專利名稱:一種快速干燥藍(lán)藻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種快速干燥藍(lán)藻的方法，特別是一種藻華爆發(fā)期間將藍(lán)藻變害為寶的方法，屬于富營養(yǎng)化湖泊治理的技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
2007年太湖藍(lán)藻爆發(fā)，直接影響無錫市水廠供水，自來水為臭水，轟動全國。
而事實(shí)上，藍(lán)藻含有較高的蛋白質(zhì)(一般為20 50%)、較完備的氨基酸和多種維生素，因此可以利用藍(lán)藻提取多糖(中國專利公開號CN1563100)、Y-亞油酸(中國專利公開號CN1562943)、游離氨基酸(中國專利公開號CN101133778)及藻膽蛋白(中國專利公開號CN101343310 ；CN101560254)等。但是，在藍(lán)藻無害化處理和資源化利用過程中， 尤其是產(chǎn)業(yè)化開發(fā)過程中，遇到的最大問題之一就是藍(lán)藻含水量高、干燥困難，例如藻渣的含水率為97%以上。2007年藍(lán)藻爆發(fā)期間僅在太湖岸邊打撈藍(lán)藻，每天的打撈量就高達(dá)1000噸，甚至接近3000噸，如果在整個太湖打撈，每天的打撈量可能是目前的數(shù)倍，或者數(shù)十倍，因此如此巨大的處理量是很難找到合適的場所來處理如此多的藍(lán)藻的；而如果處理不當(dāng)，還會產(chǎn)生二次污染。除太湖外，巢湖、滇池等湖毎年也都數(shù)次爆發(fā)藍(lán)藻藻華，每天也有成千上萬噸藍(lán)藻需要處理。另外，藻華爆發(fā)期間，往往是氣溫較高的季節(jié)，打撈上來的藍(lán)藻，如果不快速脫水干燥處理，就會很快腐爛變質(zhì)，使得其利用價值急劇降低。
目前，日本第二大湖——霞浦湖經(jīng)常爆發(fā)藻類水華，該地區(qū)利用“水馬”藻類加工船，將藻類吸到船上，使用柴油將藻類蒸發(fā)干燥后與木屑混合成花卉基質(zhì)做肥料；在我國云南滇池，中國科學(xué)院水生生物研究所沈銀武等(中國專利公開號CN1492037)將獲得的藻泥主要是用干燥機(jī)干燥，再將藻泥涂在晾曬布上在塑料大棚內(nèi)晾掛曬干成藻塊；或放置在太陽下或蔭涼通風(fēng)處曬干或風(fēng)干；江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院(中國專利公開號CN101139123)采用化學(xué)絮凝-碟片式離心機(jī)，將打撈上來的太湖藍(lán)藻的含水率從95 97%降到86%;云南德林海生物科技有限公司(中國專利公開號101254364)利用臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)脫出藍(lán)藻漿中的水份。
綜上,現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)包括需要消耗較多柴油或電能,成本較高；或者干燥所需時間較長。因此現(xiàn)有技術(shù)中還沒有ー種大規(guī)模的低成本快速干燥藍(lán)藻方法、技術(shù)與設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目的是提供ー種快速干燥藍(lán)藻的方法，使得通過本發(fā)明所述的方法可以實(shí)現(xiàn)利用自然能將易腐難干的藍(lán)藻低成本快速干燥的技術(shù)效果。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在于
ー種快速干燥藍(lán)藻的方法，其特征在于包括以下步驟
(I)將打撈起來的藻漿進(jìn)行濃縮處理；
(2)將濃縮后的藍(lán)藻與載體混合攪勻；
(3)將混合物晾鋪于篩網(wǎng)上，晾鋪厚度0. 5 2. 0cm，夜晚或雨天在室內(nèi)自然干燥，白天移至室外風(fēng)吹與日曬干燥。
其中，本發(fā)明所述的步驟⑴中的濃縮處理的方法是選用80 120目(即孔徑
0.13 0. 22mm)的篩網(wǎng) 搖翻或振動篩濾，濃縮藻漿。
其中，所述的篩網(wǎng)是尼龍篩網(wǎng)或不銹鋼篩網(wǎng)。
本發(fā)明所述的步驟(2)中的載體是小麥秸桿碎片、油菜秸桿碎片、或松木屑；優(yōu)選小麥稻桿碎片。
其中，所述的步驟(2)中濃縮后的載體與藍(lán)藻混合的體積比為2 I 4 : I;優(yōu)選 8 3。
本發(fā)明所述的步驟(3)中的混合物晾鋪厚度是I. Ocm0
本發(fā)明所述的步驟(3)中的篩網(wǎng)是80 120目(即孔徑0. 13 0.22mm)的篩網(wǎng)；優(yōu)選100目(即孔徑0. 17mm)。
本發(fā)明所述的步驟(3)中的篩網(wǎng)是尼龍篩網(wǎng)或不銹鋼篩網(wǎng)。
本發(fā)明的有益效果在干
(I)藍(lán)藻為單細(xì)胞個體、群體或細(xì)胞成串排列成藻絲的絲狀體，不分枝、假分枝或真分枝。其細(xì)胞外具主要由肽多糖組成的胞壁，并往往有粘質(zhì)膠鞘或膠被包裏，因此很難干燥。本發(fā)明借助物理方法，通過小麥秸桿等碎片作為載體，極大提高藍(lán)藻了干燥比表面積；
(2)本發(fā)明利用自然干燥的方式對藍(lán)藻快速干燥，與目前國內(nèi)外利用化學(xué)或柴油電能相比，具有很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。在毎年藻華爆發(fā)期間，可以低成本快速干燥從太湖每天打撈的成千上萬噸藍(lán)藻，避免二次污染；同時可以將本發(fā)明得到的干燥藍(lán)藻制成新鮮藻粉，為藍(lán)藻的后續(xù)的深度開發(fā)利用提供基礎(chǔ)；
(3)藻華爆發(fā)期間，往往是氣溫較高的季節(jié)，新鮮的藻泥或藻漿即使存放在室內(nèi)也會散發(fā)腥臭，3天之后(存放在室外時間更短)，就會出現(xiàn)惡臭；當(dāng)藻泥與載體混合攪拌后，藻腥味消失，出現(xiàn)青草的芳香，即使在室內(nèi)鋪晾數(shù)日，也不會出現(xiàn)惡臭。試驗(yàn)表明，藍(lán)藻藻泥普通晾曬水分蒸發(fā)量速度平均50. 9g m_2 h'最高55. 5g m_2 IT1 ;而與小麥稻桿混合后形成的混合體干燥速度最大達(dá)到587. 2g m_2 h'提高達(dá)10倍，在太陽照射下，可實(shí)現(xiàn)2h內(nèi)完全干燥。夜晚或雨天在全在室內(nèi)自然干燥，2 4天也可完全干燥；白天移至室外風(fēng)吹與日曬，干燥速度更快，日曬2h即可完全干燥；干燥藻泥的速度0. 75kg ^nT2 Cf1 (陰雨天，全在室內(nèi)) 2. 25kg m_2 (T1 (睛天，白天室外)。


圖I是小麥秸桿碎片、油菜秸桿碎片及松木屑混合體平均干燥曲線具體實(shí)施方式
本發(fā)明所述的藻漿取自在無錫濱湖區(qū)黿頭渚藻華收集點(diǎn)，工作地選在國家野外臺站——“江蘇太湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站”，利用其儀器設(shè)備進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施例I
I、將打撈上來的藍(lán)藻藻漿，立即利用100目尼龍篩網(wǎng)進(jìn)行搖翻篩濾。
2、將藻漿過濾后的過濾物(藻泥)與小麥秸桿碎片載體(或干燥后的麥藻混合體)進(jìn)行攪拌混合，形成麥藻混合體(或新的麥藻混合體)，其中小麥秸桿碎片(或干燥后的麥藻混合體)與藍(lán)藻藻泥基本配比為體積比為8 3，井根據(jù)天氣狀況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；當(dāng)白天是睛朗天氣，適當(dāng)増加藻泥量，使小麥秸桿碎片與藍(lán)藻藻泥的體積比可調(diào)到為2 1，當(dāng)白天是陰雨天氣，適當(dāng)減少藻泥量，使小麥秸桿碎片與藍(lán)藻藻漿的體積比為4 I。
3、將上述麥藻混合體鋪晾于100目尼龍篩網(wǎng)干燥，其混合體厚度1cm。
4、本發(fā)明的效率
稱量試驗(yàn)體因水分蒸發(fā)導(dǎo)致其重量下降來求得該蒸發(fā)量，將此蒸發(fā)量與時間及有效蒸發(fā)面積的比值，求取単位面積的干燥速率。
為了比較藍(lán)藻普通晾曬與載體干燥速率，進(jìn)行如下試驗(yàn)
藍(lán)藻藻泥普通晾曬取400g經(jīng)100目尼龍篩網(wǎng)搖翻過濾藻泥，均勻地鋪放在大小為20cmX 28cm的托盤中，每組做3個平行。
載體法干燥小麥秸桿碎片與藻泥按照體積比8 3攪勻，取320g，平鋪于100目尼龍篩網(wǎng)上，其用于干燥的有效面積26cmX41cm ;每組做3個平行。
兩者結(jié)果見表1，藍(lán)藻藻泥普通晾曬水分蒸發(fā)量速度平均50. 9g m_2 h'最高55. 5g ra2 IT1 ;而與小麥稻桿稻桿碎片載體混合后形成的混合體干燥速度最大達(dá)到587. 2g HT2 h'提高達(dá) 10 倍。
表I藍(lán)藻藻漿普通晾曬與載體法干燥速率比較
項(xiàng)目普通驚日西載體干燥


(載體與藻泥體積比8:3 )
編號普I 普2 普3 載I 載2 載3
蒸發(fā)時間(h)9.32.0
有效蒸發(fā)面積20cm><28cm26cmx41cm
蒸發(fā)量(g)28.9 24.9 25.8 125.2 80.0 73.8
單位面積蒸發(fā)速率(g.m_2h_1)55.5 47.8 49.5 587.2 375.2 346.2
平均單位面積蒸發(fā)速率(g.m_2h_1)50.9436.2
最大單位面積蒸發(fā)速率(g.m-2h_1)55.5587.2
同理求得載體法藻泥干燥的速度變化范圍0. 75kg m_2 cf1 (陰雨天，全在室內(nèi)) 2. 25kg ra2 (T1 (睛天，白天室外)。”夜晚或雨天在全在室內(nèi)自然干燥，2 4天后，隨著蒸發(fā)時間的加長其重量不再下降即完全干燥；白天移至室外風(fēng)吹與日曬，干燥速度更快，日曬2h即可完全干燥。
實(shí)施例2
調(diào)研藍(lán)藻各打撈點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)打撈上來的藍(lán)藻主要是水，含水率大于95%，甚至超過99%，必須進(jìn)行前處理。要進(jìn)行有效的前處理，必須遴選濃縮藍(lán)藻篩網(wǎng)，因?yàn)榫W(wǎng)孔太小，很快被堵，很難過濾，而網(wǎng)孔太大，很多藻體就會從網(wǎng)孔逃走。為此，參照前人的研究(例如，沈銀武發(fā)明專利CN 1215166C)，選擇目數(shù)80(孔徑0. 216mm，下同)、100 (0. 173mm)、120(0. 130mm)、150(0. 108mm)尼龍篩網(wǎng)進(jìn)行比較試驗(yàn)。
將試驗(yàn)的尼龍篩網(wǎng)裁成等大(50cmX60cm),先分別放在托藍(lán)(26cmX32cm)上,然后與托藍(lán)一起安置在相配的托盤上；加藻漿前各部分進(jìn)行稱重(電子天平精度0. Ig);藻漿混勻后，加到各個試驗(yàn)篩網(wǎng)；加藻漿后，搖翻篩濾；再次稱量，求出藻漿初重及濾液重量，計(jì)算濾液的百分比(見表2)。孔徑越大，濾液百分比越高(例如，80目數(shù)篩網(wǎng)孔徑0.216mm，濾液百分比45.7%)，顯示越好過濾；反之，相反(例如，150目數(shù)篩網(wǎng)孔徑0. 108mm，濾液百分比20. 0% ),反映越難過濾。
對100目數(shù)篩網(wǎng)過濾量由171. Ig加大3倍到431. 6g，進(jìn)行搖翻篩濾重復(fù)試驗(yàn)，濾液百分比相近，約為40% (見表2)。
表2搖翻篩濾條件下不同孔徑尼龍篩網(wǎng)過濾藻漿效果
權(quán)利要求
1.ー種快速干燥藍(lán)藻的方法，其特征在于包括以下步驟 (1)將打撈起來的藻漿進(jìn)行濃縮處理； (2)將濃縮后的藍(lán)藻與載體混合攪勻；所述的載體是小麥秸桿碎片、油菜秸桿碎片、或松木屑；載體與濃縮后的藍(lán)藻混合的體積比為2:1 4:1 ; (3)將混合物晾鋪于篩網(wǎng)上，晾鋪厚度0.5 2. O cm，夜晚或雨天在室內(nèi)自然干燥，白天移至室外風(fēng)吹與日曬干燥。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的快速干燥藍(lán)藻的方法，其特征在于所述的步驟(I)中的濃縮處理的方法是選用80 120目的篩網(wǎng)搖翻或振動篩濾，濃縮藻漿。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的快速干燥藍(lán)藻的方法，其特征在于所述的篩網(wǎng)是尼龍篩網(wǎng)或不銹鋼篩網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的快速干燥藍(lán)藻的方法，其特征在于所述的步驟(2)中的載體是小麥秸桿碎片。
5.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的快速干燥藍(lán)藻的方法，其特征在于所述的步驟(2)中的載體與濃縮后的藍(lán)藻混合的體積比為8:3。
6.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的快速干燥藍(lán)藻的方法，其特征在于所述的步驟(3)中的混合物晾鋪厚度是I. 0 cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的快速干燥藍(lán)藻的方法，其特征在于所述的步驟(3)中的篩網(wǎng)是80 120目的篩網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的快速干燥藍(lán)藻的方法，其特征在于所述的步驟(3)中的篩網(wǎng)是尼龍篩網(wǎng)或不銹鋼篩網(wǎng)。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種快速干燥藍(lán)藻的方法，特別是一種藻華爆發(fā)期間將藍(lán)藻變害為寶的方法，屬于富營養(yǎng)化湖泊治理的技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明將打撈起來的藻漿進(jìn)行濃縮處理后與載體混合攪勻；將混合物晾鋪于篩網(wǎng)上，夜晚或雨天在室內(nèi)自然干燥，白天移至室外風(fēng)吹與日曬干燥，實(shí)現(xiàn)藍(lán)藻的快速干燥。通過本發(fā)明所述的方法可以實(shí)現(xiàn)利用自然能將易腐難干的藍(lán)藻低成本快速干燥的技術(shù)效果。
文檔編號C02F3/32GKCN102210476 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 201010601588
公開日2012年11月7日 申請日期2010年12月23日
發(fā)明者胡春華 申請人:中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan