公布日：2022.08.19
申請(qǐng)日：2022.06.06
分類號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/00(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種畜禽養(yǎng)殖廢水微藻資源化利用系統(tǒng)，它包括蒸發(fā)屏組、水槽池、泵送裝置、負(fù)壓分餾器和微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，泵送裝置包括噴淋泵和噴淋管，水槽池上端腔室內(nèi)設(shè)置有濾料層，濾料層下方的腔室分成彼此相通的曝氣池、中沉池和轉(zhuǎn)換池，曝氣池內(nèi)設(shè)置有與曝氣泵相連的曝氣管，曝氣管上間隔設(shè)置有曝氣頭，中沉池內(nèi)添加有菌包，微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)包括養(yǎng)藻跑道，噴淋管一端與轉(zhuǎn)換池下端相連通，轉(zhuǎn)換池下端通過(guò)輸液管與養(yǎng)藻跑道相連，養(yǎng)藻跑道兩端設(shè)有光合反應(yīng)器，轉(zhuǎn)換池上端與負(fù)壓分餾器相連，噴淋頭將養(yǎng)殖廢水循環(huán)噴灑在蒸發(fā)屏組內(nèi)的風(fēng)屏上，菌藻在風(fēng)屏上形成了生物膜，養(yǎng)殖廢水滴落在風(fēng)屏下方濾料后進(jìn)入水槽池，養(yǎng)殖廢水轉(zhuǎn)換成藻類生長(zhǎng)培養(yǎng)液。
權(quán)利要求書
1.一種畜禽養(yǎng)殖廢水微藻資源化利用系統(tǒng)，其特征是：它包括蒸發(fā)屏組（1）、水槽池（24）、泵送裝置、負(fù)壓分餾器(8)和微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，所述泵送裝置包括噴淋泵(5)和與噴淋泵相連的噴淋管(4)；所述蒸發(fā)屏組下端固定在水槽池上，水槽池上端腔室內(nèi)設(shè)置有濾料層(25)，所述濾料層下方的腔室用墻體(20)分成彼此相通的曝氣池(14)、中沉池(16)和轉(zhuǎn)換池(27)，所述曝氣池內(nèi)設(shè)置有與曝氣泵(13)相連的曝氣管(22)，曝氣管上間隔設(shè)置有曝氣頭(21)；所述中沉池內(nèi)添加有旱獺埃希氏菌包(19)和魏德曼尼芽孢桿菌包(17)，曝氣池通過(guò)補(bǔ)水管(11)和補(bǔ)水泵(12)與養(yǎng)殖廢水池相連，所述噴淋管一端與轉(zhuǎn)換池下端相連通，噴淋管另一端間隔設(shè)置有噴淋頭(3)并伸入到蒸發(fā)屏組上端內(nèi)，微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)包括養(yǎng)藻跑道(10)和設(shè)置在養(yǎng)藻跑道兩端的光合反應(yīng)器(9)；轉(zhuǎn)換池下端通過(guò)輸液管(15)與微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)的養(yǎng)藻跑道(10)相連,轉(zhuǎn)換池上端與負(fù)壓分餾器(8)相連，噴淋頭將養(yǎng)殖廢水循環(huán)噴灑在蒸發(fā)屏組內(nèi)的風(fēng)屏（2）上，經(jīng)引入與馴化在風(fēng)屏上形成了菌藻生物膜，養(yǎng)殖廢水(18)流經(jīng)生物膜時(shí)被菌藻共生體系生化深度處理，深度處理后的養(yǎng)殖廢水滴落在風(fēng)屏下方的濾料后進(jìn)入水槽池，經(jīng)過(guò)循環(huán)處理后獲得的深度處理養(yǎng)殖廢水轉(zhuǎn)換成能用于微藻生長(zhǎng)的培養(yǎng)液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種畜禽養(yǎng)殖廢水微藻資源化利用系統(tǒng)，其特征是：所述蒸發(fā)屏組（1）在20-45℃，100-105kPa，pH為6-8的范圍內(nèi)運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水在進(jìn)行干濕（固液）分離并經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵后，無(wú)法直接成為藻類生長(zhǎng)培養(yǎng)液的問(wèn)題，本發(fā)明提出了利用菌藻共生生態(tài)體系，將厭氧過(guò)后無(wú)法直接培育的養(yǎng)殖廢水深度處理轉(zhuǎn)化成有利于藻類生長(zhǎng)的天然培養(yǎng)液，之后結(jié)合微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)深度處理的畜禽養(yǎng)殖廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成微藻產(chǎn)品，將原來(lái)需消耗資源解決的廢棄物（養(yǎng)殖廢水）轉(zhuǎn)換成優(yōu)質(zhì)的微藻培養(yǎng)液，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，最后利用微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)使用培養(yǎng)液培育微藻，在最大程度上實(shí)現(xiàn)資源化和高值化利用。
本發(fā)明所述一種畜禽養(yǎng)殖廢水微藻資源化利用系統(tǒng)，它包括蒸發(fā)屏組、水槽池、泵送裝置、負(fù)壓分餾器和微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)，所述泵送裝置包括噴淋泵和與噴淋泵相連的噴淋管；所述蒸發(fā)屏組下端固定在水槽池上，水槽池上端腔室內(nèi)設(shè)置有濾料層，所述濾料層下方的腔室用墻體分成彼此相通的曝氣池、中沉池和轉(zhuǎn)換池，所述曝氣池內(nèi)設(shè)置有與曝氣泵相連的曝氣管，曝氣管上間隔設(shè)置有曝氣頭；所述中沉池內(nèi)添加有旱獺埃希氏菌包和魏德曼尼芽孢桿菌包，曝氣池通過(guò)補(bǔ)水管和補(bǔ)水泵與養(yǎng)殖廢水池相連，所述噴淋管一端與轉(zhuǎn)換池下端相連通，噴淋管另一端間隔設(shè)置有噴淋頭并伸入到蒸發(fā)屏組上端內(nèi)，微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)包括養(yǎng)藻跑道和設(shè)置在養(yǎng)藻跑道兩端的光合反應(yīng)器；轉(zhuǎn)換池下端通過(guò)輸液管與微藻養(yǎng)殖系統(tǒng)的養(yǎng)藻跑道相連,轉(zhuǎn)換池上端與負(fù)壓分餾器相連，噴淋頭將養(yǎng)殖廢水循環(huán)噴灑在蒸發(fā)屏組內(nèi)的風(fēng)屏上，經(jīng)引入與馴化在風(fēng)屏上形成了菌藻生物膜，養(yǎng)殖廢水流經(jīng)生物膜時(shí)被菌藻共生體系生化深度處理，深度處理后的養(yǎng)殖廢水滴落在風(fēng)屏下方的濾料后進(jìn)入水槽池，經(jīng)過(guò)循環(huán)處理后獲得的深度處理養(yǎng)殖廢水轉(zhuǎn)換成能用于微藻生長(zhǎng)的培養(yǎng)液。
本發(fā)明所述養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)蒸發(fā)屏組內(nèi)菌藻共生體系多次生化處理，在生化處理完后養(yǎng)殖廢水可轉(zhuǎn)換成為藻類生長(zhǎng)的培養(yǎng)液，其培養(yǎng)液中的氮以硝態(tài)氮形態(tài)為主，有機(jī)物分子更小，氧化還原點(diǎn)位低，水體通透，無(wú)明顯懸浮物，更有利于藻類吸收水中所需物質(zhì)。
所述旱獺埃希氏菌包（202010497750X）和魏德曼尼芽孢桿菌包（2020104989117）是申請(qǐng)人之前的獲得的裝菌發(fā)明專利的名稱，就跟買的調(diào)料包一樣，只是在初次使用時(shí)往中沉池里投入菌包，投入里面的菌包一旦釋放進(jìn)腔體池子里，污水會(huì)帶著菌循環(huán)經(jīng)過(guò)各個(gè)位置，到時(shí)候曝氣池，濾料層，風(fēng)屏上，轉(zhuǎn)換池等都會(huì)有菌的存在，他不會(huì)只存在特殊的池子里。
本發(fā)明所述供藻類生長(zhǎng)培養(yǎng)液中含有充分的C、N、P元素供藻類吸收生長(zhǎng)，所述藻類生長(zhǎng)培養(yǎng)液中C、N、P元素及金屬元素的含量指標(biāo)是：總氮（TN）≥1500mg/L、總磷（TP）≥300mg/L、BOD≤1320mg/L、鉀≥275mg/L、鈉≥900mg/L、鎂≥200mg/L、鈣含量≥50mg/L、鐵含量600-1000mg/L、鋅含量≥8mg/L、pH6-8。
所述TN中主要包括NO3-、NO2-、NH4+。其中以NO3-形式存在的氮素成為硝態(tài)氮，利用其中的碳源、氮源和磷。碳源包括風(fēng)屏系統(tǒng)轉(zhuǎn)化而來(lái)的低分子有機(jī)物和碳酸根、碳酸氫根等無(wú)機(jī)碳源，氮源包括氨氮和硝態(tài)氮（風(fēng)屏系統(tǒng)轉(zhuǎn)化），磷就是磷酸根。整個(gè)過(guò)程主要是將大分子等穩(wěn)定化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化分解成更易被藻類吸收的小分子，無(wú)明顯懸浮物為TSS2.28g/L。
本發(fā)明所述養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)厭氧池充分厭氧反應(yīng)過(guò)后進(jìn)入風(fēng)屏系統(tǒng)內(nèi)置的曝氣池，經(jīng)過(guò)曝氣過(guò)程的好氧反應(yīng)后進(jìn)入中沉池，中沉池內(nèi)的養(yǎng)殖廢水進(jìn)入轉(zhuǎn)換池后，一路通過(guò)泵送裝置將養(yǎng)殖廢水均勻噴灑在風(fēng)屏上，菌藻在風(fēng)屏上形成了生物膜，養(yǎng)殖廢水流經(jīng)生物膜時(shí)被菌藻共生體系生化處理，然后滴落在風(fēng)屏下方濾料層上；同時(shí)轉(zhuǎn)換池內(nèi)的養(yǎng)殖廢水另一路通過(guò)輸液管進(jìn)入養(yǎng)藻跑道內(nèi)，將轉(zhuǎn)換好的培養(yǎng)液送入養(yǎng)殖跑道和光合反應(yīng)器進(jìn)行藻類培育。
本發(fā)明在風(fēng)屏系統(tǒng)中的水池內(nèi)投入旱獺埃希氏菌包和魏德曼尼芽孢桿菌包，并使風(fēng)屏系統(tǒng)中的蒸發(fā)屏組在20-45℃，100-105kPa，pH為6-8的范圍內(nèi)運(yùn)行，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的水循環(huán)后在風(fēng)屏上會(huì)逐漸生長(zhǎng)出菌藻共生的生物膜，養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)處理即轉(zhuǎn)換成藻類生長(zhǎng)培養(yǎng)液。
（發(fā)明人：朱云強(qiáng);廖敏）
