一种蓝藻粉的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水处理应用领域，尤其涉及一种从江河湖泊中的富含蓝藻的水体中制 备蓝藻粉的制备方法。
【背景技术】
[0002] 蓝藻是目前对我国水体造成污染的一种水生生物。蓝藻在富营养水体中滋生迅 速，造成水体缺氧，严重威胁河水或者湖水中的生态平衡。目前对藻水分离后续藻泥的处置 应用还比较落后，丢弃藻泥其实是一种环境二次污染及资源浪费。
[0003] 蓝藻中富含丰富的植物蛋白、氨基酸等可提取的物质，提取的物质可用于生物塑 料制品的原料。塑料自发明以来，因为质量轻、性能好且耐用而被大量使用，给人们生活带 来了极大的便利，然而大量塑料的使用不仅消耗了大量的石油和能源，而且因为不能自然 降解，燃烧时又释放出大量二氧化碳，部分地造成和加重了"白色污染"及"温室效应"。
[0004] 为了实现可持续发展的低碳循环性社会，随着近年来现代生物技术的发展、原料 生产和制品加工技术的进步，生物塑料越来越受到重视，成为国际上研究开发的热点和可 持续循环经济发展的亮点。
[0005] 然而，目前仍然没有一种有效的蓝藻粉的制备方法。采用传统带式压滤干燥设备、 板框式压滤设备及通风干燥设备等，对于蓝藻粉的制备效果不佳。
[0006] 有鉴于此，有必要对现有技术中的蓝藻粉的制备的方法予以改进，以解决上述问 题。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于公开一种蓝藻粉的制备方法，用以提高蓝藻粉的制备效率。
[0008] 为实现上述目的，本发明提供了一种蓝藻粉的制备的方法，包括以下步骤：
[0009] S1、蓝藻浆在囊破壁机中进行蓝藻囊团破壁处理，以释放蓝藻囊团中的气体；
[0010] S2、对加入絮凝剂混合的蓝藻浆进行沉淀分离和/或气浮分离后离心脱水，以形 成蓝藻泥；
[0011] S3、将蓝藻泥送入桨叶干燥机和/或闪蒸干燥机进行干燥处理，以制得蓝藻粉。
[0012] 在一些实施方式中，步骤S2中的沉淀分离具体为：在经过囊团破壁处理的蓝藻浆 中加入絮凝剂混合后在沉淀池中直接进行沉淀，以实现蓝藻与水的固液分离。
[0013] 在一些实施方式中，步骤S2中的气浮分离具体为：在经过囊团破壁机破壁处理的 蓝藻浆中加入絮凝剂搅拌混合后，在通过高密度的微细气泡对蓝藻浆直接粘附接触，以实 现蓝藻与水的固液分离。
[0014] 在一些实施方式中，絮凝剂选自聚丙烯酰胺。
[0015] 在一些实施方式中，步骤S2中的离心脱水具体为：经沉淀分离和/或气浮分离后 的藻渣在转鼓直径为430mm的离心机中，2500-3200转/分钟的转速下，去除藻渣中的水分， 并使经过离心脱水后形成的蓝藻泥的含水率降至82% -90%。
[0016] 本发明所公开的蓝藻粉的制备方法，实现了对不同蓝藻浓度的水体进行蓝藻粉的 制取，解决了传统干燥设备对于蓝藻粉的制取效果不佳的技术缺陷，大大提高了从富含蓝 藻的水体中制取蓝藻粉的制备效率，并解决了蓝藻后续藻泥处置问题。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并 非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上 的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
[0018] 实施例一:
[0019] -种蓝藻粉的制备方法，包括以下步骤：
[0020] 首先执行步骤S1、蓝藻浆在囊团破壁机中进行蓝藻囊团破壁处理，以释放蓝藻囊 团中的气体。
[0021] 在执行步骤S1之前还包括：将打捞得到的蓝藻浆利用带有剪切式的藻浆栗，藻浆 栗功率7. 5kw-18. 5kw，扬程15m-30m，通过管道将浓度约为99. 5 %的蓝藻浆输送至蓝藻浆 调节池，对蓝藻浆的均匀度、浓度、水活性及流量进行调节，使之适合后续工艺要求。
[0022] 囊团破壁机吸入蓝藻衆，在1750mm*600mm*600mm的囊团破壁机中，进行蓝藻囊团 破壁处理，使蓝藻在囊团破壁机的工作腔内进行剪切、粉碎、混合、分散等综合的处理，以释 放蓝藻囊团中的气体。具体的，囊团破壁机转数为2960RPM，功率为30kw，流量为30m3/h，并 带有自吸功能。
[0023] 然后执行步骤S2、对加入絮凝剂混合的蓝藻浆进行沉淀分离后离心脱水，以形成 蓝藻泥。步骤S2中的沉淀分离具体为：经过囊团破壁处理的蓝藻浆中加入絮凝剂混合后， 通过DN100-DN250的管道混合器混合，通过3000mm*7500mm*3000mm的刚性沉淀池中直接进 行沉淀，以实现蓝藻与水的固液分离。其中，离心脱水具体为：经沉淀分离后的藻渣在转鼓 直径为430mm的离心机中，2500-3200转/分钟的转速下，去除藻渣中的水分，并使经过离心 脱水后形成的蓝藻泥的含水率降至82% -90%。
[0024] 蓝藻与水实现固液分离后，将脱去的水按照环境评价的要求可直接排入市政管网 中，另一部分水经过反渗透净化处理后，可用作景观用水和一般生活用水。
[0025] 作为一种更加优选的实施方式，在离心脱水过程中，可添加絮凝剂以进一步提高 离心脱水效果。
[0026] S3、将蓝藻泥送入桨叶干燥机进行干燥处理，以制得蓝藻粉。
[0027] 蓝藻泥进入功率为167kw，转数为5~lOrpm，处理产量2t/h的桨叶干燥机后进行 桨叶干燥处理。桨叶干燥机以蒸汽作为加热介质，利用140 °C的蒸汽的热量与蓝藻泥相互接 触，蓝藻泥进入桨叶干燥区内，通过桨叶的转动使蓝藻泥翻转、搅拌，不断更新加热介面，使 蓝藻泥被充分的加热，蓝藻泥温度为80°C-200 °C，传热面上的物料运动激烈，使蓝藻泥中 的水分蒸发，并使蓝藻泥中的含水率降至40%以下。
[0028] 实施例二:
[0029] 本实施例与实施例一的主要区别在于，在步骤S2中，对加入絮凝剂混合的蓝藻浆 仅执行气浮分离后离心脱水，以形成蓝藻泥。该气浮分离具体为：在经过囊团破壁机破壁处 理的蓝藻浆中加入絮凝剂搅拌混合后，在通过高密度的微细气泡对蓝藻浆直接粘附接触， 以实现蓝藻与水的固液分离。
[0030] 气浮分离是采用压力溶气气浮方式除去水体中的蓝藻。压力溶气气浮由的压力溶 气系统、溶气释放系统和气浮分离系统组成。压力溶气系统是在压力溶气罐内加压，将大量 压缩空气溶入水中，形成溶有气体的高压溶气水（溶气压力为0. 35MPa至0. 4MPa)。让高压 溶有气体的溶气水作为工作介质。溶气释放系统是将具有一定压力的溶气水通过骤然减压 的方式，使溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来，并迅速、均匀地与水中的蓝藻或者其 他杂质相互黏附。气浮分离系统是让微气泡群与水中絮凝粒充分混合、接触、黏附以及带气 微粒与清水相互分离，从而去除水体中的蓝藻或者他杂质。
[0031] 同时，在执行步骤S3时，可将蓝藻泥送入闪蒸干燥机进行闪蒸干燥处理，以制得 蓝藻粉。闪蒸干燥处理的过程具体如下所示。含水率为85%的藻泥进入直径q> 1200mm的 一级旋风式分离器，当蓝藻泥进入一级旋风式分离器时，同时通入140°C的蒸汽气体，蒸汽 气体沿轴向进入旋风分离管后，蒸汽气体受导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，气流沿 筒体呈螺旋形向下进入旋风筒体，密度大的液滴和尘粒在离心力作用下被甩向器壁，并在 重力作用下，沿筒壁下落流出旋风管排尘口至设备底部储液区，从设备底部的出液口流出。 采用一级旋风式分离器，可以回收85%的物料。
[0032] 为进一步提高蓝藻粉的分离提取效果，在一级旋风式分离器后端连接二级脉冲布 袋除尘器，以形成两级收料的形式，设备总功率为95kw。此时蓝藻粉的回收效率可达99%。 最后通过星型卸料器将制备得到的蓝藻粉下料，以得到最终的蓝藻粉成品。
[0033] 热空气由入口管以切线方向进入干燥室底部的环隙，并螺旋状上升，同时，物料由 加料器定量加入塔内，并与热空气进行充分热交换，较大较湿的物料在搅拌器作用下被机 械破碎，湿含量较低及颗粒度较小的物料随旋转气流一并上升，输送至分离器进行气固分 离，含水率为5% -20%蓝藻粉成品收集包装，而尾气则经除尘装置处理后排空。
[0034] 本实施例的其他技术方案请参实施例一部分的描述，在此不再赘述。
[0035] 实施例三:
[0036] 作为一种更优选的实施例，本实施例与实施例一及实施例二的主要区别在于，在 步骤S2中，对蓝藻浆先执行沉淀分离然后执行气浮分离后离心脱水，以形成蓝藻泥。在执 行步骤S3时，可将蓝藻泥先送入桨叶干燥机进行桨叶干燥处理后，再送入闪蒸干燥机进行 闪蒸干燥处理，以制得蓝藻粉。
[0037] 本实施例的其他技术方案请参实施例一及实施例二部分的描述，在此不再赘述。
[0038] 需要说明的是，先执行桨叶干燥后执行闪蒸干燥，比较单独执行桨叶干燥或单独 执行闪蒸干燥，在生产同等的蓝藻粉的情况下，先执行桨叶干燥后执行闪蒸干燥可比单独 执行桨叶干燥或单独执行闪蒸干燥的产能提升30% -70%，能耗可节约30% -50%。
[0039] 上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说 明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式 或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种蓝藻粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 蓝藻浆在囊团破壁机中进行蓝藻囊团破壁处理，以释放蓝藻囊团中的气体； 52、 对加入絮凝剂混合的蓝藻浆进行沉淀分离和/或气浮分离后离心脱水，以形成蓝 藻泥； 53、 将蓝藻泥送入桨叶干燥机和/或闪蒸干燥机进行干燥处理，以制得蓝藻粉。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的沉淀分离具体为： 在经过囊团破壁机破壁处理的蓝藻浆中加入絮凝剂搅拌混合后，在沉淀池中直接进行沉 淀，以实现蓝藻与水的固液分离。3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的气浮分离具体为： 在经过囊团破壁机破壁处理的蓝藻浆中加入絮凝剂搅拌混合后，在通过高密度的微细气泡 对蓝藻浆直接粘附接触，以实现蓝藻与水的固液分离。4. 根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺。5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中的离心脱水具体为：经沉 淀分离和/或气浮分离后的藻渣在转鼓直径为430mm的离心机中，2500-3200转/分钟的转 速下，去除藻渣中的水分，并使经过离心脱水后形成的蓝藻泥的含水率降至82% -90%。
【专利摘要】本发明提供了一种蓝藻粉的制备方法，包括以下步骤：S1、蓝藻浆在囊团破壁机中进行蓝藻囊团破壁处理，以释放蓝藻囊团中的气体；S2、对加入絮凝剂混合的蓝藻浆进行沉淀分离和/或气浮分离后离心脱水，以形成蓝藻泥；S3、将蓝藻泥送入桨叶干燥机和/或闪蒸干燥机进行干燥处理，以制得蓝藻粉。本发明所公开的蓝藻粉的制备方法，实现了对不同蓝藻浓度的水体进行蓝藻粉的制备，解决了传统采用传统带式压滤干燥设备、板框式压滤设备、通风干燥设备等，其效果不佳的技术缺陷，大大提高了从富含蓝藻的水体中提取蓝藻粉的制备效率。
【IPC分类】C12N1/06, C12R1/01
【公开号】CN105039160
【申请号】CN201510379928
【发明人】胡明明, 张小龙, 孙阳, 胡航宇
【申请人】无锡德林海藻水分离技术发展有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月1日