一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统技术方案

本发明专利技术提供了一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统，包括：保温水箱、太阳能辅热装置、电加热装置、智能控制柜、太阳能辐射监测仪、循环水泵、厌氧发酵罐、微藻光生物反应器、和微藻过滤收集装置、中央控制器；系统由太阳能辅热增温装置和沼液培养微藻装置组成；本发明专利技术提供了一种厌氧发酵产甲烷耦合微藻养殖的全智能一键式工艺系统，解决了维持厌氧发酵正常运行的稳定温度及部分厌氧发酵沼液处理的问题，实现了利用沼液废水大规模培养微藻并自动化控制调节各项参数的工艺。制调节各项参数的工艺。制调节各项参数的工艺。

【技术实现步骤摘要】
一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统


[0001]本专利技术涉及生物质资源再利用技术及微藻养殖
，尤其涉及一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统。

技术介绍

[0002]沼气工程的副产物沼液因其有机物浓度较高，很难进行生化处理，直接排放很容易造成环境的二次污染。同样沼液中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，所以沼液很有潜力成为一种营养源，被微藻吸收利用。微藻在自然界中分布广泛，繁殖较快，是一种潜在的生物能源，在医疗保健、美容养颜、生物饲料等多个方面应用广泛。微藻在生长过程中需要吸收大量的C、N、P等营养元素，所以对沼液中的COD、BOD5、氨氮具有非常好的处理效果，解决了一部分的沼液处理问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统。
[0004]本专利技术提供的技术方案是：一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统，包括：保温水箱、太阳能辅热装置、电加热装置、智能控制柜、太阳能辐射监测仪、循环水泵、厌氧发酵罐、微藻光生物反应器、和微藻过滤收集装置、中央控制器；
[0005]其中，厌氧发酵罐包括：搅拌电机、搅拌桨、集气管、加料口、水浴层和物料反应区；
[0006]搅拌装置与沼气收集、净化装置相连，流出的沼液经过沼液预处理装置和沼液预调节装置流入光生物反应器内；
[0007]微藻光生物反应器包括：照明装置、加热装置、传感器、曝气装置和微藻培养区；
[0008]微藻过滤收集装置包括：微藻初滤装置、电磁阀、可伸缩高压水枪、液压电机、液压底座、微米级陶瓷滤芯、活动底座、底座控制装置、藻渣和传送带；
[0009]系统由太阳能辅热增温装置和沼液培养微藻装置组成。
[0010]优选，所述厌氧发酵罐为双层罐体，罐体外层为恒温水浴层，维持罐体温度，物料添加在内层，电动搅拌桨对物料进行搅拌，罐体上方设有排气阀与甲烷收集设备连接，罐体上方还设有取样口，方便取样监测厌氧发酵情况。
[0011]进一步优选，所述保温水箱内部设有保温层和相变材料添加层，当水箱中温度达到一定界值时，水箱中的相变材料发生相变，吸收热量，当水温低于某一界值时，相变材料再次发生相变，释放热量，整个恒温水箱充当了一定的保温和储热的功能。
[0012]进一步优选，所述智能控制柜内部装有智能集成芯片，通过接收太阳能辐射检测仪以及保温水箱中的温度探头反馈的信号实现对水流的控制，以及对两种辅热设备自动调控其开/关，并按照工程需求优先选择某一辅热设备进行供水，控制电加热装置的开启与关闭。
[0013]进一步优选，所述微藻光生物反应器为圆柱形光生物反应器，内部装有传感器，包
括有：温度传感器、光强传感器、pH传感器、密度分析器、溶氧传感器，底部装有曝气装置来代替搅拌装置工作，上部装有照明装置和加热装置，微藻光生物反应器由中央控制器控制，可以实现实时在线监控微藻生长情况并对微藻的生长环境进行调控。
[0014]进一步优选，所述微藻过滤收集装置中含有微藻的液体从微藻光生物反应器流入到微藻初滤装置中，微藻初步过滤成藻泥由电磁阀控制流入到下方微米级陶瓷过滤装置中，液压电机启动，液压圆盘压入微米级陶瓷过滤装置中，将微藻中大部分水分滤出形成藻渣，当压力到达设定值时液压电机停止工作，底座控制器控制底座将藻渣掉入下方传送带送往微藻烘干破碎装置。
[0015]进一步优选，所述中央控制器同智能控制柜一起接入到电脑端，可以实现智能一键式控制各用电器的启/停，一键式控制，使整个系统完全自动化运行。
[0016]进一步优选，所述微藻光生物反应器下接有固态继电器和信息调节器，处理来微藻光生物反应器内各种反馈信号，并将信号传给中央控制器，对整个系统进行调控，给微藻营造一个良好的生长环境，固态继电器，控制补光灯、曝气装置、加热装置的开/关，受中央控制器控制。
[0017]进一步优选，所述微藻光生物反应器下接有实时在线水质分析仪，对水中的COD、氨氮、总氮、总磷含量实时监控，通过对水质分析调节到适合微藻生存，随后添加到光生物反应器中。
[0018]进一步优选，所述厌氧发酵罐下设有沼气收集装置、沼气净化装置和发电装置，厌氧发酵收集的沼气经过沼气收集装置进行初步的收集，再经过沼气净化装置进行提纯，一部分沼气可以提供燃烧一部分沼气可以通过发电装置发电给整个系统提供部分电力。
[0019]本专利技术提供了一种厌氧发酵产甲烷耦合微藻养殖的全智能一键式工艺系统，解决了维持厌氧发酵正常运行的稳定温度及部分厌氧发酵沼液处理的问题，实现了利用沼液废水大规模培养微藻并自动化控制调节各项参数的工艺。在降低微藻养殖成本的同时，实现厌氧发酵废液零排放，且工艺流程新颖合理，作业效果好，具有非常大的发展空间。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提供的一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统的结构流程框图；
[0021]图2为本专利技术提供的一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统中厌氧发酵罐结构示意图；
[0022]图3为本专利技术提供的一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统中微藻光生物反应器结构示意图；
[0023]图4为本专利技术提供的一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统中微藻过滤收集装置结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]如图1至4所示，一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统，包括：保温水箱2、太阳能
辅热装置4、电加热装置5、智能控制柜6、太阳能辐射监测仪7、循环水泵8、厌氧发酵罐9、微藻光生物反应器15、和微藻过滤收集装置19、中央控制器21；
[0026]其中，厌氧发酵罐9包括：搅拌电机23、搅拌桨24、集气管25、加料口26、水浴层27和物料反应区28；
[0027]搅拌装置24与沼气收集10、净化装置11相连，流出的沼液经过沼液预处理装置13和沼液预调节装置14流入光生物反应器15内；
[0028]微藻光生物反应器15包括：照明装置29、加热装置30、传感器31、曝气装置32和微藻培养区33；
[0029]微藻过滤收集装置19包括：微藻初滤装置34、电磁阀35、可伸缩高压水枪36、液压电机37、液压底座38、微米级陶瓷滤芯39、活动底座40、底座控制装置41、藻渣42和传送带43；
[0030]系统由太阳能辅热增温装置和沼液培养微藻装置组成。
[0031]作为技术方案的改进，所述厌氧发酵罐9为双层罐体，罐体外层为恒温水浴层27，维持罐体温度，物料添加在内层28，电动搅拌桨24对物料进行搅拌，罐体上方设有排气阀25与甲烷收集设备连接，罐体上方还设有取样口26，方便取样监测厌氧发酵情况。
[0032]作为技术方案的改进，所述保温水箱2内部设有保温层和相变材料添加层，当水箱中温度达到一定界值时，水箱中的相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统，其特征在于，包括：保温水箱(2)、太阳能辅热装置(4)、电加热装置(5)、智能控制柜(6)、太阳能辐射监测仪(7)、循环水泵(8)、厌氧发酵罐(9)、微藻光生物反应器(15)、和微藻过滤收集装置(19)、中央控制器(21)；其中，厌氧发酵罐(9)包括：搅拌电机(23)、搅拌桨(24)、集气管(25)、加料口(26)、水浴层(27)和物料反应区(28)；搅拌装置(24)与沼气收集(10)、净化装置(11)相连，流出的沼液经过沼液预处理装置(13)和沼液预调节装置(14)流入光生物反应器(15)内；微藻光生物反应器(15)包括：照明装置(29)、加热装置(30)、传感器(31)、曝气装置(32)和微藻培养区(33)；微藻过滤收集装置(19)包括：微藻初滤装置(34)、电磁阀(35)、可伸缩高压水枪(36)、液压电机(37)、液压底座(38)、微米级陶瓷滤芯(39)、活动底座(40)、底座控制装置(41)、藻渣(42)和传送带(43)；系统由太阳能辅热增温装置和沼液培养微藻装置组成。2.根据权利要求1所述的一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统，其特征在于，所述厌氧发酵罐(9)为双层罐体，罐体外层为恒温水浴层(27)，维持罐体温度，物料添加在内层(28)，电动搅拌桨(24)对物料进行搅拌，罐体上方设有排气阀(25)与甲烷收集设备连接，罐体上方还设有取样口(26)，方便取样监测厌氧发酵情况。3.根据权利要求1所述的一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统，其特征在于，所述保温水箱(2)内部设有保温层和相变材料添加层，当水箱中温度达到一定界值时，水箱中的相变材料发生相变，吸收热量，当水温低于某一界值时，相变材料再次发生相变，释放热量，整个恒温水箱充当了一定的保温和储热的功能。4.根据权利要求1所述的一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统，其特征在于，所述智能控制柜(6)内部装有智能集成芯片，通过接收太阳能辐射检测仪(7)以及保温水箱(2)中的温度探头反馈的信号实现对水流的控制，以及对两种辅热设备自动调控其开/关，并按照工程需求优先选择某一辅热设备进行供水，控制电加热装置(5)的开启与关闭。5.根据权利要求1所述的一键式厌氧发酵废液智能微藻培养系统，其特征在于，所述微藻光生物反应器(15)为圆柱形光生物反应器，内部装有传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯磊，林小钰，李延吉，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：