一种上岸绿潮藻应急快速减量化的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保技术领域，具体地说是一种上岸绿潮藻应急快速减量化的方法。
【背景技术】
[0002]绿潮是海洋大型藻爆发性生长聚集形成的藻华现象。绿潮频繁暴发是近年来困扰沿海城市的一大海洋生态灾害。绿潮藻漂移至近岸水域或堆积在沙滩上，如果处理不及时就会很快腐烂。绿潮藻体腐败产生恶臭气体、污染环境、影响市容和当地旅游业、破坏海岸景观，对潮间带生态系统也可能导致损害。但对于大规模漂浮聚集的绿潮而言，其处理成本巨大。因此，关于上岸绿潮藻的应急处置是一个困扰海岸带地区的难题。
[0003]目前上岸绿潮藻的处置方法主要借鉴了城市生活固废的处置方法，主要包括掩埋、发酵产甲烷或烘干脱水。这三种方法均存在一些的技术。掩埋法操作简单，但需要选择合适的掩埋场地。掩埋场地选择不好，就会造成二次污染。同时掩埋场用于掩埋绿潮藻的同时又会抢夺挤占城市垃圾的备用填埋场，直接影响城市的可持续发展。再次，掩埋场地多离绿潮藻堆积地较远，运送绿潮藻去垃圾填埋场的过程又会消耗大量人力物力。发酵产甲烷处置方法的技术瓶颈是用于发酵的绿潮藻生物质的无法持续供应。因为绿潮藻上岸堆积仅是一个在每年的特定月份发生的概率性事件。而且该处置方法基建费用高，厌氧反应器启动慢，用于绿潮藻处置时容易陷入先期投入大量资金，而处置装置运行起来却只能靠绿潮“吃饭”，每年的大部分时间反应器处于停工阶段，而一旦有绿潮藻上岸堆积时，反应器又需要较长的启动稳定阶段方可正式用于处理绿潮藻。烘干脱水处理法的技术难题在于新鲜绿潮藻含水量大，烘干过程时间长且消耗大量能源。其次，烘干后的绿潮藻的处置也是难题。另外绿潮藻打捞上岸后要经过长距离运输到专门的烘干处理厂，该过程有消耗大量能源。因此，需要开发新型高效的上岸绿潮藻的快速应急减量化处置技术。
[0004]经过对现有技术文献的检索发现，Zhou等发表在Energy Fuel，2010，24:4054 -406 上发表的 “Hydrothermal liquefact1n of macroalgae Enteromorpha proliferato b1-oil”一文中，采用水热液化工艺，在220-320°C的水热条件下将浒苔转化为生物油。Xu 等发表在 Fuel Processing Technology, 2015，130:268 - 274 上发表的 “Hydrothermalprocessing of macroalgae for producing crude b1-oil，，一文中，提到在 250-39CTC的水热条件下，将浒苔转化为生物油。黄付彬等在《中国海洋大学学报》，2013，43(4):67-72上发表的“浒苔水热液化分解过程研究” 一文中，提到采用200-300°C的水热条件，经过10-60min，将浒苔转化为生物油。但是到目前为止，浒苔水热反应热主要用于生产生物油，对水热反应用于绿潮藻浒苔的快速减量化处置未见报道。这些报道所采用的水热反应温度偏高，而非低于200°C的低温水热反应，能耗偏大，操作安全性不高。并且，水热反应前，绿潮藻浒苔均经过了烘干脱水干燥的前处理过程，而非直接对高含水率的浒苔鲜样进行处置。目前，尚未有直接应用浒苔鲜样作为水热反应物料的报道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种上岸绿潮藻的应急快速减量化的方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采用技术方案为:
[0007]—种上岸绿潮藻的应急快速减量化的方法，将获得的鲜样绿潮藻在178_198°C下水热反应70-120min，使绿潮藻得以减量化。
[0008]所述水热反应后减量化产物进行后续处置。具体是，水热反应结束，收集残存于反应釜底部的减量化产物，进行后续处置，用于提高土壤作物的产量。将得到的水热反应产物混合到土壤中，可以提高某些土壤作物的产量。如对草坪草(早熟禾和马尼拉)的生物量可以提尚10%左右。
[0009]所述鲜样绿潮藻为绿潮爆发海域直接打捞绿潮藻、上岸堆积的绿潮藻或经压榨机压榨的绿潮藻。其中，将新鲜浒苔藻体预先经过简单的吸水处理(滤纸吸取表面水分)，以减少水分含量，可提高最后的水热反应产物终产物含量。
[0010]所述绿潮藻为绿潮藻浒苔和/或孔石莼。
[0011]本发明所具有优点:
[0012]本发明是通过温和水热反应，使打捞上新鲜绿潮藻经处理后从打捞后到制备出性质稳定的黑色固体重量减少50-60倍，体积减少30倍左右，快速实现上岸堆积绿潮藻的应急快速减量化，从而利于后续的处置；具体:
[0013]I)有效克服上岸绿潮藻的应急处置所面临的多种技术难题，先期投资基建费用低廉、能够根据绿潮藻的堆积地点和时间，快速应急架设反应器，启动减量化反应；
[0014]2)通过本发明减量方法可就地大幅减少上岸绿潮藻的体积和重量，大幅削减了上岸绿潮藻的应急处置工作量，而所得减量化产物性质稳定，属于多用途的环境友好性材料，利于后续处置。
[0015]3)本发明减量方法采用水热反应处理生物质鲜样，直接应用绿潮藻鲜样作为水热反应物料，去除了以往绿潮藻如浒苔的水热反应处理前需要预先烘干的步骤，同时水热反应体系温度低于200°C，属于低温水热反应，从而减少了能耗，同时保证了应用水热反应对绿潮藻减量化处置的可操作性和安全性。
【具体实施方式】
[0016]下面通过实施例对本发明进一步说明，然而本发明并不局限于以下实施例。
[0017]实施例1
[0018]于青岛第一海水浴场现场打捞绿潮浒苔，将打捞出的浒苔(含水率高达95%以上)直接放入水热反应釜，178°C快速水热反应120min，使浒苔从打捞后到反应后制备出的产物重量减少59倍，体积减少约30倍，从而利于后续的处置。水热反应结束，黑色固体的产率仅为1.7%，与16h的长时间水热反应对照黑色固体产率1.6%相当。可见本发明短时间减量化处置鲜样绿潮藻的方法具有可靠性。
[0019]实施例2
[0020]于烟台金沙滩浴场现场打捞绿潮孔石莼，将打捞出的孔石莼(含水率高达95%以上)直接放入水热反应爸，183°C快速水热反应lOOmin，使绿潮孔石药从打捞后到减量化后重量减少50倍。
[0021]实施例3
[0022]于青岛第一海水浴场沙滩采集岸边堆积的绿潮浒苔，该浒苔生物质在现场经过了晾晒含水率在80%左右，将该绿潮浒苔鲜样直接放入水入反应釜，188°C快速水热反应lOOmin，水热反应结束，黑色固体的产率仅为打捞浒苔鲜重的1.9%，可见本发明方法短时间内快速水热反应减量化处置经过自然晾晒的打捞上岸绿潮藻的可靠性。
[0023]实施例4
[0024]于青岛团岛采集绿潮浒苔，该浒苔生物质在现场应用压榨机将打捞浒苔的水分降低至50-60%，将该绿潮浒苔鲜样直接放入水热反应釜，198°C快速水热反应70min，水热反应结束，黑色固体的产率仅为打捞浒苔鲜重的2.0%，从而证明本技术发明短时间内快速水热反应减量化处置经过压榨脱水处理的绿潮藻的可靠性。
[0025]将上述各实施例水热反应产物按照10 (wt) %的添加量混合到土壤中，可以提高某些土壤作物(草坪草)的产量。如:与未添加水热反应产物的草坪草对照组(早熟禾和马尼拉)相比，添加该种水热反应产物的实验组，早熟禾和马尼拉的生物量分别提高了 10.4%和 11.
【主权项】
1.一种上岸绿潮藻的应急快速减量化的方法，其特征在于:将获得的鲜样绿潮藻在178-198°C下水热反应70-120min，使绿潮藻得以减量化。2.按权利要求1所述的上岸绿潮藻的应急快速减量化的方法，其特征在于:所述水热反应后减量化产物进行后续处置。3.按权利要求1所述的上岸绿潮藻的应急快速减量化的方法，其特征在于:所述鲜样绿潮藻为绿潮爆发海域直接打捞绿潮藻、上岸堆积的绿潮藻或经压榨机压榨的绿潮藻。4.按权利要求1所述的上岸绿潮藻的应急快速减量化的方法，其特征在于:所述绿潮藻为绿潮藻浒苔和/或孔石莼。
【专利摘要】本发明涉及环保技术领域,具体地说是一种上岸绿潮藻应急快速减量化的方法。将获得的鲜样绿潮藻在178-198℃下水热反应70-120min，使绿潮藻得以减量化。水热反应结束，收集残存于反应釜底部的黑色固体，进行后续处置，可以用于提高某些土壤作物的产量。
【IPC分类】B09B3/00
【公开号】CN105080939
【申请号】CN201510562320
【发明人】吕剑, 刘青, 丁宜强
【申请人】中国科学院烟台海岸带研究所
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月7日