[實用新型]一種基于小球藻光生物反應(yīng)器的沼液凈化及碳減排系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822172136.7
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN209383618U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張威;徐春曉;劉薇;汪彤;崔紅標(biāo)
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;B01D53/84;B01D53/56;B01D53/62;C02F103/20
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34125
• 代理人: 郭華俊

本實用新型涉及一種基于小球藻光生物反應(yīng)器的沼液凈化及碳減排系統(tǒng)；包括沼氣罐、沼氣與燃煤發(fā)電單元、沼液預(yù)處理單元、小球藻生產(chǎn)單元和豬場；所述沼氣罐、沼氣與燃煤發(fā)電單元、小球藻生產(chǎn)單元和豬場按照工藝順序依次連接，所述豬場與沼氣罐連接形成回路系統(tǒng)；所述沼液預(yù)處理單元連接在所述沼氣罐和小球藻生產(chǎn)單元之間；所述沼氣與燃煤發(fā)電單元利用沼氣和燃煤進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)生的尾氣用作所述小球藻生產(chǎn)單元的外加碳源，所述沼液預(yù)處理單元將沼液處理后排入到小球藻生產(chǎn)單元進(jìn)行小球藻的培養(yǎng)。本實用新型提供的系統(tǒng)利用小球藻處理沼液廢水，吸收電廠的碳排放，并將凈化后的沼氣與燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，不僅降低成本，還具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，具體是一種基于小球藻光生物反應(yīng)器的沼液凈化及碳減排系統(tǒng)。

背景技術(shù)

小球藻是一種球形單細(xì)胞淡水藻類，是一種高效的光合植物，以光合自養(yǎng)生長繁殖。其細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物含量都很高，又有多種維生素，可食用和作為餌料，同時小球藻易于培養(yǎng)，不僅能光能自養(yǎng)，還能在異養(yǎng)條件下利用有機(jī)碳源進(jìn)行生長、繁殖；并且生長繁殖速度快，是地球上動植物中唯一能在20h增長4倍的生物，具有很高的應(yīng)用價值。

隨著人們生活水平達(dá)到提高人們對于豬肉的需求量日益上升，同時也導(dǎo)致了大量豬糞廢水的產(chǎn)生，目前國內(nèi)豬場基本都采用厭氧發(fā)酵的方式處理豬糞廢水，發(fā)酵后的豬糞廢水大部分有機(jī)物得以去除，同時產(chǎn)生大量沼氣，但是發(fā)酵后的產(chǎn)生的沼液中COD、以及N、P元素的含量較高，難以處理。

當(dāng)前，發(fā)電企業(yè)都面臨著購買碳排放權(quán)的問題，即控排企業(yè)需要依法取得向大氣排放溫室氣體的權(quán)利和總量。當(dāng)企業(yè)實際排放量較多時，超出部分需花錢購買；而當(dāng)企業(yè)實際排放較少，結(jié)余部分則可在碳交易市場上出售。電廠作為碳排放大戶，高碳排放量無疑是其沉重的負(fù)擔(dān)。所述需要有效處理豬場沼液以及降低電廠碳排放，在降低企業(yè)運行成本的同時，也可以帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

專利文件CN103396950A公開了一種基于微藻養(yǎng)殖的沼液生態(tài)凈化方法，包括如下步驟：(1)沼液預(yù)處理；(2)自養(yǎng)型微藻的馴化培養(yǎng)，獲得能夠在70％-100％沼液中快速生長的藻株；(3)種子液的制備；(4)微藻生長耦合沼液凈化方法：經(jīng)馴化后的藻種經(jīng)擴(kuò)培后接種到開放式光生物反應(yīng)器中培養(yǎng)，采用半連續(xù)培養(yǎng)方法和補(bǔ)料流加培養(yǎng)等優(yōu)化的方法手段，獲得高密度生長的小球藻生物量，同時凈化沼液；(5)微藻細(xì)胞的生化破壁：將微藻細(xì)胞引入生化破壁池，投放淡水魚，獲得破壁的藻漿；(6)采收微藻細(xì)胞并回收利用沼液。所述方法不僅為沼液凈化提供了方法，且收獲的藻細(xì)胞和沼液可以回收利用，實現(xiàn)了沼液的生態(tài)化處理，在改善環(huán)境的同時產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和社會效益。

專利文件CN108485931A公開了一種基于小球藻處理發(fā)酵沼液的連續(xù)處理系統(tǒng)，包括沼液預(yù)處理單元、小球藻培養(yǎng)單元和小球藻采收單元，沼液預(yù)處理單元包括發(fā)酵罐、沼液調(diào)節(jié)池、微電解罐、Fenton氧化罐、中和沉淀池、以及脫色沼液罐，小球藻培養(yǎng)單元包括若干管式光生物反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括三個進(jìn)料口，分別用于輸入小球藻培養(yǎng)液、經(jīng)脫色沼液罐排出的清潔液、以及氣體，小球藻采收單元包括離心機(jī)，離心機(jī)與管式光生物反應(yīng)器的出料口連通，經(jīng)離心機(jī)處理后得到小球藻藻漿和小球藻凈化后的過濾液。本發(fā)明預(yù)處理后的沼液用于培養(yǎng)小球藻，小球藻光生物反應(yīng)器能夠有效處理發(fā)酵沼液，結(jié)合人工濕地處理可達(dá)到農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而且培養(yǎng)的小球藻具有顯著的經(jīng)濟(jì)價值。

但是上述發(fā)明中均沒有利用沼氣為鍋爐點火或者助燃，利用沼氣與燃煤聯(lián)合發(fā)電，此外也沒有將小球藻的處理與電廠尾氣中的廢氣處理聯(lián)系起來，而本申請通過沼氣罐、沼氣與燃煤發(fā)電單元、小球藻生產(chǎn)單元和豬場連接形成的回路系統(tǒng)，資源整合利用沼液、電廠余熱和電廠尾氣生產(chǎn)小球藻，獲得高價值的小球藻產(chǎn)品。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種基于小球藻光生物反應(yīng)器的沼液凈化及碳減排系統(tǒng)，利用小球藻處理沼液廢水，凈化沼氣，吸收電廠的碳排放，并將沼氣與燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，不僅降低成本，還具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效應(yīng)。