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水华蓝藻厌氧发酵的方法

阅读：298发布：2021-02-22

IPRDB可以提供水华蓝藻厌氧发酵的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于水华蓝藻厌氧发酵的方法，属于农业环境保护技术领域。将水华蓝藻泵入折流式酸化池，酸化处理后，泵入经改良后的搅拌式厌氧消化池，进行厌氧发酵产沼气。本发明将水华蓝藻提升或卸载或转运过程与消胀处理相结合，减少了消胀专用设备投资，降低了成本，通过泵的机械作用以及延长蓝藻酸化时间，提高了后续厌氧消化池的有效容积，缩短了水华蓝藻在厌氧消化池中的滞留时间；通过在消化池上部加装搅拌器，使漂浮蓝藻与底部污泥充分接触混合，增加了容积产气率与有机负荷量，提高了工程运行效率。，下面是水华蓝藻厌氧发酵的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于水华蓝藻厌氧发酵的方法，其特征在于：

1)折流式酸化池设计：将现有一格式酸化池设计分隔成3格，格与格之间留有一平缺口，第1格(1)与第2格(2)间的平缺口(4)远离进料(6)的另一端，第2格(2)与第3格(3)间的平缺口(5)则位于第一格进料(6)的同一端，使水华蓝藻在酸化池中流动时呈折流形式；

2)改良的搅拌式厌氧消化池设计：在普通搅拌式厌氧消化池上部再加装一个或数个搅拌器(8)，确保使飘浮于上部的水华蓝藻能与底部污泥充分混合，进料(9)由池底部进入，而出沼液口(10)设置在消化池的中部；

3)将含水量90-99％的水华蓝藻泵入折流式酸化池，控制常温条件下水华蓝藻在酸化池中滞留时间大于3天，酸化处理后，泵入改良的搅拌式厌氧消化池，进行厌氧发酵产沼气。

2.根据权利要求1所述的用于水华蓝藻厌氧发酵的方法，其特征在于：步骤2)所述在消化池上部再加装一个或数个搅拌器，其搅拌器固定在池顶部或池侧面，搅拌器的叶轮应没于水面以下。

说明书全文

水华蓝藻厌氧发酵的方法

技术领域：

[0001] 本发明涉及一种水华蓝藻厌氧发酵的方法，是一种水华蓝藻无害化处理与资源化利用技术，属于农业环境保护技术领域。背景技术：

[0002] 受工业废水以及生活污水排放以及农业面源污染的影响，水体的富营养化日趋加重，水体富营养化的一个显著特征是蓝藻水华暴发越来越频繁，水华蓝藻暴发以及腐烂，不仅造成了饮用水的严重污染与不安全，且还是使水体失去了原有的生态、娱乐、观光等功能，进而引发生态灾害，因此，对水华蓝藻及时收集打捞与处置，已受到了各级政府与部门的重视与人们普遍的关注。

[0003] 打捞是消除内陆水体水华污染的重要措施，在我国云南滇池、江苏太湖、安徽巢湖等已被应用。在水华暴发的高峰季节，太湖每天打捞蓝藻在千吨以上。对打捞上岸的蓝藻，如何及时有效无害化处理与利用，是水华蓝藻打捞治理湖泊水体是否成功的关键，若对打捞的蓝藻不能及时地有效无害化处置及资源化利用，会因蓝藻的腐烂发臭、氮、磷等养分以及蓝毒素的释放，而产生二次污染。

[0004] 目前，国内外对打捞蓝藻的无害化处理与资源化研究较少。日本将藻类如微囊藻作为绿粉有机肥料，其肥效优于一般化肥，氮、磷、钾含量均高于豆饼、紫云英等植物性有机肥料，且不含对作物及人体有害的重金属，使用后不会污染土壤。1992年，日本的脱水微囊藻已全部实现肥料化，年产量120-180t。微囊藻实现资源化利用后，处理费用下降了30％。我国学者研究报道了利用水华蓝藻作为厌氧发酵底物进行无害化处理与能源化利用，江苏省农业科学院在全国第一个建立起了蓝藻厌氧发酵中试工程，并申请了专利。

[0005] 专利号200610098071.5(藻类沼气能源化发酵方法及其产品)提出了利用厌氧发酵方法无害化处理打捞蓝藻，获取沼气以及沼液藻渣等产品，该方法提出以蓝藻为主要原料，通过添加秸秆等富碳有机物调节蓝藻的C/N比，在常温进行厌氧发酵15天以上，获得沼气，同时可以获得富含氮、磷以及有机养分等植物营养元素或化合物，利用沼液沼渣可以替代化学肥料或其它有机肥料，作为基肥或追肥使用，可提高作物产品与改善作物品质。同时，通过厌氧发酵处理，可显著降低蓝藻中藻毒素含量，达到无害化目的。该方法仅是提出了利用蓝藻进行厌氧发酵产沼气以及将沼液与沼渣进行利用，并未涉及基于蓝藻膨胀与漂浮特性的厌氧发酵方法。在实际工程运行中，会出现因蓝藻膨胀而影响厌氧消化池的有效容积，也会因蓝藻漂浮而使产气效率低，甚至产气失败等严重问题。

[0006] 发明内容：

[0007] 技术问题本发明的目的在于：打捞出水的水华蓝藻厌氧酸化阶段，会出现膨胀现象，本发明针对现有技术中酸化池设计，不能满足蓝藻膨胀过程所需要的滞留时间，未完成膨胀阶段的蓝藻进入后续的厌氧消化池，会降低消化池有效容积与产气效率；蓝藻具有的漂浮特征，使得即使利用现有搅拌式厌氧消化池也难以使漂浮的蓝藻与底部的污泥充分接触，影响了蓝藻厌氧发酵产气效率，且漂浮的蓝藻在消化池表面容易结壳，影响所产沼气的逸出与沼液排放，提出一种基于蓝藻膨胀与漂浮特征的高效厌氧发酵方法。 [0008] 技术方案本发明的目的是这样实现的：一种用于水华蓝藻厌氧发酵的方法，其特征在于：

[0009] 1)折流式酸化池设计：将现有一格式酸化池设计分隔成3格，格与格之间留有一平缺口，第1格(1)与第2格(2)间的平缺口(4)远离进料(6)的另一端，第2格(2)与第3格(3)间的平缺口(5)则位于第一格进料(6)的同一端，使水华蓝藻在酸化池中流动时呈折流形式；

[0010] 2)改良的搅拌式厌氧消化池设计：在普通搅拌式厌氧消化池上部再加装一个或数个搅拌器(8)，确保使飘浮于上部的水华蓝藻能与底部污泥充分混合，进料(9)由池底部进入，而出沼液口(10)设置在消化池的中部；

[0011] 3)将含水量质量比90-99％的水华蓝藻泵入折流式酸化池，控制常温条件下水华蓝藻在酸化池中滞留时间大于3天，酸化处理后，泵入改良的搅拌式厌氧消化池，进行厌氧发酵产沼气。

[0012] 步骤2)所述在消化池上部再加装一个或数个搅拌器，其搅拌器可固定在池顶部或池侧面，搅拌器的叶轮应没于水面以下。所述的水华蓝藻是指用人工或机械方法从形成水华的富营养化湖泊或其它相对静止水体中打捞出的蓝藻；所述的泵入是指使水华蓝藻通过水泵的搅拌作用；所述水泵是指普遍商业叶片式水泵。

[0013] 有益效果本发明的优点在于：根据蓝藻厌氧酸化过程中出现的膨胀特点，选择采用叶片式水泵进行机械消胀作用，将水华蓝藻提升或卸载或转运过程与消胀处理相结合，减少了消胀专用设备投资，降低了成本，将现有的酸化池设计成折流式，可有效控制蓝藻酸化滞留时间，使蓝藻充分完成其膨胀与酸化过程；在现有的搅拌式厌氧消化池基础上，通过在池上部另加装搅拌器方式，可以有效解决漂浮的蓝藻与消化池底物污泥充分接触、混合的问题，特别是消化池侧面安装搅拌器，可以有效防止漂浮蓝藻在消化池表面结壳现象发生，大大提高了蓝藻厌氧发酵产沼气效率，将沼液出口设置在消化池的中部，可以避免将漂浮在池上部而未经过彻底消化的蓝藻排出。

[0014] 本发明的技术总体性能指标与同类技术比较的优势在于：它通过泵的机械作用以及延长蓝藻酸化时间，提高了后续厌氧消化池的有效容积，缩短了水华蓝藻在厌氧消化池中的滞留时间；通过在消化池上部加装搅拌器，使漂浮蓝藻与底部污泥充分接触混合，增加了容积产气率与有机负荷量，提高了工程运行效率。

附图说明

[0015] 图1：折流式酸化池结构

[0016] 1第1格；2第2格；3第3格；4平缺口；5平缺口；6进料口；7泵 [0017] 图2：改良的搅拌式厌氧消化池结构，搅拌器固定在池侧面

[0018] 8搅拌器；9进料口；10出沼液口；11出渣口；12沼气出口

[0019] 图3：改良的搅拌式厌氧消化池，搅拌器固定在池顶部

[0020] 8搅拌器；9进料口；10出沼液口；11出渣口；12沼气出口

具体实施方式

[0021] 实施例1

[0022] 1)折流式酸化池设计：将现有一格式酸化池设计分隔成3格，格与格之间留有一平缺口，第1格1与第2格2间的平缺口4远离进料口6的另一端，第2格2与第3格3间的平缺口5则位于第一格进料6的同一端，使水华蓝藻在酸化池中流动时呈折流形式。 [0023] 2)改良的搅拌式厌氧消化池设计：在普通搅拌式厌氧消化池上部再加装一个或数个搅拌器8，确保使飘浮于上部的水华蓝藻能与底部污泥充分混合，进料9由池底部进入，而出沼液口10设置在消化池的中部。

[0024] 实施例1

[0025] 厌氧消化池容积为80m3，池型为改良的搅拌式消化池，在25℃条件下，设计滞留时3
间为15天，则每天可处理水华蓝藻5吨(约为5m。酸化池设计为折流式，呈3格式(图
3
1)，每格有效容积为5m。将打捞的水华蓝藻用泵抽入到运输车辆中，运送到蓝藻厌氧发酵处理场地，将蓝藻放入到酸化池第一格的一端，每天运送一车，每车为5吨，当进入第1格的
3
水华蓝藻超过5m 后，水华蓝藻通过在第1格另一端的一个平缺口溢到到第2格，同样当第
2格满后，再通过与第1、2格间平缺口相反的另一端平缺口溢到第3格，在第3格远离平缺口的地方安装有抽水泵，可以每天将经3天酸化后的蓝藻输送到厌氧发消化池中进行厌氧发酵。出沼液口设置在消化池的中部，每当进料时，水位高出出液口时，沼液自动排出。在厌氧消化池侧面安装了两台搅拌机(图2)，一台位于池的底部，另一台位于池的上部，每天
3
搅拌1-2次，每次20分钟左右。稳定运行20天后，有机负荷可达3.5kg/dm，COD削减率达
3 3
60％以上，容积产气量为0.4m/dm 以上。

[0026] 实施例2

[0027] 厌氧消化池容积为80m3，池型为改良的搅拌式消化池，在25℃条件下，设计滞留时3
间为15天，则每天可处理水华蓝藻5吨(约为5m。酸化池设计为折流式，呈3格式(图
3
1)，每格有效容积为5m。将打捞的水华蓝藻用泵抽入到运输车辆中，运送到蓝藻厌氧发酵处理场地，将蓝藻放入到酸化池第一格的一端，每天运送一车，每车为5吨，当进入第1格的
3
水华蓝藻超过5m 后，水华蓝藻通过在第1格另一端的一个平缺口溢到到第2格，同样当第
2格满后，再通过与第1、2格间平缺口相反的另一端平缺口溢到第3格，在第3格远离平缺口的地方安装有抽水泵，可以每天将经3天酸化后的蓝藻输送到厌氧发消化池中进行厌氧发酵。出沼液口设置在消化池的中部，每当进料时，水位高出出液口时，沼液自动排出。在厌氧消化池顶部(图3)安装了一台搅拌机，但在搅拌机的轴上固定有两组叶轮，两组叶轮分别位于搅拌机轴的底部与上部，每天搅拌1-2次，每次20分钟左右。稳定运行20天后，
3 3 3
有机负荷可达3.5kg/dm，COD削减率60％以上，容积产气量为0.4m/dm 以上。

标题	发布/更新时间	阅读量
容积式泵-专利编号CN104632613A	2020-05-12	916
容积式泵-专利编号CN1022125C	2020-05-13	791
容积式泵-专利编号CN103382937A	2020-05-12	263
容积式泵-专利编号CN101124148A	2020-05-12	352
容积式泵-专利编号CN107110152B	2020-05-11	364
容积式泵-专利编号CN105658961B	2020-05-11	852
容积式泵-专利编号CN103511251B	2020-05-11	839
容积式泵-专利编号CN107110152A	2020-05-13	262
容积式泵-专利编号CN103842619B	2020-05-11	894
容积式泵-专利编号CN103511251A	2020-05-13	933

水华蓝藻厌氧发酵的方法

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