[发明专利]生活污水厌氧消化耦合微藻养殖联产甲烷-生物油的方法

说明书

一种生活污水厌氧消化耦合微藻养殖联产甲烷‑生物油的方法，包括以下步骤；(1)将生活污水去除悬浮成分；(2)进行厌氧发酵反应；(3)沼气净化脱硫、干燥；一部分用于燃烧发电，另一部分分离出CO₂和生物甲烷；燃烧发电产生的CO₂进入富油微藻养殖系统；燃烧发电对光源提供电能；(4)沼液加水稀释，杀菌处理，曝气处理，调节pH值；(5)将预处理沼液富油微藻养殖；(6)富油微藻榨出生物油，剩余的藻渣返回厌氧发酵反应。本发明的方法能量自给自足，不仅实现了生活污水的处理问题，还产生了高品质的生物甲烷，以及通过微藻养殖系统产生生物油。

技术领域

本发明属于污水处理与资源化利用技术领域，具体涉及一种生活污水厌氧消化耦合微藻养殖联产甲烷-生物油的方法。

背景技术

城市化的快速发展和现代农业广泛使用有机化肥，产生了大量的含有氮、磷、有机物较高的生活污水污水，直接排放造成严重的水污染，给城市和农业用水带来较大的威胁。同时，它也是厌氧消化的绝佳基质，厌氧消化不仅能够带来经济效益，还有效解决了生活污水处理问题，真正做到无害化、资源化。

沼液是厌氧消化的液体残留物，成分复杂，含有氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和少量的有机氮等营养物质，以及作物所需Ca、Mg、Fe、Zn等微量元素和维生素，对调节作物生长发育起着重要作用，同时会滋生大量的微生物和杂虫杂藻。

发明内容

本发明的目的是提供一种生活污水厌氧消化耦合微藻养殖联产甲烷-生物油的方法，通过生活污水预处理和厌氧消化，沼液预处理，沼气净化等，制成高品质甲烷和生物油。

本发明的方法包括以下步骤；

(1)将生活污水进行预处理，去除悬浮成分，制成预处理污水；

(2)将预处理污水通入厌氧发酵反应器中，进行厌氧发酵反应，生成沼气和沼液；

(3)将沼气通入脱硫塔进行净化脱硫，再进行干燥，形成净化沼气；净化沼气一部分用于燃烧发电，另一部分通入分离系统，分离出CO₂和生物甲烷；CO₂作为气肥进入富油微藻养殖系统；燃烧发电产生的CO₂作为气肥进入富油微藻养殖系统；燃烧发电对光源提供电能，通过光源对富油微藻养殖系统进行照射；

(4)将沼液加水稀释，形成稀释沼液；向稀释沼液中加入强氯精进行杀菌处理，然后采用曝气系统用空气进行曝气处理，再加入碳酸钠溶液调节pH值为7.0～7.5，制成预处理沼液；

(5)将预处理沼液送入富油微藻养殖系统，在气肥和光源下进行富油微藻养殖，生成富油微藻；

(6)将富油微藻榨出生物油，剩余的藻渣返回厌氧发酵反应器，与预处理污水一同进行厌氧发酵反应。

上述的步骤(1)中，预处理是指生活污水通过格栅，再流经沉砂池和沉降池，然后排出，使其中的悬浮物去除，形成预处理污水。

上述的步骤(2)中，厌氧发酵反应的温度为30～40℃，时间至少8h。

上述的步骤(2)中，沼液中有机物含量比预处理污水的有机物含量低45％以上。

上述的步骤(3)中，净化脱硫是将沼气中的H₂S去除，干燥是将沼气中的水蒸气去除。

上述的步骤(3)中，分离系统是的主要功能部件为PDMS/PEI复合膜。

上述的步骤(3)中，生物甲烷中CH₄的体积浓度≥85％。

上述的步骤(3)中，燃烧发电的余热于厌氧发酵反应的加热保温。

上述的步骤(3)中，通入分离系统的净化沼气占全部净化沼气的55～65％。