[发明专利]一种沼气‑微藻联合生态处理系统及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生态环保技术领域，具体涉及一种沼气-微藻联合生态处理系统及其应用。

背景技术

生态文明建设已成为了国家的发展战略。节能减排、空气治理、水环境治理、废物处理、利用清洁能源、食用生态食品、享受绿水青山和清新空气已经成为了国家的发展战略和广大老百姓的生活理想。

沼气是由甲烷菌产生的，它是一种优质的清洁能源。甲烷菌属于微生物，早在35亿年前，甲烷菌就产生了，它是大自然用以处理废物的天然技术。在现代社会中，人们用甲烷菌来处理有机废物，如人畜粪污、城市污泥、秸秆、餐厨垃圾及其它工农业废物等等。沼气它一方面可以生产清洁能源——沼气，另一方面它可以生产有机肥料。因此，沼气在环境保护，以及工农业产业中起着十分重要的作用。

尽管我国已有60多年大规模应用沼气的历史，但由于沼气技术还存在重大的缺陷，包括发酵周期长、能源转换效率低、产气率低，特别是由于生物质转化为沼气以后，沼气池中剩余大量的氨、氮、磷和盐类等微生物不能进一步消化。随着这些元素不断增高，沼气池产气速度大幅度下降。特别是，传统的污水好氧处理也属于微生物处理技术，氨、氮、磷和盐类等这些微生物不能消化的东西，好氧微生物也不能对这些物质进行彻底消化，微生物生长繁殖起到抑制作用，导致沼液处理存在很大的困难。在通常情况下，采用好氧技术处理沼液，BOD的降解率大约为50％，而COD的降解率就更低。加上沼液的BOD和COD值非常高，达到10，000以上，即使采用好氧技术处理以后的沼液中的BOD和COD含量仍然很高，至少在2000～3000以上。国家对养殖业的废水排放标准为BOD300，即使对这样的低标准，传统好氧技术也仍然达不到要求。因此，沼液成为了重要的环境污染源。目前并没有一种经济效益好的生态环保的沼液的处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沼气-微藻联合生态处理系统及其应用。本发明提供的生态处理系统将沼气系统与微藻系统有机地连接起来，形成一个完整的整体，充分利用甲烷菌群厌氧消化废物的有机质，生产沼气，以及利用微藻(植物)通过光合作用消化甲烷菌群不能消化的氨、氮、磷、钾及盐类，达到净化沼液，并生产高品位营养液，用于农业灌溉，形成生态产业系统。本发明环保、占地面积小、沼液处理效率高，经济效益好。

本发明提供了一种沼气-微藻联合生态处理系统，包括沼气处理系统和微藻生长繁殖系统；所述微藻生长繁殖系统包括微藻生长繁殖装置(16)，所述微藻生长繁殖装置(16)包括外壳、隔板、光源系统和烟气微藻光合作用系统；

所述沼气处理系统包括沼气池(4)，所述沼气池(4)与进料装置、沼气处理装置、沼液处理装置和沼渣处理装置分别连接，沼液处理装置和沼渣处理装置与微藻生长繁殖装置(16)分别连接连接，所述沼气处理装置与烟气微藻光合作用系统连接。

优选的是，所述烟气微藻光合作用系统包括烟气分布装置(18)、烟气分布隔板(19)、烟气风机(20)、烟气控制阀(21)和烟气排空控制阀(22)。

优选的是，所述沼气池(4)为多相流沼气池。

优选的是，所述进料装置包括依次连接的沼气原料输送设备(1)、沼气原料配料装置(2)和原料给料设备(3)。

优选的是，所述沼气处理装置包括与沼气池(4)连接的储气柜(5)，所述储气柜通过控制阀(6)与沼气利用装置(7)和燃烧及加热装置(8)分别连接，所述沼气利用装置(7)和燃烧及加热装置(8)产生的气体传送入微藻生长繁殖装置(16)。

优选的是，所述沼液处理装置包括与沼气池(4)连接的沼液储存箱(10)、所述沼液储存箱(10)与沼液循环泵(9)连接，所述沼液循环泵(9)将沼液循环输入沼气池中；

所述沼液储存箱(10)与沼液输送装置(13)连接，将沼液输入微藻生长繁殖装置(16)。

优选的是，所述沼渣处理装置包括与沼气池(4)连接的沼渣压滤机(11)，所述沼渣压滤机(11)与微藻生长繁殖装置(16)和沼渣处理设备(12)分别连接。

本发明还提供了上述技术方案所述处理系统在处理沼液和微藻生长繁殖中的应用。

本发明采用“沼气技术”+“微藻技术”建成联合循环系统，彻底改变了现有废物处理的基本模式。“微藻”属于植物类，它正好吸收沼液中由微生物遗留的氨、氮、磷、钾等有机物和盐类。彻底将原有的“微生物”+“微生物”的处理模式转变为“微生物”+“微植物”的废物处理模式，这是废物处理中的一项重要变革。