[发明专利]一种微藻氧吧介导的空气净化装置

说明书

技术领域

本发明属于家庭、办公及室内公共场所空气净化技术设备领域，特别涉及一种利用微藻氧吧介导的新型空气净化装置的开发。

背景技术

随着社会的发展和科学的进步，人们对生活、办公、公共场所等室内空间的空气质量要求越来越高，特别是近年来中国多地出现的雾霾天气，空气污染日趋严重，严重威胁人们的健康，因此急需开发一种安全、高效的空间环境气体净化装置。一般的空气污染物包括可吸入颗粒物、甲醛、苯系物、挥发性有机化合物（VOCs）、一氧化碳（CO）、臭氧(O₃)、病毒、细菌和真菌以及其他过敏源。当前去除这类空气污染源常用的方法包括：活性炭吸附法、过滤法、光催化法、离子净化法等等。但这些方法均存在着这样或那样的缺陷：例如，活性炭吸附法只能在短时间内吸附一定的细菌、尘土及有害气体，容易饱和，不易再生利用；过滤法对有害气体没有作用，且使用成本高。

微藻作为一种极为重要的光合作用的微生物，具有生长周期短、光合效率高、抗逆性强和吸附强度高等特点，其二氧化碳（CO₂）固定效率为一般陆生植物的10-50倍且能吸附空气中大量悬浮颗粒物、重金属等及保持空气湿度。此外，它还可以吸收转化空气中大量的二氧化碳（CO₂）产生大量氧气，并合成油脂，通过收集加工可提炼成生物柴油，供汽车、火车作为动力燃料，进一步加工还可作为航空燃料，供飞机使用。因此利用微藻的光合效率高、生长速率快、抗逆性强及吸附强度高等特点，进行空气中CO₂和其他有毒有害气体及固体的吸附固定，吸附空气中的其他悬浮物及保持环境湿度，生产大量新鲜氧气等是解决由环境污染、大气温室效应等导致的一系列环境问题非常有前景的一项低成本高效率的新技术，而且在工业废气回收及空气中CO₂ 浓度及其它污染物控制等方面也具有非常广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有空气净化技术及设备的不足，提供一种既能净化空气和保持空气湿度，又能释放纯净氧气的一种微藻氧吧介导的空气净化装置，从而确保过滤后的空气新鲜无污染。

本发明的技术方案是：一种微藻氧吧介导的空气净化装置，在机壳上开设进风口和出风口，在出风口处安装风扇，在所述机壳内设有1个或多个微藻过滤器，促进微藻光合自养的生长光源，促进微藻生长的水槽和水泵；将微藻引入到中间介质上，通过循环喷淋、生长光源等培养条件的控制，使微藻贴壁成长，从而形成所述微藻过滤器，微藻过滤器设置在进风口到出风口的通道上。微藻过滤器可以为1个、2个、3个或3个以上。

上述方案中，所述生长光源设置在微藻过滤器的上方，所述水槽和水泵设置在微藻过滤器的下方。

上述方案中，在所述机壳内、进风口到出风口的通道上还设有：活性炭过滤器、不同孔径滤膜过滤器、UV光过滤器、UV灭菌灭病毒器，选择其中之一或其组合。

上述方案中，所述微藻过滤器的中间介质是网状、条状或中空多孔的结构，其材料包括但不限于：泡沫塑料、麻布、尼龙，铝制、铁制、铜制、不锈钢等金属，纤维素、半纤维素、木质素等可再生材料。

上述方案中，将微藻引入到中间介质上和微藻过滤器形成的步骤包括：(1) 微藻的转接和培养：将生长的微藻藻菌接种至生物反应装置中，在微藻培养基中光照培养，微藻细胞包括对数生长的早期、中期和晚期以及稳定期的前期、中期和晚期的微藻细胞；（2）微藻干粉的制备：将步骤(1)藻液通过物理或化学方法进行浓缩，低温干燥，制成干粉；（3）培养液的制备：取出浓缩培养基，其与水按1:80-200比例稀释，制备成培养液，然后倒入水槽中；（4）微藻过滤器的形成：取出步骤(2)的微藻干粉，按0.1 g微藻干粉加入50-250mL浓缩培养基的比例，将微藻干粉加入到水槽的培养液中，然后打开生长光源，开动水泵，让水槽中微藻干粉和培养液在中间介质上循环喷淋并充分吸附固定到中间介质上，微藻细胞会快速分裂生长，并在中间介质上继续贴壁生长，微藻达到一定浓度后会在光合自养条件下继续生长形成微藻过滤器。

上述方案中，所述步骤(1)的微藻包括但不限于：Chlorella sp.,Cylindrotheca sp., Diatom, Nitzschia sp., Schizochytrium sp.,Dunaliella, Scenedesmus sp.,Nannochloris sp., Chlamydomonas sp., Tetraselmis sp., 或Eudorina sp.。