[发明专利]一种在宽广水域漂浮的大型光生物反应器

权利要求书

1.一种在宽广水域漂浮的大型光生物反应器，用于在海洋/湖泊/水库中培养微藻，其特征在于，其包括漂浮在水面的载物漂浮平台和悬挂在该载物漂浮平台下方的微藻培养装置，所述微藻培养装置浸没在水中；

微藻培养装置为顶面开放、四周和底部均为封闭膜的培养箱，微藻细胞被接种和培养在培养箱中；培养箱内设有人工光源和营养供给装置；载物漂浮平台上设有向营养供给装置提供营养的储槽。

2.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述载物漂浮平台上设有供电装置，该供电装置连接公共电网，所述供电装置向人工光源和营养供给装置提供电能；或者所述载物漂浮平台上设有电能储存装置，和风能发电装置、太阳能发电装置、波浪发电装置中的一种或几种发电装置；所述电能储存装置向人工光源和营养供给装置提供电能；所述人工光源、营养供给装置悬挂连接在所述载物漂浮平台下方。

3.根据权利要求2所述的光生物反应器，其特征在于，所述培养箱内还设有二氧化碳供气装置，所述供电装置或所述电能储存装置向二氧化碳供气装提供电能；二氧化碳供气装置悬挂连接在所述载物漂浮平台下方；所述二氧化碳供气装置包括二氧化碳分布器，其位于所述培养箱底部；所述二氧化碳分布器上设有若干气孔，所述二氧化碳分布器通过输气管道连接至载物漂浮平台上方的气源；所述输气管道在竖直方向上布置，所述二氧化碳分布器沿着所述培养箱底部横向设置；其中所述输气管道为可伸缩管道，从而调节二氧化碳分布器在水面以下的深度。

4.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述营养供给装置包括液体泵、营养输送管和设于该营养输送管上的开孔/喷头；所述营养输送管的数量为多根，分散地设在所述培养箱中靠中间的位置；所述喷头为旋转喷头/固定喷头，以分散营养供给装置所释放的营养物质；该营养输送管浸没在海水中的长度为可调。

5.根据权利要求4所述的光生物反应器，其特征在于，所述营养供给装置还包括多个营养物质浓度检测器，分散地设在所述培养箱内的不同位置和深度；所述载物漂浮平台上设有控制器，所述控制器根据所述营养物质浓度检测器检测的营养物质浓度，启动或关闭所述营养供给装置的液体泵，以启动或关闭营养物质的释放。

6.根据权利要求2所述的光生物反应器，其特征在于，所述人工光源包括发光组件和防水透光套管，所述防水透光套管套在该发光组件外部，所述人工光源包括若干根发光组件；所述发光组件连接至电能储存装置；所述人工光源产生的光强、波长、以及光照周期均为可调；在载物漂浮平台上设有智能光源调节器、在培养箱中不同深度设有光强感应器，借助光强感应器和智能光源调节器，可以自动调节人工光源的发光组件的发光强度、波长、光质、发光时长和光暗周期。

7.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述载物漂浮平台下方设有声呐装置，声呐装置浸没在水中，用于驱赶鱼群，避免鱼群破坏微藻培养装置的结构。

8.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述载物漂浮平台下方铰接若干根绳索，在绳索下方悬挂连接配重块，所述绳索和配重块组成了培养箱的骨架结构，以维持培养箱的体积和形状；或者所述载物漂浮平台下方铰接若干刚性材质的竖向支架，竖向支架之间连接横向支架组成培养箱的骨架结构，以维持培养箱的体积和形状；所述绳索的长度为可调节，所述封闭膜为无孔的柔性膜。

9.根据权利要求1或8所述的光生物反应器，其特征在于，在所述培养箱外部还设有防护笼，避免鱼群或大型水生动物破坏微藻培养装置的结构；所述光生物反应器的培养箱为六面体形，其体积为长1-100m*宽1-100m*高1-100m或者等效体积与该六面体形相当的圆柱体形，椭圆体形或者等效体积与该六面体形相当的不规则几何体形。

10.根据权利要求1所述的光生物反应器，其特征在于，所述载物漂浮平台上设有泵；当培养箱中微藻已生长成熟且培养箱中的营养物质已消耗完成时，所述泵被启动以将培养箱内的藻液泵入外部水体中喂养鱼类；或者所述载物漂浮平台上设有离心/过滤浓缩藻液的设备，将浓缩藻液泵入外部水体中喂养鱼类、贝类、虾类或浮游动物。