[发明专利]一种用于养殖尾水处理的菌藻协同系统

说明书

本发明提供一种用于养殖尾水处理的菌藻协同系统，包括有产酸发酵系统和微藻混合营养培养系统，且在将产酸发酵系统产生的发酵液输入到微藻混合营养培养系统的通道内安装有过滤系统。装置系统以及使用方法不仅可以解决养殖尾水中有机污染物去除率低，出水COD高，发酵尾液预处理工序繁杂，微藻污染的问题，在菌藻协同系统中收获的微藻可以作为生产各种高附加值产品的原料，同时藻渣可以和养殖尾水一起作为产酸发酵的原料，具有很高的社会、经济效益和环境效益。

技术领域

本发明属于养殖尾水处理技术领域，具体涉及一种用于养殖尾水处理的菌藻协同系统。

背景技术

养殖尾水包括畜禽养殖尾水和水产养殖尾水，主要由饲料残渣、养殖生物排泄物以及圈舍冲洗水组成。养殖尾水中固液混杂，有机物含量高，悬浮物量大，氮磷含量丰富且不易去除。而中国是养殖大国，养殖尾水排放量非常大；因此，如何有效的处理养殖尾水已成为养殖业健康发展的关键因素。

在目前所采用的产酸发酵耦合微藻培养的方法处理养殖尾水具有高效、节约养殖成本、综合利用率高以及降低水体的富营养化等优点，已经受到广泛的关注。

公开号为CN102161550.A的中国发明专利公开了畜禽废水用于生产饲料添加剂及净化成中水的方法，是将畜禽废水产酸发酵后的发酵尾液经过好氧处理、超滤膜过滤、消毒后作为微藻培养的营养源同时去除发酵尾液中的氮磷。公开号为CN201410234818.X的中国专利公开了一种有机废水水解酸化耦合微藻培养的两相系统与方法，有机废水(包括养殖尾水)经水解酸化分解悬浮物及降低部分COD、氮和磷，增加生物降解性以及过滤、杀菌后，进入微藻培养相中作为微藻混养营养生长的营养源，旨在实现废水COD的有效降低、氮磷洁净排放，并获得高生物量低成本的能源微藻生物质。

从现有的技术和工艺来看，产酸发酵耦合微藻培养的方法处理养殖尾水存在以下问题：(1)有机污染物去除率低，出水COD高，加大出水后续深度处理的成本；(2)产酸发酵过程的温度往往设置为35±1℃，这需要消耗外源能量；(3)发酵尾液在被微藻利用之前需进行过滤、灭菌预处理，工序繁杂，同时造成整体的养殖尾水处理成本高；(4)发酵尾液不经灭菌直接用于微藻培养会造成微藻污染，降低发酵尾液的处理效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于养殖尾水处理的菌藻协同系统，从而有效解决养殖尾水中有机污染物去除率低、出水COD高、发酵尾液预处理工序繁杂和微藻污染的问题，并在一定程度上降低能耗。同时收获的微藻用来提取各种高附加值产品，如藻多糖、氨基酸、蛋白质、磷脂、二十二碳六烯酸(DHA)和生物柴油，提取后的藻渣中含有丰富的碳水化合物，还能用于发酵产氢，实现废物循环利用。

本发明所提供的用于养殖尾水处理的菌藻协同系统，包括有产酸发酵系统和微藻混合营养培养系统，且在将产酸发酵系统产生的发酵液输入到微藻混合营养培养系统的通道内安装有过滤系统。

所述的产酸发酵系统包含有连续搅拌反应器，在反应器内置有产酸发酵系统搅拌器，反应器底端有发酵罐进料口。

所述的微藻混合营养培养系统为密闭反应箱体，内置微藻混合营养培养系统搅拌器，微藻混合营养培养系统开有用于接入微藻的接种孔。

优选的所述的过滤系统为连通管道内置滤膜，所述的滤膜，其材质为聚醚砜PES或聚偏氟乙烯PVDF，其孔径为0.22μm，通过硅橡胶固定在所述的微藻混合营养培养系统内壁连通管道口，用以隔绝发酵尾液中的大颗粒物质、细菌与微藻培养系统内的微藻细胞，同时允许发酵尾液中的小分子有机物(如挥发性脂肪酸)、无机碳、氮和磷等透过滤膜供微藻利用。

所述的通道外壁装有闸阀，用以控制产酸发酵系统和微藻混合营养培养系统的物质交换量。

所述的产酸发酵系统和微藻混合营养培养系统的反应器材质为不锈钢或透明有机玻璃。

优选的所述的微藻混合营养培养系统，其反应箱外部两侧分布有灯柱，光源为LED或卤素灯。