[发明专利]一种水玻璃旧砂水华生物再生自动控制方法

说明书

本发明涉及一种水玻璃旧砂水华生物再生自动控制方法，本发明利用易于水华的悬浮微藻消耗水玻璃旧砂表面的残留粘结剂，通过生物促溶实现水玻璃的“降解”和“转移”，可实现水玻璃和旧砂的双回收，其具有绿色环保、处理成本低等多项优点，且通过对培养基水位、温度、光照、PH及浓度和微藻生长状态等环境条件进行监测控制，使微藻群落处在适宜的生长环境中，有利于微藻群落的生长与繁殖，提高微藻群落对水玻璃的吸收速率，大大缩短水玻璃旧砂的处理时间。

技术领域

本发明涉及金属铸造材料回收再生领域，具体涉及一种水玻璃旧砂水华生物再生自动控制方法。

背景技术

水玻璃(硅酸钠)是目前最成功的无机化学粘结剂，长期使用对人体无害。用水玻璃砂造型，价格便宜、流动性好、硬化快，型(芯)的尺寸精度高，在混砂、造型、浇注和落砂过程中均无刺激性气味或有毒气体产生，也无黑色污染。水玻璃砂工艺自20世纪60年代经苏联传入我国后，得到了广泛的应用，目前中国约有70％的铸钢件采用了水玻璃砂铸造工艺。

然而，水玻璃在铸造方面的运用存在着以这重要缺陷：水玻璃旧砂再生回用率低。我国每年有上千万吨的水玻璃旧砂被废弃掉，铸造水玻璃废弃砂堆积如山。许多科技实力较差的工厂直接将废砂丢弃在河川、山谷和大海中，导致植被受到破坏，而且旧砂中的可溶性碱性水玻璃等物质会污染地表水和地下水，从而造成严重的环境污染，致使本来极具环保优势的水玻璃砂技术反倒成了污染环境的一个因素，因此水玻璃的使用成了环境保护的一把双刃剑。随着我国一系列矿山开采法律的完善以及对环境保护的要求，优质硅砂越来越成为稀缺资源。本发明就是针对那些废弃于山谷等地的水玻璃旧砂进行原地回收，既可以创造出优质硅砂资源，也可对水玻璃进行有效利用，并且解决了废弃旧砂对于环境的污染，工厂也可使用本方法回收水玻璃旧砂。水玻璃旧砂原位再生工艺的最大特点是利用硅藻来“生物促溶、降解”附着在旧砂上的可溶性水玻璃。与常规技术相比，无需耗能较大的擦洗等工艺即可获得高品位的再生硅砂。原位再生工艺的另一产物为体内富集了大量钠离子、硅酸离子的水华硅藻，开发基于水华硅藻的干料或者焚烧物的水玻璃制备工艺，也能开发水华硅藻制备白炭黑、名优水产品开口饵料、硅肥、硅藻泥等其他高附加值产品的新方法，最终目的是使旧砂中的残留粘结剂得到再生，实现水玻璃砂型铸造的可持续发展。重要的是，硅藻生长过程中能消耗二氧化碳，能在一定的程度上改善温室效应。纺织、印染等行业都需要使用水玻璃无机粘结剂，同样也可采用此方法回收富含水玻璃的废液。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水玻璃旧砂水华生物再生自动控制方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种水玻璃旧砂水华生物再生自动控制装置，包括培养箱，所述培养箱内放置有培养基，所述培养基用于进行微藻培养，还包括水玻璃旧砂，所述水玻璃旧砂设置在培养基内，所述培养箱内还设置有水位传感器和进出水装置，所述水位传感器和进出水装置均与控制器连接，所述水位传感器用于检测培养箱内培养基的水位高度，所述进出水装置向培养箱注水或抽水，所述控制器用于在培养箱内培养基的水位高度小于预设最低水位值时控制进出水装置向培养箱内注水，用于在培养箱内培养基的水位高度大于预设最高水位值时控制进出水装置对培养箱进行抽水。

进一步的，所述培养箱上还设置有补光装置和光照传感器，所述补光装置用于补充培养箱内的光照，所述光照传感器用于检测培养箱内的光照强度；

所述补光装置包括自然光补光装置和人造光装置，所述自然光补光装置包括太阳能自动追光装置和光分散装置，所述太阳能自动追光装置和光分散装置通过光纤相互连接，所述光分散装置设置在培养箱内，所述光分散装置用于使光线均匀分布在培养箱内，所述人造光装置的光源设置在培养箱内，所述自然光补光装置、人造光装置和光照传感器均与控制器连接，所述控制器用于用于在培养箱内的光照强度小于预设最低光照强度值时启动自然光补光装置和人造光装置，用于在培养箱内的光照强度处于预设最低光照强度值和预设最高光照强度值之间时启动自然光补光装置，用于在培养箱内的光照强度大于预设最高光照强度值时关闭自然光补光装置和人造光装置。