[发明专利]一种利用深层海水养殖能源微藻的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种养殖能源微藻的装置及其方法，尤其是一种利用深层海水养殖能源微藻的装置及其方法。

背景技术

据估算，世界海洋中的波浪能达700亿千瓦，占全部海洋能量的94％，是各种海洋能中的“首户”。大洋中最容易产生的波浪的波长是80～140m，波周期为7～10s，利用这些特性通过合理设计利用海浪发电；利用海洋表面温水及深层海水的低温特性进行温差发电。深层海水具有低温、肥沃、清洁的特性培养能源微藻，能源微藻可直接利用阳光、二氧化碳及N、P等简单营养物质在胞内合成大量油脂，其光合作用效率高，生长周期短，有的藻种甚至一天可以收获两季，且微藻脂类含量是陆地植物远远达不到的。研究表明高等植物种子脂肪酸含量为干重的15％～20％，而微藻脂肪酸含量在氮元素缺乏时可达细胞干重的80％。在未来的数年之内，微藻有望代替现在的麻风树和黄连木，成为生物柴油的主要原料。另外，微藻每年可固定的二氧化碳大约占全球净光合产量的40％。深层海水含有丰富的氮、钙、镁和磷等成分，并且无菌，十分适合海水养殖。目前缺乏利用波浪能和深层海水养殖能源微藻的装置和方法。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种结构简单可靠、使用方便、节能环保的利用海浪发电与深层海水养殖能源微藻的装置。

本发明的第二个目的是提供一种利用海浪发电与深层海水养殖能源微藻的方法。

为实现本发明的第一个目的，本发明的一种利用深层海水养殖能源微藻的装置包括与供水装置连接的供水管，所述利用深层海水养殖能源微藻的装置还包括内部设有气腔的充气进水悬浮装置、通过连接装置与充气进水悬浮装置连接的透明胶管、通过连接装置与透明胶管连接的发电悬浮装置和通过连接装置与发电悬浮装置连接的用于收集能源微藻的收集网袋，所述供水管穿过充气进水悬浮装置的气腔进入透明胶管内，所述透明胶管内养殖能源微藻，发电悬浮装置由外向内依次设有气腔和中空的水腔，所述水腔内设有涡轮发电机，所述收集网袋为中空的网状结构，所述通过供水装置进入到透明胶管的深层海水在海浪的作用下作波浪运动带动涡轮发电机发电，并从收集网袋排出。

作为本发明的一种优选实施方式，所述透明胶管内设有通过导线电缆与涡轮发电机连接的照明灯，所述照明灯为能源微藻的光合作用提供光源。

作为本发明的一种优选实施方式，发电悬浮装置上端设有用于分离气体和液体的气液分离器。

作为本发明的一种优选实施方式，所述充气进水悬浮装置由设置在充气进水悬浮装置上部并穿过浮球的空气软管、设置在充气进水悬浮装置上部的放气管、设置在充气进水悬浮装置底部的进出水管以及由充气进水悬浮装置和隔板围成的气腔组成，所述空气软管、放气管和进出水管均与充气进水悬浮装置的气腔连通，通过调节充气进水悬浮装置空腔内的空气和海水容量使充气进水悬浮装置悬浮于海面或沉入海中，所述空气软管还与二氧化碳气肥管连通。

作为本发明的一种优选实施方式，充气进水悬浮装置内的空压机设置在空气软管的下端，空压机的排气管I伸入充气进水悬浮装置的气腔内，空压机的排气管II穿过隔板伸入透明胶管内，所述空压机的动力由涡轮发电机提供。

作为本发明的一种优选实施方式，发电悬浮装置的气腔上端设有穿过浮球的空气软管和放气管，发电悬浮装置的气腔下端设有进出水管，通过调节发电悬浮装置气腔内的空气和海水容量使发电悬浮装置悬浮于海面或沉入海中。

作为本发明的一种优选实施方式，发电悬浮装置内的空压机设置在空气软管的下端，空压机的排气管I伸入发电悬浮装置的气腔内，所述空压机的动力由涡轮发电机提供。

作为本发明的一种优选实施方式，所述供水装置为内部带有止逆阀的深水管，所述深水管伸入海水中，所述内部带有止逆阀的深水管通过法兰与供水管连通，深水管在海浪的作用下作上下往复运动，进而使得海水通过止逆阀进入透明胶管内。

作为本发明的一种优选实施方式，所述供水装置为内部带有涡轮提水泵的深水管，所述内部带有涡轮提水泵的深水管通过法兰与供水管连通，利用涡轮提水泵将深层海水注入透明胶管内。

作为本发明的一种优选实施方式，所述供水装置为海洋深井泵管，所述海洋深井泵管由海洋深井和涡轮提水泵管组成，涡轮提水泵管一端通过法兰与供水管连通，另一端与海洋深井连通，所述海洋深井由浮箱、海洋深井内管、与浮箱通过连接件可拆卸连接在一起的海洋深井框架组成，所述海洋深井框架由若干节海洋深井框架可拆卸固定连接在一起而组成，海洋深井框架与海洋深井内管可拆卸的连接在一起，海洋深井内管为柔性材质材料，所述海洋深井的形状为圆形或者多边形。