一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法。該方法是將不經(jīng)過預(yù)處理的燃煤電廠排放煙氣，經(jīng)過煙氣輸送單元通入到微藻養(yǎng)殖單元中，通過調(diào)整煙氣通入量來控制適合微藻生長的藻液pH值，實(shí)現(xiàn)微藻的大規(guī)模養(yǎng)殖。本發(fā)明可以大大提高微藻開放養(yǎng)殖過程中養(yǎng)殖參數(shù)的可控性，降低微藻大規(guī)模養(yǎng)殖過程中各種污染的發(fā)生頻率及治理難度，實(shí)現(xiàn)微藻的高效生長，并且同時(shí)能大大降低大規(guī)模生產(chǎn)的成本投入。
【專利說明】
_種直接利用燃煤電廠排放煙氣)大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖領(lǐng)域，特別是涉及大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 規(guī)?；B(yǎng)殖微藻吸收燃煤煙氣中co2進(jìn)行生物固碳并且收獲微藻生物質(zhì)，是國際 C02減排和新能源開發(fā)領(lǐng)域的前沿研究熱點(diǎn)和高技術(shù)競爭焦點(diǎn)。美國、歐洲和日本等發(fā)達(dá)國 家已投入大量資金積極開展此項(xiàng)研究。由于微藻轉(zhuǎn)化太陽能為生物質(zhì)能的量子效率高達(dá)2-10% (而陸生植物的量子效率都小于1 % )，并且微藻生長速率極快(每天生物質(zhì)的增長量可 達(dá)到1-3倍），故利用微藻光合作用吸收大量C02開發(fā)新能源具有突出優(yōu)勢。養(yǎng)殖微藻吸收電 廠排放的煙氣技術(shù)也有很多嘗試，但都集中在室內(nèi)小規(guī)模試驗(yàn)階段，并且重點(diǎn)都在針對(duì)大 規(guī)模吸收C0 2方面，對(duì)于煙氣各種成分對(duì)微藻的作用研究的比較少，普遍認(rèn)為煙氣不適宜直 接養(yǎng)殖微藻，需要經(jīng)過技術(shù)復(fù)雜的凈化。而我國大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的技術(shù)還處于非常粗放的 技術(shù)階段，還是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕種式的養(yǎng)殖方式，生產(chǎn)效率非常低下，而現(xiàn)有的許多針對(duì)微藻養(yǎng) 殖的技術(shù)發(fā)明，特別是光生物反應(yīng)器的發(fā)明，要求的生產(chǎn)投資都非常大，除了個(gè)別經(jīng)濟(jì)價(jià)值 特別高的微藻可以應(yīng)用外，一般的微藻無法應(yīng)用。所以說目前微藻商業(yè)化的主要障礙還是 效率和成本，核心技術(shù)瓶頸在于藻種和規(guī)模化養(yǎng)殖技術(shù)?，F(xiàn)有微藻在大規(guī)模培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)效 率、抗污染和低成本養(yǎng)殖方面離大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用還有很大差距。
[0003] 目前國際上對(duì)于煙氣直接大規(guī)模工業(yè)化養(yǎng)殖微藻還是技術(shù)空白，該技術(shù)發(fā)明直接 從此入手，開發(fā)了直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的現(xiàn)代化技術(shù)，發(fā)現(xiàn)煙氣養(yǎng) 殖微藻不僅可以大大提高微藻開放養(yǎng)殖過程中養(yǎng)殖參數(shù)的可控性，實(shí)現(xiàn)微藻高效生長，降 低微藻大規(guī)模養(yǎng)殖過程中各種污染的發(fā)生頻率和治理難度，并且同時(shí)能大大降低大規(guī)模生 產(chǎn)的成本投入，使微藻的養(yǎng)殖技術(shù)整體從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖方式進(jìn)入現(xiàn)代化工業(yè)養(yǎng)殖技術(shù)，并 且對(duì)C0 2的減排和煙氣的深度凈化有積極作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖 微藻的方法。該方法實(shí)現(xiàn)了微藻高效生長，降低了微藻大規(guī)模養(yǎng)殖過程中各種污染的發(fā)生 頻率和治理難度，并且同時(shí)能大大降低大規(guī)模生產(chǎn)的成本投入。
[0005] 本發(fā)明所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，是將不經(jīng) 過預(yù)處理的燃煤電廠排放煙氣，經(jīng)過煙氣輸送單元通入到微藻養(yǎng)殖單元中，通過調(diào)整煙氣 通入量來控制藻液pH值，保證在養(yǎng)殖周期內(nèi)pH值處于適合微藻生長的pH值范圍，養(yǎng)殖周期 結(jié)束后，通過收獲單元獲得所養(yǎng)殖的微藻；
[0006] 當(dāng)pH值低于適合微藻生長的pH值范圍時(shí)，減小煙氣通入量直至藻液pH值達(dá)到適合 微藻生長的pH值范圍；當(dāng)pH值高于適合微藻生長的pH值范圍時(shí)，加大煙氣通入量直至藻液 pH值達(dá)到適合微藻生長的pH值范圍；
[0007] 所述的養(yǎng)殖周期為5~10天。
[0008] 本發(fā)明所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其中所述 的煙氣輸送單元包括煙氣風(fēng)機(jī)、煙氣主管道、煙氣支路管道、支路管道電動(dòng)閥門、分支管、分 支管手動(dòng)閥門、疏水閥、煙氣分配器、煙氣分配器手動(dòng)閥門；微藻養(yǎng)殖單元包括微藻養(yǎng)殖池、 槳輪;收獲單元包括離心機(jī)；
[0009] 所述的煙氣經(jīng)煙氣風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙氣主管道，再進(jìn)入支路管道，經(jīng)支路管道分布至各 養(yǎng)殖池;支路管道設(shè)有電動(dòng)閥門控制煙氣輸送，并設(shè)8~10根分支管固定于養(yǎng)殖池池壁;分 支管連接煙氣分配器，每個(gè)分支管設(shè)手動(dòng)閥門控制煙氣輸送，分支管末端設(shè)疏水閥;每個(gè)煙 氣分配器伸入養(yǎng)殖池，并設(shè)有手動(dòng)閥門；
[0010] 所述的煙氣主管道鋪設(shè)于地面上;養(yǎng)殖池位于煙氣主管道的兩側(cè)；
[0011 ]所述的分支管間隔為2~2.5m，每根分支管連接1根煙氣分配器，分配器離池底0~ 5cm；
[0012] 所述的煙氣分配器的材質(zhì)為耐腐蝕PE管或耐腐蝕PPR管；其材質(zhì)密度大于海水密 度;規(guī)格為長度1 · 5~2m，管內(nèi)徑1~2 · 5cm，壁厚2 · 5mm，曝氣孔孔徑0 · 8~2 · 0mm;每厘米分配 器平均激光打孔5個(gè)；
[0013] 所述的微藻養(yǎng)殖池為開放跑道池，包括溫室大棚養(yǎng)殖池與室外養(yǎng)殖池;溫室大棚 養(yǎng)殖池的底面積規(guī)格包括8.6m2、18.6m 2、34m2、82m2、153m2、324m2;室外養(yǎng)殖池的底面積規(guī)格 包括600m 2 和 1000m2;
[0014] 所述的開放跑道池的墻體由水泥砌成;鋪設(shè)材料為彈性聚乙烯材料(FP0)和無規(guī) 共聚聚丙烯（PPR)中的一種或者其組合；采用彈性聚乙烯材料（FP0)和無規(guī)共聚聚丙烯 (PPR)中的一種或者其組合作為開放跑道池的鋪設(shè)材料進(jìn)行微藻養(yǎng)殖，微藻細(xì)胞中重金屬 Pb、Cd、Hg和As的含量分別為：
[0015] Pb:〈2ppm，
[0016] Cd：<0.2ppm,
[0017] Hg：<0.05ppm
[0018] As:〈0.5ppm。
[0019] 本發(fā)明所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其中所述 的煙氣通入量可通過煙氣分配器手動(dòng)閥門進(jìn)行控制；
[0020] 本發(fā)明所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其中燃煤 電廠煙氣也可經(jīng)過簡單預(yù)處理后，再通入到微藻養(yǎng)殖池中；所述的預(yù)處理方式包括對(duì)燃煤 電廠排放煙氣的冷凝。
[0021] 本發(fā)明所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其中適合 微藻生長的藻液pH值為4.0~10.0;其中，適宜擬微綠球藻生長的藻液pH值為5.5~8.5;適 宜鹽生杜氏藻生長的藻液pH值為7.0~9.0;適宜微綠球藻生長的藻液pH值為5.5~8.5;適 宜中肋骨條藻生長的藻液pH值為7.0~8.0;適宜扁藻生長的藻液PH為7.5~8.5。
[0022] 本發(fā)明所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其中通過 藻液pH值的調(diào)節(jié)，可以控制雜藻污染和原生動(dòng)物污染；
[0023] 所述的雜藻污染包括但不限于藍(lán)藻污染、裸甲藻污染；
[0024]當(dāng)溫度高于25 °C時(shí)，將藻液pH值控制在5.0~7.0，可以控制藍(lán)藻污染；
[0025] 將藻液pH值控制在4.0~5.0，保持24~48小時(shí)，可以控制裸甲藻污染；
[0026] 夜晚通入煙氣，將藻液pH值控制在3.5~5.0，可以控制原生動(dòng)物污染。
[0027] 本發(fā)明所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其中微藻 的養(yǎng)殖種類包括藍(lán)藻門、金藻門、黃藻門、硅藻門、甲藻門、隱藻門、裸藻門、綠藻門中的任意 一種或者一種以上的組合。
[0028] 微藻的養(yǎng)殖是從室內(nèi)育種室開始的，室內(nèi)使用純二氧化碳培養(yǎng)，室內(nèi)最大培養(yǎng)體 積為200L，當(dāng)室內(nèi)微藻養(yǎng)殖到一定體積后轉(zhuǎn)移到溫室大棚進(jìn)行擴(kuò)種，溫室大棚設(shè)有6種規(guī)格 的養(yǎng)殖池，養(yǎng)殖池的底面積分別為8.6m 2、18.6m2、34m2、82m2、15 3m2、3 24m2，養(yǎng)殖池的底面積 基本呈倍增狀態(tài)，這樣設(shè)置有利于養(yǎng)殖中的擴(kuò)大養(yǎng)殖。
[0029] 溫室大棚養(yǎng)殖到一定體積后轉(zhuǎn)移至室外養(yǎng)殖池養(yǎng)殖，室外養(yǎng)殖有600m2和1000m2兩 種規(guī)格。養(yǎng)殖池有培養(yǎng)基供應(yīng)管道、煙氣管道、收獲管道、導(dǎo)液管道分別對(duì)應(yīng)不同的養(yǎng)殖需 求，并配備槳輪攪動(dòng)養(yǎng)殖藻體。養(yǎng)殖不同的藻使用的養(yǎng)殖池規(guī)格并不相同，如鹽生杜氏藻因 為本身有鞭毛可以游動(dòng)，養(yǎng)殖池可以選擇較大的，而中肋骨條藻不帶有鞭毛且藻體較大使 用小規(guī)格的養(yǎng)殖池更合適。
[0030] 不同的藻有不同的養(yǎng)殖周期，根據(jù)養(yǎng)殖中初始養(yǎng)殖的藻細(xì)胞濃度和適宜養(yǎng)殖廠配 備的離心機(jī)離心收獲的濃度來決定。一般來說微藻養(yǎng)殖周期都在5-10天左右，不同季節(jié)和 溫度會(huì)有變化，微藻養(yǎng)殖中主要關(guān)注藻類干重的增長，一般一個(gè)養(yǎng)殖周期要確保干重增加 一倍以上。當(dāng)養(yǎng)殖池中營養(yǎng)鹽耗盡，干重增加足夠，養(yǎng)殖池中微藻數(shù)量適合離心機(jī)收獲時(shí)即 開始收獲，收獲可采取全部收獲再重新養(yǎng)殖的方式，也可采取收獲部分重新添加培養(yǎng)基再 進(jìn)行養(yǎng)殖的方式。
[0031] 本發(fā)明的技術(shù)核心是基于目前國際標(biāo)準(zhǔn)的煙氣排放條件，將不經(jīng)過預(yù)處理或者經(jīng) 過簡單預(yù)處理的燃煤電廠排放煙氣通過調(diào)整煙氣通入量，實(shí)現(xiàn)煙氣在微藻大規(guī)模養(yǎng)殖生產(chǎn) 中的綜合利用，有非常高的應(yīng)用價(jià)值。
[0032] 本發(fā)明中的開放跑道池的墻體以水泥砌成，并對(duì)鋪設(shè)跑道池的材料進(jìn)行了篩選。 實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)彈性聚乙烯材料(FP0)、聚氯乙烯(PVC)、熱塑性聚烯烴(TP01和TP02)和無規(guī) 共聚聚丙烯(PPR)等五種材料進(jìn)行重金屬釋放研究，最終確認(rèn)FP0和PPR對(duì)于食品級(jí)微藻養(yǎng) 殖要求是安全的。作為跑道池鋪設(shè)材料養(yǎng)殖微藻最好的是FP0和PPR，使用這兩種材料時(shí)微 藻細(xì)胞中重金屬Pb、Cd、Hg和As的含量基本上都能夠達(dá)到螺旋藻食品級(jí)的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/ T16919-1997) (Pb〈2ppm，Cd〈0 · 2ppm，Hg〈0 · 05ppm，As〈0 · 5ppm)。用TP01 和PVC防水材料養(yǎng)殖 的微藻中重金屬Pb的含量比較高，分別是用FP0養(yǎng)殖的1.25倍和3.29倍，是用PPR養(yǎng)殖的 1.30倍和3.41倍，因此使用ΤΡ01和PVC養(yǎng)殖的微藻中重金屬Pb的含量超過了螺旋藻食品級(jí) 的國家標(biāo)準(zhǔn)。用TP02材料養(yǎng)殖的微藻中As和Pb的含量均比較高，其中As的含量是用FP0和 PPR養(yǎng)殖的1.84倍和1.79倍，Pb的含量是用FP0和PPR養(yǎng)殖的12.32倍和12.78倍。鋪設(shè)跑道池 的五種膜材料對(duì)微藻富集重金屬的影響見附圖1。
[0033]經(jīng)過對(duì)比，使用FP0和PPR材料鋪設(shè)跑道池養(yǎng)殖的微藻中四種重金屬的含量能夠達(dá) 到螺旋藻食品級(jí)的國家標(biāo)準(zhǔn)，使用ΤΡ01材料的微藻中重金屬Cd的含量偏高，使用PVC材料的 微藻中重金屬Pb的含量偏高，使用TP02材料的微藻中重金屬As、Cd和Pb的含量均偏高。
[0034]本發(fā)明中的煙氣分配器結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)風(fēng)機(jī)的壓力要求不大，投資小，清洗更換簡 便，安裝相對(duì)集中利于施工，出氣量大，能夠保證養(yǎng)殖池中通入和溶解足夠的煙氣。
[0035]電廠排放的煙氣中的主要成分是⑶2、302、^^、〇)、粉塵等。本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 通入煙氣使藻液中溶解C02達(dá)到能滿足大部分微藻較高生長速率需要的2mmol/L時(shí)，煙氣中 S〇2溶解度非常高，達(dá)到60%以上;NOx的溶解度比較小，只有25%左右;C0溶解度非常小，重 金屬、粉塵的含量和溶解量更小，對(duì)微藻的生長影響不大。煙氣中NOx為硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮， 硝態(tài)氮可以直接被微藻吸收利用提供少量的氮源，亞硝態(tài)氮在細(xì)菌的作用下也可以部分轉(zhuǎn) 化為硝態(tài)氮被吸收，因此本發(fā)明發(fā)現(xiàn)煙氣中S0 2的濃度最終決定了煙氣是否可以直接用于 微藻的大規(guī)模工業(yè)化養(yǎng)殖，并發(fā)現(xiàn)了S〇2的濃度對(duì)微藻養(yǎng)殖的影響。
[0036] 本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)：在大規(guī)模微藻工業(yè)化養(yǎng)殖中，一般來說煙氣中S 0 2控制在 428.6mg/Nm3(150ppm)以下，通過控制煙氣的通入方式和通入量，對(duì)目前大部分的微藻人工 培育無負(fù)面影響。而且國內(nèi)煙氣S0 2排放的標(biāo)準(zhǔn)是100mg/Nm3,所以完全符合微藻大規(guī)模工業(yè) 化養(yǎng)殖的需求，并且有些微藻生長中需要一定濃度的S〇f(如，一定濃度的S〇f可以促進(jìn)杜 氏鹽藻的細(xì)胞分裂，提高生長速度）。
[0037] 大規(guī)模的開放跑道池微藻養(yǎng)殖是目前最經(jīng)濟(jì)的養(yǎng)殖方式。其特點(diǎn)是養(yǎng)殖體積較 大，養(yǎng)殖體系的參數(shù)可控性遠(yuǎn)低于跟室內(nèi)小體積養(yǎng)殖體系，因此大規(guī)模養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率遠(yuǎn) 低于室內(nèi)完全人工環(huán)境的小體系養(yǎng)殖。而本發(fā)明發(fā)現(xiàn)通過控制煙氣的通入量，不僅可以實(shí) 現(xiàn)pH和溶解C0 2的有效控制，還可以實(shí)現(xiàn)防治污染的作用。
[0038] 煙氣分配方式和分配器決定了藻液中通入的煙氣的量和藻液中C02溶解的量。本 發(fā)明的煙氣處理方式使利用煙氣大規(guī)模培養(yǎng)微藻適合應(yīng)用于目前幾乎所有的微藻。藻液中 煙氣通入的量取決于藻種類型、養(yǎng)殖條件(海水或淡水）、溫度、生長狀況等。當(dāng)以上因素變 化時(shí)，煙氣通入量也需隨之變化。
[0039] 本發(fā)明可針對(duì)不同季節(jié)和不同藻種的要求對(duì)煙氣做預(yù)處理，使煙氣能更適合微藻 生長中對(duì)C02的需求。預(yù)處理的方式是對(duì)煙氣的冷凝，以控制通入藻液中S0 2的量，以便通入 更多的煙氣。
[0040] 此外，煙氣的通入時(shí)間應(yīng)配合日出、日落時(shí)間，并根據(jù)養(yǎng)殖的需要調(diào)整通入時(shí)間來 控制藻液的養(yǎng)殖參數(shù)。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖中，國外較先進(jìn)的養(yǎng)殖方式是通入純氣體C0 2,并且對(duì)分 配器的要求極為嚴(yán)格，以免造成C02的浪費(fèi)，因此生產(chǎn)成本非常高；國內(nèi)使用的是固體碳酸 氫鈉等碳源，生產(chǎn)中一般為一次性添加，導(dǎo)致初期C0 2含量偏高而抑制生長，后期C02含量偏 低而限制生長。本發(fā)明使用煙氣提供C02,藻液中的C0 2含量較為適宜、固定，可以較好的促進(jìn) 生長。
[0041] 本發(fā)明中煙氣的通入量一般在保證在藻液中有足量的總?cè)芙釩02的前提下由適宜 微藻生長的pH值來確定。煙氣中含有⑶ 2、S02以及N0x，通入后藻液pH值為酸性，但可以通過 控制煙氣的通入量和通入時(shí)間來控制藻液的pH。通過pH的調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模微藻養(yǎng)殖的 可控性，包括雜藻污染、原生動(dòng)物污染。配合pH的控制，不但能有效降低這些污染，而且污染 后的治理也變得非常簡單。比如，養(yǎng)殖擬微綠球藻時(shí)，進(jìn)入春末夏初，養(yǎng)殖藻液中容易感染 藍(lán)藻污染，通過加大煙氣的通入量把藻液pH控制在7.5以下就可以有效的保證擬微綠球藻 的種群優(yōu)勢，抑制藍(lán)藻的生長;將藻液pH值控制在4.0~5.0，保持24~48h，可以控制裸甲藻 污染;在處理原生動(dòng)物污染的時(shí)候，可以采取晚間通入煙氣的方法，將pH值降低3.5~5.0， 就可以殺死部分原生動(dòng)物。在此pH下耐受好的動(dòng)物，再加入5-10ppm的次氯酸鈉就可非常有 效的治理。
[0042] 本發(fā)明提供的直接利用燃煤電廠煙氣規(guī)模養(yǎng)殖微藻的系統(tǒng)及其養(yǎng)殖方法所產(chǎn)生 的技術(shù)效果包括：
[0043] (1)燃煤電廠煙氣無需經(jīng)過再次處理，即可用于養(yǎng)殖微藻，減少了設(shè)備投入，經(jīng)濟(jì) 性更好；
[0044] (2)煙氣分配器的選型及布置方式能夠保證煙氣與微藻更加充分的接觸，更有利 于微藻快速生長；
[0045] (3)本發(fā)明僅需通過調(diào)整煙氣通入量來控制適合微藻生長的藻液pH值，無需加入 其他化學(xué)試劑；
[0046] (4)本發(fā)明選用的開發(fā)跑道池鋪設(shè)材料更加環(huán)保安全，所養(yǎng)殖的微藻達(dá)到食品級(jí) 的國家標(biāo)準(zhǔn)；
[0047] (5)本發(fā)明直接利用燃煤電廠煙氣養(yǎng)殖微藻的產(chǎn)率和單位生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于純C02 培養(yǎng)微藻和固體碳源培養(yǎng)微藻的產(chǎn)率和單位生物量。其中，產(chǎn)率最高可達(dá)到30g/m2/D。
[0048] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的 方法作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0049] 圖1為鋪設(shè)跑道池的五種膜材料對(duì)微藻富集重金屬的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 實(shí)施例1
[0051 ]直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖鹽生杜氏藻
[0052]不經(jīng)過預(yù)處理的燃煤電廠煙氣通過煙氣風(fēng)機(jī)接入煙氣主管道，再經(jīng)支路管道分布 至各養(yǎng)殖池;支路管道設(shè)有電動(dòng)閥門，并設(shè)8根分支管固定于養(yǎng)殖池池壁。分支管接引煙氣 分配器進(jìn)入養(yǎng)殖池，每個(gè)分支管設(shè)手動(dòng)閥門，分支管末端設(shè)疏水閥;每個(gè)煙氣分配器設(shè)有手 動(dòng)閥門。
[0053]煙氣主管道位于地面之上;養(yǎng)殖池位于煙氣主管道一側(cè)。
[0054]分支管間隔為2m，每根分支管連接1根煙氣分配器，煙氣分配器下沿離池底0cm。
[0055] 煙氣分配器的材質(zhì)為PPR管；其材質(zhì)密度為1. lOg/cm3;規(guī)格為長度1.5m，管內(nèi)徑 2.5cm，壁厚2.5_，曝氣孔孔徑2.;每厘米分配器平均激光打孔5個(gè)。
[0056] 開放跑道池的底面積為1000m2,墻體由水泥砌成，鋪設(shè)材料為無規(guī)共聚聚丙烯材 料。
[0057] 藻液pH值控制范圍：7.0~9.0。
[0058] 養(yǎng)殖過程通過控制煙氣分配器手動(dòng)閥門來調(diào)整煙氣通入量，使用5個(gè)煙氣分配器， 當(dāng)藻液pH值〈7.0時(shí)，關(guān)閉部分煙氣分配器直至藻液pH值達(dá)到正?？刂品秶?；當(dāng)藻液pH值〉 9.0時(shí)，開啟部分煙氣分配器直至藻液pH值達(dá)到正?？刂品秶?。
[0059] 養(yǎng)殖周期：10天。
[0060] 產(chǎn)率及單位生物量見表1。
[0061] 表1鹽生杜氏藻產(chǎn)率及單位生物量
[0062]
[0063] 實(shí)施例2
[0064] 直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微綠球藻
[0065]經(jīng)過冷凝處理的燃煤電廠煙氣通過煙氣風(fēng)機(jī)接入煙氣主管道，再經(jīng)支路管道分布 至各養(yǎng)殖池;支路管道設(shè)有電動(dòng)閥門，并設(shè)10根分支管固定于養(yǎng)殖池池壁;分支管接引煙氣 分配器進(jìn)入養(yǎng)殖池，每個(gè)分支管設(shè)手動(dòng)閥門，分支管末端設(shè)疏水閥;每個(gè)煙氣分配器設(shè)有手 動(dòng)閥門。
[0066]煙氣主管道位于地面之上;養(yǎng)殖池位于煙氣主管道一側(cè)。
[0067]分支管間隔為2.5m，每根分支管連接1根煙氣分配器，煙氣分配器下沿離池底5cm。
[0068]煙氣分配器的材質(zhì)為PPR管；其材質(zhì)密度為l.lOg/cm3;規(guī)格為長度2m，管內(nèi)徑 1.5cm，壁厚2.5_，曝氣孔孔徑1.5_;每厘米分配器平均激光打孔5個(gè)。
[0069]開放跑道池的底面積為82m2,墻體由水泥砌成，鋪設(shè)材料為無規(guī)共聚聚丙烯材料。
[0070] 藻液pH值控制范圍:5.5~8.5。
[0071] 養(yǎng)殖過程通過控制煙氣分配器手動(dòng)閥門來調(diào)整煙氣通入量，使用7個(gè)煙氣分配器， 當(dāng)藻液pH值〈5.5時(shí)，關(guān)閉部分煙氣分配器直至藻液pH值達(dá)到正?？刂品秶划?dāng)藻液pH值〉 8.5時(shí)，開啟部分煙氣分配器直至藻液pH值達(dá)到正常控制范圍。
[0072]當(dāng)溫度高于25°C時(shí)，如出現(xiàn)藍(lán)藻污染，將藻液pH值控制在5.0~7.0;
[0073] 如果出現(xiàn)裸甲藻污染，將藻液pH值控制在4.0~5.0，保持36h;
[0074]如果出現(xiàn)原生動(dòng)物污染，則夜晚通入煙氣，將藻液pH值控制在3.5~5.0。
[0075] 養(yǎng)殖周期:7天。
[0076] 產(chǎn)率及單位生物量見表2。
[0077]表2微綠球藻產(chǎn)率及單位生物量
[0078]
[0079] 實(shí)施例3
[0080] 直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖擬微綠球藻
[0081] 不經(jīng)過預(yù)處理的燃煤電廠煙氣通過煙氣風(fēng)機(jī)接入煙氣主管道，再經(jīng)支路管道分布 至各養(yǎng)殖池;支路管道設(shè)有電動(dòng)閥門，并設(shè)10根分支管固定于養(yǎng)殖池池壁;分支管接引煙氣 分配器進(jìn)入養(yǎng)殖池，每個(gè)分支管設(shè)手動(dòng)閥門，分支管末端設(shè)疏水閥。每個(gè)煙氣分配器設(shè)有手 動(dòng)閥門。
[0082] 煙氣主管道位于地面之上;養(yǎng)殖池位于煙氣主管道一側(cè)。
[0083]分支管間隔為2.5m，每根分支管連接1根煙氣分配器，煙氣分配器下沿離池底5cm。 [0084]煙氣分配器的材質(zhì)為PE管；其材質(zhì)密度為1.08g/cm3;規(guī)格為長度2m，管內(nèi)徑1 cm， 壁厚2.5mm，曝氣孔孔徑0.8mm;每厘米分配器平均激光打孔5個(gè)。
[0085]開放跑道池的底面積為8.6m2，墻體由水泥砌成，鋪設(shè)材料為彈性聚乙烯材料。
[0086] 藻液pH值控制范圍：5.5-8.5。
[0087] 養(yǎng)殖過程通過控制煙氣分配器手動(dòng)閥門來調(diào)整煙氣通入量，使用7個(gè)煙氣分配器， 當(dāng)藻液pH值〈5.5時(shí)，關(guān)閉部分煙氣分配器直至藻液pH值達(dá)到正?？刂品秶?；當(dāng)藻液pH值〉 8.5時(shí)，開啟部分煙氣分配器直至藻液pH值達(dá)到正?？刂品秶?。
[0088]當(dāng)溫度高于25 °C時(shí)，如出現(xiàn)藍(lán)藻污染，將藻液pH值控制在5.0~7.0;
[0089] 如果出現(xiàn)裸甲藻污染，將藻液pH值控制在4.0~5.0,保持24h，；
[0090] 如果出現(xiàn)原生動(dòng)物污染，則夜晚通入煙氣，將藻液pH值控制在3.5~5.0。
[0091] 養(yǎng)殖周期:5天。
[0092] 產(chǎn)率及單位生物量見表3。
[0093] 表3擬微綠球藻產(chǎn)率及單位生物量
[0094]
[0095] 實(shí)施例4
[0096] 直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖中肋骨條藻
[0097]不經(jīng)過預(yù)處理的燃煤電廠煙氣通過煙氣風(fēng)機(jī)接入煙氣主管道，再經(jīng)支路管道分布 至各養(yǎng)殖池;支路管道設(shè)有電動(dòng)閥門，并設(shè)8根分支管固定于養(yǎng)殖池池壁;分支管接引煙氣 分配器進(jìn)入養(yǎng)殖池，每個(gè)分支管設(shè)手動(dòng)閥門，分支管末端設(shè)疏水閥;每個(gè)煙氣分配器設(shè)有手 動(dòng)閥門。
[0098]煙氣主管道位于地面之上;養(yǎng)殖池位于煙氣主管道兩側(cè)。
[0099]分支管間隔為2m，每根分支管連接1根煙氣分配器，煙氣分配器下沿離池底5cm。
[0100] 煙氣分配器的材質(zhì)為PE管；其材質(zhì)密度為1.08g/cm3;規(guī)格為長度1.5m，管內(nèi)徑 1.5cm，壁厚2.5_，曝氣孔孔徑1.5_;每厘米分配器平均激光打孔5個(gè)。
[0101] 開放跑道池6個(gè)，底面積分別為8.6m2、18.6m2、34m 2、82m2、153m2、324m2，墻體由水泥 砌成，鋪設(shè)材料為彈性聚乙烯材料。
[0102] 藻液pH值控制范圍：7.0~8.0。
[0103] 養(yǎng)殖過程通過控制煙氣分配器手動(dòng)閥門來調(diào)整煙氣通入量，使用8個(gè)煙氣分配器， 當(dāng)藻液pH值〈7.0時(shí)，關(guān)閉部分煙氣分配器直至藻液pH值達(dá)到正?？刂品秶划?dāng)藻液pH值〉 8.0時(shí)，開啟部分煙氣分配器直至藻液pH值達(dá)到正常控制范圍。
[0104] 當(dāng)溫度高于25 °C時(shí)，如出現(xiàn)藍(lán)藻污染，將藻液pH值控制在5.0~7.0;
[0105] 如果出現(xiàn)裸甲藻污染，將藻液pH值控制在4.0~5.0，保持48h;
[0106] 如果出現(xiàn)原生動(dòng)物污染，則夜晚通入煙氣，將藻液pH值控制在3.5~5.0。
[0107] 養(yǎng)殖周期:6天。
[0108] 產(chǎn)率及單位生物量見表4。
[0109]表4中肋骨條藻產(chǎn)率及單位生物量
[0110]
[0111] 實(shí)施例5
[0112] 直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖扁藻
[0113] 不經(jīng)過預(yù)處理的燃煤電廠煙氣通過煙氣風(fēng)機(jī)接入煙氣主管道，再經(jīng)支路管道分布 至各養(yǎng)殖池;支路管道設(shè)有電動(dòng)閥門，并設(shè)8根分支管固定于養(yǎng)殖池池壁;分支管接引煙氣 分配器進(jìn)入養(yǎng)殖池，每個(gè)分支管設(shè)手動(dòng)閥門，分支管末端設(shè)疏水閥。每個(gè)煙氣分配器設(shè)有手 動(dòng)閥門。
[0114] 煙氣主管道位于地面之上;養(yǎng)殖池位于煙氣主管道兩側(cè)。
[0115] 分支管間隔為2.5m，每根分支管連接1根煙氣分配器，煙氣分配器下沿離池底5cm。
[0116] 煙氣分配器的材質(zhì)為PE管；其材質(zhì)密度為1.08g/cm3;規(guī)格為長度2.0m，管內(nèi)徑 1.5cm，壁厚2.5_，曝氣孔孔徑1.5_;每厘米分配器平均激光打孔5個(gè)。
[0117]開放跑道池2個(gè)，底面積分別為600m2和1000m2，墻體由水泥砌成，鋪設(shè)材料為彈性 聚乙稀材料和無規(guī)共聚聚丙稀。
[0118] 藻液pH值控制范圍:7.5~8.5。
[0119] 養(yǎng)殖過程通過控制煙氣分配器手動(dòng)閥門來調(diào)整煙氣通入量，使用6個(gè)煙氣分配器， 當(dāng)藻液pH值〈7.5時(shí)，關(guān)閉部分煙氣分配器直至藻液pH值達(dá)到正常控制范圍；當(dāng)藻液pH值〉 8.5時(shí)，開啟部分煙氣分配器直至藻液pH值達(dá)到正常控制范圍。
[0120] 當(dāng)溫度高于25 °C時(shí)，如出現(xiàn)藍(lán)藻污染，將藻液pH值控制在5.0~7.0;
[0121] 如果出現(xiàn)裸甲藻污染，將藻液pH值控制在4.0~5.0,保持24h，；
[0122] 如果出現(xiàn)原生動(dòng)物污染，則夜晚通入煙氣，將藻液pH值控制在3.5~5.0。
[0123] 養(yǎng)殖周期:9天。
[0124] 產(chǎn)率及單位生物量見表5。
[0125] 表5扁藻產(chǎn)率及單位生物量
[0126]
[0127]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范 圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方 案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其特征在于:將不經(jīng)過預(yù) 處理的燃煤電廠排放煙氣，經(jīng)過煙氣輸送單元通入到微藻養(yǎng)殖單元中，通過調(diào)整煙氣通入 量來控制藻液pH值，保證在養(yǎng)殖周期內(nèi)pH值處于適合微藻生長的pH值范圍，養(yǎng)殖周期結(jié)束 后，通過收獲單元獲得所養(yǎng)殖的微藻； 當(dāng)pH值低于適合微藻生長的pH值范圍時(shí)，減小煙氣通入量直至藻液pH值達(dá)到適合微藻 生長的pH值范圍；當(dāng)pH值高于適合微藻生長的pH值范圍時(shí)，加大煙氣通入量直至藻液pH值 達(dá)到適合微藻生長的pH值范圍； 所述的養(yǎng)殖周期為5~10天。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其 特征在于:所述的煙氣輸送單元包括煙氣風(fēng)機(jī)、煙氣主管道、煙氣支路管道、支路管道電動(dòng) 閥門、分支管、分支管手動(dòng)閥門、疏水閥、煙氣分配器、煙氣分配器手動(dòng)閥門；微藻養(yǎng)殖單元 包括微藻養(yǎng)殖池、槳輪;收獲單元包括離心機(jī)； 所述的煙氣經(jīng)煙氣風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙氣主管道，再進(jìn)入支路管道，經(jīng)支路管道分布至各養(yǎng)殖 池;支路管道設(shè)有電動(dòng)閥門控制煙氣輸送，并設(shè)8~10根分支管固定于養(yǎng)殖池池壁;分支管 連接煙氣分配器，每個(gè)分支管設(shè)手動(dòng)閥門控制煙氣輸送，分支管末端設(shè)疏水閥;每個(gè)煙氣分 配器伸入養(yǎng)殖池，并設(shè)有手動(dòng)閥門； 所述的煙氣主管道鋪設(shè)于地面上;養(yǎng)殖池位于煙氣主管道的兩側(cè)； 所述的分支管間隔為2~2.5m，每根分支管連接1根煙氣分配器，煙氣分配器下沿離池 底0~5cm; 所述的煙氣分配器的材質(zhì)為耐腐蝕PE管或耐腐蝕PPR管;其材質(zhì)密度大于海水密度;規(guī) 格為長度1.5~2m，管內(nèi)徑1~2.5cm，壁厚2.5mm，曝氣孔孔徑0.8~2.0mm;每厘米分配器平 均激光打孔5個(gè)； 所述的微藻養(yǎng)殖池為開放跑道池，包括溫室大棚養(yǎng)殖池與室外養(yǎng)殖池;溫室大棚養(yǎng)殖 池的底面積規(guī)格包括8.6m2、18.6m2、34m2、82m 2、153m2、324m2;室外養(yǎng)殖池的底面積規(guī)格包括 600m 2 和 1000m2; 所述的開放跑道池的墻體由水泥砌成;鋪設(shè)材料為彈性聚乙烯材料(FPO)和無規(guī)共聚 聚丙烯(PPR)中的一種或者其組合;采用彈性聚乙烯材料(FPO)和無規(guī)共聚聚丙烯(PPR)中 的一種或者其組合作為開放跑道池的鋪設(shè)材料進(jìn)行微藻養(yǎng)殖，微藻細(xì)胞中重金屬Pb、Cd、 Hg和As的含量分別為： Pb:〈2ppm， Cd:〈0.2ppm， Hg：<0.05ppm As：<0.5ppm〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其 特征在于:所述的煙氣通入量可通過煙氣分配器手動(dòng)閥門進(jìn)行控制。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其 特征在于:燃煤電廠煙氣也可經(jīng)過簡單預(yù)處理后，再通入到微藻養(yǎng)殖池中；所述的預(yù)處理方 式包括對(duì)燃煤電廠排放煙氣的冷凝。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其 特征在于:適合微藻生長的藻液pH值為4.0~10.0。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其 特征在于:適宜擬微綠球藻生長的藻液pH值為5.5~8.5;適宜鹽生杜氏藻生長的藻液pH值 為7.0~9.0;適宜微綠球藻生長的藻液pH值為5.5~8.5;適宜中肋骨條藻生長的藻液pH值 為7.0~8.0;適宜扁藻生長的藻液PH為7.5~8.5。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其 特征在于:通過藻液pH值的調(diào)節(jié)，可以控制雜藻污染和原生動(dòng)物污染；8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其 特征在于:所述的雜藻污染包括但不限于藍(lán)藻污染、裸甲藻污染。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其 特征在于:當(dāng)溫度高于25°C時(shí)，將藻液pH值控制在5.0~7.0，可以控制藍(lán)藻污染； 將藻液pH值控制在4.0~5.0，保持24~48h，可以控制裸甲藻污染； 夜晚通入煙氣，將藻液pH值控制在3.5~5.0，可以控制原生動(dòng)物污染。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接利用燃煤電廠排放煙氣大規(guī)模養(yǎng)殖微藻的方法，其 特征在于:微藻的養(yǎng)殖種類包括藍(lán)藻門、金藻門、黃藻門、硅藻門、甲藻門、隱藻門、裸藻門、 綠藻門中的任意一種或者一種以上的組合。
【文檔編號(hào)】C12M1/02GK106085866SQ201610664895
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月12日 公開號(hào)201610664895.8, CN 106085866 A, CN 106085866A, CN 201610664895, CN-A-106085866, CN106085866 A, CN106085866A, CN201610664895, CN201610664895.8
【發(fā)明人】徐福龍, 崔峰華, 胡立祚, 劉伯祥, 閆濰皓, 楊紅芬
【申請(qǐng)人】廣東海融環(huán)?？萍加邢薰?br>