光生物反应器装置和方法制造方法及图纸

提供了用于生产生物质和修复环境污染的光生物反应器装置和单元。所述生物反应器装置包括：(i)光生物反应器单元，其包括第一膜层和第二膜层，所述两个膜层被布置成使得所述第一膜层的至少一部分直接黏合到所述第二膜层的至少一部分以在所述第一膜层和所述第二膜层的非黏合部分周围形成限定边界，由此限定能够包含流体的所述光生物反应器单元，其中所述第一层和所述第二层中的至少一个是半透明的，并且其中所述第一膜层和所述第二膜层的至少一部分能够渗透气体。穿过所述第一膜层和/或所述第二膜层的氧气的渗透系数适当地不小于约100Barrer、典型地不小于约300Barrer、并且适当地不小于约500Barrer。所述光生物反应器单元还包括用于使所述流体能够循环通过所述单元的入口和出口端口。提供了包括所述装置的系统以及使用所述装置来生产生物质、修复废水以及去除大气污染物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光生物反应器装置和方法
本专利技术涉及光生物反应器装置，所述光生物反应器装置可以用于生成生物质并且辅助环境修复。这种装置还可以从环境中去除如二氧化碳和氧化氮等气体并且可以生成氧气。
技术介绍
由于全球远离依赖于基于矿物燃料的能源转变，因此生物质对于能源生成、化学品的生产和其它工业和环境应用变得越来越重要。源自于非食物来源的生物质特别受关注，因为它可能比其它类型的玉米和大豆等陆基农业生物质更快产生，并且一旦收获，可以对其进行处理(例如，通过发酵或提纯)来产生如生物柴油、乙醇、丁醇和甲烷(生物气)等生物燃料和/或产生珍贵的化学品和营养素。US2014/186909描述了一种由透明(或半透明)柔性聚合物薄膜制成的光生物反应器囊，所述光生物反应器囊被分为与流体分配结构连通的多个相邻通道。GB2339763描述了一种由透明材料制成的光生物反应器，所述光生物反应器包括具有入口和出口的柔性袋和限定多个导管的多个线性密封件。柔性袋由非渗透性塑料或聚合物制成。US2015/0230420涉及一种光生物反应器以及配备有这种光生物反应器的生物气单元，所述生物气单元将透明管道系统用于培养悬浮液的流通，所述透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光生物反应器装置，包括：(i)光生物反应器单元，其包括第一膜层和第二膜层，所述两个膜层被布置成使得所述第一膜层的至少一部分直接黏合到所述第二膜层的至少一部分以在所述第一膜层和所述第二膜层的非黏合部分周围形成限定边界，由此限定能够包含流体的所述光生物反应器单元，其中所述第一层和所述第二层中的至少一个是半透明的，并且其中所述第一膜层和所述第二膜层的至少一部分能够渗透气体，其中穿过所述第一膜层和/或所述第二膜层的氧气的渗透系数适当地不小于约100Barrer、典型地不小于约300Barrer、并且适当地不小于约400Barrer；以及(ii)用于使所述流体能够循环通过所述单元的入口和出口端口...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.01 GB 1521136.01.一种光生物反应器装置，包括：(i)光生物反应器单元，其包括第一膜层和第二膜层，所述两个膜层被布置成使得所述第一膜层的至少一部分直接黏合到所述第二膜层的至少一部分以在所述第一膜层和所述第二膜层的非黏合部分周围形成限定边界，由此限定能够包含流体的所述光生物反应器单元，其中所述第一层和所述第二层中的至少一个是半透明的，并且其中所述第一膜层和所述第二膜层的至少一部分能够渗透气体，其中穿过所述第一膜层和/或所述第二膜层的氧气的渗透系数适当地不小于约100Barrer、典型地不小于约300Barrer、并且适当地不小于约400Barrer；以及(ii)用于使所述流体能够循环通过所述单元的入口和出口端口。2.根据权利要求1所述的装置，其中基本上全部的所述第一膜层能够渗透气体。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述第二膜层能够渗透气体。4.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其中基本上全部的所述第一膜层和所述第二膜层都能够渗透气体。5.根据权利要求1到4中任一项所述的装置，其中穿过所述第一膜层和/或所述第二膜层的氧气的所述渗透系数适当地不小于约至少500Barrer、至少650Barrer、至少750Barrer、适当地至少820Barrer。6.根据权利要求1到5中任一项所述的装置，其中所述第一膜层和所述第二膜层的至少一部分能够渗透二氧化碳，并且所述膜对二氧化碳的渗透系数选自于以下各项：不小于至少1000Barrer、至少2000Barrer、至少2200Barrer、至少2500Barrer、至少2800Barrer、至少2900Barrer、至少3000Barrer、至少3100Barrer、至少3200Barrer、至少3300Barrer、至少3400Barrer、至少3500Barrer、至少3600Barrer、至少3700Barrer、至少3800Barrer、适当地至少3820Barrer。7.根据权利要求1到6中任一项所述的装置，其中所述第一膜层和/或所述第二膜层中的至少一个包括选自于以下各项之一的材料：硅酮、聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、氟硅酮以及有机硅酮。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)或其弹性体。9.根据权利要求1到8中任一项所述的装置，其中至少一个光合微生物包括在所述单元内。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述光合微生物选自于以下各项：红球藻属、雨生红球藻、小球藻属、自养小球藻、寻常小球藻、栅藻属、聚球藻属、长链聚球藻、集胞藻属、节旋藻属、钝顶节旋藻、极大节旋藻、螺旋藻属、衣藻属、莱菌衣藻、群动盖丝藻属、木氏藻属、拟甲色球藻属、眉藻属、蓝丝菌藻属、颤藻属、粘杆藻属、鞘藻属、微囊藻属、念珠藻属以及鱼腥藻属。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述光合微生物选自于盐生杜氏藻属和海洋聚球藻属。12.根据权利要求1到11中任一项所述的装置，其中所述光生物反应器单元进一步包括至少一个流动控制结构。13.根据权利要求1到12中任一项所述的装置，其中所述光生物反应器单元进一步包括至少一个生物支撑件。14.根据权利要求1到13中任一项所述的装置，其进一步包括辅助系统，所述辅助系统与所述光生物反应器单元流体连通。15.根据权利要求14所述的装置，其中所述辅助系统包括由以下各项组成的组中的至少一项：导管；贮存器；泵；阀；生物质分离器；照明系统；温度控制系统；传感器；以及计算机/CPU控制器。16.根据权利要求1到15中任一项所述的装置，其进一步包括多个光生物反应器单元。17.一种光生物反应器系统，包括：(a)至少一个光生物反应器单元，其包括第一膜层和第二膜层，所述两个膜层被布置成使得所述第一膜层的至少一部分直接黏合到所述第二膜层的至少一部分以在所述第一膜层和所述第二膜层的非黏合部分周围形成限定边界，由此限定能够包含流体的所述光生物反应器单元，其中所述第一层和所述第二层中的至少一个是半透明的，并且其中所述第一膜层和所述第二膜层的至少一部分能够渗透气体，其中穿过所述第一膜层和/或所述第二膜层的氧气的渗透系数适当地不小于约100Barrer、典型地不小于约300Barrer、并且适当地不小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利安·保罗·梅尔奇欧里，特瑞斯坦恩·戴尔，
申请(专利权)人：阿尔伯瑞亚有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB