[发明专利]一种利用畜禽养殖沼液高产微藻的方法

说明书

本发明公开了一种利用畜禽养殖沼液高产微藻的方法。具体步骤为：(1)沼液通过絮凝沉淀降低浊度、色度及部分难降解的有机物；(2)沉淀完成后，通过自然沉降进行固液分离；(3)在液体中加入一定量的碳酸钠进行酸碱度和盐度的调节；(4)微藻通过扩培后接入沼液中；(5)培养过程对光强及酸碱度进行反馈调节；(6)采收微藻，处理完成。本发明解决了目前沼液培养微藻产量过低的问题，收获的微藻可作为生物柴油的原料，处理后的沼液达到了城镇二级污水排放的标准，实现了沼液的低排放和资源循环利用，适于大规模推广应用。

技术领域

本发明属于环保及新能源技术领域，具体涉及一种利用畜禽养殖沼液高产微藻的方法。

背景技术

随着畜禽养殖业规模化、集约化的发展，产生了大量养殖废水，给环境带来了极大的压力。沼气发酵是目前处理养殖废水最为经济和有效的技术之一，不仅大大减少了养殖废水的直接排放，产生的沼气还能满足养殖场的能源需求，既环保又节能。但是沼气发酵后产生的沼液中仍然含有高浓度的氮、磷以及大量的有机物，如若不经处理直接排放，不仅严重污染生态环境，还会影响人们的生活质量。

微藻是较为低等的光合自养植物，仅利用合适的光、CO₂和必需无机盐就可实现快速生长和繁殖，具有营养需求简单、光合作用效率高、耐污强、具有高附加值等特点。从20世纪60年代开始，微藻处理污水就已引起了广泛的关注。沼液中含有能够支持藻类生长的大量N、P和K等无机盐，是潜在的藻类优良培养基。

目前越来越多的研究将微藻应用于沼液的处理，但都存在着微藻生物量不高，沼液净化效果相对较差的问题。为了解决上述问题，需要提供一种利用畜禽养殖沼液高产微藻的方法，在处理沼液的同时，获得大量高附加值的微藻产品，降低生产成本，获得更高的经济效益，实现节能减排的绿色生产，以适于大规模的应用。

发明内容

本发明目的在于提供一种利用畜禽养殖沼液高产微藻的方法，为解决目前畜禽养殖废水营养资源化利用提供更为经济、高效的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种利用畜禽养殖沼液高产微藻的方法，其包括以下几个步骤：

(1)沼液经过絮凝沉淀以降低沼液的色度、浊度及难降解的有机质含量；

(2)絮凝沉淀后，通过自然沉降进行固液分离，液体进入调节池进行酸碱度及营养盐的调节以适于微藻的生长；

(3)将藻种接种至含BG11培养液的鼓泡式柱状反应器中，在光照强度为5000lx，温度为25℃，pH为6.5～7.5，CO₂体积分数为0.5％的条件下培养一段时间，待初始OD680达到3.0时，终止培养，离心获得藻细胞；

(4)将离心获得的藻细胞接入经絮凝和调节后的沼液中，并在适当的条件下培养一段时间；

(5)在培养过程中，通过沼液pH及微藻生物量的变化，定期地补充碱性物质及调整光照强度；

(6)培养结束后进行固液分离，对微藻进行收集利用，液体直接排放。

作为优选，步骤(1)的沼液预处理的絮凝剂可以是壳聚糖、聚γ～谷氨酸、明矾和聚合氯化铝。

优选地，步骤(1)所选的絮凝剂为聚合氯化铝(PAC)，助凝剂为阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)。

优选地，步骤(1)絮凝方法为：取一定量的沼液于预处理池中，用HC1或NaOH溶液调节沼液初始pH值为5.5，加入一定量的聚合氯化铝(终浓度为200mg/L)，在l40r/min转速下搅拌1min后，再加入一定量的阳离子聚丙烯酰胺(终浓度为20.0mg/L)，在l40r/min转速下搅拌1min后，静止1～2h，取得上清作为微藻培养液。