[实用新型]一种基于小球藻光生物反应器的沼液净化及碳减排系统

说明书

本实用新型涉及一种基于小球藻光生物反应器的沼液净化及碳减排系统；包括沼气罐、沼气与燃煤发电单元、沼液预处理单元、小球藻生产单元和猪场；所述沼气罐、沼气与燃煤发电单元、小球藻生产单元和猪场按照工艺顺序依次连接，所述猪场与沼气罐连接形成回路系统；所述沼液预处理单元连接在所述沼气罐和小球藻生产单元之间；所述沼气与燃煤发电单元利用沼气和燃煤进行发电，产生的尾气用作所述小球藻生产单元的外加碳源，所述沼液预处理单元将沼液处理后排入到小球藻生产单元进行小球藻的培养。本实用新型提供的系统利用小球藻处理沼液废水，吸收电厂的碳排放，并将净化后的沼气与燃煤联合循环发电，不仅降低成本，还具有巨大的经济效益和生态效应。

技术领域

本实用新型涉及环境保护领域，具体是一种基于小球藻光生物反应器的沼液净化及碳减排系统。

背景技术

小球藻是一种球形单细胞淡水藻类，是一种高效的光合植物，以光合自养生长繁殖。其细胞内的蛋白质、脂肪和碳水化合物含量都很高，又有多种维生素，可食用和作为饵料，同时小球藻易于培养，不仅能光能自养，还能在异养条件下利用有机碳源进行生长、繁殖；并且生长繁殖速度快，是地球上动植物中唯一能在20h增长4倍的生物，具有很高的应用价值。

随着人们生活水平达到提高人们对于猪肉的需求量日益上升，同时也导致了大量猪粪废水的产生，目前国内猪场基本都采用厌氧发酵的方式处理猪粪废水，发酵后的猪粪废水大部分有机物得以去除，同时产生大量沼气，但是发酵后的产生的沼液中COD、以及N、P元素的含量较高，难以处理。

当前，发电企业都面临着购买碳排放权的问题，即控排企业需要依法取得向大气排放温室气体的权利和总量。当企业实际排放量较多时，超出部分需花钱购买；而当企业实际排放较少，结余部分则可在碳交易市场上出售。电厂作为碳排放大户，高碳排放量无疑是其沉重的负担。所述需要有效处理猪场沼液以及降低电厂碳排放，在降低企业运行成本的同时，也可以带来巨大的经济效益和环保效益。

专利文件CN103396950A公开了一种基于微藻养殖的沼液生态净化方法，包括如下步骤：(1)沼液预处理；(2)自养型微藻的驯化培养，获得能够在70％-100％沼液中快速生长的藻株；(3)种子液的制备；(4)微藻生长耦合沼液净化方法：经驯化后的藻种经扩培后接种到开放式光生物反应器中培养，采用半连续培养方法和补料流加培养等优化的方法手段，获得高密度生长的小球藻生物量，同时净化沼液；(5)微藻细胞的生化破壁：将微藻细胞引入生化破壁池，投放淡水鱼，获得破壁的藻浆；(6)采收微藻细胞并回收利用沼液。所述方法不仅为沼液净化提供了方法，且收获的藻细胞和沼液可以回收利用，实现了沼液的生态化处理，在改善环境的同时产生经济和社会效益。

专利文件CN108485931A公开了一种基于小球藻处理发酵沼液的连续处理系统，包括沼液预处理单元、小球藻培养单元和小球藻采收单元，沼液预处理单元包括发酵罐、沼液调节池、微电解罐、Fenton氧化罐、中和沉淀池、以及脱色沼液罐，小球藻培养单元包括若干管式光生物反应器，该反应器包括三个进料口，分别用于输入小球藻培养液、经脱色沼液罐排出的清洁液、以及气体，小球藻采收单元包括离心机，离心机与管式光生物反应器的出料口连通，经离心机处理后得到小球藻藻浆和小球藻净化后的过滤液。本发明预处理后的沼液用于培养小球藻，小球藻光生物反应器能够有效处理发酵沼液，结合人工湿地处理可达到农田灌溉水质标准，而且培养的小球藻具有显著的经济价值。

但是上述发明中均没有利用沼气为锅炉点火或者助燃，利用沼气与燃煤联合发电，此外也没有将小球藻的处理与电厂尾气中的废气处理联系起来，而本申请通过沼气罐、沼气与燃煤发电单元、小球藻生产单元和猪场连接形成的回路系统，资源整合利用沼液、电厂余热和电厂尾气生产小球藻，获得高价值的小球藻产品。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于小球藻光生物反应器的沼液净化及碳减排系统，利用小球藻处理沼液废水，净化沼气，吸收电厂的碳排放，并将沼气与燃煤联合循环发电，不仅降低成本，还具有巨大的经济效益和生态效应。