[发明专利]一种除藻固碳体系及其方法

说明书

本发明涉及一种除藻固碳体系，该体系是由通过透明粗鱼线连接在一起的数个双层透明空心球构成的球状浮体。同时，本发明还公开了该除藻固碳体系的除藻固碳方法。本发明利用了蓝藻喜欢氮磷环境、可以进行光合自养的特性及富含蛋白质的优点，不但减少了人工的投入，避免了净水絮凝剂的使用，而且获得的蓝藻可作为动物的饲料和农作物的肥料；同时易于再生，可实现多次循环利用，节约投资成本。该体系可以根据水体的特点，施放上百万、上千万个球体，缓解了现有技术中水体污染、蓝藻分离困难、毒素分解释放的问题，特别适用于处理池塘、湖泊、海洋中蓝藻泛滥现象。

技术领域

本发明涉及环境工程专业领域，尤其涉及一种除藻固碳体系及其方法。

背景技术

蓝藻，又名蓝绿藻（blue-green algae）、蓝细菌（cyanobacteria），是一种进化历史悠久、可以进行产氧性光合作用的大型单细胞原核生物。蓝藻分布范围广泛，遍及世界各地，但大多数生活在淡水中，在海水甚至是污水中也有少量分布；其种类繁多，目前已知蓝藻约2000种，中国已有记录的约900种，主要包括微囊藻（Microcystins）、色球藻（Chroococcus）、颤藻（Oscillatoria）、胞藻（Cylindrospermopsis）、念珠藻（Nostoc）、束毛藻（Trichodesmium）等。

受气候条件、水体污染等的影响，水中蓝藻极易大规模爆发，当蓝藻聚集性漂浮于水面上，可引发浮游植物或细菌的快速增值，大量消耗水体中的溶氧，导致海水“赤潮”、湖水“水华”和水中高级生物的死亡，给渔业、养殖业等带来严重危害。此外，部分蓝藻如微囊藻属会产生诱发人类肝癌的毒素。另一方面，蓝藻本身富含蛋白质和氮磷元素，具有一定经济价值，可作为动物的饲料和农作物的肥料。因此，治理蓝藻不仅可以缓解水体的富营养化保护我们的生存环境，还能够制备高价值的物质促进经济社会的发展。

目前，主要采用物理打捞、生物调控、药物防治等方式来治理蓝藻。在物理打捞上，主要采用网兜打捞漂浮的蓝藻尸体后按常规淤泥处理。在生物调控上，一是通过微生物制剂降低水体中的氮、磷含量，二是向水系中套放适当密度的鲢鳙鱼以摄食藻类，从而减少和控制蓝藻的发生。在药物防治上，多采用硫酸铜泼烧的方法进行蓝藻的灭活。但是上述治理方法均存在工作量大、效果不明显、重金属中毒和污染等问题，且实用性和可靠度低。因此，亟需寻找出一种工艺流程简单、操作方便可控、材料安全无毒、投资运行成本低廉、绿色环保的措施，以实现温室效应的缓解和蓝藻的高效利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本、易于再生的除藻固碳体系及其方法。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供该除藻固碳体系的除藻固碳方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种除藻固碳体系，其特征在于：该体系是由通过透明粗鱼线连接在一起的数个双层透明空心球构成的球状浮体。

所述双层透明空心球包括连接在一起的外部空心大球和嵌入所述外部空心大球内且与其顶部相切的空心小球；所述外部空心大球与所述空心小球之间填充有水及蓝藻幼苗。

所述外部空心大球的上半部分设有直径为7~8mm的大孔，下半部分四周设置多排的直径小于3.5mm的进水孔且内表面涂覆一层固氮固磷的水凝胶。

所述空心小球的下半部分设有一圈直径为4~5mm的中孔。

所述空心小球的上侧填充除藻缓释材料。

所述固氮固磷的水凝胶由固定氮磷的多孔材料和交联剂制成；所述多孔材料由经离子交换和高温改性的粘土、膨润土、沸石粉、活性炭、石墨烯、氮化碳、共价有机骨架材料中一种或几种组成；所述交联剂是指明胶、聚乙烯醇、丙烯酸、海藻酸钠中的任意一种。

所述除藻缓释材料由微生物菌剂和生物可降解高分子材料制成；所述微生物制剂由芽孢杆菌、乳酸菌、溶藻菌、纤维素降解菌中的一种或几种组成；所述生物可降解高分子材料是指黄原胶、聚乳酸、环糊精及其衍生物中的一种或几种。