[發明專利]一種利用藻菌共生體同步凈化沼液和原沼氣的系統

有效

• 申請號: 201610846129.3
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN106277646B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 趙永軍;孫詩清;張躍進;王娟;張慧;葛志剛;徐劼;吳家強;胡長偉
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;B01D53/84;C12N1/12;C12N1/14;C12N11/10;C12N11/084;C12N11/04;C12M1/04;C12M1/00;C12R1/89
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發明公開了一種利用藻菌共生體同步凈化沼液和原沼氣的系統，包括混凝沉淀池、調節池和藻菌共生體反應器，首先經混凝沉淀池的預處理，去除沼液中的懸浮物和部分污染物，然后經調節池將其pH調節至7.5～8.5，最后沼液進入藻菌共生體反應器，經藻菌共生體對沼液廢水氮磷污染物的處理，使得沼液廢水符合排放標準(GB18918?2002)，同時向藻菌共生體反應器中通入原純度不高的沼氣作為藻菌共生體的碳源，經其凈化后輸出高品質的沼氣。本發明以沼液廢水和原沼氣的協同處理為目標，在實現沼液廢水凈化的同時，提高了原沼氣的品質，完善了沼氣工程的技術工藝，且克服了現有技術成本高、管理復雜等缺點，具有很好的市場推廣價值。

技術領域

本發明屬于生物環保技術領域，涉及沼液和原沼氣的處理技術，具體涉及一種利用藻菌共生體同步凈化沼液和原沼氣的系統。

背景技術

沼氣工程是指以規模化畜禽養殖場糞便污水的厭氧消化為主要技術環節，集污水處理、沼氣生產和資源化利用為一體的系統工程。該項工程既可治理環境污染，又能實現廢物資源化，取得較好的能源、環保和經濟效益。因此，在國家和政府的大力支持下，規模化沼氣工程建設在我國得到了迅速發展，但由于目前的處理工藝不完善，造成了沼氣中CO₂含量高，沼氣熱值低，同時厭氧消化過程中產生的大量高濃度沼液，不能就地消納，隨意排放會造成環境的二次污染。基于此，目前我國的沼氣工程難以大規模的發展和廣泛地應用。

微藻是一類在陸地、海洋分布廣泛，營養豐富、光合利用度高的自養植物，由于其具有極高的光合作用效率和固碳能力，且容易整合到各種設計成型的系統中，近年來被逐漸應用到沼液的處理過程中。《生物加工過程》2012年7月第10卷第4期，高浩峰等報道了《半連續及連續培養小球藻減排沼液及CO₂》，文中采用半連續或連續模式培養小球藻，考察小球藻減排沼液和CO₂的能力，結果表明在半連續培養模式中，當更新率為30％時，沼液中的N、P質量濃度穩定并可達到污水二級排放標準。《南昌大學碩士研究生學位論文》陳香元研究了小球藻與平菇共生體系對養豬沼液的凈化，結果表明利用培養好的菌藻共生體和小球藻分別處理養豬沼液，菌藻共生體對沼液中營養物質的去除效果高于單一小球藻的凈化效果。

中國發明專利，申請公布號CN 102336498 A公開了“一種序批式反應器耦合光生物反應器處理氮磷污水的方法”，具體步驟為高濃度氮磷污水除去雜質和泥沙后進入序批式反應器中用活性污泥處理污水，序批式反應器中潷出的清液進入膜生物反應器做進一步好氧處理，并經膜生物反應器中的超濾膜過濾后去除微細懸浮物和細菌，產生的超濾清液進入光生物反應器中，經臭氧消毒后加入藻種和少量必要的營養鹽，并通入二氧化碳廢氣進行微藻養殖，經過一個微藻生長周期后排出藻液，進入絮凝沉淀池中沉淀，上部清液達標排放或回用，底部濃縮藻液用板框壓濾機壓縮成微藻餅。

目前，基于微藻的培養，相關的文獻報道主要集中于沼液廢水的處理，對沼液和沼氣的聯合處理少有報道。事實上，若要解決我國沼氣工程面臨的瓶頸問題，不僅要關注沼液的污染處理，同時也要考慮沼氣品質的提升。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提供一種利用藻菌共生體同步凈化沼液和原沼氣的系統，使得沼液廢水符合排放標準(GB18918-2002)，同時經其凈化后能夠輸出高純度和高品質的沼氣。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

一種利用藻菌共生體同步凈化沼液和原沼氣的系統，其特征在于，該系統的凈化方法如下：

(1)混凝沉淀

沼液進入混凝沉淀池，去除沼液中存在的懸浮物質和削減沼液中的部分污染負荷，得到預處理的沼液；

(2)pH調節

預處理的沼液進入調節池，將pH調節為7.5～8.5；

(3)藻菌共生體反應凈化