CN1793313A - 环保型螺旋藻养殖碳源补充方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型螺旋藻养殖碳源补充方法及装置，其主要特点是：在螺旋藻养殖及干燥过程中，采用了二氧化碳气体肥料碳源补充方法，并增加了相应装置。其中，二氧化碳气体肥料是利用螺旋藻烘干过程中产生的废烟气，通过收集净化制成，注入螺旋藻培养池内；所增加的相应装置是由废气收集净化装置、增压泵、缓冲罐及二氧化碳气体施注装置构成。在本发明中，通过充分利用废烟气制成二氧化碳气体肥料并用于养殖水体的碳源补充，能有效的解决现有养殖方法中所造成的大气污染和水源污染问题。本发明整个碳源肥料补充过程简单方便、安全可靠，能有效的改善螺旋藻的生长条件，提高产品产量和品质，大大降低养殖成本。

Description

环保型螺旋藻养殖碳源补充方法及装置

技术领域

本发明属于生物培养生产技术领域，是一种具有环保效能的环保型螺旋藻养殖碳源补充方法及装置。

背景技术

螺旋藻是一种光能自养型生物，它以二氧化碳、无机盐和水为原料，借助于叶绿素，捕获太阳光为能源，合成碳水化合物、氨基酸、脂肪酸及多种维生素，其药用价值和食用价值越来越受到社会重视，产品需求量也越来越大。目前国内螺旋藻的基本生产方法主要有二种，一种是利用天然碱性湖泊和湖泊中自身的营养物质来生产螺旋藻。该方法虽然生产成本较低，但受地域限制，生产效率低，远不能满足日益发展的社会需求。同时，由于湖泊自身污染，生产的螺旋藻不纯，影响制作的产品质量，经济效益差。

另一种生产方法是修筑循环培养池，首先在池内投入培养液和藻种，培养液由碳酸氢钠和水配制。在螺旋藻生长过程中不断地加入碳酸氢钠碳源肥料和含有氮、磷、钾、镁、锌等元素的微量肥料，当螺旋藻成熟后进行循环采收、过滤、烘干，即可作为制药和食品加工原料产品出售。在养殖过程中，螺旋藻的生长发育所需要的能量物质主要来自于生物的光合作用，而二氧化碳是生物光合作用最主要的原料。倘若出现二氧化碳不足，就会影响生物光合作用的进行，阻碍螺旋藻的生长，大幅度降低产量。因此，向螺旋藻培养池内增施二氧化碳，对促进螺旋藻光合作用的生成，增加产量，改善产品的品质极为重要。在现有的方法中，一般是向螺旋藻的养殖水体中不断地加入大量的碳酸氢钠作为碳源肥料。而碳酸氢钠施用后，其中的二氧化碳被螺旋藻生长吸收，养殖水体的PH值不断生高，当PH值升至10以上时，就会严重影响螺旋藻的生长。现有养殖的处理方法一般是施加含有氮、磷、钾、镁、锌等元素的微量肥料促进螺旋藻的生长并降低PH值，但由于残留钠离子的作用，又使养殖水体的含盐量增高，不利于螺旋藻的生长。当培养池中的含盐量增至1‰时，养殖水体则不能继续使用，需要将培养池中的水进行周期性排放更换，而排放的废水中含有大量的钠离子和各种微量肥料，不仅对流经水源造成严重污染，而且造成微量肥料的浪费。有的科研单位曾试验用液态二氧化碳气化注入培养池内替代碳酸氢钠，但因此方法使生产成本过于昂贵而无法推广使用，同时也增加了生产中的不安全因素。另外，在螺旋藻的干燥过程中，所用烘干燃煤加热设备—热风炉尾端排放的烟气中主要成分是二氧化碳，还有硫、砷、粉尘等有害物质。目前大部分养殖场的做法是将燃煤烟气直接排放到大气中或经简单除尘后排放，仍对周围大气造成污染。如按规定标准净化排放，则需花费昂贵的代价增设庞大的净化除尘***，不易为螺旋藻养殖场所采用。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用螺旋藻干燥过程中含碳物质燃烧产生的废烟气，通过收集净化后，直接作为二氧化碳气体肥料注入养殖池中，实现改善螺旋藻的生长条件，提高生产效率和产品质量，消除生产过程中废气、废水对周围水源污染和大气污染的环保型螺旋藻养殖碳源补充方法及装置。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：在螺旋藻养殖、干燥过程中，采用了二氧化碳气体肥料碳源补充方法，并增加了相应的装置，所用二氧化碳气体肥料来自螺旋藻干燥过程中燃烧含碳物质产生的废烟气中，其中，碳源补充方法包括以下几个步骤：

(1)通过废气收集净化装置对螺旋藻干燥设备排放的废烟气进行收集、脱硫、脱砷、除尘净化，制备二氧化碳气体肥料；

(2)由废烟气净化产生的二氧化碳气体肥料通过增压泵增压后，送进缓冲罐，使气压得到缓冲，即可通过二氧化碳气体施注装置注入螺旋藻培养池内；

(3)在螺旋藻生长发育过程中随时检测养殖水体情况，不断的适时投放含有氮、磷、钾、镁、锌等元素的微量肥料和施注二氧化碳气体肥料，使养殖水体的碳源肥料和PH值调控在最佳范围。

(5)对成熟的螺旋藻及时进行循环采收、过滤、干燥，同时在干燥过程中通过废气收集净化装置不断的收集净化废烟气，制备二氧化碳气体肥料。

在本发明中，实现环保型螺旋藻养殖碳源补充方法的装置是由与螺旋藻干燥设备中的热风炉尾气排放端连接的废气收集净化装置以及通过输气管连接的增压泵、缓冲罐和二氧化碳气体施注装置构成。

所述废气收集净化装置可采用超重力反应器。

所述二氧化碳气体施注装置可以由与输气管连接并布置在螺旋藻培养池内的气体分布管构成。

本发明的有益效果：一是利用螺旋藻干燥时燃烧含碳物质产生的废烟气制成二氧化碳气体肥料，替代了现有方法中使用的碳酸氢钠碳源肥料，从根本上解决了养殖水体因钠离子、盐含量过高而进行周期性排放给周围水源带来污染及微量肥料浪费等问题；二是利用螺旋藻干燥时燃烧含碳物质产生的废烟气制成二氧化碳气体肥料，通过合理的***布局注入培养池内，使二氧化碳气体肥料给源充足、施注方便，使养殖水体始终保持良好的品质，并使养殖水体中的碳源肥料含量和PH值始终稳定控制在最佳状态，从而有效地促进螺旋藻的光合作用，增加螺旋藻的产量，改善螺旋藻的品质；三是利用废烟气制成的二氧化碳气体肥料替代碳酸氢钠，同时可节约大量的水资源，使得螺旋藻养殖生产总成本降低30％以上；四是螺旋藻干燥过程所产生的废烟气全部经过收集净化并得以利用，可以有效地消除烟尘对周围空气的污染。本发明整个碳源肥料补充过程简单方便、安全可靠，可根据需要通过开闭气体分布管阀门，随时调控螺旋藻培养池内二氧化碳气体肥料的施加量。

附图说明

图1是本发明中碳源补充装置的结构布局示意图。

具体实施方式

参看图1，本发明的环保型螺旋藻养殖碳源补充装置是：在用于螺旋藻干燥的热风炉1尾端通过输气管道2连接超重力反应器3，超重力反应器3通过输气管4连接增压泵5，增压泵5通过输气管6连接缓冲罐7，缓冲罐7通过输气管8连接二氧化碳气体分布管9。装置中各部件均可在市场上直接购置，其结构不再赘述。

本发明中，螺旋藻的养殖及碳源补充方法可按下述步骤实施：

(1)配制培养液，即在螺旋藻培养池内注入适量清水，并一次性投放碳酸氢钠，作为碳源底肥，同时配入氮、磷、钾、镁等微量肥料，然后向培养液中投放藻种；

(2)在螺旋藻生长发育过程中随时检测养殖水体情况，不断的适时投放含有氮、磷、钾、镁、锌等元素的微量肥料，通过气体分布管向培养池内的养殖水体注入由超重力反应器收集净化制成的二氧化碳气体肥料，使养殖水体的碳源肥料和PH值调控在最佳范围。

(3)对成熟的螺旋藻及时进行循环采收、过滤、干燥，同时在干燥过程中由超重力反应器不断的将热风炉尾端排放的废烟气收集净化，制备二氧化碳气体肥料；

(4)按上述(2)、(3)二个步骤循环实施。

Claims (5)

1、一种环保型螺旋藻养殖碳源补充方法，其特征在于：在螺旋藻养殖、干燥过程中，采用了二氧化碳气体肥料碳源补充方法，所用二氧化碳气体肥料来自螺旋藻干燥过程中燃烧含碳物质产生的废烟气。

2、如权利要求1所述的环保型螺旋藻养殖碳源补充方法，其特征在于：该方法包括以下几个步骤：

(1)通过废气收集净化装置对螺旋藻干燥设备排放的废烟气进行收集、脱硫、脱砷、除尘净化，制备二氧化碳气体肥料；

(2)由废烟气净化产生的二氧化碳气体肥料通过增压泵增压后，送进缓冲罐，使气压得到缓冲，即可通过二氧化碳气体施注装置注入螺旋藻培养池内；

(3)在螺旋藻生长发育过程中随时检测养殖水体情况，不断的适时投放含有氮、磷、钾、镁、锌等元素的微量肥料和施注二氧化碳气体肥料，使养殖水体的碳源肥料和PH值调控在最佳范围。

(4)对成熟的螺旋藻及时进行循环采收、过滤、干燥，同时在干燥过程中通过废气收集净化装置不断的收集净化废烟气，制备二氧化碳气体肥料。

3、一种实现权利要求1所述的环保型螺旋藻养殖碳源补充方法的装置，其特征在于：该装置是由与螺旋藻干燥设备中的热风炉尾气排放端连接的废气收集净化装置以及通过输气管连接的增压泵、缓冲罐和二氧化碳气体施注装置构成。

4、根据权利要求3所述的环保型螺旋藻养殖碳源补充装置，其特征在于：所述废气收集净化装置可采用超重力反应器。

5、根据权利要求3所述的环保型螺旋藻养殖碳源补充装置，其特征在于：所述二氧化碳气体施注装置可以由与输气管连接并布置在螺旋藻培养池内的气体分布管构成。

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