[发明专利]微藻养殖与木质纤维类废弃物发酵耦合系统

说明书

技术领域

本发明创造属于生物资源综合利用技术，主要涉及微藻养殖与木质纤维类废弃物发酵循环耦合利用系统。

背景技术

近年来随着人们对食品安全关注度的提高，使生物有机肥的需求量大增，目前生物有机肥主要是通过好氧堆肥的方式进行生产，在好氧堆肥生产过程中排出的含有大量的氨气、二氧化碳、热量和水蒸气废气均直接排到大气中，不但造成资源的浪费，而且对环境造成严重的污染。另外，我国是一个农业大国，每年产生大量以农作物秸秆为代表的木质纤维类废弃物，目前这些废气物大部分都被丢弃或焚烧，不但造成资源的巨大浪费，而且对环境造成严重污染，针这些废弃物作为干式厌氧发酵的原料，在实现木质纤维类废弃物资源化的同时还可以弥补我国能源的不足，但由于木质纤维类废弃物主要是由木质素、纤维素和半纤维素构成，特别是木质素很难降解，所以这类废弃物在进行厌氧发酵前一般都需要进行预处理，破坏或者去除表面的木质素，进而加快厌氧发酵速度并提高降解率，而在众多的预处理方式中氨化预处理以其简单高效等特点得到广泛应用，但现有的氨化处理中需单独加入氨成份。而沼气厌氧发酵后产生的沼渣在作为优质生物有机肥之前还需要进行好氧堆肥，沼液富含氮磷等营养元素，直接排放将对环境造成污染。同时微藻养殖过程需要二氧化碳气体和氮磷等营养源。如果仅将好氧堆肥单元和厌氧发酵单元组合，虽然可以实现好氧堆肥产生废气中氨气的去除和资源化，但废气中的二氧化碳却得不到有效处理而直接排入大气，如果仅将厌氧发酵单元和微藻养殖单元组合，则必须通过燃烧沼气来提供二氧化碳，这种模式只适于燃烧发电的沼气利用模式，而不适于净化后作为车用燃气的沼气利用模式。如何科学合理的将微藻养殖、木质纤维类废弃物干式厌氧发酵和好氧堆肥组合成一个发酵耦合系统，各单元之间产生互相支持和利用，克服和解决各单元单独工作所产生的技术问题，具有重要意义。

发明内容

本发明创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，设计提供一种微藻养殖与木质纤维类废弃物发酵耦合系统，通过各单元之间的相互支持和配合，实现微藻养殖、好氧堆肥和木质纤维类废弃物干式厌氧发酵的优势互补，达到资源高效利用、加快木质纤维类废弃物干式厌氧发酵速度、提高降解率、降低微藻养殖成本、无环境污染的目的。

本发明创造的目的是这样实现的：微藻养殖与木质纤维类废弃物发酵耦合系统包括微藻养殖单元、木质纤维类废弃物干式厌氧发酵单元和好氧堆肥单元，沼渣输送管路和废气输送管路A的两端均分别连接安装在木质纤维类废弃物干式厌氧发酵单元和好氧堆肥单元上，将木质纤维类废弃物干式厌氧发酵单元与好氧堆肥单元连通，进气管路将气泵与好氧堆肥单元连通，在所述沼渣输送管路上依次配装阀门D和沼渣输送器，阀门C配装在废气输送管路A上；废气输送管路B和沼液输送管路的两端均分别连接安装在木质纤维类废弃物干式厌氧发酵单元和微藻养殖单元上，将木质纤维类废弃物干式厌氧发酵单元与微藻养殖单元连通，在所述沼液输送管路上依次配装阀门B和沼液输送器，阀门A安装在废气输送管路B上，带有阀门E的沼气输出管路安装在木质纤维类废弃物干式厌氧发酵单元上，配装阀门F的沼气输送管路将沼气输出管路与沼气燃烧换热器连通，二氧化碳气体与热量输送管路将沼气燃烧换热器与废气输送管路B连通。

本发明创造将微藻养殖单元、好氧堆肥单元和木质纤维类废弃物干式厌氧发酵单元进行耦合，不但实现了好氧堆肥后废气的高效资源化利用，加快木质纤维类废弃物干式厌氧发酵速度并提高降解率，而且还降低了微藻养殖成本，实现微藻养殖、好氧堆肥和木质纤维类废弃物干式厌氧发酵的优势互补，在降低微藻养殖、好氧堆肥和木质纤维类废弃物干式厌氧发酵成本的同时，实现污染物的零排放，进而加快生物有机肥产业和生物质能源产业的发展。本发明创造结构新颖合理，使用可靠，作业效果好，无环境污染，技术效果显著。

附图说明

图1是微藻养殖与木质纤维类废弃物发酵耦合系统总体结构示意图。

图中件号说明：

1、微藻养殖单元、2、废气输送管路B、3、沼气燃烧换热器、4、二氧化碳气体与热量输送管路、5、阀门A、6、木质纤维类废弃物干式厌氧发酵单元、7、阀门B、8、阀门C、9、废气输送管路A、10、阀门D、11、沼渣输送管路、12、沼渣输送器、13、好氧堆肥单元、14、进气管路、15、气泵、16、沼液输送器、17、沼液输送管路、18、阀门E、19、沼气输出管路、20、沼气输送管路、21、阀门F。

具体实施方式