[发明专利]一种利用超临界水气化从藻泥中一步回收磷的方法

说明书

本发明公开了一种利用超临界水气化从藻泥中一步回收磷的方法，该方法利用藻泥中难以脱除的水分在超临界条件下作为反应介质，分解藻泥中的有机物，通过加入碱式添加剂，使藻泥超临界水气化反应后磷主要以液体形态赋存，从而直接利用含有大量氨氮及磷的液相产物作为回收基质，外加镁源以MAP法对液相产物中的磷进行一步回收，得到的鸟粪石结晶可作为农业肥料使用。本发明解决了超临界水气化从藻泥中回收磷时，磷大多数进入固相产物，需要进行二次浸提的问题，通过加入特定的碱式添加剂，使磷基本上进入液相产物，从而通过MAP法实现磷的一步回收，大大简化了磷回收的的步骤，节约成本，提高了回收效率。

技术领域

本发明属于资源环境领域，具体涉及一种利用超临界水气化从藻泥中一步回收磷的方法。

背景技术

我国蓝藻水华爆发频繁，已对环境造成严重危害。目前，打捞是我国针对蓝藻水华造成的污染所采取的常见措施，据统计，2015年江苏省从太湖累计打捞藻液达164万吨，比2014年打捞量增加了44万吨。打捞后的藻液进入藻水分离站脱水絮凝之后形成的泥状物称之为藻泥，因而数量巨大的藻液产生了大量难以处理的藻泥。如何将藻泥减量化、无害化处理，并且实现资源化利用，是治理蓝藻水华并且安全处理处置藻泥的关键。

目前国内外常用的藻泥处理处置方式包括填埋、焚烧以及从资源化利用角度出发的厌氧发酵、堆肥后土地利用、高温裂解等，但都由于藻泥高含水率、以细胞结构为主的特点致使脱水干化等前处理工艺耗能高、效率低，从而严重制约了藻泥的无害化处理和资源化利用。而超临界水气化处理技术，直接利用藻泥中难以脱除的水分在超临界状态下，分解藻泥中的有机物，从而达到减量化、无害化处理，并对产生的氢气及产物中的N、P进行回收实现资源化利用的目的。

申请号为201410787213.3的中国专利，提出一种以蓝藻藻液的超临界水气化产物回收氮磷的装置及方法，但是该专利使用两步法回收P，需要先加入酸液振荡提取固相中的P进入液相，而后再从浸提液中回收P。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用超临界水气化从藻泥中一步回收磷的方法，通过添加碱式添加剂让磷在反应后主要赋存在液相，使得液相产物满足磷回收的品位和浓度，可以直接从液相产物中一步回收氮磷，简化了工艺步骤，节省了工艺时间和成本，达到藻泥资源化利用的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用超临界水气化从藻泥中一步回收磷的方法，包括以下步骤：

步骤1)将藻泥和碱式添加剂进行混匀，通过高压泵注入超临界水气化反应器中进行反应；

步骤2)反应结束后，将反应产物进行气液固三相分离，其中，气相产物为富氢气体，可直接回收利用；液相产物通过鸟粪石沉淀法进行处理，生成的上清液排出收集并进行后续处理，生成的鸟粪石结晶回收后作为农业肥料。

进一步地，步骤1)所述反应压力设定为22～25MPa，反应温度设定为400～500℃，反应停留时间为10～30min。

进一步地，步骤1)所述碱式添加剂为KOH、K₂CO₃、NaOH、Na₂CO₃中的一种或一种以上的混合物。

进一步地，步骤1)所述碱式添加剂的添加量为藻泥质量的2％～8％。

进一步地，步骤1)所述碱式添加剂为粉体形式。

进一步地，步骤2)所述鸟粪石沉淀法的反应pH维持在8.5～10.5。

本发明的有益效果如下：