一種氫烷發(fā)酵耦合微藻養(yǎng)殖處理有機廢棄物的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于環(huán)保及新能源【技術(shù)領(lǐng)域】的一種氫烷發(fā)酵耦合微藻養(yǎng)殖處理有機廢棄物的方法。該方法包括以下幾個步驟：(1)厭氧發(fā)酵制備氫氣(2)殘余物厭氧發(fā)酵制備甲烷；(3)產(chǎn)生氫烷用于供熱產(chǎn)電或提純后用于車載燃料出售；(4)發(fā)酵液預(yù)處理；(5)以處理后發(fā)酵液為基質(zhì)，利用發(fā)酵所產(chǎn)氫烷中的二氧化碳以及氫烷燃燒產(chǎn)生的二氧化碳養(yǎng)殖微藻；(6)微藻收集后與有機廢棄物混合重新進入發(fā)酵步驟。本發(fā)明的方法氫氣與甲烷兩步發(fā)酵提高了廢棄物處理效率和能量回收率，發(fā)酵后液體經(jīng)藻類的脫氮除磷過程起到凈化作用，在氮磷方面達到污水排放指標(biāo)，而藻類又可作為厭氧發(fā)酵的原料繼續(xù)產(chǎn)生生物氫烷，實現(xiàn)了環(huán)境增值能源。
【專利說明】一種氫烷發(fā)酵耦合微藻養(yǎng)殖處理有機廢棄物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保及新能源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種氫烷發(fā)酵耦合微藻養(yǎng)殖處理有機廢棄物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國有機廢棄物產(chǎn)量大，以農(nóng)業(yè)廢棄物為例，我國每年產(chǎn)生畜禽糞便約30億t，加上尿液及廢水接近300億t，僅豬、牛、羊三大禽畜糞便每年排放COD約6900萬t。利用有機廢棄物發(fā)酵生產(chǎn)氣體生物燃料是制取清潔能源的有效途徑，也有利于生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護，并容易實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。發(fā)酵法生產(chǎn)氣體生物能源目前主要是通過沼氣發(fā)酵產(chǎn)甲烷的手段。但沼氣發(fā)酵周期長且沼液產(chǎn)生量較大，發(fā)酵效率低和沼液后處理問題已成為制約沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。目前的實驗室以及中試研究表明:相比于傳統(tǒng)的沼氣發(fā)酵，氫烷兩步法厭氧發(fā)酵有如下優(yōu)點:相比于沼氣發(fā)酵氫烷發(fā)酵效率得到提升，發(fā)酵周期大大縮短所以更適合規(guī)?；a(chǎn)，同時能量回收率更高。通過生物法從生物質(zhì)資源中獲取的生物甲烷和生物氫氣的混合生物燃氣，屬于可再生的非化石能源。氫烷綜合了氫氣燃燒速率快、著火極限寬、可再生永久性能源的特點和甲烷體積熱值高、儲量豐富、排放低等優(yōu)點。生物氫烷作為一種新型的生物燃氣主要有以下優(yōu)點:降低了溫室氣體和氮氧化物等污染物的排放；由于氫氣的加入，提高了燃料的氫碳比比，既從燃料本身減少了二氧化碳生成，又可以因燃燒熱效率的提高而進一步降低溫室氣體的排放。甲烷可提高氫烷的體積熱值；氫氣的體積能量密度較低，在甲烷中加入適當(dāng)?shù)臍錃?，比純氫氣具有更高的體積熱量；理論上講，隨著氫烷混合氣中氫氣容積比增加，燃料的低熱值降低；但加入氫氣后提高了空氣-混合燃料的體積熱值，使實際 熱值比理論值略高。熱循環(huán)效率提高；氫氣的燃燒速度很高，約為甲烷的8倍，在甲烷中摻入氫氣可以提高混合氣的燃燒速度，可提高熱效率。生物氫烷在未來的發(fā)展中具有重要的意義，氫氣與甲烷聯(lián)產(chǎn)是目前最具潛力的能源替代工藝。
[0003]發(fā)酵液中含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，主要有無機鹽類(如鉀鹽、銨鹽、磷酸鹽等可溶性物質(zhì))，還有豐富的磷、氮、鉀等營養(yǎng)元素和銅、鈣、鐵、錳、鋅等微量營養(yǎng)元素，還有豐富的B族維生素、氨基酸、各種水解酶、某些植物激素以及對病蟲害有抑制作用的因子或物質(zhì)。如果不對其加以回收利用而直接就近排放入水體將會產(chǎn)生嚴重的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。國內(nèi)外在利用藻類處理生活污水以及各種工業(yè)廢水方面已進行了大量研究，并取得了顯著成就。與傳統(tǒng)的沼液處理進行相比，利用藻類處理兩階段厭氧發(fā)酵后的發(fā)酵液液，具有以下優(yōu)勢:一是充分利用太陽能，在去除富營養(yǎng)化元素的同時吸收固定二氧化碳，因此此項目可以在無需額外投入外部碳源的同時獲得高附加值的氣體燃料。二是微藻生長速度快，生長周期短，對沼液的凈化速率高。三是微藻環(huán)境適應(yīng)能力強，生物產(chǎn)量高，生長在水中與污水處理相結(jié)合，不占用農(nóng)業(yè)用地。
[0004]中國專利CN102161550A公開了畜禽廢水用于生產(chǎn)飼料添加劑及凈化成中水的方法，利用畜禽廢水沼氣發(fā)酵后的沼液經(jīng)過好氧處理，進過超濾膜過濾，消毒中和后進行微藻養(yǎng)殖生產(chǎn)飼料添加劑同時去除沼液中氮磷。[0005]中國專利CN1970776A公開了藻類沼氣能源化發(fā)酵方法及產(chǎn)品，利用以藻類為原料調(diào)節(jié)適合的工藝條件發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。
[0006]中國專利CN101549932A公開了有機污水廢渣處理耦合養(yǎng)藻煉油的生產(chǎn)方法，包括以下步驟，厭氧處理有機污水廢渣，好氧處理沼液，配成培養(yǎng)液后用于養(yǎng)藻，用含油微藻進行煉油。
[0007]從現(xiàn)有的技術(shù)和工藝來看，常規(guī)通過沼氣發(fā)酵存在以下問題:能量回收率低，有機污染物去除率低，直接排放會污染環(huán)境。處理時間長，因此需要制造龐大的反應(yīng)器，增加成本。發(fā)酵液中氮磷沒有得到充分的回收，排放到環(huán)境中會帶來富營養(yǎng)化的問題。而微藻作為動物飼料添加劑又存在著安全性的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于結(jié)合厭氧氫燒發(fā)酵技術(shù)和微藻養(yǎng)殖技術(shù)，提供一種氫燒發(fā)酵率禹合微藻養(yǎng)殖處理有機廢棄物的方法。
[0009]本發(fā)明 的技術(shù)方案如下:
[0010]一種氫烷發(fā)酵耦合微藻養(yǎng)殖的處理有機廢棄物的方法，包括以下步驟:
[0011](I)氫氣發(fā)酵:將原料去除機械雜質(zhì)、沉沙處理后進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)初始pH和含水量后進入氫氣發(fā)酵反應(yīng)器，經(jīng)過發(fā)酵水解酸化為小分子有機物，發(fā)酵氣體產(chǎn)物主要為氫氣與二氧化碳；
[0012](2)殘余物甲烷發(fā)酵:將氫氣發(fā)酵后排出的發(fā)酵液調(diào)節(jié)pH值后進入產(chǎn)甲烷發(fā)酵反應(yīng)器，通過產(chǎn)甲烷微生物將小分子有機物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳；
[0013](3)產(chǎn)甲烷發(fā)酵液預(yù)處理:將上述發(fā)酵后的發(fā)酵液經(jīng)過沉淀后殘渣做為肥料，液體部分通過好氧處理、物理吸附或電化學(xué)進行預(yù)處理，從而降低發(fā)酵液中的C0D，同時將發(fā)酵液中的氨氮轉(zhuǎn)化為易被微藻生長所吸收的銨鹽，硝酸鹽和亞硝酸鹽；
[0014](4)產(chǎn)生的氫烷用于供熱產(chǎn)電或提純后用于車載燃料出售；其中供熱產(chǎn)電裝置燃燒氫烷所產(chǎn)生的二氧化碳進入微藻培養(yǎng)裝置以提供碳源；或通過微藻培養(yǎng)裝置除去氫烷中所含的二氧化碳進行初步提純，然后進一步提純后用于車載燃料出售；
[0015](5)微藻養(yǎng)殖:將預(yù)處理后的發(fā)酵液經(jīng)過調(diào)節(jié)pH后，并添加必須的微量元素后在發(fā)酵液中接種微藻進入微藻培養(yǎng)裝置，利用發(fā)酵液中的氮磷生產(chǎn)微藻同時起到凈化水質(zhì)的作用；
[0016](6)微藻收集后與混合重新進入發(fā)酵步驟:藻液進入絮凝沉淀池，絮凝沉淀后上清液收集到水池中，部分達標(biāo)排放，部分用于系統(tǒng)循環(huán)用水；絮凝后的藻液一步濃縮，濃縮后的藻液與有機廢棄物進入氫氣發(fā)酵反應(yīng)器進行聯(lián)合發(fā)酵。
[0017]所述有機廢棄物為工農(nóng)業(yè)有機廢棄物、城市生活垃圾或湖泊水華。
[0018]步驟(1)中的氫氣反應(yīng)器接種的污泥為活性污泥或消化污泥，接種污泥需進行熱預(yù)處理、酸處理、堿處理、超聲處理。熱預(yù)處理的處理條件為90-100°C，處理0.5-2h ;所述酸處理的處理條件為調(diào)節(jié)pH至2-4，處理24h后回調(diào)至5-7 ;所述堿處理的處理條件為調(diào)節(jié)pH至9-10，處理24h后回調(diào)至5-7 ;所述超聲處理的條件為lOOKHz，10_30min。
[0019]所述氫氣發(fā)酵反應(yīng)器為中溫或高溫發(fā)酵，反應(yīng)過程pH應(yīng)控制在5-7內(nèi)，含水量為80-98% ;所述中溫發(fā)酵的溫度為30-37°C，所述高溫發(fā)酵的溫度為50_55°C ;所述甲烷發(fā)酵反應(yīng)器為中溫或高溫發(fā)酵，pH應(yīng)控制在6-8之間；所述中溫發(fā)酵的溫度為30-37°C ;所述高溫發(fā)酵的溫度為50-55°C。
[0020]所述氫氣發(fā)酵反應(yīng)器或甲烷發(fā)酵反應(yīng)器為全混式反應(yīng)器、上流式污泥反應(yīng)床、填充床反應(yīng)器、膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器、厭氧復(fù)合床反應(yīng)器、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器、外循環(huán)厭氧反應(yīng)器、升流式厭氧固體反應(yīng)器、厭氧折流板反應(yīng)器、升流式厭氧污泥床-濾層反應(yīng)器、厭氧生物濾池、厭氧復(fù)合床反應(yīng)器、厭氧序批式反應(yīng)器、厭氧膨脹床反應(yīng)器、厭氧流化床反應(yīng)器或厭氧生物裝盤。
[0021]步驟(3)中所述的好氧處理所用的反應(yīng)器為好氧生物濾池、活性污泥曝氣池、生物接觸氧化池、氧化溝、氧化塘、周期循環(huán)活性污泥法好氧生化池、序批式活性污泥法、好養(yǎng)生物流化床或滴濾床或好氧生物轉(zhuǎn)盤。
[0022]所述微藻培養(yǎng)裝置為開放塘、平板光生物反應(yīng)器、管式光生物反應(yīng)器或柱狀氣升式反應(yīng)器。
[0023]所述微藻為淡水微藻，并應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件篩選出生長速度快抗逆性強的微藻種類。
[0024]微藻養(yǎng)殖過程中使用生產(chǎn)的氫烷中二氧化碳作為碳源，碳源不足部分以大氣中二氧化碳補充。[0025]微藻收集過程中絮凝劑使用微生物絮凝劑或天然高分子絮凝劑避免對發(fā)酵微生物的影響。
[0026]所述的發(fā)電供熱裝置采用燃氣鍋爐與蒸汽輪機發(fā)電組的組合方式或燃氣輪機發(fā)電組與余熱鍋爐與蒸汽輪機發(fā)電機組的組合方式。
[0027]本發(fā)明的方法結(jié)合氫燒發(fā)酵技術(shù)、好養(yǎng)生物處理技術(shù)和微藻養(yǎng)殖技術(shù)，提出了一套可實現(xiàn)環(huán)境處理與能源生產(chǎn)雙贏的循環(huán)系統(tǒng):通過氫烷發(fā)酵提高了發(fā)酵效率并同時生產(chǎn)生物氫烷；同時，利用副產(chǎn)物C02和發(fā)酵液養(yǎng)藻，實現(xiàn)綜合清潔利用。微藻具有較高的光合作用效率，可以去除沼液中所含氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，在氮磷方面達到污水排放指標(biāo)，同時經(jīng)由光合作用后將光能轉(zhuǎn)化為自身的生物質(zhì)化學(xué)能，生成的生物質(zhì)又可作為厭氧發(fā)酵的原料繼續(xù)產(chǎn)生生物氫烷。一方面能夠有效的利用有機廢棄物，減少環(huán)境污染；另一方面氫烷聯(lián)產(chǎn)可大大提高能源的轉(zhuǎn)化率，產(chǎn)出熱值和環(huán)境效應(yīng)雙贏的混合氣體。從而形成一個具有閉合生態(tài)鏈特色的高效循環(huán)利用系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明方法的工藝流程圖。
[0029]圖2為本發(fā)明方法中碳元素流動圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將結(jié)合附圖和具體實例對本發(fā)明做進一步說明。
[0031]實施例1
[0032]本發(fā)明的方法如下:
[0033](I)氫氣發(fā)酵:將原料去除機械雜質(zhì)、沉沙處理后進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)初始pH和含水量后進入氫氣發(fā)酵反應(yīng)器，經(jīng)過發(fā)酵水解酸化為小分子有機物，發(fā)酵氣體產(chǎn)物主要為氫氣與二氧化碳；
[0034](2)殘余物甲烷發(fā)酵:將氫氣發(fā)酵后排出的發(fā)酵液調(diào)節(jié)pH值后進入產(chǎn)甲烷發(fā)酵反應(yīng)器，通過產(chǎn)甲烷微生物將小分子有機物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳；
[0035](3)產(chǎn)甲烷發(fā)酵液預(yù)處理:將上述發(fā)酵后的發(fā)酵液經(jīng)過沉淀后殘渣做為肥料，液體部分通過好氧處理、物理吸附或電化學(xué)進行預(yù)處理，從而降低發(fā)酵液中的C0D，同時將發(fā)酵液中的氨氮轉(zhuǎn)化為易被微藻生長所吸收的銨鹽，硝酸鹽和亞硝酸鹽；
[0036](4)產(chǎn)生的氫烷用于供熱產(chǎn)電或提純后用于車載燃料出售；其中供熱產(chǎn)電裝置燃燒氫烷所產(chǎn)生的二氧化碳進入微藻培養(yǎng)裝置以提供碳源；或通過微藻培養(yǎng)裝置除去氫烷中所含的二氧化碳進行初步提純，然后進一步提純后用于車載燃料出售；
[0037](5)微藻養(yǎng)殖:將預(yù)處理后的發(fā)酵液經(jīng)過調(diào)節(jié)pH后，并添加必須的微量元素后在發(fā)酵液中接種微藻進入微藻培養(yǎng)裝置，利用發(fā)酵液中的氮磷生產(chǎn)微藻同時起到凈化水質(zhì)的作用；
[0038](6)微藻收集后與混合重新進入發(fā)酵步驟:藻液進入絮凝沉淀池，絮凝沉淀后上清液收集到水池中，部分達標(biāo)排放，部分用于系統(tǒng)循環(huán)用水；絮凝后的藻液一步濃縮，濃縮后的藻液與有機廢棄物進入氫氣發(fā)酵反應(yīng)器進行聯(lián)合發(fā)酵。
[0039]實施例1
[0040]根據(jù)流程圖，如圖1所示對本發(fā)明的方法作進一步闡述和說明。
[0041]以1200頭豬存欄量的養(yǎng)殖場為例，日產(chǎn)糞污總量7.2t，1.3t干豬糞每天。采取以“預(yù)處理+氫燒發(fā)酵+微藻養(yǎng)殖”為核心的處理工藝。日產(chǎn)氣量600m3,所產(chǎn)氣體用于豬場自用及鍋爐燃用以及提純后作為車載燃料出售。包括以下步驟:
[0042]a.收集豬糞尿及清潔用水以及發(fā)酵液養(yǎng)藻生產(chǎn)的藻液，首先經(jīng)過格柵以及沉砂池處理。原料進入預(yù)處理間進行水熱液化預(yù)處理，處理溫度選擇200°C，處理時間lOmin，保證氫烷系統(tǒng)進水總固體含量小于2%。
[0043]b.產(chǎn)氫反應(yīng)器接種污泥使用厭氧消化污泥，10(TC處理半小時。產(chǎn)氫反應(yīng)器采用填充床反應(yīng)器(PBR)，進料濃度TS≤2%，水力停留時間為12h，反應(yīng)器高徑比:6:1，直徑為
2.05m ;高度為12.3m,反應(yīng)器pH控制在5_6之間，采用中溫35°C發(fā)酵，原料進入產(chǎn)氫反應(yīng)器后進行酸化水解反應(yīng)分解成為有機酸和醇類等小分子物質(zhì)，產(chǎn)生的氫氣與二氧化碳通過儲氣罐收集，反應(yīng)器參數(shù)見表1，日產(chǎn)氫氣33m3。
[0044]c.產(chǎn)甲烷反應(yīng)器采用上流式污泥反應(yīng)床(UASB)反應(yīng)器，水力停留時間為12h，反應(yīng)器高徑比:6:1，直徑為2.05m,高度為12.3m,反應(yīng)器pH控制在6_8之間，反應(yīng)器參數(shù)見表1，采用中溫35°C發(fā)酵，產(chǎn)甲烷微生物將小分子有機酸及醇類分解產(chǎn)生甲烷和二氧化碳，反應(yīng)器參數(shù)見圖2。發(fā)酵排出物經(jīng)固液分離后，殘渣收集通過堆肥成為有機肥，發(fā)酵液進入后續(xù)的微藻養(yǎng)殖。收集到的氫烷部分用于燃燒發(fā)電以及鍋爐加熱，剩余混合后以車載燃料出售。
[0045]d.發(fā)酵液經(jīng)過固液分離后的液體部分進入活性污泥曝氣池進行好氧處理，降低發(fā)酵液中的有機物濃度，同時將氨氮轉(zhuǎn)化為易被微藻生長所吸收的銨鹽，硝酸鹽和鹽酸鹽。
[0046]e.處理后液體進入調(diào)解池，發(fā)酵液調(diào)節(jié)pH至6-7之間，并添加鐵，鎂等微量元素。藻種選擇小球藻，接種后進入多排立板式光生物反應(yīng)器進行培養(yǎng)，通入發(fā)酵產(chǎn)生的氣體以及發(fā)電室和鍋爐房氣體燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，利用其中高濃度的二氧化碳為小球藻生長提供碳源，同時可提純氣體燃料中的氫氣以及甲烷。小球藻培養(yǎng)周期為4d，板式光生物反應(yīng)器單個立板高2m，寬30m，板間距Im ;共設(shè)29塊立板，總長43.5m,總面積1305m2，總氮去除率80%，生長速度假定為20g/m2.d，用發(fā)酵液養(yǎng)藻307kg。
[0047]f.藻液進入絮凝沉淀池，絮凝沉淀后上清液收集成為中水可作為回用。絮凝后的藻液進一步濃縮。濃縮后的藻液與進入發(fā)酵反應(yīng)器進行聯(lián)合發(fā)酵。微藻對于固定大氣中二氧化碳減緩溫室效應(yīng)有重要作用，見圖2中所示的碳循環(huán)，通過微藻養(yǎng)殖可以每天固定18.15kg的大氣中的碳，此部分碳以微藻的形式進入氫烷發(fā)酵步驟，微藻的投入使得日產(chǎn)氫量可多增加8m3，產(chǎn)甲烷量可多增加107m3，從而實現(xiàn)了環(huán)境增值能源。
[0048]表1為PBR和UASB的參數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種氫烷發(fā)酵耦合微藻養(yǎng)殖處理有機廢棄物的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)氫氣發(fā)酵:將原料去除機械雜質(zhì)、沉沙處理后進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)初始PH和含水量后進入氫氣發(fā)酵反應(yīng)器，經(jīng)過發(fā)酵水解酸化為小分子有機物，發(fā)酵氣體產(chǎn)物主要為氫氣與二氧化碳； (2)殘余物甲烷發(fā)酵:將氫氣發(fā)酵后排出的發(fā)酵液調(diào)節(jié)pH值后進入產(chǎn)甲烷發(fā)酵反應(yīng)器，通過產(chǎn)甲烷微生物將小分子有機物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳； (3)產(chǎn)甲烷發(fā)酵液預(yù)處理:將上述發(fā)酵后的發(fā)酵液經(jīng)過沉淀后殘渣做為肥料，液體部分通過好氧處理、物理吸附或電化學(xué)進行預(yù)處理，從而降低發(fā)酵液中的COD，同時將發(fā)酵液中的氨氮轉(zhuǎn)化為易被微藻生長所吸收的銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽； (4)產(chǎn)生的氫烷用于供熱產(chǎn)電或提純后用于車載燃料出售；其中供熱產(chǎn)電裝置燃燒氫烷所產(chǎn)生的二氧化碳進入微藻培養(yǎng)裝置以提供碳源；或通過微藻培養(yǎng)裝置除去氫烷中所含的二氧化碳進行初步提純，然后進一步提純后用于車載燃料出售； (5)微藻養(yǎng)殖:將預(yù)處理后的發(fā)酵液經(jīng)過調(diào)節(jié)pH，并添加必須的微量元素后在發(fā)酵液中接種微藻進入微藻培養(yǎng)裝置，利用發(fā)酵液中的氮磷生產(chǎn)微藻同時起到凈化水質(zhì)的作用； (6)微藻收集后與混合重新進入發(fā)酵步驟:藻液進入絮凝沉淀池，絮凝沉淀后上清液收集到水池中，部分達標(biāo)排放，部分用于系統(tǒng)循環(huán)用水；絮凝后的藻液一步濃縮，濃縮后的藻液與有機廢棄物進入氫氣發(fā)酵反應(yīng)器進行聯(lián)合發(fā)酵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機廢棄物為工農(nóng)業(yè)有機廢棄物、城市生活垃圾或湖泊水華。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中的氫氣反應(yīng)器接種的污泥為活性污泥或消化污泥，接種污泥需進行熱預(yù)處理、酸處理、堿處理或超聲處理；熱預(yù)處理的處理條件為90-100°C，處理0.5-2h ;所述酸處理的處理條件為調(diào)節(jié)pH至2_4，處理24h后回調(diào)至5-7 ;所述堿處理的處理條件為調(diào)節(jié)pH至9-10，處理24h后回調(diào)至5-7 ;所述超聲處理的條件為 lOOKHz，10-30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氫氣發(fā)酵反應(yīng)器為中溫或高溫發(fā)酵，反應(yīng)過程pH應(yīng)控制在5-7內(nèi)，含水量為80-98% ;所述中溫發(fā)酵的溫度為30_37°C，所述高溫發(fā)酵的溫度為50-55°C ;所述甲烷發(fā)酵反應(yīng)器為中溫或高溫發(fā)酵，pH應(yīng)控制在6-8之間；所述中溫發(fā)酵的溫度為30-37°C ;所述高溫發(fā)酵的溫度為50-55°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氫氣發(fā)酵反應(yīng)器或甲烷發(fā)酵反應(yīng)器為全混式反應(yīng)器、上流式污泥反應(yīng)床、填充床反應(yīng)器、膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器、厭氧復(fù)合床反應(yīng)器、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器、外循環(huán)厭氧反應(yīng)器、升流式厭氧固體反應(yīng)器、厭氧折流板反應(yīng)器、升流式厭氧污泥床-濾層反應(yīng)器、厭氧生物濾池、厭氧復(fù)合床反應(yīng)器、厭氧序批式反應(yīng)器、厭氧膨脹床反應(yīng)器、厭氧流化床反應(yīng)器或厭氧生物裝盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述的好氧處理所用的反應(yīng)器為好氧生物濾池、活性污泥曝氣池、生物接觸氧化池、氧化溝、氧化塘、周期循環(huán)活性污泥法好氧生化池、序批式活性污泥法、好養(yǎng)生物流化床或滴濾床或好氧生物轉(zhuǎn)盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述微藻培養(yǎng)裝置為開放塘、平板光生物反應(yīng)器、管式光生物反應(yīng)器或柱狀氣升式反應(yīng)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述微藻為淡水微藻，并應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件篩選出生長速度快抗逆性強的微藻種類。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，微藻養(yǎng)殖過程中使用生產(chǎn)的氫烷中二氧化碳作為碳源，碳源不足部分以大氣中二氧化碳補充。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，微藻收集過程中絮凝劑使用微生物絮凝劑或天然高分子絮凝劑避免對發(fā)酵微生 物的影響。
【文檔編號】C12P5/02GK103981220SQ201410226015
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】劉志丹, 司哺春, 李嘉銘, 屈埴, 盧海鳳, 朱張兵, 李保明, 張源輝 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)