藻類培養系統的製作方法
2023-06-27 00:45:11
專利名稱：藻類培養系統的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種培養系統，特別是關於一種藻類培養系統。
背景技術：
由於化石燃料面臨枯竭危機，如何通過由生物技術來產生能源以作為新的替代性能源，也成為非常重要的議題。以生物技術可產制的生物燃料種類相當多，例如經由厭氧酸酵程序生產甲烷或氫氣、微藻類培養生產氫氣(藍綠藻類)或生質柴油(硅藻、綠藻類)等。自1980年起，就開始研究以生質柴油燃料來替代柴油燃料；於1930到1940年間，則利用蔬菜油作為柴油燃料，生質柴油燃料相較於柴油燃料主要的優點則是具有低濃度的溫室效應氣體(特別是二氧化碳)及汙染物。
美國能源部(DOE)與太陽能研究學會於1979年也開始著手藻類生產液態燃料的研究，發現相較於其它植物，藻類儲存豐富的油脂，因此被視為有潛力生物原料，可用來轉化成燃料，例如汽油和柴油燃料。微藻所含有的脂肪和油的含量組成相似於蔬菜油，然而任何一種藻類都可獲得20～40wt％的平均油脂含量，有些藻類甚至可獲得80wt％的油脂含量。然而相較於通過由藻類酸酵而產生甲烷或乙醇，直接萃取及純化藻類中的油脂是獲得燃料最有效率的方法。因此，若能篩選出適合中國臺灣生長的高含量油脂藻種，將藻種的油脂轉化成生質柴油，不僅可做為替代能源更可增加經濟附加價值。而為了增加藻類油脂的產量，作為生質柴油的料源，戶外大量培養藻類的大型養殖系統是必須的，所以開發新型高效率的藻類培養光合反應系統，改善傳統的藻類培養系統，成為發展替代性能源的重要課題之一。
由於藻類是自營性生物，二氧化碳為輔助生長的碳源，所以最有效率的培養系統，其藻類利用二氧化碳的效率也越高。藻類培養系統大致可分為開放系統與密閉系統兩種，現有的藻類開放式培養系統主要有圓形培養池(Circular pond)及跑道式培養池(Race-way pond)兩種，圓形培養池早期曾盛行於日本及國內，然而，其具有攪拌不均勻、攪拌耗能高、氣體混合不易及土地利用不充分等缺點，目前只於少數地方仍有使用，大部分已被跑道式培養池所取代。雖然跑道式培養池已改善攪拌不均勻及耗能高等問題，然而，仍存在氣體混合不均及光利用效率不佳需廣大培養土地等問題。因此，亟需開發光利用效率佳、溫度及濃度容易控制、作用在藻體上的剪應力低以及規模放大容易之培養系統。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種藻類培養系統。通過由系統設計解決藻類養殖問題，增加藻類培養面積。
本發明揭露的藻類培養系統，是用以使培養藻液循環流動，其包含有底部盛液培養槽、培養裝置及流體循環裝置。底部盛液培養槽容置有培養藻液，培養裝置設置於底部盛液培養槽的上方。流體循環裝置是抽取底部盛液培養槽的培養藻液，並持續地將培養藻液通入培養裝置，使培養裝置內的培養藻液溢流至底部盛液培養槽。通過由培養藻液於培養裝置與底部盛液培養槽之間循環，可增加藻類培養光照面積，克服因培養裝置深度過深所造成光照路徑過長，光線分布不均勻的問題，縮短培養時間，並提高產量。
本發明實施例的培養裝置包含有至少一培養池。
本發明實施例包含氣體源，用以提供培養氣體，且流體循環裝置包含氣體分配裝置，氣體分配裝置連接至氣體源，以將培養氣體通入培養藻液，增加培養溶液中培養氣體濃度，並提升氣體流動路徑及增加反應容積。
本發明實施例的底部盛液培養槽的底部中心為最低點，流體循環裝置可連接於最低點，培養藻液中的藻類循環至最低點，可經由流體循環裝置送入培養裝置，以達到增加藻類培養面積的目的。
為使對本發明的目的、特徵及其功能有進一步的了解，茲詳細說明如下
圖1為本發明實施例之示意圖；及圖2A及圖2B為本發明實施例之突出結構示意圖。
主要組件符號說明110底部盛液培養槽120培養裝置121培養藻液122突出結構130流體循環裝置131氣體分配裝置140氣體源具體實施方式
本發明實施例所揭露的藻類培養系統，是用以使培養藻液循環流動，請參考圖1，其為本發明實施例的示意圖。其包含有底部盛液培養槽110、培養裝置120、流體循環裝置130及氣體源140。底部盛液培養槽110容置有培養藻液121，培養裝置120設置於底部盛液培養槽110的上方。流體循環裝置130是抽取底部盛液培養槽110的培養藻液121，並持續地將培養藻液121通入培養裝置120，使培養裝置120內的培養藻液121溢流至底部盛液培養槽110。
如圖1所示，培養裝置120包含有三個培養池，是於底部盛液培養槽110上方堆棧排列。由上而下地各培養池面積遞增，使下方的培養池能夠承接上方培養池溢流的培養藻液121，且由上方溢流而下的培養藻液121利用重力流方式造成下層的擾動，將使培養藻液121內含的藻體懸浮流動進而混合均勻。如此，可增加單位面積的藻類培養數量進而增加產量。
其中，培養池是為環狀，故流體循環裝置130可貫穿各培養池，並抽取底部盛液培養槽110的培養藻液121，再持續地將培養藻液121通入最頂端之培養池，上方培養池培養藻液則溢流至下方的培養池，最後流入底部盛液培養槽110。流體循環裝置130更包含氣體分配裝置131，氣體分配裝置130連接至氣體源140，以將培養氣體通入培養藻液121，增加培養溶液121中培養氣體濃度，並提升氣體流動路徑及增加反應容積。底部盛液培養槽110設計成V形，使底部中心為最低點，流體循環裝置130連接於最低點，使藻體不致累積沉降，可經由流體循環裝置130送入培養裝置120。
另外，培養池的邊緣具有複數個突出結構，使培養藻液由培養池溢流至底部盛液培養槽時，能夠均勻地流出。請參考圖2A及圖2B，其為本發明實施例的突出結構示意圖，突出結構122可為V形或方形。
雖然本發明的較佳實施例揭露如上所述，然其並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明的專利保護範圍須視本說明書所附的申請專利範圍所界定的為準。
權利要求
1.一種藻類培養系統，是用以使一培養藻液循環流動，其特徵在於包含一底部盛液培養槽，容置有該培養藻液；一培養裝置，設置於該底部盛液培養槽的上方；一流體循環裝置，抽取該底部盛液培養槽的該培養藻液，並持續地將該培養藻液通入該培養裝置，使該培養裝置內的該培養藻液溢流至該底部盛液培養槽。
2.如權利要求1所述的藻類培養系統，其特徵在於，所述該培養裝置包含有至少個一培養池。
3.如權利要求1所述的藻類培養系統，其特徵在於，所述該培養池的邊緣具有複數個突出結構。
4.如權利要求3所述的藻類培養系統，其特徵在於，所述該突出結構為V形或方形。
5.如權利要求1所述的藻類培養系統，其特徵在於，所述該培養裝置包含複數培養池，是於該底部盛液培養槽上方堆棧排列。
6.如權利要求5所述的藻類培養系統，其特徵在於，所述該培養裝置包含的各該培養池由上而下地面積遞增，使下方的該培養池能夠承接上方該培養池溢流的培養藻液。
7.如權利要求5所述的藻類培養系統，其特徵在於，所述該流體循環裝置是將該培養藻液通入培養裝置的底端，再至最頂端的該培養池。
8.如權利要求1所述的藻類培養系統，其特徵在於，更包含一氣體源，是提供一培養氣體。
9.如權利要求1所述的藻類培養系統，其特徵在於，所述該流體循環裝置包含一氣體分配裝置，是連接至該氣體源，以將該培養氣體通入該培養藻液。
10.如權利要求1所述的藻類培養系統，其特徵在於，所述該底部盛液培養槽的底部中心為一最低點。
11.如權利要求10所述的藻類培養系統，其特徵在於，所述該流體循環裝置連接於該最低點。
12.如權利要求1所述的藻類培養系統，其特徵在於，所述該底部盛液培養槽為V形。
全文摘要
一種藻類培養系統，是用以使培養藻液循環流動，其包含有底部盛液培養槽、培養裝置及流體循環裝置，底部盛液培養槽容置有培養藻液，培養裝置設置於底部盛液培養槽的上方，流體循環裝置是抽取底部盛液培養槽的培養藻液，並持續地將培養藻液通入培養裝置，使培養裝置內的培養藻液溢流至底部盛液培養槽。
文檔編號C12M3/00GK1982434SQ200510134478
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月15日 優先權日2005年12月15日
發明者盧文章, 楊淑梅 申請人:財團法人工業技術研究院