[发明专利]蓝藻深度脱水方法及其发电能源化方法

说明书

本发明涉及蓝藻深度脱水方法及其发电能源化方法。蓝藻深度脱水方法包括改性处理和脱水处理，其中改性处理为向蓝藻浆中添加改性处理剂，并添加纤维性物质。蓝藻发电能源化方法包括将深度脱水所得蓝藻饼加入焚烧物中，然后进行焚烧发电。本发明采用改性处理剂结合纤维性物质对蓝藻细胞进行改性，之后只需以脱水设备进行脱水，即能将蓝藻含水率降至60％以下，该方法以简单过程即能实现对蓝藻的深度脱水，简便易用，市场前景良好。此外，将脱水所得蓝藻饼加入焚烧物后可进行焚烧发电，从而实现蓝藻发电能源化。

技术领域

本发明涉及一种蓝藻深度脱水方法及其发电能源化方法，适用于对富营养化湖泊蓝藻的治理，属于环保技术领域和生物质能源技术领域。

背景技术

据发明人了解，目前世界上已有大量受到污染的湖泊处于富营养化状况，其水体氮、磷超标，极易导致水华暴发。水华主要种类是有毒蓝藻，构成水华的蓝藻群体大量滋生后又大量死亡，分解时散发出令人难以忍受的恶臭，污染水质和空气，同时大量消耗水中溶解的氧气，常造成大批鱼类窒息死亡，严重地破坏了湖泊等生态系统；特别当这些湖泊用作水源地时，会导致当地水厂无法正常供水，进而引发饮用水危机。

在减少水华治理湖泊的过程中，主要采用人工或机械打捞，然后再做进一步处理。然而，从湖泊打捞出来的蓝藻浆含固率仅0.1～0.5％，即使经藻水分离站处理后，产出藻泥的含水率仍高达90％左右。对于蓝藻无害化处置来说，首先要解决水分和减容问题；对于蓝藻的资源化利用来说，其最大障碍是高水分问题。虽然厌氧发酵产沼气方法利用藻泥，对其含水量要求不高，但是巨量的沼液、沼渣问题决定了厌氧发酵产沼气的蓝藻资源化利用方法难以继续采用。高温好氧堆肥是适应大规模处置利用蓝藻的较好办法，但由现有方法获得的藻泥含水量都在90％左右，仍不能满足堆肥原料水分约60％的需求。蓝藻生产氨基酸、生物塑料等高价值资源化利用要求其含水量7％以下。此外，蓝藻深度脱水后大幅度减少其重量和体积，可显著降低运输成本。因此，对蓝藻无害化处置资源化利用，首先要对其进行深度脱水、减容处置。

对于蓝藻资源化技术，国内外相关研究主要包括：(1)厌氧发酵，采用蓝藻厌氧发酵技术生产沼气；(2)好氧堆肥，蓝藻堆肥用做农业有机肥；(3)提取藻蓝蛋白等；(4)生产氨基酸；(5)生产生物塑料。目前没有关于蓝藻直接发电能源化技术报道。

经检索发现，专利号CN200710025698.2、授权公告号CN100504263C的中国发明专利公开了一种蓝藻减容处理工艺，包括：在蓝藻浆中加入絮凝剂聚合氯化铝，搅拌5-60秒后再加入絮凝剂聚丙烯酰胺，搅拌5-60秒，投加絮凝剂黏土，充分搅匀后脱水，形成藻饼或藻渣，其含水率＜90％，蓝藻的减容量≥90％。该技术方案在处理后所得产物的含水率很高，难以满足后续处理要求。

申请号CN201310568865.3、申请公布号CN103588380A的中国发明专利申请，公开了一种利用强氧化剂对藻泥深度脱水的方法，包括：对藻泥的绝干污泥量进行测定；将双氧水与藻泥混合均匀，反应，得到反应混合物；将PAM絮凝剂和净水剂加入到反应混合物中，混匀后静置放置，分离去水，脱水后藻泥含水率降低至50～60％。虽然该技术方案能有效降低含水率，但是其处理过程需要用到较多的化学药剂，存在改进的空间。

专利号CN201410683997.5、授权公告号CN104399315B的中国发明专利，公开了一种同时对蓝藻进行脱毒和脱水的方法，包括：调节蓝藻的pH为酸性；向酸性的蓝藻中加入氧化剂(过氧化氢或过氧乙酸)，然后进行微波辐射处理；将经过微波辐射处理的蓝藻进行压滤脱水，完成对蓝藻的处理，脱水后蓝藻渣含水率为45～55％。虽然该技术方案能有效降低含水率，但是其处理过程中需要在加入氧化剂之前调节pH，还需要做微波处理，稍显复杂，存在改进的空间。