[发明专利]一种深度处理蓝藻等富营养化藻类并制取沼气的工艺

说明书

本发明公开了一种深度处理蓝藻等富营养化藻类并制取沼气的工艺，包括以下步骤：S1、在特定温度和压力下，通过高压氧气和蓝藻等藻类在液相中发生氧化反应，将藻类细胞中固态或者大分子有机碳化合物氧化成二氧化碳或者溶解性的小分子有机化合物，有机氮氧化分解为氨氮，实现藻类细胞彻底破壁以及藻毒素彻底无害化；S2、S3。无机泥饼富含磷肥，重量与原来藻类所形成的藻渣重量相比大大降低，可以作为营养土和磷肥原料再生利用；澄清液体富含小分子有机碳源物质，可生化性非常好，非常适合进行厌氧产沼处理，所产沼气可以精制后出售或者发电，产沼后的氧化液经过常规的生化处理即可达标排放。

技术领域

本发明涉及富营养化藻类的无害化和资源化处理技术领域，尤其涉及一种深度处理蓝藻并制取沼气的工艺。

背景技术

水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河湖、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华(淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象)。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。

富营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。在形成“绿色浮渣”后，水下的藻类会因得不到阳光照射而呼吸水内氧气，不能进行光合作用。水内氧气会逐渐减少，水内生物也会因氧气不足而死亡。死去的藻类和生物又会在水内进行氧化作用，这时水体也会变得很臭，水资源也会被污染的不可再用。

微囊藻是淡水中常见的一个蓝菌的属，是最常见的水华蓝藻，广泛分布于富营养湖泊，如滇池、太湖和巢湖。微囊藻可以漂浮在水面上，这导致它可以大量堆积，另一个特点是它富含蛋白质，特别是含硫蛋白，导致厌氧分解时，产生各种异味强烈的硫化物。其中包含会造成有害藻华的铜绿微囊藻，所产生的微囊藻毒素会导致肝脏、胆囊病变，产生非酒精性脂肪肝炎甚至肝癌。

微囊藻毒素在水中的溶解性大于1g/L，化学性质相当稳定。在水中藻毒素自然降解过程是十分缓慢的，当水中的含量为5μg/L时，三天后，仅10％被水体中微粒吸收，7％随沙沉淀。藻毒素有很高的耐热性，加热煮沸都不能将毒素破坏，也不能将其去除；自来水处理工艺的混凝沉淀、过滤、加氯也不能将其去除。有研究报道，在某湖周围3个自来水厂的出厂水中检出低浓度的藻毒素(128～1400ng/L)，表明采用常规的饮水消毒处理不能完全消除水体中的藻毒素。

为避免水华蓝藻等水藻对水体产生持续污染，需要及时将这些藻类从水体打捞去除，因此每年产生大量的藻类需要及时处理。在打捞和运输过程中，为了减少运输量，通常需要采用不同的方法将这些藻类进行脱水处理，形成含固率在10-20％左右的藻渣。这些藻渣的特点是体量大、含水率高、含有高氮磷、高COD以及高生物毒素含量。藻渣脱水困难，处理难度大，处理成本高，处理不当时对生态环境和人民健康都会产生极大危害。

本发明提供了一种低成本、可以资源化处理蓝藻等富营养化藻类的方法。

发明内容

以蓝藻为代表的富营养化藻类含有大量的藻毒素，含水率高，有机质含量高，易腐败变质，对生态环境、人类和动植物健康造成严重危害，现有的处理方法如填埋和堆肥均不能安全、卫生地解决这些问题，而干化焚烧技术路线投资和运行成本高，对环境影响大，二次污染严重。