管理光生物反应器废气的方法技术

本发明专利技术提供了一种在反应区中生长光养生物质的方法，其中，所述反应区包含反应混合物，所述反应混合物在暴露于具有光合活性的光照射时能够进行光合作用，其中，所述反应混合物包含在所述反应区中能够生长的光养生物质。所述方法包括：将至少一部分由工业过程排放的气态废料供应至所述反应区；将所述反应混合物暴露于具有光合活性的光照射，并使所述光养生物质在所述反应区中进行生长，其中，所进行的生长包括通过光合作用进行的生长；和调节由所述反应区排出的二氧化碳在烟囱和至少另一个排放点之间的供应的摩尔速率分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关申请的交叉引用本申请要求专利技术名称为“”的于2013年1月17日递交的美国临时专利申请61/753,711号和专利技术名称为“”的于2013年2月1日递交的美国临时专利申请61/759,656号的权益。上述申请的全部内容以引用方式并入本申请。
本公开涉及一种生长生物质的方法。
技术介绍
出于生产燃料源的目的，已经广泛实施了对光养(phototrophic)生物的培养。通过供应在光合作用中供光养生物消耗的二氧化碳，还将工业过程的废气用于促进光养生物的生长。通过提供用于此目的的废气，降低了对环境的影响，并同时产生了潜在有用的燃料源。然而，依然存在的挑战是如何使该方法更具有经济吸引力，从而将其并入现有设备中。
技术实现思路
—个方面提供了一种在反应区中生长光养生物质的方法，其中，所述反应区包含反应混合物，所述反应混合物在暴露于具有光合活性的光照射的时候能够进行光合作用，其中，所述反应混合物包含在所述反应区中能够生长的光养生物质。所述方法包括:将至少一部分由工业过程排放的气态废料供应至所述反应区；将所述反应混合物暴露于具有光合活性的光照射，并使所述光养生物质在所述反应区中进行生长，其中，所进行的生长包括通过光合作用进行的生长;和调节由所述反应区排出的二氧化碳在烟囱和至少另一个排放点之间的供应摩尔速率的分布。另一个方面提供了一种在反应区中生长光养生物质的方法，其中，所述反应区包含反应混合物，所述反应混合物在暴露于具有光合活性的光照射时能够进行光合作用，其中，所述反应混合物包含在所述反应区中能够生长的光养生物质。所述方法包括:将至少一部分由工业过程排放的气态废料供应至所述反应区;将所述反应混合物暴露于具有光合活性的光照射，并使所述光养生物质在所述反应区中进行生长，其中，所进行的生长包括通过光合作用进行的生长;从所述反应区排放废气;从由所述反应区排放的所述废气中分离出至少一种富氧产物;和使所述富氧产物接触燃料以进行燃烧。另一个方面提供了一种在反应区中生长光养生物质的方法，其中，所述反应区包含反应混合物，所述反应混合物在暴露于具有光合活性的光照射时能够进行光合作用，其中，所述反应混合物包含在所述反应区中能够生长的光养生物质。所述方法包括:将至少一部分由工业过程排放的气态废料供应至所述反应区;将所述反应混合物暴露于具有光合活性的光照射，并使所述光养生物质在所述反应区中进行生长，其中，所进行的生长包括通过光合作用进行的生长;从所述反应区排放废气;从由所述反应区排放的所述废气中分离出至少一种贫氧产物;和将所述贫氧产物供应至所述反应区。另一个方面提供了一种在反应区中生长光养生物质的方法，其中，所述反应区包含反应混合物，所述反应混合物在暴露于具有光合活性的光照射时能够进行光合作用，其中，所述反应混合物包含在所述反应区中能够生长的光养生物质。所述方法包括:将至少一部分由工业过程排放的气态废料供应至所述反应区;将所述反应混合物暴露于具有光合活性的光照射，并使所述光养生物质在所述反应区中进行生长，其中，所进行的生长包括通过光合作用进行的生长;从所述反应区排放废气;和将至少一部分排放的废气再循环至所述反应区。【附图说明】现在将通过以下附图描述本专利技术优选实施方式的方法:图1是实施所述方法的系统的实施方式的工艺流程图；图2A是实施所述方法的气体处理过程的子系统的实施方式的工艺流程图，显示了该子系统的单元操作的至少一部分。图2B是实施所述方法的气体处理过程的子系统的另一实施方式的工艺流程图，显示了该子系统的单元操作的至少一部分。图3是实施所述方法的系统的另一实施方式的工艺流程图；和图4是实施所述方法的系统的另一实施方式的工艺流程图。【具体实施方式】在整个说明书中提到“一些实施方式”意味着:结合一些实施方式而描述的特定特征、结构或特性不必然指代相同的实施方式。另外，特定特征、结构或特性可以以任何适当的方式相互组合。参考图1，提供了有利于执行在光生物反应器12的反应区10中生长光养生物质的方法的系统。反应区10包含在暴露于具有光合活性的光照射时能够有效进行光合作用的反应混合物。反应混合物包含光养生物质、二氧化碳和水。在一些实施方式中，反应区包含设置在水性介质中的光养生物质和二氧化碳。在反应区10中，设置光养生物质使其与二氧化碳和水均保持传质连通。“光养生物”是在接收光能量时能够在水性介质中进行光养生长的生物体，如植物细胞或微生物。光养生物是单细胞或多细胞生物。在一些实施方式中，例如，光养生物是已经被人工修饰或通过基因操纵被修饰的生物体。在一些实施方式中，例如，光养生物是藻类。在一些实施方式中，例如，所述藻类是微藻。“光养生物质”是至少一种光养生物。在一些实施方式中，例如，光养生物质包括超过一种光养生物物种。“反应区10”限定了光养生物质进行生长的空间。在一些实施方式中，例如，反应区中的压力是大气压。“光生物反应器12”是为光养生物质的生长提供适合环境的任何结构、布局、地面构造或区域。可通过提供使光养生物质利用光能生长的空间而作为光生物反应器12使用的具体结构的实例包括但不限于箱、池、槽、渠、塘、管路、管、沟和管道。所述光生物反应器可以为开放的、封闭的、部分封闭的、封盖的或部分封盖的。在一些实施方式中，例如，光生物反应器12是池，并且该池是开放的，在此情况下所述池易受的影响是不受控制地从周围环境接收物质和光能。在其他实施方式中，例如，光生物反应器12是封盖的池或部分封盖的池，在此情况下从周围环境接收物质至少部分地受到干扰。光生物反应器12包含含有反应混合物的反应区10。在一些实施方式中，光生物反应器12被构造为接收光养试剂供给(并且，在一些这些实施方式中，可选的是接收补充营养素)，并且还被构造为能够排放在反应区10内生长的光养生物质。在此方面，在一些实施方式中，光生物反应器12包含用于接收光养试剂和补充营养素供给的一个或多个入口，并且还包含用于回收或收获在反应区10中生长的生物质的一个或多个出口。在一些实施方式中，例如，将一个或多个入口构造为以周期性或间歇性的时间间隔暂时密封。在一些实施方式中，例如，将一个或多个出口构造为以周期性或间歇性的时间间隔暂时密封或实质密封。光生物反应器12被构造为包含反应混合物，所述反应混合物在暴露于具有光合活性的光照射时能够有效进行光合作用。还将光生物反应器12构造为在光生物反应器12内建立具有光合活性的光照射(例如，波长约400nm?700nm的光，可由太阳或其他光源发射)以暴露光养生物质。将反应混合物暴露于具有光合活性的光照射实现了光合作用和光养生物质的生长。在一些实施方式中，例如，所建立的光照射由设置在光生物反应器12中的人工光源14提供。例如，合适的人工光源包括可浸入水中的光纤或光导、发光二极管(“LED”)、LED带和荧光灯。可以使本领域已知的任何LED带都适用于光生物反应器12。对于可浸入水中的LED，在一些实施方式中，例如，能源包括对LED供电的另类能源(alternative energy sources)，例如风能、光电池、燃料电池等。在光生物反应器12内部或外部的荧光灯可用作备用系统。在一些实施方式中，例如，所建立的光来源于从光生物反应器12外部通过透射部件而透射的自然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在反应区中生长光养生物质的方法，其中，所述反应区包含反应混合物，所述反应混合物在暴露于具有光合活性的光照射时能够进行光合作用，其中，所述反应混合物包含在所述反应区中能够生长的光养生物质，所述方法包括：将至少一部分由工业过程排放的气态废料供应至所述反应区；将所述反应混合物暴露于具有光合活性的光照射，并使所述光养生物质在所述反应区中进行生长，其中，所进行的生长包括通过光合作用进行的生长；和调节由所述反应区排出的二氧化碳在烟囱或冷堆和至少另一个排放点之间的供应摩尔速率的分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·冈萨雷斯，S·C·马丁，M·科列斯尼克，
申请(专利权)人：池塘生物燃料公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA