專利名稱：可浸入水中的水生藻類培養(yǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明最主要涉及的是培養(yǎng)系統(tǒng)。更確切地說，本發(fā)明涉及培養(yǎng)藻類的浮池和方 法。
背景技術：
在供應不確定之時，這個世界正在經(jīng)歷對能源、食物和水日益增高的需求。如印度 和中國的國家中的大量民眾正在進行工業(yè)化，隨之而來的是人均資源利用加劇。這種加劇 會促使供給緊張并且惡化環(huán)境后果。在大量使用不可再生化石燃料時，能源的未來可持續(xù)性是令人懷疑的。預計已知 的石油儲備在持續(xù)降低，在一定程度上由于燃燒化石燃料造成的大氣CO2濃度升高導致的 全球變暖只會隨著其持續(xù)使用而加速。此外，增加的全球糧食需求使本來已經(jīng)貧瘠的供給 緊張。在世界上的許多地方，用于生產(chǎn)糧食的淡水缺乏，如海洋漁業(yè)的天然食物儲備被捕獲 起來要比其自身補充快。因此，需要可負擔的新能源和糧食資源?；诙喾N原因，化石燃料已成為全球優(yōu)選的能源。與替代品相比，它們的成本相對 較低。它們具有高能量密度，產(chǎn)生特定量的效果需要的質(zhì)量小。這使其可用于大型發(fā)電廠和 汽車和家庭中的個人應用?；剂系某晒σ褜е麓罅康娜蛲顿Y，包括用于勘探、鉆井、 運輸、精煉、分布和應用的。因此，理想的是可負擔的可再生資源分享化石燃料至少部分的 基礎設施和優(yōu)勢，而同時避免或扭轉(zhuǎn)其環(huán)境影響。生物燃料被許多人看成是化石燃料的可再生的替代品或補充，但是具有需要克服 的問題。生物燃料的實施例包括從玉米或甘蔗產(chǎn)生乙醇，從農(nóng)作物或垃圾產(chǎn)生天然氣和生 物柴油，和從藻類產(chǎn)生相同的東西。但是，到目前為止，沒有一種能夠在成本基礎上與化石 燃料競爭。此外，使用農(nóng)作物產(chǎn)生生物燃料弓I入了從糧食生產(chǎn)分流這些資源的機會成本。幾十年來已提議大規(guī)模使用藻類來作為食物和燃料的潛在供給(Richmond， 1986)。藻類的部分優(yōu)勢是其相對于傳統(tǒng)的地面作物的快速生長和簡單的營養(yǎng)需求。它們 不需要使用耕地，并且具有變化性，適用于淡水和咸水。盡管有這些優(yōu)勢，但是藻類未成為可觀的能源和食物資源。如美國國家可再生能
(United States National Renewable Energy Laboratory)的—yMi^ffifNt 物燃料的藻類的廣泛的幾十年的項目顯示(Sheehan，1998)藻類的一個主要問題是不能以 具有競爭力的價格產(chǎn)生大量藻類。藻類不能大規(guī)模地與化石燃料和傳統(tǒng)的作物農(nóng)作競爭，基于以下幾個原因因為藻類是水生的，它們必需大量的昂貴的水，安裝和維持保養(yǎng)藻類池的成本是過高的，
包括供C02和用于混合從而運轉(zhuǎn)高產(chǎn)率池的運轉(zhuǎn)成本是過高的，和從池子收獲藻 類的花費高。為了使培養(yǎng)藻類相對于傳統(tǒng)作物是具有成本效益的，必須減少或推翻以上列出的 大部分或所有不利于藻類的因素。預期推翻前三個因素會產(chǎn)生大量的藻類生物質(zhì)供給和收 獲和如將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為燃料的其它下游活動的革新。以往建立的成本有效地培養(yǎng)藻類的系統(tǒng)可被分為三個截然不同的類別，開放系 統(tǒng)、封閉系統(tǒng)和混合系統(tǒng)，所有都是在陸地上。這些系統(tǒng)是以培養(yǎng)物是否暴露于周圍環(huán)境來 為特征的。開放系統(tǒng)暴露，封閉系統(tǒng)不暴露，混合系統(tǒng)企圖集合每一個的最佳品質(zhì)。典型的開放系統(tǒng)是賽道池。其名稱來源于其與賽馬賽道相似。池子深度一般為幾 英尺，通常使用動力槳輪使培養(yǎng)物圍繞著賽道。槳輪混合池子。包括co2氣體、水和動力的 營養(yǎng)物的費用是這種設計的開放系統(tǒng)的部分主要運行成本。大量的固定成本，如安裝池子 和其下土地的成本，也促使運行開放系統(tǒng)的成本相對于傳統(tǒng)農(nóng)場過高。對于以上列出的成 本因素，開放系統(tǒng)四個因素都有，并且代表了以下比較的基本情況。有多種類型的封閉系統(tǒng)，其被發(fā)展用于嘗試提高產(chǎn)量并且降低成本地培養(yǎng)藻類。 這些嘗試之后的邏輯是，通過使用與環(huán)境污染隔離開來的良好的控制系統(tǒng)，可培養(yǎng)高產(chǎn)量 藻類種類而沒有其它種類的干擾，可優(yōu)化培養(yǎng)條件達到最高產(chǎn)量。將封閉系統(tǒng)的成本因素 與賽道類型的開放系統(tǒng)的比較，它們具有相同的問題，但是改變了它們之間的平衡。封閉系 統(tǒng)具有節(jié)水的可能性，因為在培養(yǎng)過程中它們蒸發(fā)少。但是，開放系統(tǒng)中的蒸發(fā)提供了冷卻 池子的機制，使用較少水帶來的成本節(jié)約會很容易地被冷卻培養(yǎng)物需要更多的能源抵消。 因為封閉系統(tǒng)是更加高度工程化的，封閉系統(tǒng)的安裝和維持保養(yǎng)成本會比賽道類型的開放 系統(tǒng)要高的多。最后，雖然封閉系統(tǒng)產(chǎn)量較高，但是運行成本會更高，降低甚至消除了較高 產(chǎn)量的任何潛在優(yōu)勢?；旌舷到y(tǒng)嘗試組合開放和封閉系統(tǒng)的最佳品質(zhì)從而實現(xiàn)經(jīng)濟競爭性。通常，小型 的封閉系統(tǒng)種植優(yōu)選的藻類種類，然后其被播種于大型的開放系統(tǒng)。通過使其相對尺寸較 小，封閉系統(tǒng)的較高的固定和運行成本被保持到最?。欢瑫r通過在其中播種足夠量的來 自封閉系統(tǒng)的藻類從而使優(yōu)選種類在池中占優(yōu)勢地位，開放系統(tǒng)的環(huán)境暴露風險被最小 化。大規(guī)模應用混合系統(tǒng)的問題是它們未針對以上列出的相對于傳統(tǒng)耕作的開放和封閉系 統(tǒng)的四個基本的成本劣勢；它們只是將其之間的這些成本最小化。它們未改變大規(guī)模產(chǎn)生 生物質(zhì)的傳統(tǒng)農(nóng)場超過現(xiàn)有藻類池設計的成本優(yōu)勢。雖然混合系統(tǒng)能夠以最低的價格生產(chǎn) 特殊產(chǎn)品，它們?nèi)圆荒芘c傳統(tǒng)農(nóng)場直接競爭。回到水生系統(tǒng)，已測試海洋播種從而在海洋的正常休耕區(qū)域誘導藻花作為全球變 暖的潛在緩和物(Jones，1997)。目標是把大面積區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)閮鬋02吸收體。如果碳排放 補償系統(tǒng)是位于其中某一位置的C02排放通過支付另外一處的吸收產(chǎn)生的補償被補償?shù)奈?置，經(jīng)濟收益是可能的。缺乏直接與傳統(tǒng)糧食作物競爭的大規(guī)模藻類培養(yǎng)系統(tǒng)是還需發(fā)展成本效益性的 藻類系統(tǒng)的最好證據(jù)。如果其具有，其會很快補充或取代現(xiàn)有的常規(guī)農(nóng)作物種植。

發(fā)明內(nèi)容
以其最常規(guī)的形式，本發(fā)明是可使大面積水域轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)藻類區(qū)的浮池(浮槽，
6浮箱，floating pond)。它以一定到基本不顯著的水平降低了藻類培養(yǎng)系統(tǒng)的分成成本。 它是以幾種結合的方式實現(xiàn)其的。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了水生藻類培養(yǎng)系統(tǒng)，或浮池。具有以水為基礎的 系統(tǒng)基本消除了水的成本并且消除了土地成本?？稍诤Ｑ蠡蛉我馄渌淖銐蛉菁{其的水體 中建立本發(fā)明的培養(yǎng)系統(tǒng)。環(huán)境水被用于填充池，如在海水情況下，并且提供多種營養(yǎng)。使 用水浮池避免了與其它應用競爭土地。此外，它避免了與如場地平整的與地理位置相關的 花費。在另外一個實施方案中，由低負重組件構建了水生藻類培養(yǎng)系統(tǒng)，例如管道和塑 料內(nèi)襯。因為該系統(tǒng)懸浮在水中，它具有其可由低負重框架組件和將該池與環(huán)境水隔離的 較低廉的組件，例如塑料內(nèi)襯，構造的優(yōu)勢。組件經(jīng)受的漂浮或浸入水中的狀況限制了其所 經(jīng)受的重量和脅迫，從而能夠使用不適合于地面安裝的材料和結構。用于浮池框架的管和 管道系統(tǒng)簡化了構造并且擴展為大型池。在一些實施方案中，該系統(tǒng)是可浸入水中的，從而 在激烈的表面狀況時保護它。這使其避免了構建用于最壞的狀況條件下維持的費用。以這 種方式，安裝和維持保養(yǎng)費用被保持至最低。在一些實施方案中，整個系統(tǒng)由重復的低成本 池構成，其可被連接到一起從而形成幾乎無尺寸限制的養(yǎng)殖場。在另外一個實施方案中，本發(fā)明提供了藻類培養(yǎng)系統(tǒng)，其考慮到了條件，例如地理 條件，并且構建該藻類培養(yǎng)系統(tǒng)來利用風和浪的天然配合，從而實現(xiàn)和大氣的高co2傳輸速 率和良好配合而不需要額外的co2和/或能量輸入。這是通過使用池底的有柔韌性的襯底， 和一些實施方案中，配置池的構造和定向以最大化風和浪的配合以及在池中產(chǎn)生的水流來 實現(xiàn)的。例如，以其長向與風平行來定位的長矩形池會經(jīng)受顯著的配合和水流，其可被優(yōu)勢 利用。海洋風是可預測的在一個方向上刮得，如在赤道區(qū)域的為東至西或相反。這樣的風和 由其造成的浪的配合造成氣體交換速率比平靜條件下的提高了 10-20倍(Komori，1995)。 由NASA的物理海洋學計劃整理的海洋風和洋流的數(shù)據(jù)可被用于選擇適合本發(fā)明的培養(yǎng)系 統(tǒng)的最佳位置。這一信息可從互聯(lián)網(wǎng)上獲得，有如“海洋運動和表面流”的資源，其可提供最 新的信息，還提供確定浮池的理想位置的研究工具。相似條件下的斜坡地面藻池產(chǎn)生得非 常高的干藻產(chǎn)量為54g/m2/天，但是因為相對較平靜的環(huán)境條件，必需噴射C02 (Huessler, 1978)。本發(fā)明的另外一個實施方案提供了藻類培養(yǎng)系統(tǒng)，其具有整合了還用作壓載箱和 泵入營養(yǎng)和泵出培養(yǎng)物用于收獲的管的框架。以這種方式，包括收獲的運行成本被保持至 最低。此外，當該系統(tǒng)被沉入水中，壓載箱中填充了培養(yǎng)物，從而其可被用于在浸入水中和 浮出水面過程之后的快速啟動池中的生長和收獲。以上的元件，當如本文所述地被組合時，使大規(guī)模的藻類養(yǎng)殖成為可能。以這種方 式，大面積的以前不能用的水域可被用于產(chǎn)生生物質(zhì)。這樣的發(fā)明的益處包括降低大氣中 的co2從而降低全球變暖的嚴重性，產(chǎn)生低成本食物，產(chǎn)生生物燃料和產(chǎn)生有機化學合成的 原料。當與附圖結合，通過以下的本發(fā)明的詳細介紹，本發(fā)明的其它目標、優(yōu)勢和創(chuàng)新性會 變得顯而易見。


圖1是本發(fā)明的培養(yǎng)系統(tǒng)的透視圖。
7
圖2a和2b是顯示本發(fā)明的培養(yǎng)系統(tǒng)的非限定性浸入水中過程的正視圖。圖3a是由結構組件構成的框架部件的透視圖，圖3b是圖3a中的同一框架部件的 正視橫截面圖，圖3c是由兩個較短的管連接構成的管的長邊的透視圖。圖4a_4d是在浸入水中和浮出水面過程的不同階段的本發(fā)明的培養(yǎng)系統(tǒng)的部分 的正視橫截面圖。圖5a是本發(fā)明的矩形浮池的透視圖，圖5b是圖5a的矩形浮池的部分的更詳細的 透視圖，圖5c是圖5a的圖中的矩形浮池的橫向部件的甚至更詳細的透視圖。圖6a和6b是作為圖5c的圖中的橫向部件的組件的弧形部件92的正視橫截面圖。圖7a和7b是由本發(fā)明的培養(yǎng)系統(tǒng)構成的養(yǎng)殖場的透視圖。圖8是本發(fā)明的培養(yǎng)系統(tǒng)的備選實施方案的正視橫截面圖。圖9是與圖8的圖中描述的本發(fā)明的培養(yǎng)系統(tǒng)一起使用的泵連接的示意圖。附圖詳細介紹在附圖中詳細顯示了本發(fā)明的特征和優(yōu)勢的非限定性實施例，其中貫穿于所有附 圖，相似的參考數(shù)字表示相似的元件。盡管附圖是為了說明本發(fā)明，附圖不一定是按比例繪 制的。圖1是圓形浮池10的透視圖，其具有本發(fā)明四個必需的亞組件，包括浮力框架 12、連接于框架的襯底14、培養(yǎng)物16和在該情況下由兩個將框架連接于下表面的系泊索 24和將框架連接于錨浮標的系泊索22構成的系泊系統(tǒng)。錨浮標結合于具有額外的系泊索 20的下表面。詳細描述了連接于各種深度的下表面的系泊索(Canada，1985 ；Grosenbaugh 1995 ；Grosenbaughl996)。因為浮池10是圓形的，框架12是由單一連續(xù)的框架部件構成。 在框架12之上放置周向帶26從而給在頂部安裝設備30的平臺28引入機械元件。設備可 包括泵、絞車、取樣裝置、傳感器、信號臺、雙向無線電、浮標、筏、船、供給、罐等。圖2a和2b提供了正視圖從而有助于顯示本發(fā)明的系統(tǒng)是怎樣工作的實施例。在 圖2a中，浮力框架12可填充或部分填充，例如空氣、水或環(huán)境水，或培養(yǎng)物，從而本發(fā)明提 供了其中浮力可被調(diào)節(jié)的框架12。用于給框架填充液體和空氣的閥和系統(tǒng)是所屬領域中 的一般技術人員熟知的，未在圖中顯示。然后通過調(diào)整其線軸34直到淹沒線的凈重量超過 浮池10的浮力來增加淹沒線32中至少一個的重量，從而使浮池10潛入到表面以下。如圖 2b所示，隨著浮池10下沉，淹沒線32在下表面(subs)纏繞，降低
8 其凈重直到浮池在一定的深度實現(xiàn)平衡。淹沒線32的設計為，其可被用于設定浮 池10的深度和方向。深度計和液位計可被用于指導這一過程。淹沒線32和線軸34的應 用建立了穩(wěn)定的浸入水中系統(tǒng)。如果干擾升高了池子的水平或改變了其方向，將更多的淹 沒線32從下表面升起，提高浮池10上的其凈重，從而使其返回其原來的方向。與此類似， 如果干擾降低了池的水平，可將更多的淹沒線32加到下表面，減少浮池10上的其凈重，使 其再次返回到原來的方向。圖3a和圖3b顯示了由構鍵組件構造本發(fā)明的框架12的結構和方法的多個實施例之一。圖3a是復合框架部件40的部分的透視圖，圖3b是復合框架部件40的相同部分 的正視橫截面圖。圖3a和3b提供了本發(fā)明的藻類培養(yǎng)系統(tǒng)的結構的非限定性實施例，其 中具有用于培養(yǎng)物的鎮(zhèn)流管42，用于環(huán)境水的鎮(zhèn)流管44和/或用于過程流體，如營養(yǎng)物料 的管道46。引入間隔物48來避免管之間互相損害，顯示了多個周向帶26和附著點36。圖 3c是顯示本發(fā)明的一個實施例的管50的部分的透視圖，其中培養(yǎng)系統(tǒng)由通過連接物54連 接在一起的較小的管52和56構成。此外，復合框架部件40結合在一起和將其與其它的集 合體結合起來的集合部分可以使框架結構的尺寸幾乎無限制。圖4a_4d是浮池的部分正視橫截面圖。圖4a描述了正常生長運行過程中的池子。 復合框架部分40位于表面高處。底部大多數(shù)環(huán)境水62的鎮(zhèn)流管44被充滿從而穩(wěn)定復合框 架結構部件40。所有的培養(yǎng)物鎮(zhèn)流管42都是空的。培養(yǎng)物16暴露于陽光、風和浪。其通 過框架40和襯底14與環(huán)境水分隔。通過供給管道46a引入營養(yǎng)物，通過管道46b收獲培 養(yǎng)物。未顯示系泊系統(tǒng)和淹沒線。培養(yǎng)物之間的供給管道46a和收獲管道46b可以連接， 并且或者連接到船、平臺、浮標、浮箱、管網(wǎng)或其組合。圖4b是至少部分的培養(yǎng)物已被用于填充鎮(zhèn)流管42之后的浮池圖。在該實施方案 中，襯底14由密度小于環(huán)境水材料制成并且漂浮?；舅械呐囵B(yǎng)物被收獲，或被用于填 充鎮(zhèn)流管42。復合框架40位于環(huán)境水中非常低的地方。三個環(huán)境水的鎮(zhèn)流管44中的兩個 仍然是空的。本發(fā)明的壓載箱可以為任意合適的形狀和材料。構建鎮(zhèn)流管的材料可包括，但 是不限定于，金屬、玻璃纖維、塑料等。圖4c是剩余的兩個環(huán)境水鎮(zhèn)流管44充滿之后的浮 池圖。其顯示了復合框架部分完全或基本完全沉入水中。關于圖2，纏繞淹沒線32從而提 高其重量并且淹沒浮池。通過其線軸34上的淹沒線32的數(shù)量來控制浮池的方向和深度。圖4d是在到浮出表面過程中的浮池圖。再回到圖2，放開淹沒線32直到復合框 架部分40剛好在環(huán)境水的表面s之下。在本發(fā)明的一個實施方案中，其中襯底的密度小于 環(huán)境水，襯底漂浮，基本不陷入水中，因此沒有在重新填充它之前從浮池中抽出大量水的需 要。頂部的環(huán)境水鎮(zhèn)流管44填充了空氣，浮池變成了圖4b所示的構造和位置。一旦從鎮(zhèn) 流管42取空培養(yǎng)物來填充池，需要增加額外的水和營養(yǎng)物，如圖4a所示，浮池再次準備培 養(yǎng)物的生長。圖5a是本發(fā)明的矩形浮池60圖，一個適合于幾百米寬和幾千米長或更大的大型 池的設計。系泊浮標18和橫向支持66可以為所屬領域中一般技術人員熟知的任意物，非 限定性實施例包括桿或纜，分別穩(wěn)定結構的位置和整體性。襯底68連接于縱向部件62，襯 底68中包含培養(yǎng)物70，浮力框架由縱向部件62和橫向部件90構成。圖5b是圖5a中描述 的矩形浮池60的部分80的更詳細的透視圖。額外標記的組件是將系泊浮標18連接至下 表面的系泊索20，將浮力框架連接到系泊浮標18的系泊索22，將浮力框架連接到下表面系 泊索24，平臺28，設備30，淹沒線32和線軸34。在該實施方案中，襯底68被折疊起來并且 連接于橫向部件90。顯示縱向62和橫向90部件的其它細節(jié)。在圖5c透視圖中，其中只畫了浮池60的部分的說明性組件，包括平臺28和設備 30。顯示的是橫向部件90，包括弧形部件92，如桿或纜的支持物94，漂浮于培養(yǎng)物(未顯 示)、襯底(未顯示)和環(huán)境水(未顯示)之上的平臺支持物96。在本發(fā)明的該實施方案 和其它實施方案中，將橫向部件90放置于長池的末端或中間的要求對于其結構是必需的， 從而其圍繞著縱向部件62并且不穿透它們或它們中間連接的襯底(未顯示)。圖6a和6b是橫向部件的組件的弧形部件92的正視橫截面圖。該圖中顯示的實施方案是其中理想的 是在浸入水中過程中保持浮池的水平。如圖所示，它可支持位于橫向部件90之上的設備的 重量，并且可被用作壓載箱來幫助在浮出表面操作的過程中保持浮池60平衡?；⌒尾考?等分為兩半，LHA部件98和RHA部件100。如果如圖6b所示當浸入水中時，池子傾斜，弧形 部件上的力和扭轉(zhuǎn)力可將其帶回圖6a所示的位置。圖7a和圖7b是多個可能的將矩形浮池設計成養(yǎng)殖場中的兩個實施方案的圖。在 每一個中，浮池60被安排成行并且通過管道系統(tǒng)互相連接。在圖7a中，行中包含位置與分 隔行的開放水通道112非常靠近的浮池60。在圖7b中，行中包含彼此之間間隔較遠的浮池 60，臨近的池子之間形成開放水通道122。在這方面，本發(fā)明包括浮池的可接觸設計的實施 方案，其中例如飼養(yǎng)場120中的每一浮池都是同樣可接觸的，盡管相對于飼養(yǎng)場110，浮池 60覆蓋的飼養(yǎng)場120總面積的區(qū)域較少。當然，每一飼養(yǎng)場可延伸至比圖7中所示大得多 的面積并且包含更多的浮池。本發(fā)明的備選實施方案使用其它的方法將培養(yǎng)系統(tǒng)連接起來。例如，De Baan的 美國專利第6，854，408號公開并行系泊來漂浮船的設備，該方法可用于本發(fā)明，在該實施 方案中，第一浮池通過單點系泊系統(tǒng)被系泊于海底。該設備包含具有遠端和近端的臂，該臂 可被安裝在第一浮池上從而圍繞著垂直軸旋轉(zhuǎn)，遠端在使用過程之中從第一浮池突出。基 本無彈性的淹沒線連接于臂的遠端并且可接觸第二浮池?？墒贡蹖ο挡此髦械某^預定值 的張力做出反應而圍繞著軸在第一方向上有限地轉(zhuǎn)動的彈性裝置是可操作的。當張力降低 到低于預定值，該彈性裝置自動將臂收回到其先前的位置。該臂可圍繞著軸在與第一方向 相對的第二方向上自由旋轉(zhuǎn)。彈性裝置可包含安裝于接近臂的第一浮池上的活塞和氣缸， 從而當系泊索上的張力超過預定值時，臂在第一方向上的旋轉(zhuǎn)使臂接觸活塞并且將活塞壓 入氣缸中，并且其中當張力降低至低于預定值時，氣缸可操作地延伸活塞?；蛘撸瑥椥匝b置 可包含安裝于第一浮池的停止部件，從而臂在第一方向上的旋轉(zhuǎn)使臂接觸該停止部件，當 系泊索的張力超過預定值時，安裝于臂和系泊索之間的臂遠端上的活塞和氣缸是可操作地 延伸的，并且張力降低至低于預定值時收回。在另外一個實施方案中，這些方法可用于矩形 浮池60。圖8是小型矩形浮池的正視橫截面圖。浮力框架由兩個縱向部件構成，具有跨越 它們之間的橫桿支持138。縱向部件是復合的，由24英寸(大約60cm)直徑的浮力縱向管 和6英寸(大約15cm)直徑的縱向浮力管組成，從而管理培養(yǎng)物?；蛘撸?44的短的部分 被放置于池子的末端從而補償由于泵或管附加于框架的任意額外重量。包括連接于橫桿支 持138的軸向縫12英寸直徑的管道142，該管道作為添加和去除培養(yǎng)物和/或給池子或從 池子補充水的進口和出口。周向帶提供了管之間的連接點。襯底146連接于縱向管132，折 疊起來(未顯示)，連接于橫跨在縱向部件之間的橫桿支持。培養(yǎng)物148在池中生長，通過 以合適的泵(至少兩個)和將縱向管134連接于縫管142的管道136來填充池子上游側(cè)并 且清空池子下游方，從而從池子的上游端到下游端循環(huán)培養(yǎng)物從而保持水流。通過固定于 下表面的系泊索24來防止池子漂動?；蛘撸刈涌蛇B接于錨泊浮標，或者其它合適的固定 點，如圖1所示。圖9是用于與圖8中的浮池協(xié)作使用的泵線的示意圖，其用于攝入環(huán)境水、下游培 養(yǎng)物或其進口處的混合物(下游縫管142)的轉(zhuǎn)換和將其輸送到收獲箱、上游縫管142或其出口處的混合物。
具體實施例方式定義本文所用的術語藻類表示其最廣泛的意義，包括具有葉綠素和缺乏分化的葉狀體 的任意生物。因此，該定義包括真核和原核生物。本文所用的“藻類”是指任意各種主要為水生的，真核光合生物，尺寸在單細胞 形式到巨藻之間范圍內(nèi)。該術語還指負責地球上大部分光合作用的光合原生生物。作 為一個類群，藻類是多源的。因此，該術語可指被認為來自以下類群的藻類的任意原生生 物，蜂窩狀的藻、chloraraachniophyte、隱藻、眼蟲、褐藻、粘著植物，紅藻，如Rhodophyta， stramenopiles和virida印lantae。該術語指真核生物中的綠藻、黃綠藻、褐藻和紅藻。該 術語還指原核生物中的藍藻。還術語還指綠藻、藍藻和紅藻。如本文所用，系泊索是用于將漂浮物體栓系于?？课矬w的淹沒線、鏈、粗繩、帶、管 道、繩或任意類型的線。在某些實施方案中，本文公開和要求權利的方法、設備和系統(tǒng)提供了藻類培養(yǎng)。在 某些實施方案中，本文公開和要求權利的方法、設備和系統(tǒng)提供了從藻類培養(yǎng)產(chǎn)生生物燃 料。在一個實施方案中，本文公開的藻類培養(yǎng)系統(tǒng)在戶外環(huán)境中運行。一個實施方案是有 關于生產(chǎn)生物柴油的方法、設備和系統(tǒng)。藻類的高油株在本發(fā)明的藻類培養(yǎng)系統(tǒng)中進行培 養(yǎng)和收獲。在一個實施方案中，從藻細胞中分離油并且使用常規(guī)的轉(zhuǎn)酯化技術，如熟知的 Connemann法(見，例如美國專利第5，354，878號，其全部內(nèi)容通過引用結合到本文中作為 參考)加工成生物柴油。在一個實施方案中，通過液化產(chǎn)生和分離油(Dote，1996 ；Matsui, 1997)。在一個實施方案中，通過低溫氣化產(chǎn)生甲烷富氣(MinOWa，1999)。但是，預期可使用 任意已知的轉(zhuǎn)化藻類成為生物柴油方法。在一些實施方案中，藻類培養(yǎng)系統(tǒng)可被直接用于提供動物或人類食物資源，例如 通過培養(yǎng)可食用藻類，如螺旋藻。在其它的實施方案中，藻類培養(yǎng)系統(tǒng)可被用于支持第二食 物資源的生長，如以藻類為食的蝦或其它水生物種。蝦類養(yǎng)殖和其它可食用種類的水產(chǎn)養(yǎng) 殖的方法在所屬的領域中是已知的，可使用性狀良好的種類，如日本對蝦、桃紅對蝦、棕對 蝦、白對蝦、西方對蝦、南美白對蝦或其它的對下種類。一般技術人員會認識到本公開不是 限定性的，可養(yǎng)殖和收獲以藻類為食的其它可食用種類。在其它的實施方案中，該系統(tǒng)、設 備和方法可用于去除二氧化碳污染，例如通過由發(fā)電廠、工廠和/或其它二氧化碳產(chǎn)生者 制造的廢氣。在本發(fā)明的一個實施方案中，本發(fā)明的藻類培養(yǎng)系統(tǒng)、池子或設備的深度保持在 0cm至50cm之間。在本發(fā)明的一個實施方案中，深度保持在0cm至10cm之間。在本發(fā)明的 另外一個實施方案中，深度保持在10cm至30cm之間。在本發(fā)明的另外一個實施方案中，深 度保持超過50cm?？蛇x擇與其中培養(yǎng)的藻量結合的深度以通過接近上部水體的密集的較上 部的藻群隨意地遮蔽接近池子底部的藻類或設備。以這種方式，本發(fā)明的另外一個實施方 案通過選擇條件提供兩階段生長從而產(chǎn)生兩層藻，即顏色較深的底部體和顏色較淺的上部 體，后者用于至少部分地為底部體遮蔽光線。本發(fā)明的框架12被設計為對襯底14 供足夠的支持，從而培養(yǎng)物16大部分與環(huán)境水分隔開來。只要防止培養(yǎng)物的毛稀釋或喪失，培養(yǎng)物16和環(huán)境水之間的一些交換是允 許的。以其最簡單的形式，本發(fā)明的浮池，例如圖1的浮池10或圖5a的浮池60，可被放 置于被保護的環(huán)境中，如海灣，在其中它不會經(jīng)受極端天氣。這使浮池亞組件的設計可只耐 受與開放海域中的惡略天氣中產(chǎn)生的相比溫和的脅迫。但是這具有兩個明顯的去缺點。首 先，這限制了池子可被安裝的地點。其次，保護限制了提供給池子的風和浪的混合力?；蛘?，可在溫和的條件下構造和運行浮池，在劇烈的天氣條件下分解和安全儲存。 相對被保護、遮擋的位置，這提高了浮池的可能位置的數(shù)目，它還增大了浮池對風和浪的經(jīng) 受。在本發(fā)明的一個實施方案中，以利用該培養(yǎng)系統(tǒng)中的風的方式來設計、構造/安裝浮 池。如今，可在任何開放的水域安裝浮池，并且可利用無遮擋的風和浪的配合。但是，這會造 成與反復的裝配和分裝浮池相關的運行成本，并且在這些操作過程中損失了生長時間。這 對于試驗池是可接受的，但對于生產(chǎn)池是不理想的。本發(fā)明的實施方案提供了具有系泊索的浮池。本發(fā)明的另外一個實施方案提供了 具有系泊索的圓形浮池10。本發(fā)明的其它實施方案提供了被系泊或具有系泊索的矩形浮池 60。所屬領域的一般技術人員會理解系泊和/或栓系浮池的多種可能的選擇。作為該信息 的非限定性實施例，有Dr. Mark Grosenbaugh的多篇文章，包括Grosenbaugh，M. A. 1996. On the dynamics of oceanographic surface moorings. Ocean Engineering 23, (1)(JAN) 7-25 ；hel Grosenbaugh, M. A. 1995. Designing oceanographic surface moorings to withstand fatigue. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 12, (5)(OCT) 1101-10。這些描述了可用于本發(fā)明的可能的系泊系統(tǒng)。在一個方面，本發(fā)明的浮池還包含 系泊系統(tǒng)。在本發(fā)明的其它方面，系泊系統(tǒng)由一個或多個纜、鏈、繩索或系繩組合構成，其適 合于固定浮池。本發(fā)明的另外一個方面提供了具有適合于在其需要的環(huán)境中固定浮池的系 泊系統(tǒng)(例如，有一些本發(fā)明的例子，其中適合于湖泊的系泊系統(tǒng)與適合于海洋的系泊系 統(tǒng)不是完全一樣的。)在本發(fā)明的另外一個方面，系泊系統(tǒng)會將浮池固定到理想的位置或相 對于其它浮池的理想的方向。在本發(fā)明的其它實施方案中，系泊系統(tǒng)由不止一個系泊索構 成。本發(fā)明的另外一個實施方案提供了具有系泊系統(tǒng)的浮池，系泊系統(tǒng)的線具有充足的松 弛度從而可使浮池有一定活動性。仍然在本發(fā)明的其它實施方案中，可由有彈性或稍具彈 性的材料構造系泊系統(tǒng)從而可具有彈性，如橡膠系繩、合成繩索或所屬領域的一般技術人 員已知的其它材料。本發(fā)明的其它實施方案包括由鏈或管構成的系泊系統(tǒng)。Grosenbaugh 等提供的和所屬領域的一般技術人員已知的算法可被用于本發(fā)明從而提供用于本發(fā)明的、 適應浮池要被安裝到其中的所需環(huán)境的特殊系泊系統(tǒng)。用于本發(fā)明的系泊索、系泊系統(tǒng)或浮標系統(tǒng)可以是所屬領域的一般技術人員任意 已知的。在一個實施方案中，本發(fā)明的浮池具有浮標和包含連接于浮標的纜的部分的錨。 這還可包含能量吸收纜，還可包含加重纜(weighted cable)，還可包含連接于錨的浮力纜， 如Nye等的美國專利第7，244，155號公開的，并且通過光滑的連接過渡系統(tǒng)輔助，其包含被 保護的纜并且可連接于所述的浮標；第二部分包含能量吸收纜；第三部分包含加重纜；第 四部分包含浮力纜并且可連接于所述的錨；其中所述的部分通過光滑過渡連接串聯(lián)起來； 當展開所述的系泊索時，所述的系泊索將所述的浮標固定于所述的錨并且具有反懸鏈線絞 距(inverse catenary lay)。光滑過渡連接可包括在系泊索中。光滑過渡連接可用于將系泊索與加重纜，與能量吸收纜，與浮力纜，與錨串聯(lián)連接起來，從而所有部分從一部分到另 一部分都是光滑的。光滑過渡連接可以是能夠串聯(lián)連接四部分的任意連接，從而所有部分 從一部分到另一部分都是光滑的。例如，光滑過渡連接可以是光滑過渡機械拼接，或編織拼 接，如所屬領域通常已知的。光滑過渡連接可以使系泊索在連續(xù)卷筒或盒上被卷起，防止系 泊索當被從容器中取出時纏繞在一起。反懸鏈線絞距(inverse catenary lay)可以是當被 展開時的系泊索的形狀。反懸鏈線絞距可用于使系泊索對于各種深度的海洋保持長度。反 懸鏈線絞距可用于防止系泊索沉底和由于摩擦錨或海洋底部而被污染。在一個或多個實施 方案中，浮池，或浮池10，或浮池60可包括一個或多個系泊索，如三個或更多，系泊索可被 用于固定浮池的位置。在一個或多個實施方案中，系泊索連接于浮池的下部。在一個或多 個實施方案中，系泊索可包括兩或更多英里的4英寸至6英寸直徑之間的繩、線、聚合物涂 層繩、鏈、金屬線或其任意組合。在一個或多個實施方案中，系泊索的長度可約等于水深度。 在備選實施方案中，系泊索的長度可以約為水深達的2至3倍。系泊索可固定于海底。在 一個或多個實施方案中，系泊索由液晶聚合物制成的被保護的纜組成。在一個或多個實施 方案中，系泊索由包含聚酯纖維纜的被保護的纜組成。在另外一個實施方案中，聚酯纖維纜 為達700米的額定斷裂強度為7500磅的12股聚酯纖維。在另外一個實施方案中，聚酯纖 維纜為達700米的額定斷裂強度為3400磅的12股聚酯纖維。在其它的實施方案中，聚酯 纖維纜為超過700米的額定斷裂強度為7500磅的12股聚酯纖維。在其它的實施方案中， 聚酯纖維纜為超過700米的額定斷裂強度超過7500磅的12股聚酯纖維。系泊索還可包括 所屬領域的一般技術人員已知的其它設備從而使系泊索具有魚咬保護。系泊索可包括所屬 領域的一般技術人員已知的其它設備從而使系泊索具有濾板保護，其可包括作為非限定性 實施例的具有外脊的包裹被保護纜的聚亞安酯外套。在另外一個實施方案中，本發(fā)明包括 不導電的系泊索。在另外一個實施方案中，本發(fā)明提供了包含導體的系泊索。
本發(fā)明的其它實施方案通過提供可浸入水中的浮池(例如，浮池10和/浮池60) 避免了由組裝和拆分培養(yǎng)系統(tǒng)和/或浮池造成的額外費用。在本發(fā)明的一個實施方案中， 構造可浸入水中的浮池。因此，浮池的亞組件被設計為耐受與開放海域中的最差天氣下產(chǎn) 生的相比為中度的脅迫，但是不需要將池子放置于被保護的環(huán)境中或不需要在惡略條件下 拆分池子。在圖1中，淹沒線32是將浮池10連接到下表面的自由的掛線。在本發(fā)明的一 個實施方案中，淹沒線被連接于線軸34，其改變線軸34上和因此從下表面脫下的淹沒線32 的量。本發(fā)明的其它實施方案提供了調(diào)節(jié)本發(fā)明的浮池的框架或設備的浮力的方法。在一 個實施方案中，漂浮的藻類培養(yǎng)系統(tǒng)的框架填充或部分填充了藻類培養(yǎng)物，從而減少浮力。 在另外一個實施方案中，實施這一方法從而進一步淹沒浮池，并且提供一些對于可能的破 壞性氣候或暴風雨狀況的保護。在本發(fā)明的另外一個實施方案中，漂浮藻類培養(yǎng)系統(tǒng)的框 架填充或部分填充了環(huán)境水，從而減少浮力。在本發(fā)明的另外一個實施方案中，通過使用淹 沒線和線軸調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)漂浮藻類培養(yǎng)系統(tǒng)的浮力。作為非限定性的實施例，如圖2b所示， 當浮池下沉，淹沒線32在下表面(subs)上卷繞，降低其凈重直到在浮池的特定深度達到平 衡。淹沒線的設計為，其可被用于設定浮池10的深度和方向。深度計和液位計可被用于指 導這一操作。應用淹沒線32和線軸34建立了穩(wěn)定的淹沒系統(tǒng)。用于以液體和空氣填充和 清空框架的閥和系統(tǒng)對于所屬領域的一般技術人員是熟知的，可被用于調(diào)節(jié)本文公開的系 統(tǒng)的浮力。
在本發(fā)明的一個或多個實施方案中，可浸入水中的浮池結構中使用的一個或多個 管中裝配了壓力傳感器。所述的壓力傳感器被用于調(diào)整可浸入水中的浮池的組件來控制池 的浸入水中深度從而與設定壓力相匹配。在本發(fā)明的另外一個實施方案中，可浸入水中的 浮池結構中使用的一個或多個管中裝配了減壓閥來限制環(huán)境水和管內(nèi)部之間的壓力差。在 所述管的安全規(guī)范中設定了所述的壓力差。在一個實施方案中，本文提供的發(fā)明可以是不可分割的結構。但是，基于生產(chǎn)能 力、維持保養(yǎng)、升級和擴展性的原因，其它的實施方案在其多個方面使用了模塊化方法。因 此，該系統(tǒng)可用于多種模式和培養(yǎng)設備，并且其成品適應于海底洋流。在本發(fā)明的一個實施方案中，浮池在浸入水中過程中是水平懸浮(也就是，在海 底和表面之間)的。在備選實施方案中，浮池可以以水平到垂直之間的角度懸浮的。通過 自身固定在海床上的系泊索控制浮池，浮池本身保持足夠絕對的浮力從而使這樣的線保持 緊張，從而保持其被固定的位置。在備選實施方案中，浮池仍由系泊索控制，但是以可使浮 池對水體運動做出回應而有更多活動性的方式。本發(fā)明的浮池可具有單一系泊索。本發(fā)明 的浮池可具有不止一個系泊索。本發(fā)明的浮池可具有2、3、4、5、6、7、8、9或10或更多的系 泊索。本發(fā)明的其它實施方案提供了每一系泊索組裝的自由端由特定的浮標被保持在表面 上，而被固定端位于非常深的地方。在固定點和運行位置的最深處之間，優(yōu)選系泊索附加 漂浮裝置，可使浮標負擔的負重只是表面和所述的運行位置最深處之間的系泊索的長的重 量。依據(jù)于本文的固定技術基本上是那些通常用于海上石油平臺的。如上所述，在本文的 另外一個實施方案中，浮池的浸入水中、上升或下降的調(diào)節(jié)部分或全部是基于在海底卷繞 的淹沒線和/或系泊索，從池子移除重量和影響下降的系泊索重量。另外一個實施方案提 供了除了系泊索，調(diào)節(jié)浮池浮力的還有鎮(zhèn)流管42。在一個實施方案中，浮池可具有船上絞車系統(tǒng)用作下降和上升的控制裝置。與浮 池的浮力控制相呼應，通過所屬領域的一般技術人員已知的和本申請中公開的方法，絞車 系統(tǒng)可以使浮池從表面“爬行”到其系泊索之下，同樣基于收獲、維修保養(yǎng)或其它目的可上 升(通過可變浮力的輔助)。絞車可為“提起”的設計(例如，卷起其上的繩纜的鼓狀物)； 但是其它的實施方案使用(在操作下降的區(qū)域)直接用于牽引的鏈，從而不需要提起的鼓 狀物或其它的船上負載設備，并且不給平臺組裝增加任何的附帶的額外重量?？紤]到展開分布，一個實施方案中的浮力充足的浮池首先在表面上被拖到位置 (即，系泊索浮標之間或接近系泊索浮標)?；蛘?，浮池可以由自身動力推動在表面運動的， 盡管這在優(yōu)選實施方案中不是這樣的(其中希望靈敏機械裝置被保持最低)。平臺仍然在 表面上，收回系泊索并且穿入或穿到絞車組裝上。一旦所有的都被固定，通過遠程控制，某 些壓載箱被(以可控的方式)被充滿從而產(chǎn)生合適的減排量(reduced displacement's 車組裝開始將平臺放下至優(yōu)選的運行深度。在本發(fā)明的一個實施方案中，利用基本上單向的洋流的存在來保持系泊索之間足 夠的分隔，并且防止所有線之間纏繞。憑借其與平臺的系泊索反應的力，所述的洋流還用于 將浮池固定在運行位置。本發(fā)明的其它實施方案包括應用伸縮線來協(xié)助浮池在表面上、沉沒過程中和/或 鋪成平面過程的定位。應用收縮線可以在一構造變形之后快速回復至前一構造。在本發(fā)明的一個實施方案中，控制浮池的位置和運行的設備位于所述的浮池上。
15在本發(fā)明的一個實施方案中，控制浮池位置和運行的設備位置遠離所述的浮池，如浮標、其 它浮池、船、附屬物(satellite)或在陸地上。在本發(fā)明的另外一個實施方案中，控制浮池 的位置和運行的一些設備位于所述的浮池上，一些設備位置遠離其，如上所述。在遠離位置 和浮池之間傳送信號的方法對于所屬領域的一般技術人員是熟知的。本發(fā)明的一個實施方案包括構造如圖3a和3b所示的培養(yǎng)系統(tǒng)的方法。盡管對 塑料管的直徑有實際的限制，與其他可能的方法相比較而言，使用管的組合可以構造更大 的浮池和更大的培養(yǎng)系統(tǒng)。本發(fā)明的其它實施方案是具有不止一個管的培養(yǎng)系統(tǒng)，并且所 述的兩個或多個管被用于兩個或多個組合的目的。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了包含 具有一個或多個鎮(zhèn)流管的浮池的藻類培養(yǎng)系統(tǒng)。在另外一個實施方案中，本發(fā)明提供了具 有一個或多個填充了水、空氣、藻類培養(yǎng)物、環(huán)境水或營養(yǎng)物中的一種或多種的鎮(zhèn)流管。在 另外一個實施方案中，本發(fā)明還由間隔物48組成。在其它的實施方案，本發(fā)明的浮池捆綁 了 2 個，2 個或更多，3，3 個或更多，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20-25， 26-30，31-40，41-50，51，或52更多個捆綁在一起的管子。在本發(fā)明的一個實施方案中，當鎮(zhèn)流管42沒有培養(yǎng)物或充滿空氣的時候，藻類培 養(yǎng)物16暴露于陽光、風和/或浪。在另外一個實施方案中，襯底14由密度小于環(huán)境水的材 料制成，從而漂浮。本發(fā)明的一個實施方案提供了密度小于環(huán)境水的材料的應用，例如，包 括框架40、管、間隔物、附加管或管和間隔物的組件，從而使它們具有浮力。本發(fā)明的另外一 個實施方案提供了包括框架40、管、間隔物、附加管或管和間隔物的組件，通過空氣使其具 有浮力從而調(diào)節(jié)框架的浮力。本發(fā)明的其它實施方案提供了通過使用藻類作為壓艙物來對 漂浮培養(yǎng)池的框架和/或管的浮力進行的調(diào)節(jié)(例如，如圖4所示，其中藻類培養(yǎng)物填充鎮(zhèn) 流管42)。在本發(fā)明的另外一個實施方案中，淹沒線32和線軸34用于調(diào)節(jié)浮池的浮力。在 一個實施方案中，淹沒線和線軸與鎮(zhèn)流管組合使用。發(fā)明簡介中的圖1-4中描述的培養(yǎng)系統(tǒng)具有多個優(yōu)勢。應用水中浮池避免了該池 與其它應用競爭土地。此外，它避免了與如場地平整的地面位置相關的費用。組件經(jīng)受的 漂浮或浸入水中的狀態(tài)限制了重量和其經(jīng)受的脅迫，從而可使用不適合于地面安裝的材料 和結構。將管和管道應用于浮池的框架簡化了結構并且擴展為大型池。在圖1-4中描述了 浮池的圓形結構。但是，描繪的圓形結構不能與單向風和洋流良好配合，它也不能有效安排 浮池組合從而形成大型養(yǎng)殖場。本發(fā)明的備選實施方案提供了矩形浮池，其可更充分地利 用一些環(huán)境條件并且耐受這些環(huán)境條件條件，如當浮池在具有單向風和洋流的某地。另外 一個實施方案包括被設計為兩個或多個以節(jié)省空間(線形、矩形、方形)的方式組合，在某 些情況下為養(yǎng)殖場中的的矩形浮池。在本發(fā)明的一個實施方案中，矩形浮池被設計為組合， 線或片。本發(fā)明的矩形浮池可被組合從而防止扭曲、轉(zhuǎn)動或移動，這種方式非常適合具有單 向風和水流的藻類培養(yǎng)。非限制性實施例可為在海上。矩形浮池可被用于充分利用空間和 /或可用的陽光照射區(qū)域。本發(fā)明的矩形浮池可被用于其它的實施方案中來創(chuàng)造更有效的 培養(yǎng)和組合系統(tǒng)。圖5a是一個可能的矩形浮池60的透視圖。由兩個縱向部件62和橫向 部件90構成的浮力框架。兩個部件都可以是包括多個亞組件的復合框架。在本發(fā)明的實 施方案中，縱向部件62平行于風排列。這可以使浮池60和使其自身平行于縱向部件62移 動的培養(yǎng)物70的流最大程度混合?？v向部件62被描述為在兩個方向上都延伸超過襯底68
16和橫向部件90從而有助于其組成管道連接于其它的池、船、平臺、管道網(wǎng)等。多個橫向部件 90能夠?qū)崿F(xiàn)沿著池的全長和兩個連續(xù)的橫向部件90之間的培養(yǎng)物的有效管理。每個橫向 部件的適時的收獲和補充營養(yǎng)可實現(xiàn)有效的運行。本發(fā)明還提供了較小的矩形浮池，其具 有簡化的框架設計，包括沒有橫向部件的，由此襯底在縱向部件的兩端折疊起來從而將池 子與環(huán)境水分隔。本發(fā)明還包括具有橫向部件的較小的矩形浮池。在本發(fā)明的一個方面，矩 形浮池可具有約lm至約3m的寬度。在本發(fā)明的一個方面，矩形浮池可具有約3m至約20m 的寬度。在本發(fā)明的一個方面，矩形浮池可具有約20m至約70m的寬度。在本發(fā)明的一個 方面，矩形浮池可具有約70m至約200m的寬度。在本發(fā)明的一個方面，矩形浮池可具有大 于200m的寬度，盡管其它的寬度也是合適的。作為本發(fā)明的實施方案的矩形浮池其它優(yōu)勢是其可被有效地設計成養(yǎng)殖場。本發(fā) 明的一個特殊的實施方案(其中被培養(yǎng)的藻類被用于產(chǎn)生油)是為了提供有意義數(shù)量的油 和利用大規(guī)模生產(chǎn)。在某些實施方案中，被培養(yǎng)用于產(chǎn)生生物燃料的藻類不是基因工程的。 培養(yǎng)未經(jīng)遺傳變異的藻類的天然株，或甚至是池子非常臨近的區(qū)域中天然產(chǎn)生的藻株。在 某些實施方案中，產(chǎn)生了大量的生物質(zhì)而未考慮構成種類。在某些實施方案中，使用造成一 種藻類超過其它種類優(yōu)勢生長的條件產(chǎn)生大量的生物質(zhì)。例如，PH或鹽度的極值可被用于 富集螺旋藻和杜氏藻(Richmond，1986)。在一個實施方案中，浮池產(chǎn)生藻類，所述藻類的說明根據(jù)藻類的類型和計劃的用 途而進行變化。例如，可在本發(fā)明的浮池中種植來產(chǎn)油一些種類包括微球藻種類，包括微 擬球藻或微綠球藻，Nannochloris atomus Butcher, Nannochloris maculata Butcher, Nannochloropsis gaditana Lubian和微綠球藻(Droop)，螺旋藻，綠藻綱的種類(該類型 的藻類傾向于產(chǎn)生更多的淀粉而非脂質(zhì)，并且在30°C具有非常高的生長速率，在55mmho/ cm的I型水溶液中具有高光)，硅藻屬的種類，硅藻藻類，硅藻，新綠藻(Neochloris)，二
形柵藻(Scenedesmus dimocphus )，纖細裸藻(Euglenagracilis)，三角褐指藻，顆石藻，
小三毛金藻，扁藻，亞心形扁藻，球等鞭金藻，葡萄藻屬的種類包括，但是不限定于布朗葡萄 藻(藻株已顯示產(chǎn)生代表其干重的86%的長鏈碳氫化合物)，杜氏鹽藻(報道藻株具有約 37%的油產(chǎn)量(有機基礎)，杜氏鹽藻(D. tertiolecta)(具有高C02封存率的快速生長藻 株)。雖然某些綠藻株非常耐受溫度波動，硅藻屬具有一個相當狹窄的溫度范圍。本發(fā)明的 實施方案適合于在淡水、半咸水或咸水中生產(chǎn)單一種類或多個種類。在本發(fā)明的具體實施 方案中，培養(yǎng)關注于單一種類，例如對于淡水長須鯨養(yǎng)殖場。但是，通過多種類、多門類養(yǎng)殖 場的規(guī)模經(jīng)濟可優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)。因此，多門類養(yǎng)殖場的其它實施方案描述了本發(fā)明的更普 遍的應用。因此，雖然通過參考其說明性實施例來顯示和描述了本發(fā)明，所屬領域的一般技 術人員會理解可在其中進行各種形式和細節(jié)上的變化(例如，周圍物理設備的設計；水質(zhì) 量參數(shù)，和養(yǎng)殖種類可變化)而不偏離本發(fā)明的范圍。在某些實施方案中，培養(yǎng)用于產(chǎn)生生物燃料的藻類可以是基因工程(轉(zhuǎn)基因的) 改造從而具有一個或多個分離的核酸序列，其提高油產(chǎn)量或提供其它用于藻培養(yǎng)、生長收 獲或應用的特性。穩(wěn)定地轉(zhuǎn)化藻種類的方法和包含應用的分離的核酸的組合物在所述領域 中是熟知的，任意這樣的方法和組合物可被用于本發(fā)明的操作中。示例性的應用的轉(zhuǎn)化方 法可包括基因槍法、電穿孔、原生質(zhì)體融合、PEG介導的轉(zhuǎn)化、DNA涂層的碳化硅晶須或使用 病毒介導轉(zhuǎn)化(見，例如 Sanford 等，1993，Meth. Enzymol. 217 :483_509 ；Dunahay 等，1997，Meth. Molec. Biol. 62 :503_9 ；美國專利第5，270，175號和第5, 661, 017號，通過引用結合 到本文中作為參考)。例如，美國專利第5，661，017公開了含葉綠素C的藻類的藻類轉(zhuǎn)化方法，如硅藻 綱、金藻綱、褐藻綱、黃藻綱、針胞藻綱、土棲藻綱、隱藻綱、小環(huán)藻屬、舟形藻屬、細柱藻屬、 褐指藻屬(Phaeodactylum)、雙眉藻屬、角毛藻屬、菱形藻屬或海鏈藻屬。在美國專利第 5，661，017號還公開了包含應用的核酸如乙酰輔酶A羧化酶，的組合物，本申請中引用的所 有其它的專利和發(fā)表物通過引用結合到本文中作為參考。在各種實施方案中，可在分離的核酸或載體中整合選擇標記從而選擇被轉(zhuǎn)化的藻 類。使用的選擇標記可包括新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶、氨基糖苷類磷酸轉(zhuǎn)移酶、氨基糖苷類乙酰 轉(zhuǎn)移酶、氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶、潮霉素B磷酸轉(zhuǎn)移酶、博萊霉素結合蛋白、丁膦乙酰轉(zhuǎn)移酶、溴 苯腈腈水解酶，草甘膦抗性-5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶、小穗苧麻素抗性抗核糖體 蛋白S 14、吐根堿抗核糖體蛋白S 14、磺酰脲類抗乙酰乳酸合成酶、咪唑酮抗乙酰乳酸合 成酶、鏈霉素耐藥的16S核糖體RNA、大觀霉素耐藥16S核糖體RNA、紅霉素耐藥23S核糖 體RNA或甲基咪唑抗微管蛋白。提高轉(zhuǎn)基因表達的調(diào)控核酸序列是已知的，如隱秘小環(huán)藻 (C. cryptica)的乙酰輔酶A羧化酶5’-未翻譯的調(diào)控序列，隱秘小環(huán)藻的乙酰輔酶A羧化 酶3’ -未翻譯的調(diào)控序列和其組合。分離藻類和提取油在各種實施方案中，使用所屬領域已知的任意方法從水中分離藻類并且提取各 種藻類成分，如油。例如，可通過沉降或所屬領域的一般技術人員已知的任意方法來從水 中部分分離藻類，或通過使用離心的處理方法，或甚至是工業(yè)規(guī)模的大體積容量的商業(yè)離 心機可被用于補充或取代其它的分離方法?？蓮囊阎纳虡I(yè)來源獲得這樣的離心機(例 如，Cimbria Sket或IBG Monforts，德國；Alfa Laval AJS，丹麥)。也可使用離心、沉降 和/或過濾來從其它的藻類成分純化油。可通過添加凝聚劑來輔助從水培養(yǎng)基分離藻類， 如黏土(例如，顆粒尺寸小于2微米)、硫酸鋁或聚丙烯酰胺。在凝聚劑的存在下，可使用 簡單的重力沉降分離藻類，或更容易地通過離心分離藻類。例如，在美國專利申請公告第 20020079270號中公開了基于凝聚劑的藻類分離，其通過引用結合到本文中作為參考。所屬領域的技術人員會認識的可以應用所屬領域中已知的用于從液體培養(yǎng)基分 離細胞，例如藻類，的任意方法。例如，美國專利申請公告第20040121447號和美國專利第 6，524，486號(其分別通過引用結合到本文中作為參考)公開了從水培養(yǎng)基部分分離藻 類的切向流過濾設備和儀器。在美國專利第5，910，254和6，524，486號中公開了從培養(yǎng) 基分離藻類的其它方法，其分別通過引用結合到本文中作為參考。也可使用其它發(fā)表的分 離藻類和/或提取的方法(見，例如Rose等，Water Science and Technology 1992,25 319-327 ；Smith 等，Northwest Science,1968,42 165-171 ；Moulton 等，Hydrobiologia 1990,204/205 :401_408 ；Borowitzka等，Bulletin of Marine Science,1990,47 :244_252 ； Honeycutt, Biotechnology and Bioengineering Symp. 1983,13 :567_575)。在各禾中實 施方案中，可破碎藻類來幫助油和其它成分的分離?？梢允褂萌我庖阎募毎扑榈姆?法，如超聲波、French press細胞破碎儀、機械剪切力、冷壓機、熱休克、轉(zhuǎn)子-定子粉碎儀 rotor-stator disruptors、閥型處理器、固定幾何處理器、氮氣減壓或任意其它已知的方 法。可從已知的來源購買大容量商業(yè)細胞破碎儀(例如，GEA Niro Inc.，Columbia, MD ；Constant Systems Ltd. , Daventry, England ;Microfluidics, Newton, MA.)。例如，美國 專利第6，000, 551號公開了破碎水懸浮液中的微藻的方法，其通過引用結合到本中作為參考。藻類轉(zhuǎn)化為生物柴油將光合作用產(chǎn)生的材料轉(zhuǎn)化為生物柴油的各種方法在所屬領域中是已知的，任意 這樣的已知的方法可被用于本實驗的操作中。例如，可從液體培養(yǎng)基收獲、分離藻類，溶解 細胞并且分離油分。藻類產(chǎn)生的油類富含甘油三酯。這樣的油類可使用熟知的方法被轉(zhuǎn)化 為生物燃料，如Cormemarm法(見，例如美國專利第.5，354，878號，其通過引用結合到本文 中作為參考)。標準的轉(zhuǎn)酯化方法涉及甘油三酯和酒精(一般為甲醇之間)的堿催化的轉(zhuǎn) 酯化反應。甘油三酯的脂肪酸被轉(zhuǎn)移到甲醇，產(chǎn)生烷基酯(生物柴油)并且釋放甘油。去 除甘油，其可用于其它用途。各種實施方案包括Cormemarm法(美國專利第.5，354，878號)的應用。與批次反 應法(例如，J. Am. Oil Soc. 61 :343，1984)相對，Connemann法使用經(jīng)過反應器柱的反應混 合物的連續(xù)流，其中流速低于甘油的下沉速率。其結果是從生物柴油連續(xù)分離甘油?？稍?經(jīng)過反應器柱來處理反應混合物從而完成轉(zhuǎn)酯化過程。通過水相提取來去除殘余的甲醇、 甘油、游離脂肪酸和催化劑。完善建立了 Cormemarm法從植物來源產(chǎn)生生物柴油，但是一般 的技術人員會認識到可使用所屬領域已知的任意其它的從含有甘油三酯的油類產(chǎn)生生物 燃料或生物柴油的方法。例如，美國專利第4，695，411號、第5，338，471號、第5，730，029 號、第6，538，146、第6，960，672號中公開的，其分別通過引用結合到本文中作為參考。也可 使用不涉及轉(zhuǎn)酯化的備選方法。例如，通過高溫分解、氣化或熱化學液化(見，例如Dote， 1994, Fuel 73 12 ；Ginzburg,1993, Renewable Energy 3 :249_52 ；Benemann 禾口 Oswald, 1996，D0E/PC/93204-T5)。其它的藻類產(chǎn)品在某些實施方案中，公開的方法、組合物和設備可用于培養(yǎng)動物或人類可食用的 藻類。例如，螺旋藻是浮游藍綠藻，其富含營養(yǎng)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素B-12和類胡蘿卜 素。人類對種植在藻類養(yǎng)殖場的螺旋藻的消費達到每年超過一千公噸。一般技術人員會認 識到通過要求權利的系統(tǒng)可種植、收獲和應用任意類型的自由生活的藻類，如螺旋藻、杜氏 藻或扁藻(見美國專利第6，156，561號和第6，986，323號，其分別通過引用結合到本文中 作為參考)。使用要求權利的方法、設備和系統(tǒng)還可產(chǎn)生其它的藻類產(chǎn)品。例如，美國專利第 6，156，561號和第6，986，323號(通過引用結合到本文中作為參考)公開了將有機材料，如 藻類，光轉(zhuǎn)化為生物可降解塑料的方法?？墒褂猛ㄟ^培養(yǎng)普通或轉(zhuǎn)基因的藻類生產(chǎn)有用的 產(chǎn)品的任意這樣已知的方法。實施例這里描述了本公開發(fā)明的一些有用的實施方案。提供以下的實施例是為了說明， 而不是限定要求權利的發(fā)明。為了使所屬領域的一般技術人員更好地理解本發(fā)明的效用， 一些參考包括Lewis III等在美國專利第4，487，588號公開了用于植物培養(yǎng)的浸水筏； Hogen在美國專利第4，536，988號公開了種植水生植物的障柵結構和方法；在Canada，R.， Jr.，禾口 D. May. 1985. Mooring developments and design philosophy at the nationaldata buoy center. OCEANS. Vol. 17 中討論了系泊和系泊設計；Dote，Y.，S. Inoue，T. Ogi， 禾口 S.Yokoyama. 1996. Studies on the direct liquefaction of protein-contained biomass :The distribution of nitrogen in the products. Biomass & Bioenergy 11，(6) :491-8 中公幵了 一些化學液化方法；Gaylord，Edwin H.，Charles N. Gaylord, 禾口 James E. Stallmeyer. 1997. Structural engineering handbook. 4th ed. New York McGraw-Hi 11中公幵了在實現(xiàn)本發(fā)明的浮池中的其它技術和構造；在Grosenbaugh的 兩篇文章中 Grosenbaugh，M. A. 1996. On the dynamics of oceanographic surface moorings. Ocean Engineering 23，(1) (JAN) :7_25 ；Grosenbaugh，M. A. 1995. Designing oceanographic surface moorings to withstand fatigue. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 12，(5) (OCT) :1101_10，深入討論了可用于本發(fā)明的系泊；在 Jones， I.S. F.，禾口 D.Otaegui. 1997 Photosynthetic greenhouse gas mitigation by ocean nourishment. Energy Conversion and Management 38，S367_72 中公幵 了通過藻類提 供食物和去除不需要的氣體，如C02 ；還有Komori，S.，T. Shimada，和Y. Murakami. 1995. Laboratory estimation of C02 transfer velocity across the air-sea interface. In Biogeochemical processes and ocean flux in the western pacific,eds. H. Sakai, Y. Nozaki,69-81. Tokyo :TERRAPUB ；Matsui, T. 0. ， A.Nishihara, C.Ueda, M.Ohtsuki， N. 0. Ikenaga, and T. Suzuki. 1997. Liquefaction of micro-algae with iron catalyst. Fuel 76，(11) (SEP) :1043-8中公幵了可用于本發(fā)明的液化方法；Minowa，T.，md S. Sawayama. 1999. A novel microalgal system for energy production with nitrogen cycling. Fuel 78，(10) (AUG) : 1213-5中公開了可用于本發(fā)明的其它藻類和方法； Richmond,Amos,ed. 1986. CRC handbook of microalgal mass culture. Boca Raton,Fla. CRC Press ;heehan，J.，T. Dunahay，J. Benemann，禾口P. Roessler.1998. A look back at the U.S. department of Energy' s aquatic species program :Biodiesel from algae. NREL, TP-580-24190中提供美國能源部對生物柴油的研究綜述，其提供了可用于本發(fā)明的方法， 以上參考分別通過引用結合到本文中作為參考。實施例1 圖8中的矩形浮池用于測試系統(tǒng)組件和培養(yǎng)物保持程序。它的覆蓋表 面積較小，并且不是浸入水中式的。常規(guī)的池子尺寸是10米寬，100米長。選擇尺寸，從而 池子的寬度與縱向部件的直徑的比總夠大到能使代表水流自身建立起來。如果該比例是 0(1)，則縱向部件提供了太多對風的遮蔽，水流就會是可忽略的了。此外，浪高度對縱向部 件的直徑的比值不能顯著高于1，否則浪會淹沒池。因此，本實施例的池被設計用于具有限 定顯著浪高的環(huán)境水?？捎啥喾N不同的材料制成浮力框架，如抗紫外線PE、HD、MD或LD，抗 紫外線PVC或其它這樣的材料。這里包括的名列只是基于說明的目的，是非限定性的。如 圖3c所繪，它還可由小于或等于池的總長度或?qū)挾鹊?/2的部分組成。圖8描繪的池非常 適合測試上所述的材料和構造方法。同樣，襯底可由合適的堅固的和具有柔韌性的、耐受天氣和穿刺的材料制成，如 HDPE、LDPE、PVC、PP、織物和/或其組合物。這些材料可被制成交叉層壓的，加強片和/或 多層片。這一名列是基于說明的目的，是非限定性的。從下游側(cè)至上游側(cè)的培養(yǎng)物循環(huán)可以模擬更長的池子。泵可以位于，例如，船或浮 標或在浮力框架上，只要它們的重量如所述的與管144平衡。可通過改變循環(huán)的培養(yǎng)物對補充水的比例來控制培養(yǎng)物的密度。在啟動狀態(tài)下，當藻類濃度低的時候，可使用完全循 環(huán)。作為一個實施例，如果池子具有20cm的平均深度和20cm/s的流速，則對于10cm寬的 培養(yǎng)系統(tǒng)，泵需要能夠泵至少20X1000X20mL/s或大約6300GPM?？梢原h(huán)境水中的藻類或接 種特意的藻類組合為起始來種植培養(yǎng)物。檢查池子中的藻類濃度和重要營養(yǎng)物的濃度，如 氮、Fe、P和其它，根據(jù)需要調(diào)整它們。還可測量和控制其它的參數(shù)，如pH和池的深度。池子的藻可被用于測試收獲程序和藻類生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為其它產(chǎn)品，如生物燃料和直 接或間接的食品，如本文所述。實施例2圖8中描繪的浮池被轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸恍┮衙枋龅母郊酉到y(tǒng)組件的可浸入水中池。附 加的閥、管道和可選的空氣泵功能，從而可將培養(yǎng)物和環(huán)境水泵入或泵出縱向部件132，可 調(diào)整池子的浮力。如果縱向部件被填充時，構造框架的材料致使池子的平均密度大于環(huán)境 水，必須添加填充空氣的縱向管，如圖4b中的管44。增加淹沒線和線軸則可調(diào)整池的方向 和其平衡淹沒深度。所屬領域的一般技術人員會意識到本文提供的描述的多種等同物，使用不同的材 料、生物或零件用于框架、襯底、培養(yǎng)物或系泊系統(tǒng)。例如，框架可由木頭，不同的塑料，如 HDPE、天然橡膠、PP、PVC，不同的金屬等構成。它可由桶、管道、輪胎等制成。襯底可由能夠 形成大型的具有柔韌性不滲透藻類的片的任意材料制成，如不同的塑料，如HDPE、LDPE、PP、 PVC等。系泊系統(tǒng)可以固定到任意固定的物體，如水上平臺、碼頭、下表面(海床)、陸地，或 漂浮的物體，如錨浮標、船、浮動平臺等。使用通常理解的工程原理，如Gayl0rd(1997)的， 可構造所有的組件?？山o浮池增加需要的附加組件，如閥、泵、絞車、計量儀表、傳感器或其 它設備來提高其運行。本文列出的以下的權 要求和包括附圖的說明書中的要素的組合是在本發(fā)明的 范圍內(nèi)，并且被包含在以下的權利要求中。
權利要求
一種浮池，由具有至少1個漂浮部件的浮力框架、連接于所述框架的襯底、培養(yǎng)物和系泊系統(tǒng)組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述框架是由至少2個漂浮部件構成。
3.根據(jù)權利要求2所述的浮池，其中所述至少2個漂浮部件中的至少2個是縱向部件。
4.根據(jù)權利要求3所述的浮池，其中所述框架還由至少一個橫向部件組成。
5.根據(jù)權利要求4所述的浮池，其中所述橫向部件連接到所述縱向部件。
6.根據(jù)權利要求4所述的浮池，其中所述框架還由至少兩個橫向部件組成。
7.根據(jù)權利要求6所述的浮池，其中所述縱向部件是平行的，所述橫向部件垂直于所 述縱向部件。
8.根據(jù)權利要求4所述的浮池，其中所述橫向部件包圍所述縱向部件。
9.根據(jù)權利要求4所數(shù)的浮池，其中所述橫向部件由有浮力的下層結構構成。
10.根據(jù)權利要求9所述的浮池，其中所述有浮力的下層結構是弧形的。
11.根據(jù)權利要求9所述的浮池，其中所述有浮力的下層結構至少部分填充了環(huán)境水。
12.根據(jù)權利要求10所述的浮池，其中所述弧形有浮力的下層結構分為分別填充的兩半。
13.根據(jù)權利要求11所述的浮池，其中所述有浮力的下層結構的填充量是可調(diào)節(jié)的。
14.根據(jù)權利要求12所述的浮池，其中調(diào)解所述兩半的弧形有浮力的下層結構的填充 來平衡所述的框架。
15.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述漂浮部件安裝了至少1條周向帶。
16.根據(jù)權利要求15所述的浮池，其中所述周向帶包括至少一個機械元件，如連接點。
17.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述漂浮部件被用作安裝基座。
18.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述漂浮部件是由至少2個平行部件構成的復合物。
19.根據(jù)權利要求18所述的浮池，其中所述平行部件中的至少1個安裝了至少1個周向帶。
20.根據(jù)權利要求18所述的浮池，其中所述平行部件中的至少1個用作安裝基座。
21.根據(jù)權利要求19所述的浮池，其中所述周向帶包括至少1個機械元件，如連接點。
22.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述漂浮部件由至少1個管狀元件構成。
23.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述漂浮部件由至少2個管狀元件構成。
24.根據(jù)權利要求23所述的浮池，其中所述至少2個管狀元件中的至少1個是用于運 輸過程流體的管道。
25.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述培養(yǎng)物通過所述襯底與環(huán)境水分隔。
26.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述襯底是有浮力的。
27.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中通過從所述浮池去除至少部分所述培養(yǎng)物來收 獲所述培養(yǎng)物。
28.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中通過對所述浮池增加水和營養(yǎng)物來維持所述培養(yǎng)物。
29.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述培養(yǎng)物是藻類培養(yǎng)物。
30.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述系泊系統(tǒng)由至少1根直接將所述框架固定于下表面的系泊索組成。
31.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述系泊系統(tǒng)由至少1根將所述框架連接于下表 面固定的浮標的系泊索組成。
32.根據(jù)權利要求1所述的浮池，其中所述系泊系統(tǒng)由至少1根直接連接于下表面的系 泊索和至少1根與固定于下表面的浮標連接的系泊索組成。
33.根據(jù)權利要求22所述的浮池，其中所述浮池是可浸入水中的。
34.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述框架由至少2個漂浮部件構成。
35.根據(jù)權利要求34所述的可浸入水中的浮池，其中所述至少2個漂浮部件中的至少 2個是縱向部件。
36.根據(jù)權利要求35所述的可浸入水中的浮池，其中所述框架還由至少一個橫向部件 組成。
37.根據(jù)權利要求36所述的可浸入水中的浮池，其中所述橫向部件連接于所述縱向部件。
38.根據(jù)權利要求36所述的可浸入水中的浮池，其中所述橫向部件包圍所述縱向部件。
39.根據(jù)權利要求36所述的可浸入水中的浮池，其中所述框架還由至少兩個橫向部件 組成。
40.根據(jù)權利要求39所述的可浸入水中的浮池，其中所述縱向部件是平行的，所述橫 向部件垂直于所述縱向部件。
41.根據(jù)權利要求36所述的可浸入水中的浮池，其中所述橫向部件由有浮力的下層結 構構成。
42.根據(jù)權利要求41所述的可浸入水中的浮池，其中所述有浮力的下層結構是弧形的。
43.根據(jù)權利要求41所述的可浸入水中的浮池，其中所述有浮力的下層結構至少被部 分填充了環(huán)境水。
44.根據(jù)權利要求42所述的可浸入水中的浮池，其中所述弧形有浮力的下層結構分為 分別填充的兩半。
45.根據(jù)權利要求43所述的可浸入水中的浮池，其中所述有浮力的下層結構的填充量 是可調(diào)節(jié)的。
46.根據(jù)權利要求44所述的可浸入水中的浮池，其中調(diào)節(jié)所述兩半的弧形有浮力的下 層結構的填充來平衡所述框架。
47.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述漂浮部件安裝了至少1條周 向帶。
48.根據(jù)權利要求47所述的可浸入水中的浮池，其中所述周向帶包括至少一個機械元 件，如連接點。
49.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述漂浮部件被用作安裝基座。
50.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述漂浮部件是由至少2個平行 部件構成的復合物。
51.根據(jù)權利要求50所述的可浸入水中的浮池，其中所述平行部件中的至少1個被安 裝了至少1條周向帶。
52.根據(jù)權利要求50所述的可浸入水中的浮池，其中所述平行部件中的至少1個被用作安裝基座。
53.根據(jù)權利要求51所述的可浸入水中的浮池，其中所述周向帶包括至少1個機械元 件，如連接點。
54.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述浮力部件由至少2個管狀元 件構成。
55.根據(jù)權利要求54所述的可浸入水中的浮池，其中所述至少2個管狀元件中的至少 1個是用于運輸過程流體的管道。
56.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述培養(yǎng)物通過所述襯底與環(huán)境 水分隔。
57.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述襯底是有浮力的。
58.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中通過從所述浮池去除至少部分的 所述培養(yǎng)物來收獲所述培養(yǎng)物。
59.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中通過對所述浮池增加水和營養(yǎng)物 來維持所述培養(yǎng)物。
60.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述培養(yǎng)物是藻類培養(yǎng)物。
61.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述系泊系統(tǒng)由至少1根將所述 框架直接固定于下表面的系泊索組成。
62.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述系泊系統(tǒng)由至少1根將所述 框架與固定于下表面的浮標連接的系泊索組成。
63.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述系泊系統(tǒng)由至少1根直接連 接于下表面的系泊索和至少1根與固定于下表面的浮標連接的系泊索組成。
64.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述至少1個管狀元件中的至少 1個可調(diào)節(jié)地填充了至少部分所述培養(yǎng)物。
65.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述至少1個管狀元件中的至少 1個可調(diào)節(jié)地填充了至少部分環(huán)境水。
66.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述至少1個管狀元件中的至少 1個裝配了至少1個閥來調(diào)節(jié)其容量和條件，如壓力。
67.根據(jù)權利要求66所述的可浸入水中的浮池，其中所述閥中的至少1個是氣閥。
68.根據(jù)權利要求66所述的可浸入水中的浮池，其中所述閥中的至少1個是液閥。
69.根據(jù)權利要求66所述的可浸入水中浮池，其中所述閥中的至少1個是減壓閥。
70.根據(jù)權利要求33所述的可浸入水中的浮池，其中所述框架固定于至少1個延伸至 下表面的自由懸掛的淹沒線。
71.根據(jù)權利要求70所述的可浸入水中的浮池，其中所述淹沒線在可調(diào)節(jié)的卷軸上， 提高或降低了所述框架上的線的有效重量。
72.根據(jù)權利要求71所述的可浸入水中的浮池，其中所述線被用于平衡所述框架。
全文摘要
公開了用于培養(yǎng)藻類的浮池。該浮池由浮力框架、襯底、培養(yǎng)物和系泊系統(tǒng)組成。公開了具有由填充了或部分填充了，例如空氣，或水，或環(huán)境水，或培養(yǎng)物的管建成的浮力框架的可浸入水中浮池，因此本發(fā)明提供了其中浮力可被調(diào)節(jié)的框架。公開了應用淹沒線和管來控制浸入水中過程中浮池的方向和深度。
文檔編號A01G33/00GK101925295SQ200980102806
公開日2010年12月22日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權日2008年1月23日
發(fā)明者斯圖爾特·巴塞爾 申請人:斯圖爾特·巴塞爾