[发明专利]从含水小室收集水的方法和系统

说明书

发明领域

本公开涉及用于种植水生植物的小室和用于从该小室收集水的方法和系统。可从所收集的水中移除各种水生植物副产物，包括乙醇。

发明背景

目前的乙醇生产方法主要依赖于直接将生物质来源转化为乙醇。在基于谷物的乙醇生产中，例如，将诸如玉米的谷物经机械、热和/或化学处理，并将提取自所处理谷物的级分放入含有微生物的发酵罐中。然后将发酵的提取物蒸馏。

常规乙醇生产的缺点包括高的原料(即，谷物)消耗、副产物生产以及水和能量消耗。因此，已在寻找常规乙醇生产的替代性方法。

发明概述

一个实施方案为包含水、基质、至少一种水生植物、进水口和出水口的小室。至少一个进水口和出水口位于所述小室内，其处于或低于所述基质的深度，且其他进水口和出水口位于所述小室内，其处于或高于所述基质的深度。通过所述出口从所述小室移除的水在被移除前流经或被抽吸而流过所述基质。

另一个实施方案为包含水的小室，所述水具有处于第一水温的上层和处于第二温度的下层，其中所述第二温度低于所述第一温度。所述小室还包含至少一种水生植物、位于所述下层深度处的进水口，以及处于或低于所述较低温度层的基质。所述基质可包含土壤层上层和含有至少一种颗粒物质的下层。

又一个实施方案为从包含水的含水小室中收集水的方法，所述小室包含水、颗粒基质和至少一种水生植物，所述水生植物具有至少一个位于所述基质中的根部。抽吸水使其流过所述基质进入处于或低于所述基质的出水口，所述出水口与水收集组件连通。

因而，已经相当宽泛地概述了本公开较为重要的特征，以便随后的其详细描述能被更好地理解，并使本公开对本领域的贡献能被更好地理解。下文还有对本公开的其他特征的描述，并且其将形成本文所附权利要求的主题。

本公开的目的以及作为本公开特征的各种新颖特征，在所附权利要求中被特别指出，并形成了本公开的一部分。

附图说明

当考虑随后的其详细说明时，将更好地理解本公开，并且除上文所示的那些外的其他目的会变得明显。这样的描述参考所附的附图，其中：

图1为根据本公开的实施方案的、用于种植水生植物的系统的示意图。

图2为根据本公开的实施方案中的、用于种植水生植物的基质的横切面图。

图3为根据本公开的实施方案中的、用于种植水生植物的基质的横切面图。

图4为根据本公开的实施方案的、用于种植水生植物的系统的示意图。

图5为根据本公开的实施方案的、用于从水生植物分离乙醇的系统的示意图。

图6所示为根据本公开的实施方案的、获得由水生植物产生的乙醇的方法。

发明详述

图1为含水小室10的示意图，其包含水12、放置的通常低于水、靠近小室10底部的基质14，和一种或多种水生植物16。

小室10的规格可取决于引入至小室的水生植物的大小和类型和数量、水深和基质高度。每个小室的深度范围可为：约10cm至约20m(例如，10cm至100cm、50cm至1m、100cm至1m、500cm至3m、1m至5m、4m至10m、5m至7m、5m至10m，或10m至20m)。

可利用多种水深。已发现在存在其他环境因素如深处的非典型高水温的情况下，一些植物可以在明显更深的深度中生长。例如，已经表明蓖齿眼子菜(Stuckenia pectinata)生长在大于20m的水深处，该处热通孔(thermal vents)提供至少比在北美湖泊的此深度处通常发现的更热的水。在其他实施方案中，可利用明显更小的水深。

小室的宽度和长度对系统并不关键。应理解，小室的宽度和长度不必相等，并且能够被调节以容纳用于系统的植物的数量和类型，并且能够进一步取决于小室的外形、可用的土地面积、原材料的取得和成本控制。当小室规格设计为存放单株植物时，在系统中包含多于一个小室可能是有利的。