專利名稱：用于生長和收獲藻類的方法和產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方案總的涉及藻類的生長和/或收獲，更具體地，涉及用于這些目的的簇絨(tufted)產(chǎn)品和其它產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
長久以來已知藻類草皮為二氧化碳、營養(yǎng)物質(zhì)和多種污染物的有效的洗滌器。還已知藻類草皮生產(chǎn)生物質(zhì)和氧、提高PH和固定氮。與熱帶礁相關(guān)的生產(chǎn)力可至少部分歸因于進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)這些功能的藻類草皮的天然存在。在實(shí)際的應(yīng)用中，藻類草皮洗滌可用于多種目的，包括但不限于過濾培養(yǎng)缸，營養(yǎng)物質(zhì)和污染物去除，并且在生物質(zhì)生產(chǎn)中，作為肥料或基于食物的能源。藻類修復(fù)科學(xué)涉及使用藻類來隔離或降解水傳播的污染物。Walter H.Adey的美國專利號(hào)4，333，263 (下文中稱為“’263專利”)描述了一種“Algal Turf Scrubber (藻類草皮洗滌器)”，并且通過引用全文結(jié)合到本文中?！?63專利描述了一種生產(chǎn)藻類草皮的方法，以用作二氧化碳、營養(yǎng)物質(zhì)和污染物的洗滌器以及生物質(zhì)生產(chǎn)。在水表面上提供生長表面，例如篩，并且用于生長孢子或海底微藻類。生長表面經(jīng)歷周期性水涌浪作用，以促進(jìn)代謝物細(xì)胞-環(huán)境水交換，并且提供光以促進(jìn)生長。’ 263專利還描述了在過度生長為較大的大藻類之前收獲生長中的草皮。對于工業(yè)藻類修復(fù)應(yīng)用，還未開發(fā)用于藻類生長的標(biāo)準(zhǔn)化的基材。更通常地，用于培養(yǎng)藻類的產(chǎn)品通常提供簡單的篩，所述篩至少在某些方面對于促進(jìn)和優(yōu)化藻類生長是低效和/或無效的。期望這種篩和其它傳統(tǒng)基材的替代品，所述替代品更好地促進(jìn)用于生物修復(fù)和燃料生產(chǎn)目的的改進(jìn)的藻類使用。發(fā)明概述
在本專利中使用的術(shù)語“發(fā)明”、“該發(fā)明”和“本發(fā)明”旨在寬泛地指本專利和以下專利權(quán)利要求的全部主題。含有這些術(shù)語的陳述應(yīng)理解為不限制本文描述的主題或限制以下專利權(quán)利要求的含義或范圍。本專利涵蓋的本發(fā)明的實(shí)施方案由以下權(quán)利要求而不是此概述來限定。本概述為本發(fā)明的各方面的高度綜述，并且介紹一些在以下詳細(xì)說明部分中進(jìn)一步描述的概念。本概述不旨在指定要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵的或必要的特征，也不旨在單獨(dú)用于確定要求保護(hù)的主題的范圍。主題應(yīng)參考本專利的整個(gè)說明書的適當(dāng)部分、任何或全部附圖和每一項(xiàng)權(quán)利要求來理解。本發(fā)明涉及使用簇絨產(chǎn)品促進(jìn)藻類的生長和/或收獲。一種示例性簇絨產(chǎn)品包含基材和穿過基材簇絨的簇。關(guān)于藻類的產(chǎn)生和收獲，使用簇絨產(chǎn)品提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。除了別的以外，這種產(chǎn)品可設(shè)置用于改進(jìn)提供的藻類生長表面積的量和其它生長環(huán)境特性，以及通過促進(jìn)從附著于簇絨產(chǎn)品釋放全部或大多數(shù)藻類，而促進(jìn)由簇絨產(chǎn)品收獲藻類。使用簇絨產(chǎn)品來促進(jìn)藻類生長和去除包括在水中浸沒簇絨產(chǎn)品，使藻類在簇絨產(chǎn)品上生長一段時(shí)間，和從簇絨產(chǎn)品除去至少一些藻類。本文公開的簇絨產(chǎn)品的實(shí)施方案也可用于從藻類滋生的水體(例如，湖、海灣、灣、海洋或其它天然水體)回收或收獲藻類，以修復(fù)水體中的水。附圖簡述
本說明書參考以下附圖，其中在不同的圖中使用相同的附圖標(biāo)記旨在說明相同或類似的組件。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的一種示例性簇絨產(chǎn)品的一部分的頂透視圖。圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品的毛圈簇的側(cè)截面圖。圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的另一`個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品的切割簇的側(cè)截面圖。圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品的卷繞簇的側(cè)截面圖。圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品的線性簇絨圖案的頂視圖。圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品的非線性簇絨圖案的頂視圖。圖7為顯示使用圖6的示例性簇絨產(chǎn)品用于收獲藻類的系統(tǒng)的頂視圖。圖8為顯示圖5的示例性簇絨產(chǎn)品的一部分的線性簇絨圖案的頂視圖。圖9為顯示浸沒在流動(dòng)的水中以促進(jìn)藻類生長的圖8的示例性簇絨產(chǎn)品的一部分的側(cè)截面圖。
圖10為顯示浸沒在流動(dòng)的水中以促進(jìn)藻類生長的圖8的示例性簇絨產(chǎn)品的一部分的另一個(gè)側(cè)截面圖(以相對于圖9的圖90°取得)。
圖11為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品的一部分的頂透視圖。
圖12為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的簇絨產(chǎn)品的側(cè)截面圖，該簇絨產(chǎn)品用于從藻類滋生的水體回收藻類以修復(fù)水體中的水。
圖13為
圖12的簇絨產(chǎn)品的頂視圖。發(fā)明詳述
各種簇絨產(chǎn)品可用于促進(jìn)藻類的生長和/或收獲。這種簇絨產(chǎn)品通常包含背襯材料，具有在一側(cè)或兩側(cè)上突出的簇。這樣的背襯材料通常為相對薄的單層或多層片材。這樣的簇可由作為單股部分、毛圈(loop)、割斷毛圈或其它突出的短纖維或長絲紗線形成，并且可由多種天然或合成材料制成。用于促進(jìn)在生物修復(fù)或燃料生產(chǎn)中使用藻類的簇絨產(chǎn)品可手工或通過機(jī)器形成。例如，簇可通過手縫紗線成為背襯材料以形成簇而形成。也可使用簇絨機(jī)。通過使用機(jī)器和產(chǎn)品規(guī)格簇絨纖維可生產(chǎn)簇絨產(chǎn)品，以改進(jìn)表面積、營養(yǎng)物質(zhì)流動(dòng)、藻類生長和營養(yǎng)物質(zhì)吸收。許多簇絨機(jī)具有一行或多行針，所述針使用多個(gè)紗線形成簇。每個(gè)紗線可通過這樣的機(jī)器的單一針進(jìn)料，因此當(dāng)產(chǎn)生簇絨產(chǎn)品時(shí)背襯材料移動(dòng)通過機(jī)器時(shí)，用于沿著背襯材料形成直的或交錯(cuò)的簇的行。基于營養(yǎng)物質(zhì)流動(dòng)和適于給定的環(huán)境和應(yīng)用的其它要求，可選擇簇絨隔距、針法和紗線尺寸。使用簇絨機(jī)來形成用于藻類生長的簇絨產(chǎn)品可類似地提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。比起形成簇絨產(chǎn)品和其它藻類生長基材的其它方法，簇絨機(jī)可更快速、更精確、更一致、更有效和/或不太昂貴地生產(chǎn)這樣的產(chǎn)品。此外，在產(chǎn)品發(fā)展過程期間，可調(diào)節(jié)簇絨機(jī)參數(shù)設(shè)定值，以更好地測試和識(shí)別改進(jìn)的產(chǎn)品特性，包括但不限于與簇間距、簇高度和簇移動(dòng)圖案相關(guān)的特性。
圖1為設(shè)置用于收獲藻類的示例性簇絨產(chǎn)品的一部分的頂透視圖。該示例性簇絨產(chǎn)品包含用作主要背襯的基材2，將簇6，8，10，12簇絨在該基材2中，并且從基材2的頂側(cè)3突出。在其中形成簇6，8，10，12的基材2的特性可設(shè)置用于促進(jìn)藻類生長和/或去除。在某些實(shí)施方案中，這樣的基材2包含織造材料。這樣的織造材料可具有非織造蓋(未顯示)，所述蓋提供小纖維的“有絨毛的”表面，其可進(jìn)一步促進(jìn)藻類生長。換言之，非織造蓋可幫助提供促進(jìn)藻類附著的表面，以提高藻類和硅藻產(chǎn)率。在這樣的實(shí)施方案中，將非織造蓋安置并暴露于表面2的頂側(cè)3上。在一些實(shí)施方案中，期望避免使用這樣的非織造蓋來促進(jìn)從簇絨產(chǎn)品去除藻類生長。含有或不含非織造蓋涂層的織造聚丙烯為在簇絨產(chǎn)品中用作主要背襯的基材材料的一個(gè)實(shí)例，該簇絨產(chǎn)品可用于培養(yǎng)用于藻類修復(fù)或生物-燃料生產(chǎn)的藻類。這樣的材料的實(shí)例包括Chattanooga, Tennessee的Propex 提供的Polybac ,可含有或不含非織造蓋涂層而購得?？墒褂每椩旎幕蚍强椩旎?。比起非織造基材，織造基材可提供更大的強(qiáng)度。這樣的材料的顏色可 促進(jìn)光穿透和/或反射比。白色、棕褐色或其它淺色舉例來說可促進(jìn)這樣的功能。在
圖1中，熱熔體4用于使簇緊固和/或?yàn)榇亟q產(chǎn)品增加穩(wěn)定性。例如，基于聚合物的(EVA、PE或共聚物)熱熔體粘合劑可以18-24 oz/yd2涂敷于基材2，以提供尺寸穩(wěn)定性和幫助緊固簇絨的縫。這樣的聚合物涂層還可為水提供另外的強(qiáng)度和機(jī)械應(yīng)力抗性。通常，熱熔體4、次要背襯或其它機(jī)械裝置可用于將簇絨產(chǎn)品中的簇緊固，以承受在靜置和/或流動(dòng)的水中浸沒。另外或備選，聚丙烯膜可用于鎖定簇和加強(qiáng)織物?？衫缤ㄟ^將粘合劑噴霧到簇絨的基材的倒縫中隨后粘貼聚丙烯膜來施用這樣的膜。這樣可保護(hù)縫并且給予織物強(qiáng)度。鎖定可提供對于簇絨產(chǎn)品的總重量、柔韌性和強(qiáng)度的顯著益處，用于收集、生長和收獲藻類。預(yù)期各種鎖定機(jī)械裝置將簇粘合、增強(qiáng)性能和改進(jìn)長期持久性。在
圖1中，說明的簇6，8，10，12為毛圈。設(shè)置用于培養(yǎng)、收獲或聚集藻類的簇絨產(chǎn)品中的簇6，8，10，12可為毛圈、切割毛圈、盤繞或設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)具體的藻類相關(guān)目的。可將紗線簇絨以形成簇，其提供某些優(yōu)點(diǎn)。例如，紗線簇可形成為毛圈絨頭、切割絨頭或毛圈絨頭和切割絨頭的組合。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，產(chǎn)品具有毛圈結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)優(yōu)選在毛圈中引起卷繞效果。這樣的卷繞可幫助使對營養(yǎng)物質(zhì)流的影響最小化，同時(shí)改進(jìn)表面積。在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，產(chǎn)品可具有切割絨頭以改進(jìn)纖維在尖端上和/或遍及整個(gè)桿(對于具體的藻類類型)的長絲化。

一個(gè)具體的示例性簇絨產(chǎn)品包含基材2和以1/4隔距簇絨的空氣纏繞的白色尼龍6紗線，以產(chǎn)生1/2-1/4英寸絨頭高度的敞開毛圈6，8，10，12?？闪硗饣騻溥x使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)和/或其它紗線材料以及其它簇絨構(gòu)造。使用4股纖維可在藻類隔離中有益。使用空氣纏繞紗線可提供“抓取”藻類并且容易通過不同收獲方法(例如使用平套環(huán)和帶孔套環(huán))釋放的體積和結(jié)構(gòu)。與含有纖維的織造結(jié)構(gòu)相反，由于簇絨織物和紗線為吸收的基礎(chǔ)，相對于織造織物，這樣的示例性簇絨織物的釋放能力可以更好。圖2-4說明可用于簇絨產(chǎn)品的各種類型的示例性簇。圖2為顯示設(shè)置用于收獲藻類的另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品20的毛圈簇22，24的側(cè)截面圖。圖3為顯示設(shè)置用于收獲藻類的另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品30的切割簇32，34，36，38的側(cè)截面圖。圖4為顯示設(shè)置用于收獲藻類的另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品40的卷繞簇42，44的側(cè)截面圖。使用盤繞紗線能例如通過提供保持和保護(hù)附著的藻類和/或硅藻的入鞘而提供益處。簇絨產(chǎn)品可包含一種或多種不同類型的簇，例如，包含毛圈和切割毛圈二者。簇絨產(chǎn)品可設(shè)置具有高紋理和/或促進(jìn)藻類生長的其它紗線特性。例如，高紋理紗線可促進(jìn)硅藻的附著。通過卷曲和/或通過使用多個(gè)長絲來提供提高的表面積，可形成高紋理紗線。某些實(shí)施方案涉及簇絨產(chǎn)品，其中紗線簇間隔以平衡提供用于藻類生長和附著的提高的表面積的目的以及允許水在紗線簇中流動(dòng)的目的。通過調(diào)節(jié)簇絨機(jī)隔距和縫合速率，可實(shí)現(xiàn)這樣的間距。對于某些應(yīng)用，優(yōu)選紗線之間的間距在1/8英寸-2英寸范圍，更優(yōu)選1/4英寸-1.5英寸范圍，最優(yōu)選1/4英寸-3/4英寸。在一種示例性產(chǎn)品中，鑒定紗線簇之間約1/2英寸間距提供提高的表面積和水流的適當(dāng)?shù)钠胶狻Ｔ谀承┐亟q機(jī)上，使用1/2隔距和以每英寸2個(gè)縫簇絨，可實(shí)現(xiàn)這樣的間距。在某些情況下，與沿著基材的寬度相比，沿著基材的長度具有更多或更少紗線可能是有利的。某些實(shí)施方案涉及簇絨產(chǎn)品，其簇高度改進(jìn)藻類生長和/或附著。通過基材或?qū)嵸|(zhì)恒定通過基材可改變紗線絨頭高度。通常，期望簇高度足夠高以允許藻類的附著點(diǎn)。由于可期望在水的表面附近生長藻類，用于改進(jìn)光暴露或出于其它原因，因此可期望在水的表面附近具有簇絨產(chǎn)品的簇。然而，通常期望簇高度有限，以避免或降低簇超過水表面突出或引起藻類和硅藻收率降低。在其中于水的表面附近周期性使水橫跨基材流動(dòng)的流路實(shí)施方案中，各種絨頭高度可為適當(dāng)?shù)?。對于某些?yīng)用，優(yōu)選簇高度在1/4英寸-2英寸范圍，更優(yōu)選在1/2英寸-3/2英寸范圍，最優(yōu)選在3/4英寸-5/4英寸之間。在一種示例性產(chǎn)品中，鑒定約I英寸簇高度提供適量的表面積，同時(shí)保持紗線桿在吃水線處或以下。簇絨產(chǎn)品的其它特性可另外或備選地設(shè)置用于改進(jìn)簇絨產(chǎn)品對于藻類生長及其它的性能。例如，可設(shè)置在基材內(nèi)的簇的位置以實(shí)現(xiàn)各種目的。在某些實(shí)施方案中，在直的行中形成簇。圖5為顯示設(shè)置用于收獲藻類的另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品52的簇54的線性簇絨圖案的頂視圖。為了避免圖5不必要的雜亂，許多簇54中僅三個(gè)用數(shù)字〃54〃標(biāo)記。應(yīng)理解的是，圖5的另外的圓也描述在簇絨產(chǎn)品52中簇的位置?？善谕苿?dòng)簇絨機(jī)的針桿或引起形成不同于直行的形式的簇。圖6為顯示設(shè)置用于收獲藻類的另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品62的簇64的非線性簇絨圖案的頂視圖。為了避免圖6不必要的雜亂，許多簇64中僅三個(gè)用數(shù)字〃64〃標(biāo)記。應(yīng)理解的是，圖6的另外的圓也描述在簇絨產(chǎn)品62中簇的位置。線理的這樣的變形可擾亂水橫跨或圍繞簇絨產(chǎn)品62的流動(dòng)或移動(dòng)。在交錯(cuò)行的情況下，例如，水可具有與簇64和其上生長的藻類更大的接觸。除了紗線紋理特性以外， 還可設(shè)置其它紗線特性以改進(jìn)藻類生長和附著。作為一個(gè)實(shí)例，具有高光澤的紗線可提高光反射以促進(jìn)或改進(jìn)光合活性。作為另一個(gè)實(shí)例，可選擇連續(xù)長絲紗線，以提供更大的強(qiáng)度和/或使與天然或短纖維相關(guān)的長絲的損失最小化或消除該損失。在潛在破壞性藻類收獲過程(例如，其中將藻類從產(chǎn)物機(jī)械刮落或拔出)期間，這樣的紗線還可改進(jìn)產(chǎn)品穩(wěn)定性。圖7為顯示使用圖6的示例性簇絨產(chǎn)品62用于收獲藻類的系統(tǒng)70的頂視圖。在槽74中將簇絨產(chǎn)品62安置浸沒在水中。水以箭頭76方向從槽的一端78流動(dòng)到另一端79，使得流動(dòng)的水遇到簇絨產(chǎn)品62的簇64，并促進(jìn)在簇64上的藻類生長。例如，來自海灣或其它水體的水可由這樣的水體取出，并且在槽74中沉積用于水修復(fù)。在一種示例性構(gòu)造中，槽74為50-200英尺長和3-10英尺寬。在槽74中提供簇絨產(chǎn)品62，以促進(jìn)藻類的生長。沿著在槽74中的一些或大多數(shù)水表面積，在槽74中的水表面附近提供簇絨產(chǎn)品62。在這樣的槽74內(nèi)，水與促進(jìn)藻類生長的簇絨產(chǎn)品相互作用。藻類能幫助除去污染物，生產(chǎn)生物質(zhì)和氧，提高PH，和固定氮。一段時(shí)間之后，將水返回至將它取出的海灣或其它水體。可將纜線縫合或附著于簇絨產(chǎn)品的邊緣，以在藻類生長和修復(fù)之后，使用例如絞盤，而提供用于施用和卷繞回收的機(jī)械裝置。提供圖8-10來說明在系統(tǒng)(例如圖7的系統(tǒng)70)中使用示例性簇絨產(chǎn)品。圖8為顯示圖5的示例性簇絨產(chǎn)品52的一部分的線性簇絨圖案的頂視圖。為了說明目的，鑒定某些簇 102，104，106，108，110，112，142，144，146，148，150 的位置。為了避免圖 8 不必要的雜亂，許多簇中僅一些用數(shù)字標(biāo)記。應(yīng)理解的是，圖8的另外的圓也描述在簇絨產(chǎn)品52中簇的位置。箭頭101描述水流動(dòng)的方向，其用于討論在圖9-10中簇絨產(chǎn)品52的示例性使用。圖9為顯示浸沒在流動(dòng)的水中以促進(jìn)藻類生長的示例性簇絨產(chǎn)品52的一部分的側(cè)截面圖。在圖9中，水以箭頭101方向流動(dòng)(為了避免圖雜亂，僅標(biāo)記了一些箭頭)。簇絨產(chǎn)品52例如安置在圖7的槽74中，使得至少一些水在槽74的底部120與簇絨產(chǎn)品52之間流動(dòng)。類似地，簇絨產(chǎn)品52例如安`置在圖7的槽74中，使得水在簇102，104，106，108，110和112中流動(dòng)，并且，在該實(shí)例中，簇102，104，106，108，110和112被完全浸沒并且不延伸至或超過水表面130。
圖10為顯示浸沒在流動(dòng)的水中以促進(jìn)藻類生長的示例性簇絨產(chǎn)品52的一部分的另一個(gè)側(cè)截面圖。在圖9中，水以進(jìn)入頁面的方向流動(dòng)。簇絨產(chǎn)品52例如安置在圖7的槽74中，使得至少一些水在底部120與簇絨產(chǎn)品52之間流動(dòng)。類似地，簇絨產(chǎn)品52例如安置在圖7的槽74中，使得水在簇102，142，144，146，148，150中流動(dòng)，并且，在該實(shí)例中，簇102，142，144，146，148，150被完全浸沒并且不延伸至或超過水表面130。
圖10還說明在簇絨產(chǎn)品52中的開口 160，170(在圖8的簇絨產(chǎn)品中未顯示，但是與
圖11的實(shí)施方案中的開口 214，216，218類似)，其允許水流動(dòng)通過簇絨產(chǎn)品52以進(jìn)一步促進(jìn)藻類生長。在某些藻類生長環(huán)境中，水取自海灣或其它水體，并且提供用于在簇絨產(chǎn)品上或之上流動(dòng)。在一個(gè)實(shí)例中，水流浸沒簇絨產(chǎn)品在水中約I英寸。水可連續(xù)提供或者可周期性提供，以使水以潮汐樣方式在基材之上流動(dòng)。例如，水可滴落或傾斜進(jìn)入流路的一端，以周期性時(shí)間間隔使水沿流路長度流下至另一端。在這樣的人造水〃潮汐〃之間的間隔可根據(jù)具體的藻類、使用藻類的目的和其它因素變化。對于使用周期性水流傾倒的系統(tǒng)，一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品使用設(shè)置用于以1/2隔距、每英寸兩個(gè)縫、1/4英寸移動(dòng)步長簇絨的簇絨機(jī)形成。具有尼龍4或尼龍6膨體連續(xù)長絲(BCF)、高捻度、非熱固化、高光澤紗線的三股巴伯(barber)絨頭紗用于產(chǎn)生在卷繞之后測得約I英寸絨頭高度的簇，其中這樣的簇可經(jīng)過1.25英寸-1.5英寸簇絨，以實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)果。這樣的產(chǎn)品可具有約6盎司/平方碼的表面重量。該示例性簇絨產(chǎn)品在具有非織造蓋的織造主要背襯中簇絨。使用18盎司+/-2盎司的熱熔體涂敷將簇鎖定，用于強(qiáng)度和簇結(jié)合。對于提供用于生長藻類的表面積、允許營養(yǎng)物質(zhì)流動(dòng)和用于某些藻類應(yīng)用的生產(chǎn)成本，該具體的構(gòu)造可能有效。其它產(chǎn)品可改變一些或所有這些構(gòu)造設(shè)定，以在其它情況下實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。僅通過舉例的方式，在一些應(yīng)用中可改變織物的結(jié)構(gòu)以降低甲殼類動(dòng)物、貽貝等的附著面積，它們可具有附著于基材和通過消耗藻類的飼料和/或占據(jù)基材表面的空間(否則可用于藻類生長)而降低藻類生長的傾向。例如，如果吸引貽貝并將自身附著于它，使得在長時(shí)間使用后難以將它們除去，則可從基材的結(jié)構(gòu)省略非織造蓋。此外或備選，在簇絨產(chǎn)品中可形成穿孔或洞。例如，可在簇絨產(chǎn)品中在各種位置沖壓洞或穿孔，以允許CO2或其它排放物支持藻類生長。通過選擇性拉出簇而留下洞或任何其它適當(dāng)?shù)难b置，使用有尖頂?shù)妮?、穿孔機(jī)或〃餅干刀具"，可實(shí)現(xiàn)穿孔和/或洞。
圖11為另一個(gè)示例性簇絨產(chǎn)品的一部分的前透視圖。簇絨產(chǎn)品包含在基材202內(nèi)簇絨并且通過次要背襯204緊固的卷繞簇206，208，210，212。簇絨產(chǎn)品還包含開口 214，216，218，以允許水流動(dòng)通過基材202和次要背襯202，因此通過簇絨產(chǎn)品，以促進(jìn)藻類生長和/或收獲。
在一些實(shí)施方案中，至少一部分簇絨產(chǎn)品具有正電荷特性吸引具有負(fù)電荷的藻類，從而促進(jìn)藻類在產(chǎn)品上聚集和/或生長。僅通過舉例的方式，可使用具有正電荷特性的具有敞開的染料部位的紗線(例如，尼龍、PET等)。在使用中，將藻類吸引到這樣的部位中。在其它實(shí)施方案中，將傳導(dǎo)性或抗靜電纖維(例如，Shakespereare Isocor , Thunderon )摻入到至少一個(gè)簇絨主要紗線或簇鎖定中。在使用中，將正電荷施加到簇絨產(chǎn)品，以促進(jìn)將藻類吸引至產(chǎn)品。根據(jù)本文公開的技術(shù)提供的簇絨產(chǎn)品能促進(jìn)在其它情況下藻類的聚集和/或生長。作為一個(gè)實(shí)例，可提供簇絨產(chǎn)品用于培養(yǎng)缸或其它水槽。簇絨產(chǎn)品可在其一側(cè)、兩側(cè)或多側(cè)上連接，或者設(shè)置用于使產(chǎn)品在敞開的水體中生長藻類。可周期性收集產(chǎn)品用于收獲，隨后重新部署。帶孔套環(huán)或其它裝置可用于從簇絨產(chǎn)品除去藻類。作為另一個(gè)實(shí)例，簇絨產(chǎn)品可部署或提供于湖、海灣、灣、海洋或其它水體中，以從水體收集和除去藻類。簇絨產(chǎn)品可以各種方式在這樣的水體中提供。例如，可在水體中提供一些或全部簇絨產(chǎn)品，以使藻類在水中時(shí)在簇絨產(chǎn)品上聚集，隨后從水中除去，使得可從簇絨產(chǎn)品中除去已聚集的藻類，隨后再次向水體中提供，以再次聚集藻類。簇絨產(chǎn)品可周期性或連續(xù)除去，例如，在大的毛圈中，使得一部分產(chǎn)品浸沒在收集藻類的水體中，同時(shí)將另一部分產(chǎn)品上收集的藻類除去。預(yù)期多種技術(shù)和系統(tǒng)用于提供簇絨產(chǎn)品以收集藻類并隨后除去已收集的藻類。
圖12-13說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的簇絨產(chǎn)品1202，其用于從藻類滋生的水體1204回收藻類，以修復(fù)水體1204中的水。簇絨產(chǎn)品1202以連續(xù)毛圈形式提供，將其安置在一系列輥1206，1208，1210，1212，1214，1216，1218，1220的周圍。至少一個(gè)輥為驅(qū)動(dòng)輥，以促進(jìn)簇絨產(chǎn)品1202繞圈移動(dòng)；其它輥可自由旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)移動(dòng)通過水體1204時(shí)，簇絨產(chǎn)品實(shí)質(zhì)上平坦，以在其移動(dòng)通過時(shí)，對水體1204的暴露最大化。在所說明的實(shí)施方案中，當(dāng)簇絨產(chǎn)品1202移動(dòng)通過水體1204時(shí)，簇絨產(chǎn)品1202的絨頭在圈的下部向下取向，而在圈的上部向上取向。然而，如果期望，絨頭可以相反的構(gòu)造取向。圈的長度(以及，因此簇絨產(chǎn)品1202的長度)可為適應(yīng)具體水體尺寸和/或其它系統(tǒng)構(gòu)造考慮的任何尺寸。當(dāng)移動(dòng)通過水時(shí)，藻類在簇絨產(chǎn)品1202上聚集。簇絨產(chǎn)品1202遇到促進(jìn)從簇絨產(chǎn)品1202去除藻類的藻類收集設(shè)備。在一些實(shí)施方案中，藻類收集設(shè)備為從簇絨產(chǎn)品1202擠壓或打碎藻類的軋輥1208，1210。在其它實(shí)施方案中，藻類收集設(shè)備為從簇絨產(chǎn)品1202吸入藻類的真空。其它合適的收集設(shè)備為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知并且本文中預(yù)期這些設(shè)備。最后，提供藻類貯藏室1228，以收集從水體1204除去的藻類。所公開的實(shí)施方案僅為說明性的。簡而言之，本文描述的技術(shù)和其它特征在多種環(huán)境中具有用途 ，不局限于本文提供的具體說明。所顯示的特征僅為說明性的，并且不旨在說明任何組分、特征或方法步驟為任何實(shí)施方案所必要或必需，或限制本公開的范圍。實(shí)施方案的前述描述僅用于說明和描述的目的而呈現(xiàn)，并且不旨在為窮舉的，或者將本公開局限于所公開的精確形式。在不偏離本公開的精神和范圍的情況下，眾多修改和調(diào)整對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種方法，所述方法包括: 在水中浸沒簇絨產(chǎn)品，其中所述簇絨產(chǎn)品包含多個(gè)穿過基材簇絨的簇，其中相鄰的簇基之間的間距為至少0.125英寸； 使藻類在簇絨產(chǎn)品上生長一段時(shí)間；和 從簇絨產(chǎn)品除去至少一些藻類。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述相鄰的簇基之間的間距在0.25英寸-1.5英寸范圍，包括0.25英寸和1.5英寸。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述相鄰的簇基之間的間距在0.25英寸-0.75英寸范圍，包括0.25英寸和0.75英寸。
4.權(quán)利要求1的方法，其中多個(gè)簇的簇高度在0.25英寸-2英寸范圍，包括0.25英寸和2英寸。
5.權(quán)利要求1的方法，其中多個(gè)簇的簇高度在0.5英寸-1.5英寸范圍，包括0.5英寸和1.5英寸。
6.權(quán)利要求1的方法，其中多個(gè)簇的簇高度在.75英寸-1.25英寸范圍，包括.75英寸和1.25英寸。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述時(shí)間段短，使得在過度生長為較大的大藻類之前，將藻類從簇絨產(chǎn)品除去。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述簇絨產(chǎn)品包含背襯材料，該背襯材料包含多層片材，并且其中所述多個(gè)簇由作為單股部分、毛圈或割斷毛圈突出的短纖維紗線形成。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述基材包含織造聚丙烯。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述基材具有非織造蓋涂層。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述基材具有白色。
12.權(quán)利要求1的方法，其中所述基材具有涂敷的基于聚合物的熱熔體粘合劑，其提供尺寸穩(wěn)定性并且使簇緊固。
13.權(quán)利要求1的方法，其中使用18盎司+/-2盎司的熱熔體涂敷使簇緊固。
14.權(quán)利要求1的方法，其中將纜線附著于基材的一個(gè)或多個(gè)邊緣。
15.權(quán)利要求1的方法，其中在水中浸沒簇絨產(chǎn)品包括: 從水體除去水； 將水沉積在流路或槽中； 在水的表面附近提供簇絨產(chǎn)品；和 在流路或槽中引起水在簇絨產(chǎn)品之上流動(dòng)，并且引起水的周期性水涌浪作用，以促進(jìn)代謝物細(xì)胞-環(huán)境水交換。
16.權(quán)利要求1的方法，其中所述簇絨產(chǎn)品使用設(shè)置用于以約0.25英寸移動(dòng)步幅簇絨的簇絨機(jī)形成。
17.權(quán)利要求1的方法，其中所述簇包含空氣纏繞紗線。
18.權(quán)利要求1的方法，其中所述簇包含具有尼龍4膨體連續(xù)長絲(BCF)的三股巴伯絨頭紗、高捻度、非熱固化、高光澤紗線。
19.權(quán)利要求1的方法，其中將所述簇卷繞。
20.權(quán)利要求1的方法，其中簇的高度在1.25英寸-1.5英寸范圍，包括1.25英寸和·1.5英寸，其中將所述簇卷繞，使得在卷繞之后簇的高度為約I英寸。
21.權(quán)利要求1的方法，其中所述簇絨產(chǎn)品使用設(shè)置用于以非線性行簇絨的簇絨機(jī)形成。
22.權(quán)利要求1的方法，其中所述基材包含多個(gè)開口。
23.權(quán)利要求1的方法，其中在水中浸沒簇絨產(chǎn)品包括在培養(yǎng)缸或其它水槽中安置簇絨產(chǎn)品。
24.一種產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包含: 織造基材；和 穿過基材簇絨的簇，其中相鄰的簇之間的間距為至少0.125英寸，其中簇高度為至少·0.25英寸，并且其中將所述簇卷繞。
25.權(quán)利要求24的產(chǎn)品，其中所述基材包含織造聚丙烯并且具有非織造蓋涂層。
26.權(quán)利要求24的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品還包含涂敷的基于聚合物的熱熔體粘合劑，其提供尺寸穩(wěn)定性并且使簇緊固。
27.權(quán)利要求24的產(chǎn)品，其中所述簇使用18盎司+/-2盎司的熱熔體涂敷緊固。
28.權(quán)利要求24的產(chǎn)品，其中將纜線附著于基材的一個(gè)或多個(gè)邊緣。
29.權(quán)利要求24的產(chǎn)品，其中所述簇包含具有尼龍4膨體連續(xù)長絲(BCF)的三股巴伯絨頭紗、高捻度、非熱固化、高光澤紗線。
30.權(quán)利要求24的產(chǎn)品，其中簇高度在1.25英寸-1.5英寸范圍，包括1.25英寸和·1.5英寸，其中將所述簇卷繞，使得在卷繞之后簇的高度為約I英寸。
31.權(quán)利要求24的產(chǎn)品，其中所述簇形成非線性行。
32.權(quán)利要求24的產(chǎn)品，其中所述基材包含多個(gè)有規(guī)則間隔的開口。
33.一種方法，所述方法包括: 在水中浸沒簇絨產(chǎn)品，其中所述簇絨產(chǎn)品包含多個(gè)穿過基材簇絨的簇，其中相鄰的簇基之間的間距為至少0.125英寸； 使藻類在簇絨產(chǎn)品上聚集一段時(shí)間；和 從簇絨產(chǎn)品除去至少一些藻類。
34.權(quán)利要求33的方法，其中在水中浸沒簇絨產(chǎn)品包括在湖、海灣、灣、海洋或其它天然水體中浸沒簇絨產(chǎn)品。
全文摘要
使用簇絨產(chǎn)品促進(jìn)藻類的產(chǎn)生和收獲的系統(tǒng)和方法。一種示例性簇絨產(chǎn)品包含基材和穿過基材簇絨的簇。使用簇絨產(chǎn)品提供對于藻類的產(chǎn)生和收獲的各種優(yōu)點(diǎn)。除了別的以外，這種產(chǎn)品可設(shè)置用于改進(jìn)提供的藻類-生長表面積的量和其它生長環(huán)境特性，以及通過促進(jìn)從附著于簇絨產(chǎn)品釋放全部或大多數(shù)藻類，來促進(jìn)由簇絨產(chǎn)品收獲藻類。
文檔編號(hào)A01G33/00GK103108539SQ201180036337
公開日2013年5月15日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者W.N.瓊斯, D.普賴斯, J.霍布斯 申請人:因特菲斯有限公司