用固定的藻类或蓝细菌的生物质进行COSUB2/SUB生物封存的光生物反应器.pdf

根据本发明用于CO2生物封存的光生物反应器具有固定在胶囊(3)中的藻类或蓝细菌的生物质，所述胶囊(3)具有外包壳(4)。通过单独单个的光管(5)对藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)提供来自光源(6)的光。在光生物反应器中，胶囊(3)被气态大气环绕并且用培养基润湿并周期性地冲洗。光生物反应器的横截面是多面形或圆形。

1.  一种用固定的藻类或蓝细菌的生物质进行CO₂生物封存的光生物反应器，具有分成节段的封闭式结构，其特征在于所述藻类或蓝细菌固定在胶囊(3)中。

2.  根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于所述藻类或蓝藻的生物质的胶囊(3)具有外包壳(4)。

3.  根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于所述藻类或蓝藻的生物质的胶囊(3)的直径为5mm至40mm。

4.  根据权利要求2所述的光生物反应器，其特征在于所述胶囊(3)的外包壳(4)具有孔。

5.  根据权利要求4所述的光生物反应器，其特征在于所述藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)的外包壳(4)具有直径为5μm至100μm的孔。

6.  根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于通过光管(5)对所述藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)供应来自光源(6)的光。

7.  根据权利要求6所述的光生物反应器，其特征在于单独单个的光管(5)从所述光源(6)通向每个藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)。

8.  根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于所述光生物反应器节段中的藻类或蓝藻的生物质的胶囊(3)自由地位于穿孔网格(2)上。

9.  根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于所述藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)被气态大气环绕。

10.  根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于所述藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)用培养基润湿。

11.  根据权利要求10所述的光生物反应器，其特征在于所述藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)用所述培养基周期性地润湿和冲洗。

12.  根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于所述光生物反应器的横截面为多面形或圆形。

用固定的藻类或蓝细菌的生物质进行CO₂生物封存的光生物反应器
技术领域
本发明的目的是用固定的藻类或蓝细菌的生物质进行CO₂生物封存(biosequestration)的光生物反应器。
背景技术
光养藻类使用来自太阳光或人造光的能量，通过光合作用，将大气CO₂转化为构成其建造材料的有机化合物。对于进行光合作用和产生藻类生物质，需要充分获得光和CO₂。此外，培养的pH值和温度，以及反应器的类型，开放式或封闭式，都是重要的参数。
由于全球过量的CO₂排放到大气中，并且需要对来自不同来源的CO₂进行强化且革新的封存以便保护人类生存环境和防止温室效应，因此一直在不断地研究用于将CO₂结合到生物质中的有效方法，以保持自然界的生态平衡。
本研究的一个方向针对光生物反应器，并且具体地针对封闭式光生物反应器，其中，在控制下进行藻类或蓝细菌的培养，其能够将CO₂结合到它自身的生物质中。封闭式光生物反应器的各种结构允许对光强度和暴露时间、培养的pH值和温度、以及选定的藻类或蓝细菌菌株的培养物的纯度和寿命进行监测和控制。
光生物反应器在本领域是已知的。
文件DE102007035707公开了水污染物的氧合与吸收方法，其包括培养微藻、将其固定在直径为0.1～5mm的稳定的藻酸盐类包壳中。包括微藻和生理溶液的藻酸盐类球体另外地放置在孔径在0.5-50μm范围内的透明多孔膜中。将具有藻酸盐类球体的膜放置在供应有污染水的光生物反应器中。光生物反应器装配有两个LED光源。
根据美国专利申请US20080286857，已知一种多功能气升式生物反应器，其包括圈裹(entrapped)在聚合球体以便吸收气体(挥发性有机化合物)或气味的细胞，其中生物反应器装配有喷洒装置。
根据另一个美国专利申请US5073491A，已知一种用于在气升式 生物反应器中培养细胞的方法，其中培养的细胞固定在藻酸盐基球体中。
中国申请CN101240270公开了具有固定的细胞的藻酸盐类胶囊及其制备方法。
日本申请JP3112481公开了用于培养藻类的装置，其包括培养室、转篮和光学纤维束。气态二氧化碳和太阳光通过旋转转篮的方式均匀地递送至培养室中。
例如，根据PL213167B1已知在具有藻酸钠的胶囊中固定微生物细胞的方法。
DE102007035707A1涉及在水净化过程中使用固定的藻类生物质的可能性，主要用于水产业。提出将选定的微藻放置在聚合包壳中并且使用这种类型的结构用于对主要来自鱼类养殖系统的水进行生物过滤。固定的藻类生物质的功能是从水中去除污染物，其中藻类生物质浸在液体中。其中提出用于水生物过滤的系统。包含在该文件中的信息可以不构成开发从废气中去除二氧化碳的技术的基础。
US5073491描述了在气升式反应器的藻酸盐床中产生细胞的方法。两种解决方案唯一的共同特征是在藻酸盐凝胶中固定细胞。然而，使用藻酸钠作为不同类型生物形式的载体已经公知很长时间。
基于使用藻类生物质进行二氧化碳生物封存的系统中的已知技术解决方案包括开放式生物反应器或封闭式生物反应器，其中藻类生物质放置在水溶液中，以工业规模操作的设施的观点而言，不能实现令人满意的CO₂去除结果。除其它外，这是由于二氧化碳在水中溶解的现象，这可导致pH值降低，即培养基酸化至低于藻类或蓝细菌生长和生命所需的水平。基于使用藻类或蓝细菌的生物质的传统系统的运行效率还因水培养基抑制光透射而受限制，这降低生物质的生长速率以及CO₂去除效率。出于这些原因，已知的藻类系统可引入少量含二氧化碳的气体或者它们需要非常大的表面(如开放式池塘)或容积(封闭式光生物反应器)。去除CO₂的效率进一步受这些有机体的引入水环境的氧气和二氧化碳形式的气态代谢产物在环境中的形成和累积所限制。
发明内容
本发明的目的是创建一种用于从烟道气和废气中去除CO₂的新结构装置，所述烟道气和废气来自不同的工业领域，例如来自食品工业、来自酵母制造过程、生物气制造系统、液态和气态燃料燃烧系统、烃加工技术。根据本发明的溶液允许从高CO₂浓度的气体中有效去除二氧化碳。同时，所述装置特征在于相对于目前使用的使用CO₂生物封存工艺的溶液显著更低的容积。
本发明由于其结构推定通过将藻类或蓝细菌的生物质固定在胶囊中而实现非常高浓度的藻类或蓝细菌的生物质。这消除了由引入高CO₂浓度的废气引起的降低pH值的现象，即藻类或蓝细菌生长环境的酸化现象。
用于将光引入藻类或蓝细菌胶囊中的系统的特征在于，由于由水吸收光能的现象引起的损失较低，其使用程度较高。由于含二氧化碳的气体的周期性供给，将藻类或蓝细菌的气态代谢产物转移并去除到技术系统之外，从而消除这一因素对CO₂结合过程的不利影响。对培养基周期性地引入高浓度营养物质有助于其更好的使用，并且所使用的冲洗过程允许将过量生物质系统性去除到装置之外。
在本技术过程中获得的生物质可用于各种目的，主要作为动物饲料(鱼类的食物、浮游动物的培养基)、肥料和用于电力行业(生物气系统的基质、生物油的来源)。
本发明的目的是一种用固定的藻类或蓝细菌的生物质进行CO₂生物封存的光生物反应器，其特征在于藻类或蓝细菌固定在胶囊中。
优选地，胶囊具有外包壳(envelope)，其具有直径为5μm至100μm的孔。
优选地，胶囊的直径为5mm至40mm。
优选地，光由光源通过光管提供至胶囊。
优选地，单独单个的光管从光源通向每个胶囊。
优选地，光生物反应器节段(segment)中的胶囊自由地位于穿孔网格上并且被气态大气环绕。
优选地，胶囊用培养基润湿，优选周期性地润湿和冲洗。
根据本发明的光生物反应器的横截面优选为多面形或圆形。
附图说明
根据本发明的目的示于附图中，其中
图1为光生物反应器的整体图，
图2为由一个节段构成的光生物反应器的图，
图3为多面形光生物反应器的截面图，并且
图4为圆形光生物反应器的截面图。
具体实施方式
通过两种不同方法由藻类或蓝细菌的生物质形成胶囊。第一种方法涉及穿孔凝胶包壳的使用。使用微筛对从培养中获得的藻类或蓝细菌的生物质进行筛选，使得藻类或蓝细菌的尺寸与凝胶包壳中开口的尺寸相对应。使选定的生物质浓缩并脱水至8％-15％的干物质水平，这允许获得可成形的塑料物质。然后形成接近直径在4.5mm至约40mm范围内的球体的形状。向如此形成的藻类和蓝细菌的生物质中引入直径为0.7mm至3.0mm的光管。如果胶囊的直径不超过15mm，则可使用端部无光束散射材料的光管，而如果直径较大，则对光管的端部装配光束散射材料，所述光束散射材料由丙烯酸物质或玻璃制成，直径至少是光管直径的2倍。然后，对所形成的藻类或蓝细菌的生物质覆盖胶凝剂，例如，藻酸钠。为了使包壳多孔且孔径为5μm至100μm，胶凝剂添加有孔形成材料，所述孔形成材料在溶解和冲洗时会产生期望直径的孔。对于喜欢甜味的藻类或蓝细菌，提出晶体大小与期望孔的大小相对应的结晶葡萄糖。对于喜欢咸味的藻类或蓝细菌，可以为葡萄糖或结晶氯化钠。由于保持所形成的包壳的机械强度，孔形成材料相对于胶凝剂的量不超过40％体积。孔形成材料在添加到胶凝剂之后1至5小时溶解。
形成胶囊的第二种方法涉及藻类或蓝细菌的生物质的冷凝和脱水，以获得5.0％至10％的干物质。然后，将藻类或蓝细菌的生物质引入由塑料材料形成的多孔且开口为5μm至100μm的包壳中。应当注意，使意在于冷凝和脱水之前引入包壳中的藻类或蓝细菌关于其尺寸进行筛选，并且其尺寸须等于或稍大于胶囊包壳中的孔径。用藻类或 蓝细菌的生物质填充包壳之后，引入直径为0.7mm至3.0mm的光管。因此，在塑料包壳的情况下，如果胶囊的直径大于15mm，管端部以散射丙烯酸或玻璃材料结束。散射材料的直径是光管直径的2倍。将经其引入生物质和具有散射材料的光管的开口用可移除的密封材料封闭，以允许容易的移除并且允许在过量的藻类或蓝细菌的生物质流出的情况下再次进行填充胶囊的工序。
根据本发明的光生物反应器具有如下的结构：
光生物反应器装置的外壳(1)具有塔罐的形状，其由隔板分成一至几百节段。分隔隔板为穿孔网格(2)，藻类或蓝细菌的生物质以胶囊(3)的形式放置于其上，所述胶囊(3)的横截面直径为5mm至40mm。对胶囊直径、气体类型、藻类或蓝细菌的类型、胶囊层数、光强度等的选择是决定性的。
胶囊(3)的外包壳(4)由孔径为5μm至100μm的多孔材料制成，这允许过量的藻类或蓝细菌的生物质流出胶囊(3)。外包壳(4)可在预先以胶囊形式形成的藻类或蓝细菌的生物质上生成，例如通过用凝胶物质涂覆或通过将藻类或蓝细菌的生物质引入到所制备的例如以穿孔塑料材料的形式的外包壳(4)中。向胶囊(3)中藻类或蓝细菌的生物质内部，引入光管(5)，所述光管(5)的端部以光散射材料制成的末端(21)结束，该光散射材料制成的末端(21)在外包壳(4)的方向上贯穿胶囊(3)。光管(5)的第二端部与光源(6)连接。
在最低穿孔网格(2)下方，在光生物反应器装置的外壳(1)中，存在用于含CO₂气体的管道入口(7)，其连接至泵(8)，所述泵(8)从含有CO₂的储罐(9)运送具有CO₂的气体。
在装置的外壳(1)的顶置(overhead)保护中，安装了用于气体的出口管道(10)。
喷洒器喷嘴(11)位于胶囊(3)中的藻类或蓝细菌的生物质上方并且与培养基供给泵(12)和培养基罐(13)连接，并且与冲洗泵(14)和具有净化水的储罐(15)连接。
储罐(15)通过管道(22)与用于过量藻类或蓝细菌的生物质的分离罐(16)流动连通。
出口管道(17)从光生物反应器装置(1)的底部将过量的藻类或 蓝细菌的生物质排出至用于过量藻类或蓝细菌的生物质的分离罐(16)并且该过量的生物质进一步通过具有阀(18)的排出管道(19)排出到光生物反应器之外。
所形成的藻类或蓝细菌的生物质(3)具有直径为5mm至40mm的胶囊的形状并且覆盖有穿孔直径为5μm至100μm的外包壳(4)。外包壳(4)为凝胶物质层或由穿孔塑料涂料形成的层的形式。
用藻类或蓝细菌的生物质内的单独的光管(5)将光供应至每个胶囊。向胶囊(3)中的藻类或蓝细菌的生物质内，周期性地引入含CO₂的气体以及从喷洒器喷嘴(11)从顶部周期性地供应的液体培养基。
周期性地从顶部冲洗所产生的过量藻类生物质，导向分离罐(16)并通过排出管道(19)排出到光生物反应器之外。
来自光源(6)的光通过光管(5)连续地供应至所形成的胶囊(3)形式的藻类或蓝细菌的生物质。光源(6)可为太阳光或300nm至800nm不同光波长的光发生器。
将累积在罐(9)中并由泵(8)运送的含CO₂气体的一部分周期性地引入光生物反应器外壳(1)罐中。当运送含CO₂的气体时，其经由外包壳(4)穿透胶囊(3)形式的藻类生物质，从藻类生物质中转移气态代谢产物，所述代谢产物通过用于气体的出口管道(10)排出。
当泵(8)完成其运行时，泵(12)开始运行，经其将液体培养基从培养基罐(13)运送至喷洒器喷嘴(11)。培养基流经包壳(4)的外表面并且渗透到胶囊(3)中的藻类物质中，与供应的光能和CO₂结合，促进藻类生物质的增加。藻类生物质从胶囊(3)经由穿孔的外包壳(4)逸出并且当用冲洗泵(14)从储罐(15)泵送液体时，被液体周期性地冲洗。该液体在分离罐(16)中预先分离过量藻类生物质之后获得，所述过量藻类生物质与冲洗液体一起，从光生物反应器装置外壳(1)的整个体积中，通过出口管道(17)，流向所述分离罐(16)。在周期性打开阀(18)之后，将冷凝的过量藻类生物质通过管道(19)去除到光生物反应器之外，并且未使用的液体介质和液体代谢产物的混合物通过流出管道(20)部分地流出到光生物反应器之外并且通过冲洗泵(14)泵送，部分地返回再循环中。
实施例1
以实验室规模制备光生物反应器装置。进行实验以确定其有效性。光生物反应器装置的外壳1为透明塑料的管。光生物反应器的外表面覆盖有太阳光或人造光(主要在实验室中)不能透过的暗膜。可以移除膜以观察胶囊的状况和光生物反应器装置外壳1内的情况。光生物反应器装置外壳1的内部尺寸分别为：直径30mm，高度1000mm。目径为5mm的支承网格2设置在光生物反应器装置外壳1的下部基座上方50mm的高度。外壳的下部基座浸在容量为1dm³的罐16的水表面下方15mm，过量水从所述罐16通过管道22流出到容量为1dm³的第二收集空器，即流出到储罐15。直径为5mm的管道形式的气体出口管道10位于光生物反应器装置外壳1的顶部，从中逸出的气体收集到tedlar袋中，从这里收集这些气体用于分析。通过气相色谱Agilent7980A的方式进行气体分析。装置外壳1上部的第二管道，与目径为2mm的穿孔塑料网一起，执行喷洒器11的功能，该喷洒器11与同时供给培养基和来自第二收集容器的冲洗水的管道连接。
放置在外壳1内的藻类生物质胶囊3的层的厚度为800mm。胶囊3的直径为8mm。为制备胶囊，使用Chlorellaprotothecoide藻类生物质，菌株SLYCP01，其来自体积为3m³的光生物反应器中自身的培养，同时被太阳光和人造光照射。在将胶囊放置在光生物反应器中之前，在目径为10μm的筛网过滤器上浓缩藻类生物质，然后在离心机上脱水。脱水后，藻类为塑料物质的形式。将其形成为胶囊3，涂覆大量藻酸钠。形成后，胶囊3的直径为8mm，并且向每个胶囊中引入光管5，在这种情况下，由于胶囊直径较小，所述光管的端部不以光散射物质结束。光管5的另一端部放置在光源6中，此处为人造光源，发射白光的灯。藻类胶囊3布置成松散的土堆(mound)。在外壳的下部，在支承胶囊3的穿孔网格2的下方，存在由泵8控制的CO₂管道入口7。气体由富含工业纯CO₂的大气空气构成，使得CO₂的浓度为25％v/v。在单独的罐13中制备藻类培养基并通过泵12供给。培养基和具有CO₂的气体的供给交替发生，每10分钟进行1分钟。胶囊一天冲洗一次。
通过测量输入气体中的CO₂浓度和输出气体中CO₂的量来确定装置中CO₂存留的有效性。CO₂的去除效率为约80％。
在典型的光生物反应器中，不可能使用这样高的CO₂浓度，因为快速发生水环境酸化的现象。对于高浓度的生物质，在示例性装置中，不发生酸化或pH值的降低，因为CO₂立即被藻类生物质使用。
在示例性反应器中获得的CO₂吸收的体积效率是其它光生物反应器的15倍。
实施例2
装置的外壳1由四侧壁、平的顶置保护和朝向流出开口倾斜2％的平底板组成。与从底板至顶置保护的内部尺寸相应的装置外壳的高度为5.1m，并且在横截面中内部尺寸分别为：长度2.5m，宽度1.0m。三个竖直壁是透明的真空隔绝的3mm玻璃。第四壁位于北侧。这是一个由耐酸钢制成的钢壁，具有厚度为80mm的绝热发泡聚苯乙烯。外壳的竖直壁水平地均分为各自0.2m高的20节段，并且分为各自高度为0.3m的两个端节段，即以顶置保护结束的上端节段和以平底板结束的下端节段。20节段的每一节段为独立的结构元件，其由与厚度为8.0mm的塑料穿孔网格2永久连接的绝热侧壁组成，该穿孔网格2布置在允许其滑动并且允许将网格移除到装置外壳之外以根据最高网格依次移动至最低网格的位置的规则周期性地改变其位置的导轨(guide)上。在网格的构造过程中产生的穿孔占据网格表面的60％并且开口的直径为10mm。穿孔网格的边缘的高度为50mm，其在移动网格时保护胶囊免于落下。对于每节段数量为32,000pcs的胶囊3以松散土堆的形式布置(在整个装置中，存在约640000个胶囊)，这促进过量藻类或蓝细菌的生物质的冲洗。土堆采取高度为150mm的包壳的形式，并且从网格的边缘土堆以2/1的比例增加。具有直径为25mm的凝胶包壳4的胶囊3在其内部包括直径为5mm的丙烯酸光散射物质，其连接至直径为1.5mm的光管5的末端。来自每个胶囊的光管5通过绝热侧壁通向波长为640nm、功率为200W的光源6，并与其固定。在高度为0.3m的上部节段中，在装置上部外壳上，即在生物反应器的顶置保护中，24个喷洒器喷嘴11永久地以全锥喷嘴的形式安装。喷嘴11确保用于冲洗的水或水与培养基分布在整个表面上。每个喷嘴与直径为25mm的压力管道连接，该直径为25mm的压力管道与直径为50mm的主管 道连接。所有管道固定于外壳1的顶置保护。然后，延伸至装置的外壳之外的50mm的主管道绝热并通过T形接头(tee)连接至具有止回阀的0.2kW功率的可浸水运送泵12，其效率为Q＝0.001m³/min，且提升高度为H＝10mH₂O。T形接头的第二端部与直径为50mm的压力管道连接并且通过止回阀14与0.5kW可浸水泵连接，其效率为Q＝0.01m³/min，并且提升高度为H＝30mH₂O。泵12位于体积为0.2m³的具有培养基的罐13中，并且放置在装置外壳1的最后、最高节段的高度处。两个泵12和14均具有确定每个泵的运行时间的控制器。对于泵12，采用0.5分钟的培养基泵送时间和10分钟的暂停时间。另一个泵14每6小时从储罐15中泵送水8分钟，并且仅培养基可以中断水的泵送。储罐的体积为0.5m³并且它为流动罐(flowtank)，在一侧与分离罐16连接，而在另一侧以直径为200mm的流出管道20结束，以排出过量的水，所述水在分离装置中的净化过程后，返回罐13并且用于制备具有矿物培养基的溶液。培养基的浓度是藻类或蓝细菌在传统的开放式培养罐中的培养过程中培养基含量的50倍。在燃烧生物气后，气体以约1000m³每天的量冷却至30℃的温度并且收集在体积为30m³的罐9中，并且周期性地每9分钟而进行1分钟向装置外壳1的下部节段的引入。来自罐9的烟道气以Q_g＝7.0m³/min的容积速率经直径为300mm的管道流动至鼓风机形式的气体运送泵8。鼓风机出口连接至设计为扩散器的CO₂管道入口，其在与装置的外壳1组合时，尺寸为矩形100mmx1500mm并且安装在最低穿孔网格2的下方100mm处。
此外，装置的气体出口管道10位于上部节段中的装置顶置保护中在钢外壳处，并且其是0.3m高和直径为0.5m的管道，其通过目径为5mmx5mm的钢网从顶部固定。
装置外壳1的底板由耐酸钢制成并且朝向出口管道17倾斜2％，经该出口管道17，所培养的藻类或蓝细菌的生物质以及同时含有未使用的培养基物质和在光合作用过程中产生的代谢产物的水溶液流出。
直径为200mm的出口管道17在其另一端部浸在体积为0.5m³的用于过量的藻类或蓝细菌的生物质的分离罐16中的水中，形成不允许引入装置的气体通过该管道排出的虹吸闭合。罐16与阀18一体化， 并且在其另一端部，安装直径为200mm的排出管道19，经其排出冷凝的藻类或蓝细菌的生物质，并且在一实施方式中，其导向约30kW农业生物气厂。
这种类型的设施中在有机基质的发酵过程中日产生的生物气的量为约100m³一天。
生物气的定性组成如下：
甲烷-66％v/v，
CO₂-33％v/v，
其它气体约1％v/v。
生物气在燃气锅炉中燃烧，并且产生的烟道气的量为约1000m³一天的水平，具有14％v/v的CO₂含量。日产生的二氧化碳的量为约30kgCO₂一天。
根据本发明装置中的二氧化碳生物封存的效率为80％并且导致CO₂以24kgCO₂一天的水平从烟道气中去除。填充有胶囊的装置的体积为约6m³，微藻生物质在胶囊中的浓度为22kgd.m./m³的水平。
装置中微藻的干物质的总量为约130kg。装置中藻类生物质生长的效率在8.2～8.6kgd.m./m³一天的范围内。
由于结合CO₂二氧化碳和使用递送至工业系统的营养物质，藻类生物质的总体生长在约50kgd.m.一天的范围内。
获得的微藻生物质将构成生物气厂的基质。
由50kg微藻干物质，可获得具有约70％甲烷含量的约25m³的生物气，这满足对于约25％有机基质的生物气厂的内部目的并且提供7.2kW水平的潜在的功率。
相比这下，在典型的开放式光生物反应器中，微藻生物质的浓度在约3kgd.m./m³的水平，相对于所提供的装置这是低7倍的值。此外，藻类生物质的生长速率在约0.25kgd.m./m³一天的水平。这表明，为获得一天50kgd.m.的藻类(这是一天去除24kgCO₂的先决条件)，在典型深度为0.3m的装置中，需要约600m²的表面。
附图标记列表
(1)光生物反应器的外壳
(2)穿孔网格
(3)藻类或蓝细菌的生物质的胶囊
(4)胶囊的外包壳
(5)光管
(6)光源
(7)CO₂管道入口
(8)气体运送泵
(9)CO₂罐
(10)气体出口管道
(11)喷洒器喷嘴
(12)培养基供给泵
(13)具有培养基的罐
(14)冲洗泵
(15)储罐
(16)用于过量藻类或蓝细菌的生物质的分离罐
(17)出口管道
(18)阀
(19)排出管道
(20)流出管道
(21)胶囊内光管的末端
(22)管道
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用固定的藻类或蓝细菌的生物质进行CO₂生物封存的光生物反应器，具有分成节段的封闭式结构，其特征在于所述藻类或蓝细菌固定在直径为5mm至40mm的胶囊(3)中。
2.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于所述光生物反应器节段中的藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)自由地位于穿孔网格(2)上。
3.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于所述藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)的外包壳(4)具有直径为5μm至100μm的孔。
4.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于通过光管(5)对所述藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)供应来自光源(6)的光。
5.根据权利要求4所述的光生物反应器，其特征在于单独单个的光管(5)从所述光源(6)通向每个藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)。
6.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于所述藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)被气态大气环绕。
7.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于所述藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)用培养基润湿。
8.根据权利要求7所述的光生物反应器，其特征在于所述藻类或蓝细菌的生物质的胶囊(3)用所述培养基周期性地润湿和冲洗。