一种基于光媒介的水下微藻增氧装置制造方法
【专利摘要】本发明是一种水下光能微藻增氧装置。其形状可以为被微藻覆盖的圆柱状、平板状、网格状等立体透明结构，通过输入电能或光能点亮整个结构，并能调整光照的强度和频率；根据微藻的种类、表面覆盖物厚度和要求的增氧速率来调整光强和频率，达到提高水体溶解氧浓度以及控制水体氮磷等可溶性污染物含量的目的。该装置的表面通过预覆盖单一种类微藻或多种微藻以形成强势生长区，也可以在对微藻种类要求不高并且不影响水中其它动植物生长时直接将装置放入水体使用。所以，本装置是水产养殖领域，尤其是工业化养殖领域的重要设备，可以有效提高水体溶氧量含量，降低水中污染物浓度，增加虾类的食物供应，防止病害蔓延，并大幅度降低能耗。
【专利说明】一种基于光媒介的水下微藻增氧装置
【技术领域】
[0001]本发明属于生物绿色环保节能技术、生物饵料技术、生物水处理和生物病害防治技术，主要用于水产养殖领域。
【背景技术】
[0002]随着水产养殖业的蓬勃发展，高产、高密度养殖比例的迅速提高，养殖水体的污染也日益严重，养殖水体常因池中残饵、水生生物排泄物及尸体等的腐烂、分解，引起水质恶化，使水中营养元素氮、磷等发生非正常变化并产生有害物质，如氨氮、亚硝酸盐等，引起鱼、虾等养殖对象发病，甚至死亡，严重阻碍了我国水产养殖业的发展。该现象主要在夜间发生，且业界除了昼夜开机械式增氧机外并无良策。机械式增氧机耗能巨大，且增氧范围不稳定。目前，利用光电控制技术通过人工控制微生物生长进行水质处理的研究是近几十年来兴起的新的水质处理技术和方法，主要集中在研究藻类、细菌以及真菌中的酵母等对水质的处理上。在水产养殖上的水质净化目前主要采用抛洒化学制剂和微生物制剂方法。本发明所提及的以光电方式控制微藻生长速度以实现增氧和除污的设备并无先例。
【发明内容】
[0003]本发明的支撑结构使用防水透明材料，内置光源，均匀分布。该发明形状为圆柱状和平板状等，其发光体截面示意图如图1，其单元外形分别如图2、图3和图4所示。实际应用中可以由多个圆柱 状装置或平板装置组成立体网状系统，如图9所示。该装置具有一层透明或半透明的表面覆盖层或套筒，该覆盖层的表面为微藻培养和生长面，可以为针状、网状和须状覆盖物，分别如图5、图6、图7和图8所示。能量输入为光能和电能。光照强度可以调节，从而改变增氧和净化强度。光源可以是可见光，也可以是单色光，其光谱长度可以调节。
[0004]该系统耗能低，比传统机械式增氧节能99%以上；气泡小，分布面广，易溶于水，供氧和除污功能稳定，适合24下小时不间断工作；便于安装和操作，直接将装置放入水底或悬置于水中即可；可以去除可溶性污染物，这是一般过滤系统无法实现并困扰水产养殖的一个难点；便于日常维护，可直接清洗装置表面或更换外套管来完成维护；系统的副产品微藻本身即为水产品如虾类的食物，可以减少饵料投放，提高产量，增加效益；微藻自身生长所产生的分泌物可以抑制危害对虾等水生物生长的病毒或细菌，因此减少虾类等的患病几率，提高产量。
[0005]本发明利用水中藻类在光合作用下释放氧气和生长繁殖中消耗大量氮、磷、亚硝酸盐等物质的特点，可以应用于水产养殖业中，作为一种辅助增氧和水质净化设施，能有效降低水产养殖成本和养殖风险。本发明成本较微生物制剂低，增氧和水质净化效果明显，并且可以重复使用，维护方便。本发明是综合生物、微生物、物理、化学和电子等多种学科先进技术的新型装置，小的可用于高级鱼缸的生命维持系统，大的可用于大型工业化养殖系统或大田水产养殖系统。本发明可以使水体的氧气代谢摆脱夜里两点到早上六点间的氧债高发期，避免微生物在夜里消耗氧气带来的水底水质恶化，通过简单的装置和微弱的能量消耗达到增氧、除污、调整饵料结构和水体微环境的目的。
[0006]所以，本装置是水产养殖领域，尤其是工业化养殖领域的重要设备。通过它可以人为地提高水体溶氧量含量，降低水中污染物浓度，增加虾类的食物供应，防止病害蔓延，并大幅度降低能耗。是综合生物、微生物、物理、化学和电子等多种学科先进技术的新型装置，小的可用于高级鱼缸的生命维持系统，大的可用于大型工业化养殖系统或大田水产养殖系统。
[0007]由于温度对藻类的生长也具有决定性的影响，本装置一般配备有温度计，以便在可能的情况下通过附加的温控系统将水温调整到合适的范围内使用。在温度无法调整的环境下，根据微藻的生长需要使用该发明，不然装置的增氧和除污效果会无法保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1多种结构的发光体截面示意图；
[0009]图2圆柱状装置示意图；
[0010]图3平板状装置示意图；
[0011]图4针状覆盖物示意图；
[0012]图5微藻套管-针状覆盖物示意图；
[0013]图6微藻套管一 须状覆盖物示意图；
[0014]图7微藻套管一网状覆盖物示意图；
[0015]图8微藻套管-板状覆盖物示意图。
[0016]图9立体管状微藻覆盖结构系统示意图
【具体实施方式】
[0017]1、将该装置放入养殖水体，观察水温。表层套筒既可以是干净的，也可以在表层预植部分藻类再放入水中。
[0018]2、在水温合适时，装置加电或光，打开控制器，选择合适光照强度，开始工作。
[0019]3、可以随时停止能量输入；装置不必取出水面；重新使用时打开能量输入即可。
[0020]4、一般情况下如局部澡层脱落不需维护。如果维护，可关掉电源或光源，从水中取出装置，将发光体和表层覆盖物拆离，清洗表层或更换套筒，然后组装起来，即可完成维护工作。如果发光体体表有机械损伤，应即更换。
[0021]5、表面预植微藻的方法:可以把套筒或结构本身置于充满微藻的恒温溶液中，给以稳定的光照，待表面变色可用。
【权利要求】
1.该微藻覆盖增氧结构为圆柱状、平板状或网格状发光体为基底的微藻生长装置。
2.以上结构可根据用途与容器要求，组合为复杂微藻培养结构。
3.光源的特点为光照强度可以调节，可以是可见光，也可以是单色光，光源的光谱可以进行调节；通过光强和光谱的调整结合微藻种类对放氧量和微藻生长速度进行调整。
4.能量输入为光能或电能，通过光强或电功率控制调整水中的溶氧或氮磷含量。
5.该装置一般在表层进行优势藻类预吸附后使用，也可自然依附；藻类为绿藻、褐藻、娃藻和其它藻类 。
6.利用装置表层的吸附作用，进行微藻培养和悬浮物去除，并利用光合作用增氧。
【文档编号】C02F3/32GK103964574SQ201310034513
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月29日 优先权日:2013年1月29日
【发明者】郑西涛 申请人:上海摩西海洋工程有限公司