一種利用動(dòng)物糞尿水養(yǎng)殖微藻的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)與環(huán)保技術(shù)，尤其涉及一種利用動(dòng)物糞尿水養(yǎng)殖微藻的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，對(duì)肉禽產(chǎn)品的需求量日益增長(zhǎng)，借助于科技的革新以及菜籃子工程的實(shí)施，我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)多年的快速發(fā)展。但隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；陌l(fā)展，畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的動(dòng)物糞污廢水產(chǎn)量也迅速增加，由此帶來(lái)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。例如，由于大多數(shù)規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)缺乏必要的畜禽糞污廢水污染治理設(shè)施，畜禽糞污廢水未經(jīng)處理或處理未達(dá)標(biāo)而直接排入環(huán)境，對(duì)水體、土壤和大氣環(huán)境均造成嚴(yán)重的危害。
[0003]目前，沼氣工程是動(dòng)物糞污廢水處理較為常用的一種方式，沼氣工程使用地上式罐體或地下囊式厭氧發(fā)酵，處理動(dòng)物糞污廢水。但沼氣工程處理動(dòng)物糞污廢水，首先，所需的場(chǎng)地較大、設(shè)備較為復(fù)雜，以一家6000頭存欄豬的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)，需要建造容量為500立方米的厭氧發(fā)酵池，并需配有沼氣脫水及脫硫設(shè)備、沼氣貯氣罐；其次，生成沼液中的化學(xué)需氧量(COD，Chemical Oxygen Demand)較高，即在強(qiáng)酸性條件下，重絡(luò)酸鉀氧化一升動(dòng)物奠污廢水中的有機(jī)物所需的氧量，可大致表示動(dòng)物糞污廢水中的有機(jī)物量，以氧的毫克/升表示，仍在2000以上；而且，沼氣工程在厭氧發(fā)酵期間仍需不斷補(bǔ)充熱源，以維持50?55度的有效厭氧發(fā)酵溫度(高溫)或維持30?35度的有效厭氧發(fā)酵溫度(中溫)，能源消耗較大，且用于補(bǔ)充熱源的發(fā)電設(shè)備投資大，維修保護(hù)不易，難以長(zhǎng)久運(yùn)作；最后，發(fā)酵處理得到的沼液利用率較低，一般僅倚靠還田消化利用，但沼液還田的利用率不高，仍會(huì)造成巨大的環(huán)境壓力。
[0004]為了降低動(dòng)物糞污廢水對(duì)環(huán)境的影響，改進(jìn)的方法是采用三級(jí)式廢水處理法，具體來(lái)說(shuō)，采用一級(jí)物理沉淀法，使得動(dòng)物糞污廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入沉淀池進(jìn)行物理沉淀，經(jīng)過沉淀處理的動(dòng)物糞污廢水進(jìn)入活性污泥法曝氣池進(jìn)行二級(jí)需氧生物處理，然后，再通過三級(jí)處理法去除難分解的營(yíng)養(yǎng)物，將污水凈化為可回收再利用的干凈水源，從而可以有效降低動(dòng)物糞污廢水對(duì)環(huán)境的污染。其中，三級(jí)處理法包括:離子交換法、電滲分析法、生物脫氮除磷法、砂濾法、逆滲透法、活性碳吸附等。
[0005]但上述的三級(jí)式廢水處理法，屬于純消耗性處理手段，處理一噸動(dòng)物糞污廢水的成本約為15元，基本無(wú)產(chǎn)出價(jià)值，使得處理動(dòng)物糞污廢水所需的成本高；進(jìn)一步地，三級(jí)式廢水處理法在去除難分解的營(yíng)養(yǎng)物時(shí)，需要使用化學(xué)藥劑，而使用的化學(xué)藥劑會(huì)造成二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種利用動(dòng)物糞尿水養(yǎng)殖微藻的系統(tǒng)及方法，降低處理動(dòng)物糞污廢水所需的成本以及動(dòng)物糞污廢水對(duì)環(huán)境的污染。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0008]—方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種利用動(dòng)物糞尿水養(yǎng)殖微藻的系統(tǒng)，包括:廢水曝氣處理池、微藻培養(yǎng)池、微藻離心機(jī)、微藻收成池以及空壓機(jī)，其中，
[0009]廢水曝氣處理池與微藻培養(yǎng)池通過連通管連通；
[0010]廢水曝氣處理池以及微藻培養(yǎng)池分別被分隔為多個(gè)子池，每一子池之間通過開設(shè)在子池上的上下交錯(cuò)排列的孔連通；
[0011]在廢水曝氣處理池以及微藻培養(yǎng)池的各子池底部，布設(shè)有曝氣管線，所述曝氣管線與空壓機(jī)相連；
[0012]預(yù)處理得到的液態(tài)糞尿水通過廢水曝氣處理池上開設(shè)的糞污廢水入水口注入廢水曝氣處理池內(nèi)，并通過廢水曝氣處理池內(nèi)各子池開設(shè)的上下交錯(cuò)排列的孔，流經(jīng)各子池后通過與微藻培養(yǎng)池相連通的連通管流入微藻培養(yǎng)池，調(diào)節(jié)流入廢水曝氣處理池內(nèi)的糞污廢水流量或流速，使注入所述廢水曝氣處理池內(nèi)的糞污廢水量在所述廢水曝氣處理池以及微藻培養(yǎng)池內(nèi)停留預(yù)定的天數(shù)，以使后續(xù)流出微藻培養(yǎng)池的微藻濃度達(dá)到預(yù)先設(shè)置的微藻濃度閾值；
[0013]在與廢水曝氣處理池相連通的微藻培養(yǎng)池前端上方，設(shè)置有微藻培養(yǎng)液入口，在微藻培養(yǎng)池后端，開設(shè)有用于與微藻收成池相連通的孔；
[0014]在微藻養(yǎng)殖初始期，微藻濃縮液通過所述微藻培養(yǎng)液入口注入微藻收成池內(nèi)，所述微藻濃縮液在微藻收成池的各子池內(nèi)，隨糞污廢水的流動(dòng)生長(zhǎng)、繁殖，形成微藻培養(yǎng)液；在微藻養(yǎng)殖穩(wěn)定期，關(guān)閉所述微藻培養(yǎng)液入口 ；
[0015]微藻收成池被分隔為微藻收成子池以及微藻濃縮液收成子池，所述微藻收成子池與微藻濃縮液收成子池之間不連通；
[0016]微藻培養(yǎng)液通過微藻培養(yǎng)池后端開設(shè)的與微藻收成池相連通的孔流入微藻收成子池；
[0017]微藻離心機(jī)抽取微藻收成子池內(nèi)的微藻培養(yǎng)液進(jìn)行離心處理，得到微藻濃縮液以及離心水，所述微藻濃縮液排出至微藻濃縮液收成子池內(nèi)進(jìn)行后續(xù)處理，所述離心水經(jīng)收集后用于農(nóng)業(yè)灌溉。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供的利用動(dòng)物糞污廢水養(yǎng)殖微藻的系統(tǒng)，通過建構(gòu)通孔錯(cuò)別排列的廢水曝氣處理池以及微藻培養(yǎng)池，并設(shè)置多個(gè)子池，預(yù)處理得到的液態(tài)糞污廢水經(jīng)過廢水曝氣處理池的曝氣處理后流入微藻培養(yǎng)池，在微藻培養(yǎng)池內(nèi)，將微藻與經(jīng)固液分離后調(diào)節(jié)酸化的糞污廢水混合培養(yǎng)，培養(yǎng)比例為10?20:1，培養(yǎng)天數(shù)為10?20天，最終通過溢流收成出口流出至微藻收成池進(jìn)行微藻培養(yǎng)液收集，應(yīng)用微藻離心機(jī)，對(duì)收集的微藻培養(yǎng)液進(jìn)行離心處理，可以得到藻細(xì)胞數(shù)達(dá)lxlO7?5x10 8個(gè)/毫升的微藻濃縮液，從而利用自然光及糞污廢水中的營(yíng)養(yǎng)源，進(jìn)行微藻培養(yǎng)，加速污水凈化，有效降低了處理動(dòng)物糞污廢水所需的成本以及動(dòng)物糞污廢水對(duì)環(huán)境的污染。
[0019]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種利用動(dòng)物糞污廢水養(yǎng)殖微藻的方法，包括:
[0020]構(gòu)建包括廢水曝氣處理池、微藻培養(yǎng)池、微藻離心機(jī)、微藻收成池以及空壓機(jī)的系統(tǒng)，其中，廢水曝氣處理池與微藻培養(yǎng)池通過連通管連通，廢水曝氣處理池以及微藻培養(yǎng)池分別被分隔為多個(gè)子池，每一子池上開設(shè)有用于與相鄰子池相通的孔，子池之間通過開設(shè)在子池上的上下交錯(cuò)排列的孔連通，在廢水曝氣處理池以及微藻培養(yǎng)池的各子池底部，布設(shè)有曝氣管線，所述曝氣管線與空壓機(jī)相連，在與廢水曝氣處理池相連通的微藻培養(yǎng)池前端上方，設(shè)置有微藻培養(yǎng)液入口，在微藻培養(yǎng)池后端，開設(shè)有用于與微藻收成池相連通的孔，微藻收成池被分隔為微藻收成子池以及微藻濃縮液收成子池，所述微藻收成子池與微藻濃縮液收成子池之間不連通；
[0021]通過廢水曝氣處理池上開設(shè)的糞污廢水入水口向廢水曝氣處理池內(nèi)注入預(yù)處理得到的液態(tài)糞污廢水，并通過廢水曝氣處理池內(nèi)各子池開設(shè)的上下交錯(cuò)排列的孔，流經(jīng)各子池后通過與微藻培養(yǎng)池相連通的連通管流入微藻培養(yǎng)池；
[0022]調(diào)節(jié)流入廢水曝氣處理池內(nèi)的糞污廢水流量或流速，使注入所述廢水曝氣處理池內(nèi)的糞污廢水量在所述廢水曝氣處理池以及微藻培養(yǎng)池內(nèi)停留預(yù)定的天數(shù)，以使后續(xù)流出微藻培養(yǎng)池的微藻濃度達(dá)到預(yù)先設(shè)置的微藻濃度閾值；
[0023]在微藻養(yǎng)殖初始期，微藻濃縮液通過所述微藻培養(yǎng)液入口注入微藻收成池內(nèi)，所述微藻濃縮液在微藻收成池的各子池內(nèi)，隨糞污廢水的流動(dòng)生長(zhǎng)、繁殖，形成微藻培養(yǎng)液，在微藻養(yǎng)殖穩(wěn)定期，關(guān)閉所述微藻培養(yǎng)液入口 ；
[0024]收集通過微藻培養(yǎng)池后端開設(shè)的與