[发明专利]一种基于藻菌共生的高效净化沼液的方法

说明书

本发明提供了一种基于藻菌共生高效净化沼液的方法，包括如下步骤：a、取沼液，接种活性污泥，曝气处理至pH降至6.5‑7.0，自然沉淀，得上清液1；b、往a步骤所得上清液1接种微藻，培养，自然沉淀，得沉淀和上清液2，沉淀即为微藻菌体；c、将步骤b所得上清液2，排入维管植物反应池中，静置处理5‑10d，即可。

技术领域

本发明属于环境保护领域和可再生能源领域，具体涉及一种基于藻菌共生的高效净化沼液的方法。

背景技术

沼液，又被称为“厌氧发酵液”，是禽畜粪便、秸秆等有机物经过厌氧发酵后的残留液，富含氮、磷等物质，尤其是氨氮含量很高，被视为高浓度污水，直接排放会导致水体富营养化，污染水源。随着我国沼气工程的蓬勃发展，排放的大量沼液成为不容忽视的环境污染源，也成为影响沼气产业发展的主要瓶颈之一。

沼液处理作为化工环保研究的热点，国内外的主流方法是采用SBR处理方法，即以间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法，但是由于沼液存在氨氮浓度高、碳氮比失调等问题，影响了硝化细菌的生长繁殖，不利于氨氮等物质的去除，净化效果不佳。朱映红等报道了一种对猪场沼液进行深度净化处理的方法(朱映红等，微生物强化猪场沼液脱氮效果研究[J]，环境科学与技术.2015，38:307-313)，其是对传统SBR方法进行生物脱氮的改进方法，但该过程需要外加碳源，造成生产成本增加及资源浪费。

微藻是一类分布广泛、适应性强的自养生物，微藻及其代谢产物可用于生物制药、天然食品的加工、可持续能源生产等方面，市场前景广阔，但存在养殖成本高的问题。利用沼液培养微藻，既可以降低微藻培养的成本，又可以达到废水资源化利用的目的，已引起研究者的广泛关注。

然而，基于微藻养殖处理沼液的技术目前还不完善，仍面临三大问题：一是沼液中氨氮含量很高，会抑制微藻生长，并且在曝气或搅拌过程会使沼液中CO₂析出，pH升高，从而使游离氨的浓度增加，抑制微藻的生长，目前主要采取稀释法、化学沉淀法等处理，成本较高；二是沼液中悬浮物含量较高，透明度较低，影响微藻的生长，目前采用的方法主要是过滤和离心，成本高；三是微藻细胞较小(直径一般为3-30μm)，处理沼液后难以收获，如采用离心法采收能耗较大、运行成本高，过滤法效率较低，不利于大规模工艺应用。

目前未见有效解决前述问题的方法。

发明内容

为了解决前述问题，本发明提供了一种新的基于藻菌共生的高效净化沼液的方法，同时能达到养殖微藻的目的。

本发明基于藻菌共生高效净化沼液的方法，包括如下步骤：

a、取沼液，接种活性污泥，曝气处理至pH降至6.5-7.0，自然沉淀，得上清液1；

b、往a步骤所得上清液1接种微藻，在曝气条件下培养5-10d，自然沉淀，得沉淀和上清液2，沉淀即为微藻菌体；

c、将步骤b所得上清液2，排入维管植物反应池中，静置处理5-10d，即可。

优选地，步骤a中，所述活性污泥量的至少为沼液体积的0.25倍；优选所述活性污泥量的用量为沼液体积的0.4～1.5倍，活性污泥量的用量为沼液体积的1倍。

优选地，步骤a中，所述曝气处理为间歇曝气，间歇曝气的周期为6h/6h，处理时间为12-36h，曝气量为0.1-0.4L(空气)/L(沼液)·min。

优选地，步骤a中，所述自然沉淀的时间为2～6h。

优选地，步骤b中，所述微藻为小球藻属(Chlorella)微藻、栅藻属(Scenedesmus)、螺旋藻属(Phaeodactylum)微藻、网球藻属(Dictyosphaeria)微藻、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)或布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)。