??梢赃x擇性地啟動(dòng)液體移動(dòng)組件1132以如同所期望的那樣地在所述跑道1104內(nèi)移動(dòng)水。例如,可以啟動(dòng)馬達(dá)1144以轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子1152,其進(jìn)而在一個(gè)方向上在所述內(nèi)通道1156內(nèi)移動(dòng)所述水(如同在圖131中所示的那樣在向下的方向上)。水到達(dá)所述內(nèi)通道1156的第一端1232并分開,其中一些水移動(dòng)到其中一個(gè)外通道1160中并且一些水移動(dòng)到另一個(gè)外通道1160中。水然后繼續(xù)移動(dòng)通過所述外通道1160直到水到達(dá)內(nèi)通道1156的第二端1236。在內(nèi)通道1156的第二端1236處,來自所述兩個(gè)外通道1160的水混合并且通過所述內(nèi)通道1156朝向所述轉(zhuǎn)子1152移動(dòng)。當(dāng)啟動(dòng)液體移動(dòng)組件1132時(shí)所述水的這個(gè)移動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行。所述液體移動(dòng)組件1132的去啟動(dòng)停止在所述跑道1104內(nèi)主動(dòng)地移動(dòng)水并且水最終將走向停滯狀態(tài)。隔板1140設(shè)置在框架1136之間的間距內(nèi)以更清楚地限定所述內(nèi)和外通道1156、1160并且?guī)椭谒鰞?nèi)和外通道1156、1160中有組織的流動(dòng)。在沒有隔板的情況下,水可以以更隨機(jī)的方式移動(dòng)通過所述跑道。翼片1192從所述框架1136延伸足夠的距離以通過在所述內(nèi)和外通道1156、1160中移動(dòng)水而使它們能被接合,在所述內(nèi)和外通道1156、1160中移動(dòng)水導(dǎo)致所述框架1136的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,當(dāng)期望轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架1136時(shí),啟動(dòng)液體移動(dòng)組件1132。相反,當(dāng)期望所述框架1136不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),去啟動(dòng)液體移動(dòng)組件1132。為了與上面結(jié)合設(shè)置在所述容器32內(nèi)的框架108所描述的那些相類似的原因,可以以多種速度轉(zhuǎn)動(dòng)框架1136。例如,可以以第一相對(duì)慢的速度和第二相對(duì)快的速度轉(zhuǎn)動(dòng)框架1136,當(dāng)以第一相對(duì)慢的速度轉(zhuǎn)動(dòng)框架1136時(shí)支撐在所述媒介110上的藻類基本上平均地暴露到光并且不從所述媒介110逐出藻類,當(dāng)以第二相對(duì)快的速度轉(zhuǎn)動(dòng)框架1136時(shí),從所述媒介110逐出藻類以將所述藻類設(shè)置在水中。為了以多種速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架1136,可以以可變的速度啟動(dòng)液體移動(dòng)組件1132從而以可變的速度移動(dòng)水。布置在水中的藻類可以落到所述上部腔1124的底部并且落到底部1196中。通過管道1200將落入到所述底部1196中的藻類轉(zhuǎn)移到所述底部1196的外面。在一些實(shí)施方式中,可能期望經(jīng)由所述管道1200形成吸力以促使藻類從上部腔1124移動(dòng)到所述底部1196中。為了開始另一培養(yǎng)過程,用水再填充跑道1104并且在前的培養(yǎng)過程之后留下的藻類擔(dān)當(dāng)種藻類??商鎿Q地,可以再次將藻類引入到所述跑道1104中?,F(xiàn)在參考圖133,示出了另一代表性的實(shí)施方式的框架底部1240。用相同的附圖標(biāo)記表示圖131和132中所示的跑道和框架底部與圖133中所示的跑道1104和框架底部1240之間的相似部件。在圖133中所示的代表性的實(shí)施方式中,跑道1104包括布置在下部腔1128中、在所有框架1136的下面的單個(gè)框架底部1240。在這個(gè)實(shí)施方式中,在所有框架1136上培養(yǎng)的藻類落入到單個(gè)框架底部1240中。類似于圖131和132中所示的跑道1104,可以用管道1200形成吸力以促使藻類移動(dòng)到所述底部1240中。現(xiàn)在參考圖134,示出了進(jìn)一步的代表性的實(shí) 施方式的框架底部1244。用相同的附圖標(biāo)記表不圖131-133中所不的跑道和框架底部與圖134中所不的跑道1104和框架底部1244之間的相似部件。在這個(gè)所示的代表性的實(shí)施方式中,框架底部1244是柔性的并且可以以多種方式振動(dòng)從而幫助從所述底部1244排出藻類。由于所述底部的截頭圓錐形的形狀和在工業(yè)中被稱作“鼠洞”的形式,藻類具有堆積在底部中的趨勢(shì),其中經(jīng)由管道從所述底部的底部取走藻類,但是所述底部的底部之上的藻類堆積在所述底部中使得不允許堆積的藻類落入到所述底端,用以通過管道取走。在這種例子中,沒有從跑道取走藻類。為了補(bǔ)救這種情形,所示的代表性的實(shí)施方式的柔性底部1244可以振動(dòng)以逐出堆積的藻類,因此使得藻類落到所述底部1244的底端,用于通過管道1200取走。柔性底部1244包括柔性壁1248,壁支撐構(gòu)件1252,和可支撐在跑道1104的第一底部1108上的支撐架1256。柔性壁1248由足夠柔性,但是也足夠耐用以經(jīng)得住正常操作狀況期間的振動(dòng)的材料制成。代表性的柔性材料包括,但不限于,乙烯樹脂、橡膠、涂有橡膠的和/或化學(xué)處理的帆布,復(fù)合夾層材料,交替柔性材料帶等等。壁支撐構(gòu)件1252為所述柔性壁1248提供必須的支撐以維持所述柔性壁1248的所期望的形狀并且確保所述柔性壁1248不破壞。支撐架1256為壁支撐構(gòu)件1252提供支撐并且是可與所述第一底部1108接合的。如同上面所指出的那樣,柔性底部1244可以以多種方式振動(dòng)。在一些代表性的實(shí)施方式中,液體,諸如水可以引入到下部腔1128中并且在下部腔1128中攪動(dòng),其將導(dǎo)致所述柔性壁1248的攪動(dòng)或振動(dòng)。下部腔1128內(nèi)的水可以如同所期望的那樣地?cái)噭?dòng)以振動(dòng)柔性壁1248。在其它代表性的實(shí)施方式中,可以使用其它類型的振動(dòng)裝置,諸如,一個(gè)或多個(gè)機(jī)械振動(dòng)構(gòu)件,超聲波振動(dòng)構(gòu)件等等,并且可以連接到所述柔性壁1248、壁支撐構(gòu)件1252、或所述底部1244的一些其它部分以如同所期望的那樣地振動(dòng)所述柔性壁1248。現(xiàn)在參考圖135,示出了另一代表性的實(shí)施方式的框架1260和連接板1264。用相同的附圖標(biāo)記表示這里所描述的其它框架和連接板與圖135中所示的框架1260和連接板1264之間的相似部件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述框架1260包括網(wǎng)眼式構(gòu)造的上連接板1264。這個(gè)上網(wǎng)眼連接板1264可以類似于圖120和121中所示的網(wǎng)眼連接板1080、1084或者其它所披露的可選連接板。更具體地,網(wǎng)眼連接板1260包括外圓形邊沿1268,多個(gè)第一交叉構(gòu)件1272,和多個(gè)第二交叉構(gòu)件1276。所述第一和第二交叉構(gòu)件1272、1276以所示的方式彼此基本上垂直并且彼此交叉。在這個(gè)方式中,多個(gè)開口 1280限定在所述連接板1264中。這種開口 1280允許光從所述上網(wǎng)眼連接板1264的上部穿過所述上連接板1264并且進(jìn)入所述跑道1104。具有更少開口和更實(shí)心材料的其它連接板可阻礙源自于所述連接板的上面的光并且這種被阻礙的光可以不進(jìn)入所述跑道。因?yàn)橛糜谠孱惻囵B(yǎng)過程的至少一些光可能源自于所述跑道1104的上面(舉例來說,自然太陽(yáng)光),包括上網(wǎng)眼連接板1264在跑道應(yīng)用中可能是尤其重要的。所示的代表性的實(shí)施方式的上網(wǎng)眼連接板1264僅僅是包括通過其的開口以允許光穿透所述連接板的多種構(gòu)造的連接板中的一種。許多其它網(wǎng)眼連接板構(gòu)造是可能的并且在本發(fā)明的旨在的精神和范圍之內(nèi)。此外,下連接板1284也可以具有與所述上網(wǎng)眼連接板1264相似的或不同的網(wǎng)眼構(gòu)造?,F(xiàn)在參考圖136-138,示出了跑道1104和液體移動(dòng)組件的多個(gè)額外的代表性的實(shí)施方式。用相同的附圖標(biāo)記表示圖131和132中所示的跑道和液體移動(dòng)組件與圖136-138中所示的跑道1104和液體移動(dòng)組件之間的相似部件。參考圖136,液體移動(dòng)組件1288包括設(shè)置在跑道1104的外通道1160中的多個(gè)泵1292,其中在各框架1136附近分別布置一個(gè)泵1292并且各泵1292具有在所述框1136的翼片1192附近的排出口。這個(gè)實(shí)施方式形成與上面所描述的并且 在圖131和132中所示的相類似的水移動(dòng)路徑??商鎿Q地,所述多個(gè)泵1292可以設(shè)置在內(nèi)通道1156中,其中在各框架1136附近分別設(shè)置一個(gè)泵1292并且各泵1292具有鄰近所述框架1136的翼片1192的排出口。參考圖137,液體移動(dòng)組件1296包括單個(gè)泵1300和歧管1304,所述單個(gè)泵1300和歧管1304都設(shè)置在內(nèi)通道1156中。歧管1304包括與所述泵1300的排出口和多個(gè)排出孔1312流體連通的單個(gè)入口 1308,其中為每個(gè)框架1136—個(gè)排出孔1312。各排出孔1312布置在它們各自的框架1136的翼片1192附近以將水移動(dòng)到與翼片1192相接合。這個(gè)實(shí)施方式形成與上面所描述的并且在圖131、132和136中所示的相類似的水移動(dòng)路徑。可替換地,泵1300和歧管1304可以設(shè)置在其中一個(gè)外通道1160中,或者液體移動(dòng)組件1296可以包括兩組的泵1300和歧管1304,其中一組泵1300和歧管1304設(shè)置在一個(gè)外通道1160中,并且另一組泵1300和歧管1304設(shè)置在另一個(gè)外通道1160中。在這種實(shí)施方式中,所述歧管1304的排出孔1312被構(gòu)造成對(duì)應(yīng)于各自框架翼片1192的位置。也就是說,例如,各歧管1304可以包括在它的僅僅一側(cè)中的五個(gè)排出孔1312以與它的五個(gè)各自的框架1136的翼片1192相對(duì)齊。參考圖138,液體移動(dòng)組件1316可以布置成與所述框架1136間隔一段距離。在這種實(shí)施方式中,液體移動(dòng)組件1316控制水從所述距離流動(dòng),但是所述跑道1104被構(gòu)造成引導(dǎo)正在移動(dòng)的水穿過所述框架1136并且與所述翼片1192相接觸,從而轉(zhuǎn)動(dòng)框架1136。這個(gè)液體移動(dòng)組件1316可以具有任何構(gòu)造,只要它能以所期望的方式轉(zhuǎn)動(dòng)框架1136?,F(xiàn)在參考圖139,示出了進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)1320。所示的系統(tǒng)1320在工業(yè)中通常被稱作跑道1320并且這里將以這種方式介紹所述系統(tǒng)1320。用相同的附圖標(biāo)記表示圖131和132中所示的跑道與圖139中所示的跑道1320之間的相似部件。所示的代表性的實(shí)施方式的這個(gè)跑道1320包括多個(gè)模塊化的框架單元,其是彼此相同的并且可以如同所期望的那樣地單獨(dú)地安裝以在設(shè)計(jì)和安裝跑道1320時(shí)為用戶提供靈活性和多樣性。各模塊化框架單元包括框架1136和殼體1324??蚣?136基本上類似于上面所描述的并且在圖131和132中示出的框架。殼體1324包括彼此間隔開并且布置在所述框架1136的相對(duì)側(cè)上的第一壁1328和第二壁1332。第一和第二壁1328、1332各包括朝向框架1136延伸的一對(duì)向內(nèi)翻轉(zhuǎn)的凸緣1336、1340。在相對(duì)的第一和第二壁1328、1332的向內(nèi)翻轉(zhuǎn)的凸緣1336、1340之間提供間距以將翼片1192暴露給發(fā)生在所述內(nèi)和外通道1156、1160中的水移動(dòng)。第一和第二壁1328、1332執(zhí)行與上面所描述的并在圖131和132中示出的隔板1140相類似的功能,S卩,所述第一和第二壁1328、1332幫助限定內(nèi)和外通道1156、1160并且?guī)椭运谕姆绞揭苿?dòng)水?,F(xiàn)在參考圖140,示出了更另一代表性的實(shí)施方式的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)1344。所示的系統(tǒng)1344在工業(yè)中通常被稱作跑道1344并且這里將以這種方式介紹所述系統(tǒng)1344。用相同的附圖標(biāo)記表示圖131、132和139中所示的跑道與圖140中所示的跑道1344之間的相似部件。在所示的代表性的實(shí)施方式中,示出了多個(gè)跑道1344并且將它們?cè)O(shè)置在池塘或其它大水體1348中。各跑道1344是模塊化的,并且因此,任何數(shù) 量的跑道1344可以設(shè)置所述水體1348中(也就是說,任何數(shù)量將安裝到所述水體),各跑道1344包括有多個(gè)間隔開的支撐構(gòu)件1356支撐的保持壁1352。保持壁1352隔出所述水體1348的一部分以提供更小的、更易于管理量的水,其由液體移動(dòng)組件1360控制。而且,在各跑道1344中培養(yǎng)的藻類比如果不存在保持壁1352更易于控制。在隔出跑道1344的情況下,液體移動(dòng)組件1360可以以與上面所描述的并且在圖131和132中所示的相類似的方式在所述跑道1344中移動(dòng)水。在所示的代表性的實(shí)施方式中,所述水體1348提供操作所述跑道1344和培養(yǎng)藻類所需要的所有水。在這個(gè)實(shí)施方式中不需要單獨(dú)的水源。管道可以連接到設(shè)置在所述水體1348中的各跑道1344以取走在各跑道1344中培養(yǎng)的藻類??商鎿Q地,可以從隔開的跑道1344釋放藻類并且允許藻類與所述隔開的跑道1344外側(cè)的水體1348相混合。在這種可選方案中,管道連接到水體1348以從所述水體1348取走藻類?,F(xiàn)在參考圖141,不出了進(jìn)一步的代表性的實(shí)施方式的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)1364。用相同的附圖標(biāo)記表示圖I和2中所示的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)與圖141中所示的微生物培養(yǎng)系統(tǒng)1364之間的相似部件。圖141中所示的系統(tǒng)1364與圖I和2中所示的系統(tǒng)具有許多類似之處。這里詳細(xì)描述至少一些不同之處。在所示的代表性的實(shí)施方式中,系統(tǒng)1364利用與圖I和2中所示的系統(tǒng)不同的化合物培養(yǎng)藻類。更具體地,所示的系統(tǒng)1364將有機(jī)碳化合物1368引入到所述容器32中用以供微生物消耗,而不是圖I和2中所示的系統(tǒng)的二氧化碳??梢允褂糜袡C(jī)碳化合物培養(yǎng)某些微生物。培養(yǎng)這種微生物可能不需要光,因?yàn)橛袡C(jī)碳化合物提供碳和所述微生物的培養(yǎng)所需要的能量。代表性的微生物包括,但不限于,蛋白核小球藻、三角褐指藻、萊茵衣藻、小球藻、海生咸胞藻(Brachiomonas Submarina)、微小小球藻(Chlorellaminutisima), C. regularis, C. sorokiniana等等,以及其它類型的異養(yǎng)的和混合養(yǎng)的微生物。有機(jī)碳化合物可以是可由微生物消耗的多種形式。代表性的有機(jī)碳化合物包括,但不限于,糖,甘油,玉米糖漿,來自乙醇生產(chǎn)工廠的蒸餾谷物,葡萄糖,醋酸鹽,TCH,循環(huán)中間體(舉例來說,檸檬酸和一些氨基酸)等等。應(yīng)當(dāng)理解,圖141中所示的系統(tǒng)1364與這里所披露的其它系統(tǒng)具有類似的結(jié)構(gòu)元件、類似的功能并且被以類似的方式控制。呈現(xiàn)前面的描述是為了示例和描述的目的,并且不旨在是排它的或者將本發(fā)明限定到所披露的精確形式。選擇所述描述是為了解釋本發(fā)明的原理和它們的特定應(yīng)用以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能以多種實(shí)施方式使用本發(fā)明并且適于特定的使用的各種修改是可預(yù)期得到的。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的特定構(gòu)造,其它可選構(gòu)造對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而已將是顯而易見的并且在本發(fā)明的旨在的范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于培養(yǎng)微生物的容器,包括 適于容納液體的殼體; 至少部分地定位在所述殼體內(nèi)的多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的框架,并且每個(gè)框架包括第一部分, 與所述第一部分間隔開的第二部分, 至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并且被所述第一和第二部分支撐并在所述第一和第二部分之間延伸的媒介,和 連接到所述第一部分和所述第二部分中的至少一個(gè)的翼片; 用于轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);和 至少部分地定位在所述殼體內(nèi)并適于被所述多個(gè)框架的所述翼片中的至少一個(gè)接合的光兀件。
2.—種用于培養(yǎng)微生物的系統(tǒng),包括 限定適于容納液體的腔的壁; 至少部分地定位在所述腔內(nèi)的多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的框架,并且每個(gè)框架包括第一部分, 與所述第一部分間隔開的第二部分, 至少部分地定位在所述腔內(nèi)并且被所述第一和第二部分支撐并在所述第一和第二部分之間延伸的媒介,和 連接到所述第一部分和所述第二部分中的至少一個(gè)的翼片; 用于將所述腔內(nèi)的液體移動(dòng)到與所述框架的所述翼片相接合以轉(zhuǎn)動(dòng)所述框架的液體移動(dòng)組件。
全文摘要
提供用于培養(yǎng)微生物的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。在一個(gè)例子中,系統(tǒng)可以包括用于在其內(nèi)培養(yǎng)微生物的多個(gè)容器。各容器可以適于容納水并且可以包括布置在其內(nèi)并且至少部分地浸沒在水中的媒介。在培養(yǎng)期間所述媒介可以適于支撐微生物并且由所述媒介支撐的微生物的濃度可高于懸浮在水中的微生物的濃度。
文檔編號(hào)C12M3/00GK102803463SQ201080030173
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者J.W.黑利三世 申請(qǐng)人:生物進(jìn)程H2O有限責(zé)任公司
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