一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统技术方案

本发明专利技术涉及一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统，包括照明装置、主体生物反应装置和循环装置，主体生物反应装置包括沿隧道轴向分布的透明箱体，主体生物反应装置固定于隧道的侧面，照明装置设于隧道内壁上方，循环装置设置于主体生物反应装置和隧道内壁之间，包括储液箱与废液箱，透明箱体上设有通风孔、进液口和排液口，通风孔位于朝向隧道内道路的一侧，进液口连接储液箱，排液口连接废液箱。与现有技术相比，本发明专利技术丰富了应用于隧道内部的固碳技术，借助微藻对隧道运营阶段产生的CO2等废气进行处理，有效降低了公路隧道运营期间的碳排放水平。碳排放水平。碳排放水平。

【技术实现步骤摘要】
一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统


[0001]本专利技术涉及公路隧道内的固碳系统，尤其是涉及一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统。

技术介绍

[0002]隧道在建设及运营期间会产生大量的能源消耗并排放温室气体，隧道路段每公里的温室气体排放量相较于开放路段，通常会高出4到5倍。与开放路段相比，隧道内部具有长时间连续照明、温度较为稳定、烟气浓度高的特点，可以为微藻提供良好的生长条件。此外，微藻装置还可以对隧道内环境起到装饰、美化的作用，并代替原有的高能耗装饰板材(如搪瓷钢板等)。因此，微藻生物固碳技术在公路隧道中有着广阔的应用前景。微藻固碳技术指的是利用微生物将二氧化碳转化为生物质的过程：微藻可以通过光合作用固定烟气中的二氧化碳，同时吸收氮氧化物和硫化物作为生长所需的氮源和硫源。微藻具有固碳效率高，环境适应性强，繁殖快的优点，通过微藻固碳治理废气、处理废水，已成为世界各国的研究热点。然而该项技术目前的应用场景十分有限，主要集中在燃煤电厂等各类工厂中，在隧道或地下空间领域尚未得到广泛的推广应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了提供一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统，丰富了应用于隧道内部的固碳技术，借助微藻对隧道运营阶段产生的CO2等废气进行处理，有效降低了公路隧道运营期间的碳排放水平。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005]一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统，包括照明装置、主体生物反应装置和循环装置，所述主体生物反应装置包括沿隧道轴向分布的透明箱体，主体生物反应装置固定于隧道的侧面，所述照明装置设于隧道内壁上方，所述循环装置设置于主体生物反应装置和隧道内壁之间，包括储液箱与废液箱，所述透明箱体上设有通风孔、进液口和排液口，所述通风孔位于朝向隧道内道路的一侧，所述进液口连接储液箱，所述排液口连接废液箱。
[0006]所述主体生物反应装置的底部置于隧道地面上，相对于隧道内道路的外侧通过拉杆连接至隧道内壁。
[0007]所述隧道的两侧均设有照明装置、主体生物反应装置和循环装置。
[0008]所述透明箱体为有机玻璃材质，所述主体生物反应装置还包括玻璃钢材质的底座，所述透明箱体置于底座上。
[0009]所述通风孔位于透明箱体的近顶部处。
[0010]所述照明装置通过拉杆与主体生物反应装置连接。
[0011]所述照明装置为亮度和波长可调光源。
[0012]所述进液口和排液口位于同一水平高度处。
[0013]所述进液口和排液口位于透明箱体的近底部处。
[0014]所述照明装置、主体生物反应装置和循环装置位于隧道的中间段。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0016]1、丰富了应用于隧道内部的固碳技术，借助微藻对隧道运营阶段产生的CO2等废气进行处理，有效降低了公路隧道运营期间的碳排放水平。
[0017]2、微藻的生长需要连续光照、稳定温度与持续的烟气，本新型固碳系统对隧道的照明系统进行了二次利用，在不增加额外能源投入的同时，为微藻生长提供了适宜的生长条件与充足养分。此外，本系统替换了隧道侧壁原有的高能耗装饰板材，减少了隧道全寿命周期的碳排放。
[0018]3、本系统中藻液的排出、处理、补给等均借助循环装置基本实现自动化运行，减少了人力投入；储气箱、储液箱内布置的压力、温度传感器等也便于人工远程监控系统的运营情况。
[0019]4、本系统设计的隧道侧壁连接装置便于安装。且主体反应器对称布置在隧道两侧，与隧道照明装置相结合，高效利用隧道内空间的同时丰富并美化了隧道内景观。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例在隧道壁面的安装示意图；
[0021]图2为本专利技术在隧道内的隧道横断面的安装示意图；
[0022]图3为透明箱体的开孔示意图；
[0023]图4为透明箱体的截面示意图；
[0024]其中：1、循环装置控制器，2、微藻单元，3、照明装置，4、照明控制器，5、循环装置，6、主体生物反应装置，7、拉杆，8、固定端头，61、进液口，62、排液口，63、通风口。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0026]一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统，如图1和图2所示，包括照明装置、主体生物反应装置和循环装置，主体生物反应装置包括沿隧道轴向分布的透明箱体，透明箱体内部储存有微藻培养液，主体生物反应装置固定于隧道的侧面，照明装置设于隧道内壁上方，循环装置设置于主体生物反应装置和隧道内壁之间，包括储液箱与废液箱，如图3和图4所示，透明箱体上设有通风孔、进液口和排液口，通风孔位于朝向隧道内道路的一侧，进液口连接储液箱，排液口连接废液箱，储、废液箱内部均配有温度计、压力表等传感器。
[0027]本申请具体通过在隧道的中间段代替原有的装饰板材布置于隧道两侧的方式，丰富了应用于隧道内部的固碳技术，借助微藻对隧道运营阶段产生的CO2等废气进行处理，有效降低了公路隧道运营期间的碳排放水平。
[0028]本实施例中，主体生物反应装置的底部置于隧道地面上，相对于隧道内道路的外侧通过拉杆连接至隧道内壁。具体的，通过三个固定拉杆与主体生物反应器的后侧面相连，两端采用螺栓固定。
[0029]本实施例中，隧道的两侧均设有照明装置、主体生物反应装置和循环装置，如此，可以在两侧都进行固碳，从而提高固碳效果。
[0030]本实施例中，透明箱体为有机玻璃材质，主体生物反应装置还包括玻璃钢材质的底座，透明箱体置于底座上，从而在保证采光面积的同时提高装置的稳定性。
[0031]本实施例中，通风孔位于透明箱体的近顶部处，即生物反应液上部，从而以便于气体交换利用。具体的，由于汽车尾气中的CO2、SO2等主要悬浮在隧道中下部，故而于此处设置通风口耶便于提高气体交换效率。
[0032]本实施例中，照明装置通过拉杆与主体生物反应装置连接。如此，可以提高固定效果。
[0033]本实施例中，照明装置为亮度和波长可调光源，所有的照明装置可以连接至一个或多个照明控制器，可以配合主体生物反应装置中所采用的藻类的种类和生长情况等等进行光照强度和波长的优化。具体的，根据LED灯具面板中不同颜色灯珠矩阵的开闭，可以实现调节灯具的亮度和波长组合。蓝光和红光有利于微藻的光合作用，即促进固碳效果；而黄光和绿光则有利于提高司驾人员的视距，提升驾驶安全性和舒适度。
[0034]本实施例中，进液口和排液口位于同一水平高度处，进液口和排液口位于透明箱体的近底部处。
[0035]本实施例中，照明装置、主体生物反应装置和循环装置位于隧道的中间段。
[0036]本专利技术将微藻固碳反应器与隧道环境相结合，在隧道的光照、温度等较为稳定的中间段，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统，其特征在于，包括照明装置、主体生物反应装置和循环装置，所述主体生物反应装置包括沿隧道轴向分布的透明箱体，主体生物反应装置固定于隧道的侧面，所述照明装置设于隧道内壁上方，所述循环装置设置于主体生物反应装置和隧道内壁之间，包括储液箱与废液箱，所述透明箱体上设有通风孔、进液口和排液口，所述通风孔位于朝向隧道内道路的一侧，所述进液口连接储液箱，所述排液口连接废液箱。2.根据权利要求1所述的一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统，其特征在于，所述主体生物反应装置的底部置于隧道地面上，相对于隧道内道路的外侧通过拉杆连接至隧道内壁。3.根据权利要求1所述的一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统，其特征在于，所述隧道的两侧均设有照明装置、主体生物反应装置和循环装置。4.根据权利要求1所述的一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统，其特征在于，所述透明箱体为有机玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈奕，窦世琦，朱合华，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：