公布日：2022.08.19
申请日：2022.06.06
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/00(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种畜禽养殖废水微藻资源化利用系统，它包括蒸发屏组、水槽池、泵送装置、负压分馏器和微藻养殖系统，泵送装置包括喷淋泵和喷淋管，水槽池上端腔室内设置有滤料层，滤料层下方的腔室分成彼此相通的曝气池、中沉池和转换池，曝气池内设置有与曝气泵相连的曝气管，曝气管上间隔设置有曝气头，中沉池内添加有菌包，微藻养殖系统包括养藻跑道，喷淋管一端与转换池下端相连通，转换池下端通过输液管与养藻跑道相连，养藻跑道两端设有光合反应器，转换池上端与负压分馏器相连，喷淋头将养殖废水循环喷洒在蒸发屏组内的风屏上，菌藻在风屏上形成了生物膜，养殖废水滴落在风屏下方滤料后进入水槽池，养殖废水转换成藻类生长培养液。
权利要求书
1.一种畜禽养殖废水微藻资源化利用系统，其特征是：它包括蒸发屏组（1）、水槽池（24）、泵送装置、负压分馏器(8)和微藻养殖系统，所述泵送装置包括喷淋泵(5)和与喷淋泵相连的喷淋管(4)；所述蒸发屏组下端固定在水槽池上，水槽池上端腔室内设置有滤料层(25)，所述滤料层下方的腔室用墙体(20)分成彼此相通的曝气池(14)、中沉池(16)和转换池(27)，所述曝气池内设置有与曝气泵(13)相连的曝气管(22)，曝气管上间隔设置有曝气头(21)；所述中沉池内添加有旱獭埃希氏菌包(19)和魏德曼尼芽孢杆菌包(17)，曝气池通过补水管(11)和补水泵(12)与养殖废水池相连，所述喷淋管一端与转换池下端相连通，喷淋管另一端间隔设置有喷淋头(3)并伸入到蒸发屏组上端内，微藻养殖系统包括养藻跑道(10)和设置在养藻跑道两端的光合反应器(9)；转换池下端通过输液管(15)与微藻养殖系统的养藻跑道(10)相连,转换池上端与负压分馏器(8)相连，喷淋头将养殖废水循环喷洒在蒸发屏组内的风屏（2）上，经引入与驯化在风屏上形成了菌藻生物膜，养殖废水(18)流经生物膜时被菌藻共生体系生化深度处理，深度处理后的养殖废水滴落在风屏下方的滤料后进入水槽池，经过循环处理后获得的深度处理养殖废水转换成能用于微藻生长的培养液。
2.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水微藻资源化利用系统，其特征是：所述蒸发屏组（1）在20-45℃，100-105kPa，pH为6-8的范围内运行。
发明内容
针对畜禽养殖废水在进行干湿（固液）分离并经过厌氧发酵后，无法直接成为藻类生长培养液的问题，本发明提出了利用菌藻共生生态体系，将厌氧过后无法直接培育的养殖废水深度处理转化成有利于藻类生长的天然培养液，之后结合微藻养殖系统实现深度处理的畜禽养殖废水中的营养物质转化成微藻产品，将原来需消耗资源解决的废弃物（养殖废水）转换成优质的微藻培养液，实现变废为宝，最后利用微藻养殖系统使用培养液培育微藻，在最大程度上实现资源化和高值化利用。
本发明所述一种畜禽养殖废水微藻资源化利用系统，它包括蒸发屏组、水槽池、泵送装置、负压分馏器和微藻养殖系统，所述泵送装置包括喷淋泵和与喷淋泵相连的喷淋管；所述蒸发屏组下端固定在水槽池上，水槽池上端腔室内设置有滤料层，所述滤料层下方的腔室用墙体分成彼此相通的曝气池、中沉池和转换池，所述曝气池内设置有与曝气泵相连的曝气管，曝气管上间隔设置有曝气头；所述中沉池内添加有旱獭埃希氏菌包和魏德曼尼芽孢杆菌包，曝气池通过补水管和补水泵与养殖废水池相连，所述喷淋管一端与转换池下端相连通，喷淋管另一端间隔设置有喷淋头并伸入到蒸发屏组上端内，微藻养殖系统包括养藻跑道和设置在养藻跑道两端的光合反应器；转换池下端通过输液管与微藻养殖系统的养藻跑道相连,转换池上端与负压分馏器相连，喷淋头将养殖废水循环喷洒在蒸发屏组内的风屏上，经引入与驯化在风屏上形成了菌藻生物膜，养殖废水流经生物膜时被菌藻共生体系生化深度处理，深度处理后的养殖废水滴落在风屏下方的滤料后进入水槽池，经过循环处理后获得的深度处理养殖废水转换成能用于微藻生长的培养液。
本发明所述养殖废水经过蒸发屏组内菌藻共生体系多次生化处理，在生化处理完后养殖废水可转换成为藻类生长的培养液，其培养液中的氮以硝态氮形态为主，有机物分子更小，氧化还原点位低，水体通透，无明显悬浮物，更有利于藻类吸收水中所需物质。
所述旱獭埃希氏菌包（202010497750X）和魏德曼尼芽孢杆菌包（2020104989117）是申请人之前的获得的装菌发明专利的名称，就跟买的调料包一样，只是在初次使用时往中沉池里投入菌包，投入里面的菌包一旦释放进腔体池子里，污水会带着菌循环经过各个位置，到时候曝气池，滤料层，风屏上，转换池等都会有菌的存在，他不会只存在特殊的池子里。
本发明所述供藻类生长培养液中含有充分的C、N、P元素供藻类吸收生长，所述藻类生长培养液中C、N、P元素及金属元素的含量指标是：总氮（TN）≥1500mg/L、总磷（TP）≥300mg/L、BOD≤1320mg/L、钾≥275mg/L、钠≥900mg/L、镁≥200mg/L、钙含量≥50mg/L、铁含量600-1000mg/L、锌含量≥8mg/L、pH6-8。
所述TN中主要包括NO3-、NO2-、NH4+。其中以NO3-形式存在的氮素成为硝态氮，利用其中的碳源、氮源和磷。碳源包括风屏系统转化而来的低分子有机物和碳酸根、碳酸氢根等无机碳源，氮源包括氨氮和硝态氮（风屏系统转化），磷就是磷酸根。整个过程主要是将大分子等稳定化学物质转化分解成更易被藻类吸收的小分子，无明显悬浮物为TSS2.28g/L。
本发明所述养殖废水经过厌氧池充分厌氧反应过后进入风屏系统内置的曝气池，经过曝气过程的好氧反应后进入中沉池，中沉池内的养殖废水进入转换池后，一路通过泵送装置将养殖废水均匀喷洒在风屏上，菌藻在风屏上形成了生物膜，养殖废水流经生物膜时被菌藻共生体系生化处理，然后滴落在风屏下方滤料层上；同时转换池内的养殖废水另一路通过输液管进入养藻跑道内，将转换好的培养液送入养殖跑道和光合反应器进行藻类培育。
本发明在风屏系统中的水池内投入旱獭埃希氏菌包和魏德曼尼芽孢杆菌包，并使风屏系统中的蒸发屏组在20-45℃，100-105kPa，pH为6-8的范围内运行，经过一段时间的水循环后在风屏上会逐渐生长出菌藻共生的生物膜，养殖废水经过处理即转换成藻类生长培养液。
（发明人：朱云强;廖敏）