[发明专利]一种利用蓝藻的生物复合碳源及其制备方法

说明书

本发明公开了一种利用蓝藻的生物复合碳源，它由30‑38%质量百分比的蓝藻发酵液、35‑42%质量百分比的粗甘油，以及余量的水混合而成。此外本发明还提供了上述生物复合碳源的制备方法，具体是先将蓝藻水分别经过浮选分离、压滤、破壁、超高压和薄层压榨步骤后，再经水解发酵罐酸化发酵，得到蓝藻发酵液，然后投加NaOH、CaO和沸石，再将蓝藻发酵液、粗甘油和水按如数配比充分搅拌混合即可得到所需生物复合碳源。本发明提供的生物复合碳源具有反硝化速率高，脱氮磷效果好，安全性高，成本低的优点，解决了目前污水处理厂普遍存在的碳源不足、外加碳源造成污水处理厂运行成本高以及生物脱氮难的问题。

技术领域

本发明涉及蓝藻的资源化利用技术，具体涉及到将蓝藻中的有机质提取，与粗甘油混合作为复合型反硝化外加碳源的技术。属于蓝藻治理及水处理领域。

背景技术

由于社会的快速发展，大量含氮、磷的废水进入水体，造成水体富营养化，引起藻类的迅速繁殖，大量消耗水中的溶解类，使水质恶化，并形成水华后飘浮于水面。严重破坏生态环境。太湖是蓝藻暴发重灾区，仅无锡每年就从藻水打捞后产生脱水藻泥约10万吨，这还仅不足蓝藻暴发量的10%。目前处理蓝藻暴发的主要方式是将蓝藻打捞后进行藻水分离，压滤。压滤产生后的藻泥主要用于制有机肥、产沼气、养黑水虻等。由于上述资源化利用方式附加值低，受经济效益的影响，无法大量推广，因此急需一种高效利用蓝藻资源，将其变废为宝的资源化利用技术。蓝藻中富含有机质，通过将蓝藻细胞破壁，厌氧发酵会产生挥发性有机酸，主要包括乙酸、丙酸、丁酸、可作为污水处理厂的优质碳源，且蓝藻来源广泛，作为原材料有保障。粗甘油是生物柴油生产过程的副产品，对其进行绿色处理和应用已成为迫切研究的课题。

另外，我国对污水处理的排放要求越来越高，特别是对污水排放中总氮指标的要求俞加严格，为了满足脱氮除磷的要求，污水处理中需投加补充碳源才能达能脱氮除磷所需的C/N比，以往污水处理厂投加碳源主要为化工类产品，如甲醇、乙酸钠、葡萄糖等，但存在使用过程中的安全问题及增加运行成本的问题。因此需要开发出更加低廉，有效的有机碳源。

发明内容

本发明就是针对上述所要解决的技术问题，提供一种高效的利用蓝藻的生物复合碳源，以及该复合碳源的制备方法，该碳源具有反硝化速率高，脱氮磷效果好，安全性高，成本低的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用蓝藻的生物复合碳源，其特征在于：它由30-38%质量百分比的蓝藻发酵液、35-42%质量量百分比的粗甘油，以及余量的水混合而成。

上述复合碳源的制备方法包括以下步骤

先将蓝藻水分别经过浮选分离、压滤、破壁、超高压和薄层压榨步骤后，再经水解发酵罐酸化发酵，控制发酵温度在35~55℃，pH9~11，得到含有有机酸、氮、磷的发酵液；

之后在搅拌状态下缓慢投加NaOH、CaO和沸石， NaOH、CaO的投加量按照Na：Ca：P的摩尔比为1.5~2：5~8：1，沸石的投加量按照沸石：N的质量比为2.5~4:1，到去除氮磷的蓝藻发酵液，其中N为发酵液中的总氮含量，P为发酵液中的总磷含量；

再将蓝藻发酵液、粗甘油和水按如数配比充分搅拌混合即可得到所需生物复合碳源。

所述蓝藻水在水解发酵罐中的酸化发酵时间为10~15天（经小试实验可得，当发酵时间为10~15天时，藻泥释放的有机酸含量最高，同时仅产生部分甲烷）。

所述NaOH溶液的质量浓度为30%（质量浓度参考专利号CN 108947118 A）。

按质量含量计，将32%蓝藻发酵液、36%粗甘油和32%水进行混合即得所需的生物复合碳源。

按质量含量计，将35%蓝藻发酵液、38%粗甘油和27%水进行混合即得所需的生物复合碳源。

按质量含量计，将38%蓝藻发酵液、42%粗甘油和20%水进行混合即得所需的生物复合碳源。