CN108440033A - 利用微藻吸收堆肥中co2并循环利用的方法 - Google Patents

利用微藻吸收堆肥中co2并循环利用的方法 Download PDF

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Abstract

利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，它涉及一种利用微藻吸收堆肥中产生的CO2气体并循环利用到堆肥中的方法，属于环保堆肥领域。本发明是为了解决堆肥产生温室气体CO2导致气候变暖的技术问题。本方法如下：一、将好氧堆肥反应器产生的CO2气体，经过抽气泵通入微藻培养器，在密闭、光照的条件下进行养殖微藻，经过一个微藻的生长周期，再将藻液和藻渣与调理剂混合后通过回流泵流回好氧堆肥反应器内的堆肥中至堆肥C/N比为20:1‑25:1、含水率为60％左右；二、重复步骤一，即完成。本发明堆肥过程中减少温室气体CO2的释放，不产生二次污染。大大节约人力和物力，节能环保，提高经济效益。

Description

利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法
技术领域
本发明涉及一种利用微藻吸收堆肥中产生的CO2气体并循环利用到堆肥中的方法，属于环保堆肥领域。
背景技术
好氧堆肥是在有氧条件下，好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。堆肥作为一种固体废物资源化的技术，在其过程中由于有机质的降解，会产生温室气体CO2，温室气体导致的全球气候变化已成为严峻的环境问题。经研究，引起全球变暖的温室气体排放源有很多，其中农业源温室气体排放是一个非常重要的组成部分。了解和减少堆肥中温室气体排放对减轻全球气候变暖压力有着非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决堆肥产生温室气体CO2导致气候变暖的技术问题，提供了一种。
利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法如下：
一、将好氧堆肥反应器产生的CO2气体，经过抽气泵通入微藻培养器，在密闭、光照的条件下进行养殖微藻，经过一个微藻的生长周期，再将微藻培养器内的藻液和藻渣放入沉淀池与调理剂混合后通过回流泵流回好氧堆肥反应器内的堆肥中至堆肥C与N质量比为20-25:1、堆肥含水率为55％-65％；
二、重复步骤一，即完成利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法；
步骤一中所述光照的条件为：光照强度2500±10Lx，光暗比18h:6h，温度25±3℃。
步骤一中所述的好氧堆肥反应器内的堆肥采用厨余堆肥。
步骤一中所述调理剂为锯末、麸皮或稻壳。
步骤一中所述微藻培养器内的微藻培养基中各成分及含量如下：
NaNO3的浓度为100mg/L，MgSO4·7H2O的浓度为75mg/L，K2HPO4的浓度为10mg/L，CaCl2·2H2O的浓度为40mg/L，Na2CO3的浓度为20mg/L，柠檬酸铁的浓度为6mg/L，Na2EDTA·2H2O的浓度为1mg/L，pH值为8.0。
本发明利用微藻处理吸收堆肥中产生的CO2气体是一种节约经济有高效的资源化处理方式，微藻的干重的50％左右是由碳元素组成的，微藻培养的碳源成本占原材料成本的60％以上。最大限度的利用堆肥中产生的CO2作为碳源培养微藻。它可以为藻的生长补充碳源，减少NaHCO3、冰醋酸的用量，降低原料成本，同时还可以实现对培养液的调控和维持碳平衡。
同时，微藻处理后的藻渣经过高温好氧堆肥无害化处理，将其中的病原微生物杀灭，将剩余藻毒素消除，就能得到理想的肥料，将实现“变废为宝”。
本发明是利用微藻吸收有机废弃物(餐厨垃圾，污泥等)好氧堆肥中产生的CO2气体，减少堆肥中温室气体的排放，达到微藻固碳的效果。处理后的微藻藻液和藻渣可与锯末、麸皮、稻壳等作为调理剂混合后加入有机废弃物好氧堆肥中循环利用的方法。
本发明利用微藻吸收堆肥中的CO2并循环利用的方法，包括以下步骤：首先开启日光灯和恒温装置给微藻培养器里的微藻提供适宜的生长环境，同时微藻培养器加入了微藻的藻种、培养基和水等。开启抽气泵，将堆肥反应器中有机废弃物(餐厨垃圾，污泥等)好氧堆肥过程中的CO2气体抽到微藻培养器中。CO2气体进入微藻培养器中，进行封闭式光自养养殖微藻，微藻吸收CO2气体，利用CO2作为碳源，在光照下进行光合作用，并将它转化成自身的生长繁殖营养元素，达到微藻固碳的效果。经过一个微藻的生长周期后，微藻培养器中排出的藻渣可通过回流泵，将藻渣回用到堆肥反应器里的上述有机废弃物好氧堆肥中，针对藻渣C/N比低，含水率较高，自由空间少，可将锯末、麸皮、稻壳作为微藻藻渣的调理剂，调节堆肥C/N比、含水率、养分等作用。锯末、麸皮、稻壳与微藻藻渣混合后加入上述好氧堆肥中，保证堆肥的快速高效进行，调节堆肥进程的营养均衡性，提高堆肥产品的养分含量，显著提高种子的发芽指数。将微藻资源化利用，减少对环境污染，同时，所有的原料均为废弃物，生产成本低。本发明堆肥过程中减少温室气体CO2的释放，不产生二次污染。大大节约人力和物力，节能环保，提高经济效益。堆肥中微藻藻渣的加入，可减少堆肥过程中氮的损失，提高堆肥产品的质量。
附图说明
图1是本发明微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的示意图；
图2是实验一中种子发芽指数对比图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法如下：
一、将好氧堆肥反应器产生的CO2气体，经过抽气泵通入微藻培养器，在密闭、光照的条件下进行养殖微藻，经过一个微藻的生长周期，再将微藻培养器内的藻液和藻渣放入沉淀池与调理剂混合后通过回流泵流回好氧堆肥反应器内的堆肥中至堆肥C与N质量比为20-25:1、堆肥含水率为55％-65％；
二、重复步骤一，即完成利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法；
步骤一中所述光照的条件为：光照强度2500±10Lx，光暗比18h:6h，温度25±3℃。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述的好氧堆肥反应器内的堆肥采用厨余、粪便或秸秆堆肥。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一中所述调理剂为锯末、麸皮或稻壳。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本具体实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是
步骤一中所述微藻培养器内的微藻培养基中各成分及含量如下：
NaNO3的浓度为100mg/L，MgSO4·7H2O的浓度为75mg/L，K2HPO4的浓度为10mg/L，CaCl2·2H2O的浓度为40mg/L，Na2CO3的浓度为20mg/L，柠檬酸铁的浓度为6mg/L，Na2EDTA·2H2O的浓度为1mg/L，pH值为8.0。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本具体实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤一中所述光照的条件为：光照强度2500Lx，光暗比18h:6h，温度24℃。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本具体实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤一中所述光照的条件为：光照强度2505Lx，光暗比18h:6h，温度25℃。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本具体实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤一中所述光照的条件为：光照强度2510Lx，光暗比18h:6h，温度26℃。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本具体实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤一中所述光照的条件为：光照强度2506Lx，光暗比18h:6h，温度27℃。其它与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本具体实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是步骤一中所述光照的条件为：光照强度2507Lx，光暗比18h:6h，温度28℃。其它与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本具体实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是步骤一中所述光照的条件为：光照强度2508Lx，光暗比18h:6h，温度25℃。其它与具体实施方式一至九之一相同。
采用下述实验验证本发明效果：
实验一：
利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于该方法如下：
一、将好氧堆肥反应器产生的CO2气体，经过抽气泵通入微藻培养器，在密闭、光照的条件下进行养殖微藻，经过一个微藻的生长周期，再将微藻培养器内的藻液和藻渣放入沉淀池与调理剂混合后通过回流泵流回好氧堆肥反应器内的堆肥中至堆肥C与N质量比为23:1、含水率为60％；
二、重复步骤一，即完成利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法；
步骤一中所述微藻培养器内的微藻培养基中各成分及含量如下：
NaNO3的浓度为100mg/L，MgSO4·7H2O的浓度为75mg/L，K2HPO4的浓度为10mg/L，CaCl2·2H2O的浓度为40mg/L，Na2CO3的浓度为20mg/L，柠檬酸铁的浓度为6mg/L，Na2EDTA·2H2O的浓度为1mg/L，pH值为8.0；
步骤一中所述光照的条件为：光照强度2500Lx，光暗比18h:6h，温度25℃。
分别取本实验堆肥腐熟后的肥料与未加入藻液和藻渣堆肥腐熟后的肥料，进行香芹籽种子发芽指数的测定(如图2)，发现加入藻液和藻渣的厨余堆肥样品浸提液的种子发芽指数(T1)显著高于未加入藻渣的厨余堆肥样品(CK)。这是因为堆肥中微藻藻渣的加入，可减少堆肥过程中氮的损失，提高堆肥产品的质量。

Claims (10)

1.利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于该方法如下：
一、将好氧堆肥反应器产生的CO2气体，经过抽气泵通入微藻培养器，在密闭、光照的条件下进行养殖微藻，经过一个微藻的生长周期，再将微藻培养器内的藻液和藻渣放入沉淀池与调理剂混合后通过回流泵流回好氧堆肥反应器内的堆肥中至堆肥C与N质量比为20-25:1、堆肥含水率为55％-65％；
二、重复步骤一，即完成利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法；
步骤一中所述光照的条件为：光照强度2500±10Lx，光暗比18h:6h，温度25±3℃。
2.根据权利要求1所述利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于步骤一中所述的好氧堆肥反应器内的堆肥采用厨余、粪便或秸秆堆肥。
3.根据权利要求1所述利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于步骤一中所述调理剂为锯末、麸皮或稻壳。
4.根据权利要求1所述利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于
步骤一中所述微藻培养器内的微藻培养基中各成分及含量如下：
NaNO3的浓度为100mg/L，MgSO4·7H2O的浓度为75mg/L，K2HPO4的浓度为10mg/L，CaCl2·2H2O的浓度为40mg/L，Na2CO3的浓度为20mg/L，柠檬酸铁的浓度为6mg/L，Na2EDTA·2H2O的浓度为1mg/L，pH值为8.0。
5.根据权利要求1所述利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于步骤一中堆肥含水率为60％。
6.根据权利要求1所述利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于步骤一中所述光照的条件为：光照强度2505Lx，光暗比18h:6h，温度25℃。
7.根据权利要求1所述利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于步骤一中所述光照的条件为：光照强度2510Lx，光暗比18h:6h，温度26℃。
8.根据权利要求1所述利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于步骤一中所述光照的条件为：光照强度2506Lx，光暗比18h:6h，温度27℃。
9.根据权利要求1所述利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于步骤一中所述光照的条件为：光照强度2507Lx，光暗比18h:6h，温度28℃。
10.根据权利要求1所述利用微藻吸收堆肥中CO2并循环利用的方法，其特征在于步骤一中所述光照的条件为：光照强度2508Lx，光暗比18h:6h，温度25℃。
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