[发明专利]一种畜禽废水环境增值利用的方法

说明书

本发明属于环保及新能源技术领域，具体涉及一种基于微藻培养和水热液化的畜禽废水的增值利用方法，包括如下步骤：1)将畜禽废水经絮凝沉淀、过滤，将稀释后的溶液放置于微藻培养池中，将驯化后的微藻接种于所述溶液中；2)微藻培养；3)水热液化；4)液态产物分离，将液态混合物产物过滤分离得到粗油和水相产物，水热液化废水被作为营养液通入步骤2中的微藻培养池中补充氮、磷等营养物质，循环利用，其中，水热液化废水通入微藻培养池中与畜禽废水混合，调节微藻培养池中水质总氮TN和总磷TP浓度分别至200～1000mg/L和20～500mg/L，重复步骤2)～4)，畜禽废水中氮、磷等营养元素可通过水热液化废水再次补充氮、磷等营养物质而被循环利用3‑10次。

技术领域

本发明属于环保及新能源技术领域，具体涉及一种基于微藻培养和水热液化的畜禽废水的增值利用方法。

背景技术

畜禽废水是指畜禽养殖过程中产生的粪尿、畜禽舍冲洗废水、畜禽粪污发酵液等。畜禽废水富含氮、磷、有机碳和重金属等污染物，在生产过程中废水持续大量产生。如不及时有效地处理，污染环境的同时也将造成资源浪费。

国内外以培养微藻方式处理废水(畜禽废水、市政污水、矿山废水等)的案例已大量存在，该种方式培养的微藻称为废水微藻。废水微藻在生长过程中吸收废水中的氮、磷资源，同时吸附了大量重金属。但是，现有技术只注重转化利用废水微藻中的碳、氢有机元素利用，而忽略了对氮、磷、重金属等主要污染物的控制与利用。如厌氧发酵将碳、氢元素转化为甲烷、氢气，氮、磷和重金属依然存在于发酵液中，如果氮、磷进入水体会引起水华危及渔业发展，重金属进入食物链会危害人类健康。

浙江大学的张明辉利用蓝藻发酵产氢烷(张明辉,蓝藻发酵联产氢气和甲烷的机理研究：博士学位论文,浙江大学，浙江，2011)，产氢气量24mL/g，产甲烷量84mL/g。但其对氮、磷和重金属缺乏控制和处理。

美国UIUC的Chen(Chen,W.T.,et al.,Hydrothermal liquefaction of mixed～culture algal biomass from wastewater treatment system into bio～crudeoil.Bioresource Technology,2014.152:p.130～139.)利用市政污水中直接收获的混合藻(大藻、微藻、细菌等)进行了水热液化制备生物原油的实验。实验显示，直接进行水热液化后最大生物原油产率为49％，生物原油以碳、氢元素为主，75％～80％的氮元素以氨氮和硝态氮的形式进入水相产物。但其以生物原油为目标产物，而对磷和重金属缺乏控制和处理。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于微藻培养和水热液化的畜禽废水环境增值利用方法，以解决目前畜禽废水营养资源化利用的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种畜禽废水环境增值利用的方法，包括如下步骤：

1)将畜禽废水经絮凝沉淀使其澄清，再进行过滤，去除废水中的悬浮物，增加透光率，进而得到经过滤的畜禽废水；对经过滤的畜禽废水进行稀释，其中，经过滤的畜禽废水占稀释后溶液的总体积的5～10％，将稀释后的溶液放置于微藻培养池中，将驯化后的微藻接种于所述溶液中，光照条件下在微藻培养池中培养；

2)微藻培养：用NaOH或HCl调节微藻培养池中溶液的pH至7.1，至生物量达到0.5～5g/L时，收获微藻，将收获的微藻脱水浓缩，并调节含水率至75～90％；