壓力。
[0045]在一些實(shí)施例中，所供應(yīng)的電壓能夠重復(fù)地脈沖開關(guān)以導(dǎo)致藻類細(xì)胞的膨脹和松弛。根據(jù)此實(shí)施例，電壓能夠更高且峰值安培數(shù)較低，而平均安培數(shù)維持相對低。在此實(shí)施例中，此條件或受控的情形降低了用于運(yùn)行設(shè)備的能量要求且降低了在陽極和陰極對上的損耗。在至少一個(gè)實(shí)施例中，脈沖頻率為至少大約500Hz、lkHz、2kHz或30kHz。在其它實(shí)施例中，頻率小于200kHz、80kHz、50kHz、30kHz、5kHz或2kHz。脈沖頻率的范圍根據(jù)多種實(shí)施例能夠是前述最大和最小頻率的任何組合。
[0046]在一些實(shí)施例中，電脈沖以特定頻率重復(fù)以造成電磁場以及在電極之間的電能傳輸。根據(jù)某些實(shí)施例，當(dāng)此脈沖電傳輸發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生了電磁場，從而導(dǎo)致藻類細(xì)胞由于其極性而延長。根據(jù)另外的實(shí)施例，懸浮藻類吸收電輸入，這導(dǎo)致內(nèi)部細(xì)胞組分及其液體物質(zhì)尺寸膨脹。在此實(shí)施例中，且由于膨脹，內(nèi)部壓力施加在跨膜上，然而，根據(jù)某些實(shí)施例，此內(nèi)部膨脹被認(rèn)為僅是瞬時(shí)的，因?yàn)榕蛎浽诿}沖電輸入的關(guān)斷頻率階段期間解除。如上所述，在一些實(shí)施例中，開關(guān)電頻率的迅速重復(fù)將組分重新布置且造成和/或增加了藻類細(xì)胞中的極性區(qū)域。在一些實(shí)施例中，連續(xù)的頻率輸入進(jìn)一步產(chǎn)生了由于膨脹的內(nèi)部組分增大導(dǎo)致的內(nèi)部壓力，這最終造成了磁性/靜電吸引，從而導(dǎo)致被處理的細(xì)胞凝結(jié)/絮凝。
[0047]雖然此說明書主要描述了第一階段使得藻類細(xì)胞在絮凝處理期間完好無損，但也能夠在絮凝期間使藻類細(xì)胞裂解(Iyse)。例如，通過改變施加到陰極105和陽極106的電壓水平/頻率和/或改變藻類細(xì)胞經(jīng)受在陰極105和陽極106之間形成的電流的時(shí)間，藻類細(xì)胞能夠被裂解，以因此釋放藻類細(xì)胞的內(nèi)部成分。因此，在一些實(shí)施例中，設(shè)備100能夠用于將藻類細(xì)胞裂解、絮凝和脫水。
[0048]第二階段氣浮箱
[0049]一旦藻類在生長介質(zhì)中被絮凝，生長介質(zhì)被轉(zhuǎn)移到氣浮箱102。能夠使用電極將電場施加到氣浮箱102內(nèi)的生長介質(zhì)。電場增加了在溶劑和溶質(zhì)之間的界面電勢，并產(chǎn)生微尺寸的氫氣泡和氧氣泡，所述氫氣泡和氧氣泡將絮凝的藻類提升到表面。藻類在表面處形成覆層，從而允許容易地移除藻類。藻類的覆層還包括大量的氫氣和氧氣。藻類能夠此氣體存在的情況下被使用，或能夠執(zhí)行另外的下游過程來回收氣體。例如，氣體可被回收并用于對設(shè)備100供能，從而最小化使用設(shè)備100的能量要求。
[0050]再次參考圖1A，氣浮箱102包括陰極板111和一系列的堆疊的陽極112和陽極113桿。圖1B示意了能夠在氣浮箱102內(nèi)使用的電極的其它構(gòu)造的側(cè)視圖。例如，在圖1B的左上角處示出了在圖1中描繪的構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，板能夠作為桿的替代使用。
[0051]能夠使用電極的多種其它構(gòu)造。例如，單個(gè)陰極和單個(gè)陽極、兩個(gè)陰極和單個(gè)陽極、單個(gè)陰極和兩個(gè)陽極、兩個(gè)陰極和兩個(gè)陰極或包括一個(gè)或多個(gè)陰極和一個(gè)或多個(gè)陽極的其它構(gòu)造。
[0052]如在圖1B中所示，一些實(shí)施例提供了二乘三的電極布置，其帶有兩個(gè)豎直的三電極列。頂行和底行電極能夠是陰極，且中間行電極能夠包括兩個(gè)陽極。也能夠在氣浮箱102的實(shí)施例中使用多種其它這樣的陽極-陰極構(gòu)造?？傮w上，主要取決于氣浮箱102的尺寸，能夠使用I至20個(gè)陽極和I至20個(gè)陰極的組合。
[0053]氣浮箱102還包括(具有把115a和115b的)輸送器115和輸送器116，所述輸送器用于從氣浮箱102移除藻類細(xì)胞并將其移除到收集器114中，如將在下文中進(jìn)一步描述。還能夠使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于從生長介質(zhì)的表面移除藻類的其它裝置。
[0054]圖3A至圖3D示意了氣浮箱102以提供絮凝的藻類如何能夠浮起到表面的示例。圖3A示意了當(dāng)含有絮凝的藻類的生長介質(zhì)進(jìn)入到氣浮箱102中時(shí)的氣浮箱102的狀態(tài)。如上所述，用于從生長介質(zhì)分離藻類的現(xiàn)有方法是困難、昂貴的，且經(jīng)常對于藻類有害，使這些方法不適合于回收旨在用于特定目的藻類。相比之下，本發(fā)明提供了用于回收藻類細(xì)胞的簡單且安全的過程。此過程包括使用電極111、112，且在一些情況中電極113，將電場施加到生長介質(zhì)。
[0055]圖3C示意了在絮凝的藻類細(xì)胞已經(jīng)浮起到表面之后的氣浮箱102的狀態(tài)。圖3C也示意了在浮起的團(tuán)塊下方的剩余的生長介質(zhì)大體上是清的，以指示此過程在從生長介質(zhì)分離藻類方面是高度有效的。富集營養(yǎng)的生長介質(zhì)然后能夠被再利用。
[0056]最后，圖3D示意了浮起的藻類細(xì)胞如何能夠被移除。如所示的，此移除能夠使用牽巴115a、116a執(zhí)行，所述把在生長介質(zhì)的表面上方旋轉(zhuǎn)以將藻類細(xì)胞把向輸送器116。輸送器116旋轉(zhuǎn)，以將耙取的藻類細(xì)胞轉(zhuǎn)移到收集器114，在所述收集器114處可回收所述藻類細(xì)胞以用于進(jìn)一步的處理。因此，該過程產(chǎn)生了能夠容易地被運(yùn)輸和使用的高度脫水的生物質(zhì)。
[0057]圖3A至圖3D總體示意了分批執(zhí)行的過程(即，全部生長介質(zhì)在任何新的藻類細(xì)胞添加之前被完全絮凝)O然而，在一些實(shí)施例中，此過程能夠連續(xù)地執(zhí)行，例如通過定時(shí)地添加新的含有絮凝的藻類的生長介質(zhì)來進(jìn)行。
[0058]能夠通過策略地將電極靠近彼此放置而促進(jìn)氣泡形成。例如，在一些實(shí)施例中，陰極(多個(gè)陰極)和陽極(多個(gè)陽極)間隔開大約0.1英寸至36英寸之間，大約0.2英寸至大約24英寸之間，大約0.5英寸至大約12英寸之間，大約0.5英寸至大約6英寸之間，大約3英寸至大約8英寸之間，大約I英寸至大約3英寸之間，或間隔為這些范圍或所述這些范圍內(nèi)的值的變化或組合。間隔的比可取決于生長介質(zhì)的導(dǎo)電性和/或施加到電極的功率水平。例如，生長介質(zhì)含鹽越多或?qū)щ娦栽礁?，則產(chǎn)生氫和/或氧所要求的間隙就越小。在一些實(shí)施例中，將兩個(gè)或多個(gè)陰極靠近單個(gè)陽極放置能夠增加圍繞陽極的湍流，從而造成增強(qiáng)的混合效應(yīng)，該增強(qiáng)的混合效應(yīng)能夠有助于聚集和提升藻類細(xì)胞。
[0059]能夠施加大約I伏特至大約30伏特之間、大約I伏特至大約24伏特之間、大約2伏特至大約18伏特之間、大約2伏特至大約12伏特之間的或這些范圍內(nèi)的組合和中間范圍的運(yùn)行電壓。例如，可施加大約4伏特、6伏特、8伏特、10伏特、12伏特、14伏特、16伏特、18伏特、20伏特、22伏特、24伏特、26伏特、28伏特、30伏特的電壓和/或這些電壓的組合或包括這些電壓的范圍。安培數(shù)可變化，且一般為大約IA至大約20A，大約2A至大約15A，或這些范圍內(nèi)的組合或中間范圍。取決于生長介質(zhì)的密度及其相對導(dǎo)電性，實(shí)際的電流可合理地變化。
[0060]在一些構(gòu)造中，能夠期望的是向電極提供脈沖電力。為了脈沖電力，脈沖頻率能夠變化，并且占空因數(shù)能夠變化。在此方面，術(shù)語占空因數(shù)指的是每個(gè)電力循環(huán)的開啟和關(guān)閉部分的相對長度，且可例如表達(dá)為循環(huán)的開啟部分的持續(xù)時(shí)間對循環(huán)的總時(shí)間的比，或循環(huán)的開啟部分的持續(xù)時(shí)間對循環(huán)的關(guān)閉部分的持續(xù)時(shí)間的比，或通過陳述開啟和關(guān)閉持續(xù)時(shí)間或通過陳述衰退(wither)開啟或關(guān)閉持續(xù)時(shí)間和總循環(huán)持續(xù)時(shí)間來表達(dá)。除非另外地陳述或從上下文顯見，占空因數(shù)(dutycycle)將在此陳述為循環(huán)的開啟持續(xù)時(shí)間對關(guān)閉持續(xù)時(shí)間的分配。
[0061]因此，對于使電磁場開啟和關(guān)閉循環(huán)的實(shí)施例，占空因數(shù)能夠是大約1:1，大約1:1.1，大約1: 1.2，大約1:1.3，大約1:1.4，大約1:1.5，大約1:1.6，大約1:1.7，大約1:1.8，大約1:1.9，大約1:2，大約1:2.5，大約1:3，大約1:4，大約1:5，大約1:6，大約1:7，大約1:8，大約1:9或大約1:10。另外，占空因數(shù)的持續(xù)時(shí)間能夠基于生長介質(zhì)的流速、體積和/或特征而改變。
[0062]另外的特征或奪體
[006