专利名称：一种生产用于生物气生产的原料的系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于生物气生产的过程，它包括属于海鞘群的水生生物的厌氧消化。本发明还涉及用于生产肥料的方法，包括厌氧消化属于海鞘群的水生生物，并且此后利用固体和流体消化物用于肥料生产。本发明的另一方面涉及包括与红藻门、緑藻门和褐藻门等群的巨藻一起培养海鞘的ー种方法。由于海鞘新陈代谢排泄的溶解营养物，结合培养导致巨藻的更高生长率。本方法还进ー步涉及厌氧消化巨藻与所述海鞘。本发明还涉及用于生产肥料的方法，包括在一起培养和厌氧消化海鞘和巨藻，并且利用固体消化物来生产肥料。本发明还涉及在培养表面上，将海鞘紧固到幼虫台上的ー种方法，通过与成年个体海鞘一起储存没入水箱中的所述培养表面，调节水箱中的水温，使成年个体海鞘开始产卵，并且通过配子融合产生的幼虫在表面上定居，此后幼虫被放置在培养位点上。
背景技术：
在生物气的エ业生产中，原料的可获得性是有限的。在文献中，生物气被定义为主要由甲烷(CH4)和ニ氧化碳(⑶幻組成的一种气体混合物，它主要由生物基质的細菌分解产生。生物气エ厂需要从农民那里购买生物质，例如牧草地和小麦，用来生产生物气。这意味着，生物气产品的生产会是不经济的。由于在用于食品和用于能源生产的作物之间存在竞争的情況，可耕地面积也是有限的。生产中的损失也強烈依赖于气候，因为恶劣气候会使作物减产。这些因素导致产品生物气的生产可能变得不经济。关于用于厌氧消化的可替代的海产的生物质，更早的想法涉及了微藻、巨藻或紫贻贝。作为用于生产生物气的原料，所有这些都具有缺点；考虑到在灭菌条件下，必须添加特殊的营养素，并且因为日光不足，需要额外的照明，微藻具有高培养成本。巨藻已经示出是用于厌氧消化的好的原料，但是如果它们收获自海滩，那么会含有高浓度的重金属，例如镉。通过离岸培养巨藻，有可能通过给水施肥改进经济前提，因此提高生长率。紫贻贝具有大的缺点，在于它们具有非有机的売，生物气厂并不想把壳包括在该エ艺中，因为壳阻塞エ 艺管道并且增加不可消化的物质的沉淀。生物气的生产者总是努力增加气体的生产(给定某一量的生物质)来最大化产量。要解决的问题是，生产者如何可以增加气体生产。生物质生产的最有益解决方案是能源效率，増加甲烷气体的产量并且同时给出其他的环境正面效果。针对从海洋收获生物质的现有技术只讨论了巨藻，通过培养或收获来收集 (Boudewijn(博杜安)等人，1983 ；Schramm(施拉姆)和Lehnberg(伦贝格)，1984 ；Gao(高) 和 McKinley (麦金菜)，1994 ;Yokoyam(横山)等人，2007 ;The Crown Estate(皇家财产局)，2009)，连同已经被驱赶上岸的巨藻(Detox AB (Detox公司)，2009)。甚至已经提出取自波罗的海中的藻华的微藻的厌氧消化(格伦达尔，2009)，连同培养在波罗的海中的紫贻贝的厌氧消化(Hansson (汉森)，2008 ;Radio Kalmar (卡马尔广播电台)，2009)。还
3已经提出ー个想法，基于在来自污水厂的富营养废水中培养微藻(纽伯格，2008 ；Clear Water Energy Nordic AB (清水能源北欧公司)，2009)。在提交的专利申请中，会提到若干要求对使用基于微藻或巨藻连同它们的提取物的生物质的排他权(US2008/0050800、 CN101418316、 US2009081744、 EP2014759、 CN101285075、 CN101255075、 UA24106、 DE102007007131、W02007014717、W09851814、PT100012、DE3607864、CN101418315)。
发明内容
海产的生物质-海鞘海鞘，学名Ascidiacea，是ー类在全世界具有约2300个物种的被囊动物，在瑞典西海岸具有约50种。它们是形成固着的、単体的或群体的滤食性动物。身体是囊状的并且完全被被囊动物围绕。玻璃海鞘属由以下种构成艾氏海鞘、Ciona fascicularis, Ciona gelatinosa、Ciona imperfecta、玻璃海鞘、Ciona mollis和萨氏海鞘。作为ー个实例,提到的海鞘中的玻璃海鞘，它以非常高的丰度出现，并且已经报道，按密度计超过5000个体每m2 (Millar (米勒)1971)。生物质的重量已经估计为约7kg DW/m2 (Gulliksen (格利克森)，1972)和在加拿大的水中达到200kg湿重/m2 (Ramsay (拉姆塞)，Davidson (戴维森) 等人，2009)。如果我们使用4%的干物质构成(彼得森等人，1997)，这ー值对应^g Dff/ m2。它们靠过滤来自水的浮游生物而生活，并且与很多其他动物相比，生长非常快。它们的每日长度生长可以达到2%-3%，并且体重的加倍时间在10天内(Petersen (彼得森)等人，19卯)。在北方的水中，玻璃海鞘毎年繁殖两次，并且在更温暧的水中毎年繁殖三次，可能到四次(Dybern (戴伯恩)，1965)。定义Dff =Dry Weight (干重)的縮写，它是已经在干燥(约80°C，1天)以后，生物的不
含水的重量。湿重在收获以后1小时内，在生物质至少一半时间在滤器中吋，所称取的在湿条件下的生物质重量。海产/海洋环境定义为并不是纯的湖水或由淡水构成的水环境，即具有超过 0. 5%o NaCl的盐度的所有水环境。海洋与海洋环境定义相同。生物定义为所有真核生物、古細菌和原核生物群的活生物。动物一群属于动物界群的生物。海鞘/海鞘属于海鞘群的动物。人工接种一种由人控制的生物的卵子和精液的产生，它们的合子(受精卵)在它们长成成体动物以前，发育为定居在水中的硬表面上的幼虫。水由H20构成的所有环境，它包括海洋环境和湖泊，这两种环境都包括天然以及人工环境，例如池塘和其他水构造。浮游生物如我们在本文中使用的那样，所有悬浮在水中生活的生物是在它科学正确的定义。浮游生物可以分为，并且包括浮游动物、浮游植物和浮游細菌，取决于它所指的生物。Settla 是英语术语定居的一种瑞典语翻译，它被翻译为瑞典语bli fast,SattaSigo瑞典海产生物学家使用术语settla (不定式-att settla)。海鞘在瑞典语中命名为sj0pungar的生物群。Ascidia(海鞘)与Ascidiacea(海鞘)同义，并且由生命树(http://tolweb.org/tree)和那里的參考文献所定义。珊瑚虫在瑞典语中命名为“koraller”的生物群。由生命树和那里的參考文献所定义。海绵动物在瑞典语中命名为“svampdjur”的生物群。由生命树和那里的參考文献所定义。巨藻可见的藻类。用于生物群红藻(红藻门)、緑藻(绿藻门)、褐藻(褐藻门) 的一个统ー术语。微藻肉眼不可见并且悬浮在海中生活的单细胞生物。与巨藻无关，但是属于若干不同生物群，例如甲藻、硅藻等。
图1 在海中大规模培养海鞘用于生物质生产。海鞘在没入水中的培养线(a)上生长。一根紧固到浮件(c)上的水平绳索(b)支持这些培养线。用系泊用具和锚(d)支持的绳索(d)向外切入水平线。图2 用于在没入水中的培养线上人エ接种海鞘幼虫的ー种方法的说明。海鞘(a) 的成熟个体被紧固在水箱(c)内的网(b)上。水通过管(d)进入并且通过管(e)排出，培养线(f)悬挂在可以从该水箱移除的杆(g)上。
具体实施例方式概述本发明由一个过程組成，该过程包括将用作生物气生产原料的水生生物的厌氧消化。所述过程还可以包括在厌氧消化前培养和收获这些生物。为此在瑞典的水中的ー种非常适合的生物是海鞘生物，玻璃海鞘，基于1.非常快的生长，这允许每年收获若干次，甚至在冬天；2.没有硬的内部结构，例如防止生物质被泵送的壳或骨骼；3.在与多种生物质ー 起厌氧消化期间，该生物质已经示出増加生物气生产；4.在现存用于紫贻贝的培养系统中培养的可能性；5.生产保障，其中可能避免在陆基农业中，由于恶劣气候造成的生物质损失；6.连续培养和收获季，通过在本专利中，ー个说明的过程，该过程允许海鞘定居在受控条件下的培养绳索上，这些条件允许连续收获；7.没有与农业竞争的培养；8.与农业相比， 在海中培养和收获给出了远远更多的単位面积生物质，并且对于培养和收获要求更少的能里。在其他国家和水中，借助可培养性、快速生长和结合用来通过厌氧消化生产生物气的系统使用エ业泵的可能性，其他种的海鞘(或珊瑚或海绵)可以最适合培养和收获以达到益处。这样的生物的实例是悉尼海鞘、樽海鞘、尾海鞘纲动物和寻常海绵纲动物。通过使用来自工业培养贻贝的经验和技木，本发明保证了海鞘的エ业生产。此外，也已经合井新技术解决方案来保证在全年，而不只在海鞘普通的繁殖期间，海鞘的エ业生产。用于生物气生产的过程包括在厌氧消化期间，厌氧消化和应用生产的燃气。沼气 (也称为原气体)由甲烷和ニ氧化碳組成，纯化该混合物的甲烷用于生产生物气。
在一个实施方案中，该过程包括在海鞘被厌氧消化前，培养并收获海鞘。可以使用没入水中的多个表面进行海鞘的培养，在所述表面上，海鞘可以被培养到收获前。根据ー个优选的实施方案，该过程包括在培养表面上，将海鞘紧固到幼虫台上，通过与成年个体海鞘一起储存没入水箱中的所述培养表面，调节水箱中的水温，使成年个体开始产卵，并且通过配子融合产生的幼虫在表面上定居，此后幼虫被放置在培养位点上。此外，还可以根据Aypa(艾帕)(1990)说明的方法达到培养；架培养、悬挂法、硫氯酚培养、黑金属培养、桩培养、托盘培养、棚屋培养、绳索-网培养、bouchout (保朝)培养、 筏培养和长线培养。根据另ー个方面，该方法包括利用固体和流体消化物。该方法可以进一歩包括利用固体和流体消化物来生产肥料。在实践所述方法的ー个形式中，是饲养珊瑚虫和海绵动物的生物滤池。本发明的另一方面包括厌氧消化的生物质，来自海鞘群的水生动物的厌氧消化。在一个实施方案中，本发明涉及来自由任何以上提到的方法衍生的海鞘的厌氧消化的生物质。详细说明以下将參考本发明的具体实施方案详细说明本发明。提供这些说明是为了增加对所述具体实施方案的理解，而并不旨在限制本发明的范围。本发明的范围由所附的权利要求所定义。作为用于厌氧消化的原料的效率本发明的背景使用海鞘作为厌氧消化中的生物质，在于以下事实瑞典的生物气生产者使用来自海产品业的废物，以盐水和剩余产品的形式，并且在生产的生物气体积连同燃气中更高百分比甲烷这两方面，以此增加生物气生产。在与废污泥结合的厌氧消化中， 来自海产品业的废物被认为是非常好的生物质补足物，对此，ー种可能的解释是，如果结合的生物质具有更高的碳构成，那么所述废物富含促进整体厌氧消化的氮。在厌氧消化中，一个通则是，碳和氮之间的摩尔配额应当在30 1和20 1之间(C N)。海鞘具有4 1 的碳-氮配额，这对于单独使用海鞘的最优厌氧消化而言太低了。但是结合更富含碳的生物质，例如来自污水处理厂的废污泥或来自农业的作物，海鞘生物质非常适合厌氧消化。来自海产品业的废物具有5 1的碳-氮配额，这是ー个论据，在エ业化厌氧消化エ艺中，低碳-氮配额的海鞘不是问题。来自新收获的海鞘的生物质的盐度或多或少与周围的水是ー样的。这是由以下事实引起，海鞘关闭它们的身体开ロ并且包围一定体积的水。我们已经将在来自瑞典，LysekiK吕瑟希尔)外的海洋的海鞘用于厌氧消化测试，它们的盐度范围是在20%。 和30%。之间，但是在这些水中可以在10%。和35%。之间变化。来自海产品业的废物具有 60%。-70%。的盐度，并且如果对于一定量的含盐生物质，给定时间来调整消化器，则至今未示出该盐度降低厌氧消化的效率。事实是，已知厌氧消化エ艺接受相当多的量的含盐生物质(Schramm(施拉姆)和 Lehnberg (伦贝格)；The Crown Estate (皇家财产局)，2009)。 还已知小程度的盐度增强生物气的生产。ー个通则是，给定时间来调整，細菌群落可以处理广大范围的不同生物质。产甲烷细菌变为进化的，来自海洋但是也出现在动物的胃中，连同出现在海洋的和含盐的水中。海产生物质-其他种的海鞘和珊瑚以及海绵连同培养我们已经选择作为实例的种，玻璃海鞘，它适合在瑞典的水中培养，在如此需求的、或如果玻璃海鞘并不天然发生的的环境条件下，可以培养其他种的玻璃海鞘属海鞘或其他海鞘。对于海鞘纲的系统发生概述，參见表1。如以上提到的那样，在玻璃海鞘属中，包括以下种Ciona edwardsi, Ciona fascicularis、Ciona gelatinosa、Ciona imperfecta、玻璃海_、Ciona mollis 禾ロ妒氏姆鞘，它们都适合与玻璃海鞘类似的用途。表1海鞘纲(海鞘纲)的系统发生综述，其中所有海鞘都可能用作用于厌氧消化的生物质。
权利要求
1.ー种用于生产生物气的方法，包括海鞘纲的群的水生生物的厌氧消化。
2.根据权利要求1所述的方法，进ー步包括在厌氧消化前培养并收获海鞘。
3.根据权利要求2所述的方法，包括通过使用多个没入水中的表面的培养，在收获前， 在这些表面上培养生物。
4.根据权利要求2或3所述的方法，包括在培养表面上紧固幼虫阶段的海鞘，通过与成年的海鞘一起储存没入水箱中的所述表面，来控制水箱中的水温，使成年个体开始产卵，并且允许通过融合配子产生的幼虫定居在浸没的表面上，然后将其运输到培养位点。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中使用任意以下方法进行培养；架培养、悬挂法、硫氯酚培养、黑金属培养、桩培养、托盘培养、棚屋培养、绳索-网培养、 bouchout (保朝)培养、筏培养和长线培养。
6.根据任何以上权利要求所述的方法，包括利用固体和流体消化物。
7.根据权利要求6所述的方法，包括利用固体和流体消化物用于生产肥料。
8.ー种用于生产肥料的方法，包括厌氧消化海鞘纲的群的水生动物，并且利用固体和流体消化物用于生产肥料。
9.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，包括整合培养海鞘纲以及来自红藻门、绿藻门和褐藻门的群的巨藻。
10.根据权利要求9所述的方法，包括与海鞘一起厌氧消化巨藻。
11.根据权利要求10所述的方法，进ー步包括利用固体和流体消化物。
12.根据权利要求11所述的方法，进ー步包括利用固体和流体消化物来生产肥料。
13.ー种用于生产肥料的方法，包括与巨藻一起培养并厌氧消化海鞘，并且利用固体和流体消化物用于生产肥料。
14.根据以上权利要求中的任一项所述的方法，其中这些生物属于珊瑚虫和海绵动物的群。
15.ー种用于将幼虫阶段的海鞘紧固在多个表面上的方法，包括与海鞘的成年个体ー 起储存没入水箱中的所述培养表面，来控制水箱中的水温，使成年个体开始产卵，并且在融合配子以后产生的幼虫定居在浸没的表面上，然后将其运输到培养位点。
16.通过厌氧消化来自海鞘纲的群的水生生物获得的厌氧消化的生物质。
全文摘要
本发明涉及用于生产生物气的方法，包括厌氧消化来自海鞘纲的群的水生生物。本发明还涉及在厌氧消化前培养和收获海鞘。进一步包括在厌氧消化前整合培养海鞘和巨藻。本发明还包括利用来自厌氧消化的固体和流体消化物用于生产肥料。本发明还包括一种在幼虫阶段人工接种海鞘的方法，以及通过厌氧消化海鞘获得的厌氧消化的生物质。
文档编号C05F1/00GK102597249SQ201080046332
公开日2012年7月18日 申请日期2010年9月3日 优先权日2009年9月4日
发明者弗雷德里克·诺伦 申请人:弗雷德里克·诺伦