CN110697805A - 河道藻类分离及生物肥料化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种河道藻类分离及生物肥料化处理方法，所属藻类回用技术领域，包括将河道打捞起来的藻类经过盐搓并冲洗干净，实现复水阶段。将完成复水阶段的藻类放入藻类分离炉内，然后通过对藻类分离炉内的藻类采用压差细胞爆破工艺，先采用超临界二氧化碳和水蒸气协同注入加压完成升温加压阶段，接着进行保压过程完成蒸煮阶段，然后利用瞬间泄压对藻类进行分离预处理过程。完成压差细胞爆破处理过程后，藻类再通过碾磨组件进行机械破碎过程。接着通过烘干加热器完成生物肥料化的制备过程。具有处理量大、经济价值高、绿色环保和可持续性强的特点。解决了河道藻类对水体生态破坏的问题。提高藻类可再生利用性，缓解藻类垃圾的囤积量。

Description

河道藻类分离及生物肥料化处理方法
技术领域
本发明涉及藻类回用技术领域，具体涉及一种河道藻类分离及生物肥料化处理方法。
背景技术
藻类是无胚，自养，以孢子进行繁殖的低等植物。藻类为单细胞、群体或多细胞体，微小者须借显微镜才能看见，大者如马尾藻、巨藻等可长达几米、几十米到上百米。内部构造初具细胞上的分化而不具有真正的根、茎、叶。整个藻体是一个简单的含有叶绿素能进行光合作用的叶状体。藻类的生殖基本上是由单细胞的孢子或合子离开母体直接或经过短期休眠后萌发成新个体。
藻类通过光合作用固定无机碳，使之转化为碳水化合物，从而为水域生产力提供基础。但由于水系的富营养化导致TOC和BOD数值超标是较为常见的，而藻类在水系中大规模的繁殖生长影响河道生态的失衡现象。TOC即总有机碳量，是指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。TOC是一个快速检定的综合指标，它以碳的数量表示水中含有机物的总量。BOD即生物需氧量，是指在一定条件下，微生物分解存在于水中的可生化降解有机物所进行的生物化学反应过程中所消耗的溶解氧的数量。
目前主要以人工打捞漂浮的藻类为主，并收集后以垃圾的形态进行日晒后的掩埋或焚烧处理。当然也有利用藻类处理废水和发电的技术应用，但这些技术无法处理大量的藻类增生现象，而且存在成本高的问题。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在藻类处理量小、价值低和可持续性差的不足，提供了一种河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其具有处理量大、经济价值高、绿色环保和可持续性强的特点。解决了河道藻类对水体生态破坏的问题。提高藻类可再生利用性，缓解藻类垃圾的囤积量。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种河道藻类分离及生物肥料化处理方法，按如下操作步骤：
第一步：将河道打捞起来的藻类经过盐搓并冲洗干净，实现复水阶段。
第二步：将完成复水阶段的藻类放入藻类分离炉内，然后通过对藻类分离炉内的藻类采用压差细胞爆破工艺，先采用超临界二氧化碳和水蒸气协同注入加压完成升温加压阶段，接着进行保压过程完成蒸煮阶段，然后利用瞬间泄压时高压的超临界二氧化碳和闪蒸的水蒸气产生的爆破力对藻类进行分离预处理过程，通过瞬间泄压阶段使得藻类的细胞壁组织机构得到破坏。采用压差细胞爆破工艺达到藻类细胞壁破碎的目的，可以完好的保存藻类细胞液中有效成分的活性，最大程度发挥藻肥的功效。
第三步：完成压差细胞爆破处理过程后，藻类再通过碾磨组件进行机械破碎过程。
第四步：完成机械破碎的藻类，接着通过烘干加热器完成生物肥料化的制备过程。
作为优选，升温加压阶段首先通过超临界二氧化碳流体管和水蒸气输送管分别将超临界二氧化碳和水蒸气协同由进气增压泵通过进气加压管输送至藻类分离炉内，使得藻类分离炉内的压力不断攀升。
作为优选，放入藻类分离炉内的藻类初始含水量为水蒸气输送管输送的饱和蒸气质量与藻类纤维饱和点的水分之和。为了实现能耗的低消耗，提高节能效果。
作为优选，超临界二氧化碳流体管输送的超临界二氧化碳流体压力为72.9atm，即7.386MPa，同时保持31.265度的恒温输送。利用超临界二氧化碳的渗透性强和无污染的特点，实现藻类细胞爆破的物理提取过程。
二氧化碳在温度高于临界温度Tc=31.26℃，压力高于临界压力Pc=72.9atm的状态下，性质会发生变化，其密度近于液体，粘度近于气体，扩散系数为液体的100倍，因而具有惊人的溶解能力.用它可溶解多种物质，然后提取其中的有效成分。
作为优选，当藻类分离炉内的压力不断攀升至压力表显示10～12Mpa时，开始蒸煮阶段，进气增压泵停止工作，气动球阀和控制阀门都处于关闭状态，保持30分钟～120分钟。
作为优选，进行瞬间泄压阶段时，进气增压泵停止工作，控制阀门处于关闭状态，此时气动球阀瞬间打开由泄压管完成泄压，使得渗透至藻类细胞内的超临界二氧化碳由于压力差形成瞬间爆破过程。
作为优选，碾磨组件采用料斗进行送料，并通过从动转轴和主动转轴上依次相互交错排列的碾磨齿轮刀盘相切割碾磨式分离。
作为优选，从动转轴和主动转轴安装在碾磨箱体内，从动转轴与主动转轴间通过齿轮传动，实现从动转轴与主动转轴反向旋转。
作为优选，经过碾磨组件进行粉碎的藻类落入传送带上，传送带将藻类输送并经过烘干加热器的加热烘烤完成脱水过程，最后由导料板将肥料化的藻类存储至收料箱内。
作为优选，传送带以0.5米每小时的速度运行，烘干加热器以70度～90度的温度对粉碎的藻类进行45分钟～90分钟的脱水过程。
本发明能够达到如下效果：
本发明提供了一种河道藻类分离及生物肥料化处理方法，与现有技术相比较，具有处理量大、经济价值高、绿色环保和可持续性强的特点。解决了河道藻类对水体生态破坏的问题。提高藻类可再生利用性，缓解藻类垃圾的囤积量。
附图说明
图1是本发明的压差细胞爆破炉的结构示意图。
图2是本发明的碾磨烘干机的结构示意图。
图3是本发明的碾磨烘干机的俯视结构示意图。
图中：泄压管1，气动球阀2，藻类分离炉3，压力表4，进气加压管5，控制阀门6，进气增压泵7，超临界二氧化碳流体管8，水蒸气输送管9，料斗10，碾磨组件11，烘干加热器12，传送带13，导料板14，收料箱15，碾磨箱体16，从动转轴17，主动转轴18，碾磨齿轮刀盘19。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：如图1、图2和图3所示，一种河道藻类分离及生物肥料化处理方法，按如下操作步骤：
第一步：将河道打捞起来的藻类经过盐搓并冲洗干净，实现复水阶段。
第二步：将完成复水阶段的藻类放入藻类分离炉3内，放入藻类分离炉3内的藻类初始含水量为水蒸气输送管9输送的饱和蒸气质量与藻类纤维饱和点的水分之和。然后通过对藻类分离炉3内的藻类采用压差细胞爆破工艺，先采用超临界二氧化碳和水蒸气协同注入加压完成升温加压阶段，升温加压阶段首先通过超临界二氧化碳流体管8和水蒸气输送管9分别将超临界二氧化碳和水蒸气协同由进气增压泵7通过进气加压管5输送至藻类分离炉3内，使得藻类分离炉3内的压力不断攀升。
超临界二氧化碳流体管8输送的超临界二氧化碳流体压力为72.9atm，即7.386MPa，同时保持31.265度的恒温输送。
接着进行保压过程完成蒸煮阶段，当藻类分离炉3内的压力不断攀升至压力表4显示10Mpa时，开始蒸煮阶段，进气增压泵7停止工作，气动球阀2和控制阀门6都处于关闭状态，保持60分钟。
进行瞬间泄压阶段时，进气增压泵7停止工作，控制阀门6处于关闭状态，此时气动球阀2瞬间打开由泄压管1完成泄压，使得渗透至藻类细胞内的超临界二氧化碳由于压力差形成瞬间爆破过程。然后利用瞬间泄压时高压的超临界二氧化碳和闪蒸的水蒸气产生的爆破力对藻类进行分离预处理过程，通过瞬间泄压阶段使得藻类的细胞壁组织机构得到破坏。
第三步：完成压差细胞爆破处理过程后，藻类再通过碾磨组件11进行机械破碎过程，碾磨组件11采用料斗10进行送料，并通过从动转轴17和主动转轴18上依次相互交错排列的碾磨齿轮刀盘19相切割碾磨式分离。从动转轴17和主动转轴18安装在碾磨箱体16内，从动转轴17与主动转轴18间通过齿轮传动，实现从动转轴17与主动转轴18反向旋转。
第四步：完成机械破碎的藻类，接着通过烘干加热器12完成生物肥料化的制备过程。经过碾磨组件11进行粉碎的藻类落入传送带13上，传送带13以0.5米每小时的速度运行。传送带13将藻类输送并经过烘干加热器12的加热烘烤完成脱水过程，烘干加热器12以75度的温度对粉碎的藻类进行60分钟的脱水过程。最后由导料板14将肥料化的藻类存储至收料箱15内。
综上所述，该河道藻类分离及生物肥料化处理方法，具有处理量大、经济价值高、绿色环保和可持续性强的特点。解决了河道藻类对水体生态破坏的问题。提高藻类可再生利用性，缓解藻类垃圾的囤积量。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其特征在于按如下操作步骤：
第一步：将河道打捞起来的藻类经过盐搓并冲洗干净，实现复水阶段；
第二步：将完成复水阶段的藻类放入藻类分离炉（3）内，然后通过对藻类分离炉（3）内的藻类采用压差细胞爆破工艺，先采用超临界二氧化碳和水蒸气协同注入加压完成升温加压阶段，接着进行保压过程完成蒸煮阶段，然后利用瞬间泄压时高压的超临界二氧化碳和闪蒸的水蒸气产生的爆破力对藻类进行分离预处理过程，通过瞬间泄压阶段使得藻类的细胞壁组织机构得到破坏；
第三步：完成压差细胞爆破处理过程后，藻类再通过碾磨组件（11）进行机械破碎过程；
第四步：完成机械破碎的藻类，接着通过烘干加热器（12）完成生物肥料化的制备过程。
2.根据权利要求1所述的河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其特征在于：升温加压阶段首先通过超临界二氧化碳流体管（8）和水蒸气输送管（9）分别将超临界二氧化碳和水蒸气协同由进气增压泵（7）通过进气加压管（5）输送至藻类分离炉（3）内，使得藻类分离炉（3）内的压力不断攀升。
3.根据权利要求2所述的河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其特征在于：放入藻类分离炉（3）内的藻类初始含水量为水蒸气输送管（9）输送的饱和蒸气质量与藻类纤维饱和点的水分之和。
4.根据权利要求2所述的河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其特征在于：超临界二氧化碳流体管（8）输送的超临界二氧化碳流体压力为72.9atm，即7.386MPa，同时保持31.265度的恒温输送。
5.根据权利要求1所述的河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其特征在于：当藻类分离炉（3）内的压力不断攀升至压力表（4）显示10～12Mpa时，开始蒸煮阶段，进气增压泵（7）停止工作，气动球阀（2）和控制阀门（6）都处于关闭状态，保持30分钟～120分钟。
6.根据权利要求1所述的河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其特征在于：进行瞬间泄压阶段时，进气增压泵（7）停止工作，控制阀门（6）处于关闭状态，此时气动球阀（2）瞬间打开由泄压管（1）完成泄压，使得渗透至藻类细胞内的超临界二氧化碳由于压力差形成瞬间爆破过程。
7.根据权利要求1所述的河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其特征在于：碾磨组件（11）采用料斗（10）进行送料，并通过从动转轴（17）和主动转轴（18）上依次相互交错排列的碾磨齿轮刀盘（19）相切割碾磨式分离。
8.根据权利要求7所述的河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其特征在于：从动转轴（17）和主动转轴（18）安装在碾磨箱体（16）内，从动转轴（17）与主动转轴（18）间通过齿轮传动，实现从动转轴（17）与主动转轴（18）反向旋转。
9.根据权利要求1所述的河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其特征在于：经过碾磨组件（11）进行粉碎的藻类落入传送带（13）上，传送带（13）将藻类输送并经过烘干加热器（12）的加热烘烤完成脱水过程，最后由导料板（14）将肥料化的藻类存储至收料箱（15）内。
10.根据权利要求9所述的河道藻类分离及生物肥料化处理方法，其特征在于：传送带（13）以0.5米每小时的速度运行，烘干加热器（12）以70度～90度的温度对粉碎的藻类进行45分钟～90分钟的脱水过程。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115160070A (zh) * 2022-08-24 2022-10-11 宁波费尔诺生物科技有限公司 一种土壤改良剂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102491798A (zh) * 2011-11-23 2012-06-13 中化（烟台）作物营养有限公司 一种海藻有机肥及其制备工艺
CN106701836A (zh) * 2016-12-06 2017-05-24 北京利晟新能生物科技中心（有限合伙） 植物秸秆全组分综合利用制备生物质燃料的预处理方法
CN108385421A (zh) * 2018-04-08 2018-08-10 华南理工大学 木质纤维素超临界co2爆破及其组分分离方法
CN109135860A (zh) * 2018-08-21 2019-01-04 芜湖聚焰生物质能源科技有限公司 生物质的预处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102491798A (zh) * 2011-11-23 2012-06-13 中化（烟台）作物营养有限公司 一种海藻有机肥及其制备工艺
CN106701836A (zh) * 2016-12-06 2017-05-24 北京利晟新能生物科技中心（有限合伙） 植物秸秆全组分综合利用制备生物质燃料的预处理方法
CN108385421A (zh) * 2018-04-08 2018-08-10 华南理工大学 木质纤维素超临界co2爆破及其组分分离方法
CN109135860A (zh) * 2018-08-21 2019-01-04 芜湖聚焰生物质能源科技有限公司 生物质的预处理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115160070A (zh) * 2022-08-24 2022-10-11 宁波费尔诺生物科技有限公司 一种土壤改良剂及其制备方法

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