[發(fā)明專利]一種用于燃燒三廢的生物處理裝置及人工微生態(tài)系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108654357A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱瑞清;王治業(yè);汪亞峰;劉美玲;楊濤;陳輝
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅省科學(xué)院生物研究所
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/62;B01D53/54;C02F3/02;F28D21/00
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 張晉

本發(fā)明提供了一種用于燃燒三廢的生物處理裝置，該裝置由生物反應(yīng)系統(tǒng)、廢液廢渣預(yù)處理系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、噴淋氣液交換系統(tǒng)通過管道串聯(lián)構(gòu)成，通過水循環(huán)、元素循環(huán)及能量循環(huán)實(shí)現(xiàn)了微生物對燃燒三廢的同步處理。本發(fā)明還提供了一種用于處理燃燒三廢的人工構(gòu)件的微生態(tài)體系。通過本裝置，能夠高效去除和凈化燃燒三廢中的污染物，避免水質(zhì)的二次污染，有效實(shí)現(xiàn)了營養(yǎng)元素的高效利用，富營養(yǎng)化生產(chǎn)方式極大地促進(jìn)了生物產(chǎn)品的產(chǎn)出效率，經(jīng)濟(jì)效益巨大，且運(yùn)營成本低廉，協(xié)調(diào)了環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)的矛盾，具有良好的社會效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物凈化領(lǐng)域，具體為一種燃燒三廢的生物處理裝置及人工微生態(tài)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

煤、石油和天然氣等化石燃料的燃燒會產(chǎn)生CO₂、SO₂、NO_x、顆粒物和灰分等，大量的燃燒產(chǎn)物短時(shí)間內(nèi)集中排放就會造成嚴(yán)重的環(huán)境和生態(tài)問題。其中CO₂氣體具有吸熱和隔熱的功能，在空氣中形成覆蓋后使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發(fā)散，形成溫室效應(yīng)，造成全球變暖。SO₂氣體可直接作用于呼吸道黏膜，引發(fā)疾病，大量SO₂、顆粒物排放可以形成硫酸型煙霧。NO_x氣體包括NO、NO₂、N₂O₅等，均為有毒氣體，當(dāng)NO_x含量積聚到某一濃度，會形成毒性和危害性更大的光化學(xué)煙霧。顆粒物和灰分排入大氣會造成PM2.5和PM10污染。

現(xiàn)有技術(shù)中，常見脫硫方法有：石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等，脫硝方法有：（1）選擇性非催化還原脫硝（SNCR）;（2）選擇性催化還原脫硝（SCR）。以上傳統(tǒng)脫硫、脫硝、減排方法投資大，耗能高，需消耗大量的CaCO3、NH3、尿素、堿液催化劑等資源，生成的產(chǎn)物不能有效利用，拋棄運(yùn)輸耗能耗資、堆放占用大量土地、一些可溶于水中的物質(zhì)又會造成二次污染。在這些三廢中，除了有害物質(zhì)外，仍具有大量N、P、K、Mg等營養(yǎng)元素，直接拋棄無疑是一種巨大的浪費(fèi)。專利CN105483013A中，公開了一種利用微藻同步產(chǎn)油、固碳、脫硫、除硝的方法和裝置，該申請使用微藻對廢氣進(jìn)行處理，一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)化學(xué)方法的不足，但仍具有以下缺陷：1.該裝置僅對廢氣進(jìn)行了處理，對廢水、廢渣的凈化處理沒有涉及；2該裝置需要額外添加培養(yǎng)基方能實(shí)現(xiàn)對微藻的培養(yǎng)和對廢氣的處理，成本高，且未對三廢中的生命必需元素進(jìn)行有效利用；3.該裝置利用特定單一純種的藻類的應(yīng)用，缺乏相應(yīng)的生態(tài)體系中其他生物的支持，代謝過程很容易受阻，不能夠利用某些元素，甚至是有些元素的毒性會毒害藻類，其對富營養(yǎng)的吸收能力極為有限；4.該裝置為開放裝置，處理后的水體排出后仍有可能產(chǎn)生二次污染，且耗能高；5.該裝置的終端產(chǎn)物僅為油脂，利用空間小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的一是提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種用于燃燒三廢的生物處理裝置。

本發(fā)明提供的生物處理裝置包括如下部分：生物反應(yīng)系統(tǒng)、廢液廢渣預(yù)處理系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、噴淋氣液交換系統(tǒng)，各系統(tǒng)間由管道串聯(lián)。

各系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)方案如下：

生物反應(yīng)系統(tǒng)包括好氧池、光合生物反應(yīng)器和澄清池，三部分通過管道依次連接。其中，好氧池內(nèi)為原核生物體系，包括伯克氏菌屬、亞硝化單孢菌屬、脫硫弧菌屬、脫硫菌屬、脫硫球菌屬、脫硫線菌屬和除硫單孢菌屬；光合生物反應(yīng)器內(nèi)為真核生物體系，包括小球藻屬和氫噬胞菌屬；澄清池外設(shè)置有水泵和連接至噴淋塔頂部的水管，將凈化后的水泵至噴淋塔內(nèi)循環(huán)使用，水泵采用外接電路供電。

廢渣廢液預(yù)處理系統(tǒng)為一具有除渣裝置的溶解池，溶解池內(nèi)以水為溶劑，過濾除渣后的溶液通過管道進(jìn)入光合生物反應(yīng)器中，燃燒廢液通過廢液入口與除渣后的廢液一同進(jìn)入光合生物反應(yīng)器。