CN105000779A - 一种蓝藻处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓝藻处理方法，包括预处理、热交换、热调质、机械压滤及间接干燥。打捞上岸的蓝藻浆液经过预处理，进行初步脱水，获得蓝藻浆泥；蓝藻浆泥在进入热调质反应釜前，将蓝藻浆泥与经过热调质处理的热的蓝藻浆泥进行间接换热；用蒸汽或导热油在110～220℃下对蓝藻浆泥进行热调质20～80min，改善蓝藻浆泥脱水性能；将热调质后的蓝藻浆泥进行机械压滤；将机械压滤得到的蓝藻泥饼进行一级或多级间接干燥获得干蓝藻。通过本发明，可获得含水量较低的干蓝藻，有效降低蓝藻处理中的能耗，并且整个处理过程除蒸汽凝结水外不向蓝藻中添加任何物质，有利于干燥后蓝藻的资源化利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓝藻处理方法，属于蓝藻处理领域。它包括预处理、热交换、热调质、机械压滤及间接干燥。
背景技术
当前，几大淡水水体频繁出现蓝藻暴发，打捞的蓝藻大量堆积，产生恶臭，对环境造成极大的影响。同时，蓝藻富含蛋白质和多种维生素，具有较高的利用价值，如果不对蓝藻进行脱水干燥，任凭蓝藻堆积腐烂，一方面对环境造成严重污染，另一方面也是对蓝藻资源的一种浪费。
蓝藻富含必需氨基酸、不饱和脂肪酸、多糖、矿物质、维生素和一些独特的生物活性物质；此外，蓝藻含有的藻蓝蛋白由于其具有强烈的荧光性，可作为生物体内的荧光示踪物质用于临床医学诊断，同时还是一种理想的无毒副作用的光敏剂；蓝藻产生的细胞外被多糖具有一定的生物活性，是一种引人注目的新型高产多糖资源，可开发成具有减肥、降三高作用的产品。但在提取上述有用物质前，需要对蓝藻进行脱水干燥。
目前，已有多种蓝藻脱水干燥方法。专利CN102210476将打捞起来的蓝藻经过浓缩处理后与载体混合，并晾铺于筛网上进行自然干燥；专利CN101139123采用化学絮凝+碟片式离心机的方法对太湖蓝藻进行脱水；专利CN104370431将蓝藻进行超声处理后加入絮凝剂，并对加入絮凝剂后的蓝藻进行机械脱水；专利CN201410683997向蓝藻中加入氧化剂，并进行微波辐射处理，最后进行压滤脱水，实现蓝藻的脱毒和脱水；专利CN201110095755采用热水解的方法对蓝藻进行处理，并加入粘土进行减量化和无害化处理。
综上，目前公知的蓝藻脱水干燥方法存在若干缺点，如：加入絮凝剂等物质后不利于蓝藻的资源化利用，尤其是需要提取蓝藻中的有用物质时；采用太阳能等自然干燥方法处理能力低，对天气的依赖大，占地面积大，初期投资高，干燥时间长；微波等处理方式需要消耗大量的高品位电能。
发明内容
技术问题：为了克服现有处理技术的不足，本发明提供一种蓝藻处理方法，以使用较低的能耗实现对蓝藻的快速干燥，整个过程无需添加絮凝剂等物质，保证蓝藻的后续资源化利用品质。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种蓝藻处理方法如下：
步骤1.蓝藻浆液预处理：即将打捞上岸的蓝藻浆液进行初步脱水，获得蓝藻浆泥；
步骤2.蓝藻热交换：即在蓝藻浆泥经过预处理后、进入热调质反应釜前，将蓝藻浆泥与经过热调质处理的热的蓝藻浆泥进行间接换热；
步骤3.蓝藻热调质：即在承压反应釜内利用蒸汽或导热油对蓝藻浆泥进行加热；
步骤4.蓝藻机械压滤：即对热调质后的蓝藻浆泥进行机械压滤，获得蓝藻泥饼；
步骤5.蓝藻间接干燥：即采用间接干燥方式对蓝藻进行干燥，获得所定含水率的干蓝藻。
所述蓝藻热调质温度为110～220℃，处理时间为20～80min，采用蒸汽或导热油作为热源。
干燥方式为热源间接干燥蓝藻，且根据干燥机出口蓝藻含水率要求设置为一级或多级间接干燥，采用蒸汽或导热油作为热源。
有益效果：本发明具有以下优点：
将蓝藻浆液进行离心等预处理，脱去部分水分，获得蓝藻浆泥，再进行热调质，减小后续热调质蒸汽消耗量；
将热调质前的蓝藻浆泥与热调质后的蓝藻浆泥进行换热，即降低能耗又解决了热蓝藻的冷却问题，改善设备工作环境，符合能量的梯级利用原则；
对蓝藻浆泥进行热调质，水解蓝藻的细胞壁，即“破壁”，并破坏了蓝藻的絮体结构，使得蓝藻的间隙水、结合水更容易被脱去，改善了蓝藻的脱水性能，通过后续机械压滤可以得到含水率更低的蓝藻；
经过热调质处理后的蓝藻浆泥具有良好的脱水性能，只需采用0.6MPa左右的常规机械压滤即可获得含水量60％左右的泥饼。此过程可脱除蓝藻浆泥中大部分水分，且消耗的能量是将蓝藻浆泥加热所需的水的显热而非潜热，大大降低了脱水过程能耗；
整个蓝藻处理过程除蒸汽凝结水外无需向蓝藻中添加任何物质，有利于蓝藻中蛋白质、维生素等可利用物质的提取等后续资源化利用。
附图说明
图1为本发明所述方法流程示意图。
图2为反应釜中蒸汽与蓝藻直接接触进行调质的一种实施例工艺流程示意图。
图3为反应釜中蒸汽或导热油与蓝藻不直接接触进行调质的一种实施例工艺流程示意图。
图中有：预处理设备1，给料泵2，热调质反应釜3，换热器4，机械脱水装置5，干燥装置6，二级干燥装置7，尾气处理装置8；星形卸料机8-1；集尘斗8-2；旋风分离器8-3；喷淋塔8-4；水冷却器8-5；
蓝藻浆液a，蓝藻浆泥b，调质后的蓝藻浆泥c，蓝藻泥饼d，干蓝藻e，蒸汽或导热油f，离心机脱水废液g，蒸汽或导热油h(对于图3所示情况为蒸汽或导热油；对于图2所示情况，只能为蒸汽)，凝结水或导热油i(对图3所示情况；对于图2所示情况，为蒸汽)，压滤机滤液j，一级干燥后的蓝藻k，干燥机中蓝藻产生的蒸汽l。
具体实施方式
如附图1所示，将打捞起来的含水率大于99％的蓝藻浆液a送入预处理设备1中，进行浓缩或机械脱水等预处理，得到含水率为95％～97％的蓝藻浆泥b；将预处理得到的蓝藻浆泥b由给料泵2经过换热器4送入热调质反应釜3中；向热调质反应釜3内通入蒸汽或导热油对蓝藻浆泥进行加热，热调质温度为110℃～220℃，处理时间为20min～80min；热调质后的蓝藻浆泥经过换热器4降温并回收热量。经热调质处理并降温的蓝藻浆泥c进入机械压滤装置5进行机械脱水，得到含水率为50％～80％的泥饼d；机械压滤后的泥饼d送入间接干燥装置6进行干燥获得干蓝藻e，干燥热源为蒸汽或导热油f。干燥装置级数视干蓝藻含水率要求而定，若干蓝藻含水率要求≥20％时，可采用单级干燥；若干蓝藻含水率要求小于20％，可采用双级或双级以上干燥；干燥所需热源为蒸汽或导热油。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
系统流程如附图2、附图3所示。附图2中热调质反应器3只能使用蒸汽作为热源，蒸汽与蓝藻直接接触，换热效果较好，而且可充分利用蒸汽热量，但蒸汽被污染，不可回收；附图3所示系统中可使用蒸汽或导热油作为热源，蒸汽(或导热油)与蓝藻不直接接触，蒸汽(或导热)油通过换热面间接加热蓝藻，其优点在于蒸汽可以回收(如采用蒸汽)，降低水的化学处理成本。除此之外，两图所示系统无其他差别。现结合附图对实施例工作流程作说明如下：
其中：预处理设备1为离心脱水机；机械脱水装置5为板框式压滤机；干燥装置6和二级干燥装置7均为圆盘干燥机。
从水中打捞上来的含水率大于99％的蓝藻浆液a进入预处理设备1(离心脱水机)，浓缩后的含水率约97％的蓝藻浆泥b由离心脱水机1的出口取出，脱水产生的废液g由废液出口排出。
经浓缩的蓝藻浆泥b由给料泵2升压，经换热器4预热后送入热调质反应釜3中。压力为0.6Mpa的饱和蒸汽h(约159℃)从热调质反应釜3的蒸汽入口进入反应器对蓝藻浆泥进行调质，大部分水蒸气冷凝进入蓝藻浆泥中，少部分蒸汽i排出进行尾气处理(对于附图2所示情况)；或所有蒸汽(或凝结水)i由出口返回蒸汽源(对附图3所示情况)。蓝藻浆泥b在热调质反应釜3中停留时间约30min。经热调质的蓝藻浆泥进入管壳式换热器4与离心脱水机1过来的冷蓝藻浆泥b进行换热降温(热蓝藻浆泥在壳侧，冷蓝藻浆泥在管侧)，得到约50℃的蓝藻浆泥c。
经调质并降温的50℃蓝藻浆泥c由压滤机进料口送入机械脱水装置5(板框式压滤机)中，在0.6Mpa压力下进行机械脱水，脱水后得到含水率约为65％的蓝藻泥饼d。滤液j自滤液出口排出进行后续处理。
经机械压滤的蓝藻泥饼d送入干燥设备6(一级圆盘干燥机)进行干燥。干燥机热源采用导热油或与调质蒸汽相同参数的蒸汽。蒸汽或导热油f由干燥热源入口分两路进入圆盘干燥机的轴和壳侧。经一级圆盘干燥机干燥后得到含水率为约35％的一级干燥后的蓝藻k，由出口排出并送入二级干燥装置7(二级圆盘干燥机)。二级圆盘干燥机7与一级圆盘干燥机6采用相同的蒸汽源或导热油。经过二级干燥，得到含水率为10％左右的干蓝藻e。
干燥机6、7中因蓝藻中水分蒸发而产生的水蒸汽l送入尾气处理装置8进行处理。其中：8-1星形卸料机；8-2集尘斗；8-3旋风分离器；8-4喷淋塔；8-5水冷却器。
以上所述仅是本发明的优选实施方式。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种蓝藻处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1.蓝藻浆液预处理：即将打捞上岸的蓝藻浆液进行初步脱水，获得蓝藻浆泥；
步骤2.蓝藻热交换：即在蓝藻浆泥经过预处理后、进入热调质反应釜前，将蓝藻浆泥与经过热调质处理的热的蓝藻浆泥进行间接换热；
步骤3.蓝藻热调质：即在承压反应釜内利用蒸汽或导热油对蓝藻浆泥进行加热；
步骤4.蓝藻机械压滤：即对热调质后的蓝藻浆泥进行机械压滤，获得蓝藻泥饼；
步骤5.蓝藻间接干燥：即采用间接干燥方式对蓝藻进行干燥，获得所定含水率的干蓝藻。
2.根据权利要求1所述的一种蓝藻处理方法，其特征在于：所述蓝藻热调质温度为110～220℃，处理时间为20～80min，采用蒸汽或导热油作为热源。
3.根据权利要求1所述的一种蓝藻处理方法，其特征在于：干燥方式为热源间接干燥蓝藻，且根据干燥机出口蓝藻含水率要求设置为一级或多级间接干燥，采用蒸汽或导热油作为热源。
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