[发明专利]沼液氮磷回收与生物质生产的一体化反应器及工艺

说明书

本发明涉及沼液资源化利用设备技术领域，公开了一种沼液氮磷回收与生物质生产的一体化反应器及工艺，其中一体化反应器包括罐体以及设于罐体内的沼液容纳腔，罐体内位于沼液容纳腔的上方还设有氨回收室，氨回收室用于填充酸性溶液；沼液容纳腔的底部设有曝气管，曝气管的出气孔朝向氨回收室；氨回收室包括底板、导气管和导气盖，底板的边缘固接于罐体的内壁，导气管设于底板的上表面，导气管的下端连通于沼液容纳腔；导气盖套设于导气管的外部，以形成环形的导气通道。该一体化反应器结构简单，集氨气吹脱、氨回收和生物质生产于一体，同时以高蛋白微生物及铵盐两种产品形式将氮的回收率提高到90％以上，磷的回收率达到60％以上。

技术领域

本发明涉及沼液资源化利用设备技术领域，尤其涉及一种沼液氮磷回收与生物质生产的一体化反应器及工艺。

背景技术

沼气工程具有无法替代的经济效益和环境效益。沼气工程不仅能节约煤炭、石油等不可再生能源的消耗，同时也是促进农业循环的关键纽带，在促进农业生产与优化农业生态环境方面意义重大。沼气工程所产生的沼液是一种富含养分的有机肥料，但在沼液的储存过程中会导致大量的氧化亚氮、氨气等气体的排放，同时沼液是否适合直接施用也成为了近些年来饱受争议的话题。

沼液与化肥相比肥效较低，且易造成土壤及地下水的污染问题。另外，由于沼液含水量高、管理困难、运输和推广成本较高等问题，可能会导致其作为肥料的价值变低。因此，如何合理的处理及利用沼液是未来沼气工业发展的主要障碍。实际上，利用沼液富含养分的特性，可培养高蛋白生物，如浮萍、微藻等。但是，若直接使用未处理的沼液作为代替蛋白质的来源时，只能回收一部分的氨，另一部分氨则被排放到大气中，造成营养物质的浪费。

发明内容

本发明实施例提供一种沼液氮磷回收与生物质生产的一体化反应器及工艺，用以解决现有沼液养分利用效率低下、无法高效回收氮磷的问题。

本发明实施例提供一种沼液氮磷回收与生物质生产的一体化反应器，包括罐体以及设于所述罐体内的沼液容纳腔，所述罐体内位于所述沼液容纳腔的上方还设有氨回收室，所述氨回收室用于填充酸性溶液；所述沼液容纳腔的底部设有曝气管，所述曝气管的出气孔朝向所述氨回收室；所述氨回收室包括底板、导气管和导气盖，所述底板的边缘固接于所述罐体的内壁，所述导气管设于所述底板的上表面，所述导气管的下端连通于所述沼液容纳腔；所述导气盖套设于所述导气管的外部，以形成环形的导气通道。

其中，所述导气盖为倒扣于所述导气管上的凹形壳体，所述导气盖的内径大于所述导气管的外径；所述导气盖的开口端连接于所述底板，所述导气盖靠近所述开口端的侧壁面设有多个出气孔。

其中，所述导气盖的封闭端与所述导气管的上端间隔设置，以形成导气腔室。

其中，所述氨回收室靠近所述底板的侧壁开设有铵盐排放口。

其中，所述罐体的外壁套设有水浴加热装置，以调节所述罐体内的温度。

其中，所述沼液容纳腔的底部设有沉降物排放口，以收集生产的生物质及排放废弃沼液。

其中，所述酸性溶液包括硫酸溶液、硝酸溶液或者盐酸溶液。

其中，还包括气泵，所述曝气管的进口连接于所述气泵的出口。

其中，所述沼液容纳腔内还同轴设置有循环引料管，所述循环引料管的外径小于所述沼液容纳腔的内径；所述循环引料管的上端敞口设置，所述循环引料管的下端的侧壁面设有多个进液孔，所述曝气管设于所述循环引料管的底部内。

本发明实施例还提供一种沼液氮磷回收与生物质生产的工艺，利用了上述的一体化反应器，包括以下步骤：

将沼液注入沼液容纳腔内，将酸性溶液注入氨回收室内；

开启曝气管，沼液中的好氧异养型微生物生长，得到高蛋白微生物；