一种氢烷发酵耦合微藻养殖处理有机废弃物的方法技术

本发明专利技术公开了属于环保及新能源技术领域的一种氢烷发酵耦合微藻养殖处理有机废弃物的方法。该方法包括以下几个步骤：(1)厌氧发酵制备氢气(2)残余物厌氧发酵制备甲烷；(3)产生氢烷用于供热产电或提纯后用于车载燃料出售；(4)发酵液预处理；(5)以处理后发酵液为基质，利用发酵所产氢烷中的二氧化碳以及氢烷燃烧产生的二氧化碳养殖微藻；(6)微藻收集后与有机废弃物混合重新进入发酵步骤。本发明专利技术的方法氢气与甲烷两步发酵提高了废弃物处理效率和能量回收率，发酵后液体经藻类的脱氮除磷过程起到净化作用，在氮磷方面达到污水排放指标，而藻类又可作为厌氧发酵的原料继续产生生物氢烷，实现了环境增值能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保及新能源
，具体涉及。
技术介绍
我国有机废弃物产量大，以农业废弃物为例，我国每年产生畜禽粪便约30亿t，加上尿液及废水接近300亿t，仅猪、牛、羊三大禽畜粪便每年排放COD约6900万t。利用有机废弃物发酵生产气体生物燃料是制取清洁能源的有效途径，也有利于生态建设和环境保护，并容易实现工业化应用。发酵法生产气体生物能源目前主要是通过沼气发酵产甲烷的手段。但沼气发酵周期长且沼液产生量较大，发酵效率低和沼液后处理问题已成为制约沼气产业发展的主要瓶颈。目前的实验室以及中试研究表明:相比于传统的沼气发酵，氢烷两步法厌氧发酵有如下优点:相比于沼气发酵氢烷发酵效率得到提升，发酵周期大大缩短所以更适合规模化生产，同时能量回收率更高。通过生物法从生物质资源中获取的生物甲烷和生物氢气的混合生物燃气，属于可再生的非化石能源。氢烷综合了氢气燃烧速率快、着火极限宽、可再生永久性能源的特点和甲烷体积热值高、储量丰富、排放低等优点。生物氢烷作为一种新型的生物燃气主要有以下优点:降低了温室气体和氮氧化物等污染物的排放；由于氢气的加入，提高了燃料的氢碳比比，既从燃料本身减少了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢烷发酵耦合微藻养殖处理有机废弃物的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)氢气发酵：将原料去除机械杂质、沉沙处理后进入调节池，调节初始pH和含水量后进入氢气发酵反应器，经过发酵水解酸化为小分子有机物，发酵气体产物主要为氢气与二氧化碳；(2)残余物甲烷发酵：将氢气发酵后排出的发酵液调节pH值后进入产甲烷发酵反应器，通过产甲烷微生物将小分子有机物转化为甲烷和二氧化碳；(3)产甲烷发酵液预处理：将上述发酵后的发酵液经过沉淀后残渣做为肥料，液体部分通过好氧处理、物理吸附或电化学进行预处理，从而降低发酵液中的COD，同时将发酵液中的氨氮转化为易被微藻生长所吸收的铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐；(4)产生的氢...

【技术特征摘要】
1.一种氢烷发酵耦合微藻养殖处理有机废弃物的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)氢气发酵:将原料去除机械杂质、沉沙处理后进入调节池，调节初始PH和含水量后进入氢气发酵反应器，经过发酵水解酸化为小分子有机物，发酵气体产物主要为氢气与二氧化碳； (2)残余物甲烷发酵:将氢气发酵后排出的发酵液调节pH值后进入产甲烷发酵反应器，通过产甲烷微生物将小分子有机物转化为甲烷和二氧化碳； (3)产甲烷发酵液预处理:将上述发酵后的发酵液经过沉淀后残渣做为肥料，液体部分通过好氧处理、物理吸附或电化学进行预处理，从而降低发酵液中的COD，同时将发酵液中的氨氮转化为易被微藻生长所吸收的铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐； (4)产生的氢烷用于供热产电或提纯后用于车载燃料出售；其中供热产电装置燃烧氢烷所产生的二氧化碳进入微藻培养装置以提供碳源；或通过微藻培养装置除去氢烷中所含的二氧化碳进行初步提纯，然后进一步提纯后用于车载燃料出售； (5)微藻养殖:将预处理后的发酵液经过调节pH，并添加必须的微量元素后在发酵液中接种微藻进入微藻培养装置，利用发酵液中的氮磷生产微藻同时起到净化水质的作用； (6)微藻收集后与混合重新进入发酵步骤:藻液进入絮凝沉淀池，絮凝沉淀后上清液收集到水池中，部分达标排放，部分用于系统循环用水；絮凝后的藻液一步浓缩，浓缩后的藻液与有机废弃物进入氢气发酵反应器进行联合发酵。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机废弃物为工农业有机废弃物、城市生活垃圾或湖泊水华。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的氢气反应器接种的污泥为活性污泥或消化污泥，接种污泥需进行热预处理、酸处理、碱处理或超声处理；热预处理的处理条件为90-100°C，处理0.5-2h ;所述酸处理的处理条件为调节pH至2_4，处理24h后回调至5-7...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志丹，司哺春，李嘉铭，屈埴，卢海凤，朱张兵，李保明，张源辉，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11