[發明專利]重金屬絮凝聯合能源微藻對發酵沼液的脫氮除磷系統

在審

• 申請號: 201710383819.4
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107381930A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 杜青平;韓浩
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C12M1/02;C12M1/34;C12M1/107;C12M1/04;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及沼液處理技術及微藻培養技術領域，尤其涉及重金屬絮凝聯合能源微藻對發酵沼液的脫氮除磷系統。

背景技術

隨著規模化畜禽養殖業的快速發展,沼氣工程建設產生大量的厭氧發酵產物，沼液污染問題日益凸顯。沼氣池連續排放數量巨大的沼液，成分復雜多樣，含有重金屬、抗生素及激素等有害成分，會對農村飲用水安全、土壤、農產品、空氣質量及人居環境造成極大威脅。但厭氧發酵出水的低C/N比，重金屬含量高制約了沼液后續的生物深度處理。因而，探尋有效、簡單而又有經濟的沼液深度處理技術已迫在眉睫。

微藻具有生態分布廣、易于培養和生長速度快等特點。在生產過程中，微藻能實現能源生產、廢水凈化和C0₂減排的高度聯合，其生產效率高且不與農作物爭地爭水，不僅能改善環境,還可獲得環境增值能源以及其他高附加值產品，因此，微藻被認為是有潛力取代石油成為生產運輸用燃料的生物質資源。

沼液是養殖廢水經過厭氧發酵后的產物，富含微藻生長必須的氮、磷、鉀、銅、鐵、鋅等元素。針對沼液成分復雜、處理難和沼液培養微藻生物反應器亟待完善與改進等問題，研發養殖沼液預處理工藝和沼液規模化培養微藻的資源利用及其脫氮除磷技術，將養殖沼液處理與藻類的生物柴油生產技術偶聯，優化微藻生物反應器，實現沼液資源化利用，為解決畜禽養殖污染問題和建設資源節約型、環境友好型新農村提供了一個很好的技術與工程范例，對我國畜禽養殖污染處理具有普遍的推廣意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種利用重金屬絮凝聯合能源微藻對發酵沼液的脫氮除磷系統，該系統在凈化沼液的同時，可解決工業上大規模養殖微藻成本高的問題，對微藻生產生物柴油起到了一定的促進作用。

本發明所采用的技術方案：重金屬絮凝聯合能源微藻對發酵沼液的脫氮除磷系統，該系統包括依次連接的沼液處理單元(1)、微藻養殖單元(2)和藻類收集加工單元(3)；所述沼液處理單元(1)包括依次連接的沼液發酵裝置(11)、第一沼液過濾裝置(12)、重金屬絮凝裝置(13)和第二沼液過濾裝置(14)；所述微藻養殖單元(2)包括依次連接的培養液制備裝置(21)和微藻繁殖裝置(22)；所述藻類收集加工單元(3)包括依次連接的微藻獲取加工裝置(31)和第三沼液過濾裝置(32)。

優選的，所述第二沼液過濾裝置(14)與所述培養液制備裝置(21)連接。

優選的，所述微藻繁殖裝置(22)與所述微藻獲取加工裝置(31)連接。

優選的，所述培養液制備裝置(21)與所述第三沼液過濾裝置(32)之間設有回流管道(4)。

優選的，所述沼液發酵裝置(11)和所述重金屬絮凝裝置(13)內部均設有攪拌裝置(6)。

優選的，所述沼液發酵裝置(11)設有通氣孔(111)和沼液入口(112)。

優選的，所述培養液制備裝置(21)與所述微藻繁殖裝置(22)之間設有流量控制計(23)。

優選的，所述微藻繁殖裝置(22)與所述微藻獲取加工裝置(31)之間設有水泵(33)。

優選的，所述微藻繁殖裝置(22)內部設有照明裝置(221)和曝氣裝置(222)。

優選的，所述沼液發酵裝置(11)、所述重金屬絮凝裝置(13)、所述培養液制備裝置(21)和所述微藻繁殖裝置(22)均設有排水閥(100)。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明通過設置沼液處理單元、微藻養殖單元和藻類收集加工單元，實現了沼液的凈化和微藻產油兩個系統的耦合，既克服了現有的養殖沼液技術與藻類的生物柴油技術相分離的局限性，又可以變廢水為資源，在凈化廢水的同時生產生物柴油，實現沼液資源化利用；具體為，在微藻利用發酵沼液之前，利用重金屬絮凝裝置及過濾組件對發酵沼液進行預處理，利于微藻的生長繁殖，再經過培養液制備裝置和微藻繁殖裝置優化微藻生存環境，確保微藻能利用沼液中營養物質進行生長繁殖，一方面，利用微藻生長過程中對沼液中營養物質的吸收進而凈化沼液，另一方面，微藻又利用吸收的營養物質在體內積累油脂，在凈化沼液的同時實現了沼液資源化利用；另外，沼液出口還通過回流管道與培養液制備裝置相連，可使微藻多次利用沼液中的營養物質進行繁殖，實現了循環凈化水質和循環培養微藻。

附圖說明

圖1為本發明重金屬絮凝聯合能源微藻對發酵沼液的脫氮除磷系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術方案。