[實用新型]廢氣和廢水培養微藻減碳固氮的裝置

有效

• 申請號: 202222313713.6
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN218393090U
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 孔文文;沈伯雄;路力通;金政旭;石世霖;張曦;董澤飛;張棟煊
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/62;C02F3/32;F21V33/00
• 代理公司: 天津賽凌知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12270
• 代理人: 李蕊

本實用新型公開了一種廢氣和廢水培養微藻減碳固氮的裝置，包括：光生物反應器、微藻采集器、凈化廢水回收器和干燥器，微藻采集器包括：腔體、過濾桶和第二管道，過濾桶安裝在腔體內并且能夠旋轉，在微藻采集器的頂端設置有一物料進口，光生物反應器的排液口與物料進口連通，第二管道的一端與物料進口連通，另一端通入過濾桶內；過濾桶的底部形成有通出至腔體外的物料出口，在腔體的底部形成有第一出水口。本實用新型的裝置能夠綜合廢水凈化、CO₂減排以及微藻養殖，在通過微藻培養吸收煙氣中的CO₂的同時，降低廢水中氮、磷營養鹽濃度。一方面避免市政廢水和營養鹽的流失，充分實現廢氣、廢水的資源化利用，另一方面，有效回收的微藻經濟化利用。

技術領域

本實用新型屬于廢物資源化利用及生物固碳技術領域，具體來說涉及一種廢氣和廢水培養微藻減碳固氮的裝置。

背景技術

微藻結構簡單、光合速率高、繁殖快，其CO₂固定效率是植物的10-50倍，培養過程不占用農業耕地面積，且具有生產生物燃料等副產品的潛力。因此，與其它CO₂捕集、利用與封存技術相比，微藻固碳技術從真正意義上實現了CO₂向生物質能源的轉化，其技術安全性、固碳永久性、環境友好性具有突破性優勢。

水污染是當前面臨的另一重要環境問題，而市政廢水是水污染的主要來源之一。傳統的污水處理僅將污水作為一種廢棄物、污染物進行處理。現有技術中多采用AO污水處理技術處理生活污水，但處理的廢水中仍存在大量的氮、磷營養鹽。據統計，中國市政廢水的年排放量在300億噸以上，廢水中氮(N)、磷(P)濃度可達10-100mg·L^-1。市政廢水中豐富的氮、磷營養鹽是培養微藻的絕佳基質，不僅能夠帶來經濟效益，還能有效解決廢水中氮、磷營養鹽含量較高的問題，真正做到無害化、資源化。

但是，目前微藻固碳產業尚處于起步階段，存在一些技術瓶頸。例如：1)在不同時段排放的廢水，其營養源(氮、磷等)含量等差異大，難以保證不同時段排放的廢水全部適用于培養微藻；2)室外條件下，微藻生長受光照、溫度等因素的影響大，致使廢氣和廢水培養微藻產業化困難；3)離心法雖然便于收集微藻、回收培養液，但該方法能耗較大。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種廢氣和廢水培養微藻減碳固氮的裝置，該裝置通過利用微藻培養技術，吸收、固定煙氣中的CO₂以及廢水中的氮(N)、磷(P)營養鹽，在廢水、廢氣在綜合利用的基礎上，實現微藻的減碳固氮。

本實用新型是通過下述技術方案予以實現的。

一種廢氣和廢水培養微藻減碳固氮的裝置，包括：光生物反應器、微藻采集器、凈化廢水回收器和干燥器，所述光生物反應器上形成有廢水輸入口和排液口，一氣體輸入管道的一端伸入至所述光生物反應器內，用于向所述光生物反應器內輸入CO₂；

所述微藻采集器包括：腔體、過濾桶和第二管道，所述過濾桶安裝在所述腔體內并且能夠旋轉，在所述微藻采集器的頂端設置有一物料進口，所述光生物反應器的排液口通過第一管道與所述物料進口連通，所述第二管道的一端與所述物料進口連通，另一端通入所述過濾桶內；所述過濾桶的底部形成有通出至所述腔體外的物料出口，在所述腔體的底部形成有第一出水口；

所述凈化廢水回收器包括：儲水池和沉降池，所述儲水池上形成有進水口和第二出水口，所述第一出水口通過第三管道與所述儲水池的進水口連通，所述第二出水口連接一三通閥，三通閥剩余的兩個端口分別為：用于向裝置外排出無氮磷廢水以及通過管路與光生物反應器連通；所述沉降池與所述儲水池連通并位于所述儲水池的下方，以使污水從所述儲水池的進水口流入后再經過沉降后上層清水從所述第二出水口排出；

所述微藻采集器的物料出口通過第四管道與所述干燥器連通，用于對物料出口排出的物質進行干燥。

在上述技術方案中，在所述光生物反應器上形成有出氣口。