[發明專利]一種通過鳥糞石沉淀處理廚余垃圾發酵液的方法

在審

• 申請號: 201710753843.2
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107723241A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 程艷玲;田朝玉;葉曉;張恩祥;于水波;王晚晴;華威;孫少倩;武雙
• 申請（專利權）人: 北京聯合大學
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 劉茵

技術領域

本發明涉及利用污水培養微藻方法，具體涉及鳥糞石沉淀方法處理餐廚垃圾 發酵液并利用發酵液培養微藻的方法。

背景技術

餐廚垃圾是指餐廳、賓館、家庭等場所在加工或消費食物過程之中產生的殘 羹剩飯、過期食品、下腳料、廢料等，其特點是水分高、有機物含量高、易腐敗， 因此餐廚垃圾需要妥善處理，否則，極易污染環境，影響人們的健康生活。我國 是餐飲大國，但同時我國人民在餐桌上的浪費現象也十分嚴重。據調查，我國每 年產生的餐廚垃圾在9000萬噸以上，浪費的食物蛋白質高達800萬噸，相當于2.6 億人一年的所需量。此外，我國的餐廚垃圾在城市生活垃圾中的比例較大，一些 大型城市中餐廚垃圾所占比例高達57％，說明餐廚垃圾已成為我國的主要的垃圾 來源之一。

關于餐廚垃圾的再利用，目前國內更多采用的是厭氧發酵法。餐廚垃圾的厭 氧發酵是指在無氧條件下，利用微生物的代謝作用將復雜有機物分解為小分子有 機物及無機物的過程。通過控制發酵條件和發酵程度可得到多種不同的產物，如 高熱值氣體和有機酸等。厭氧發酵技術由于采用發酵罐體密閉反應，可有效避免 惡臭氣體散逸，減少二次污染。

厭氧發酵法雖然有優點眾多，然而其缺點同樣不容忽視，那就是餐廚垃圾發 酵過程中會產生大量發酵液。這些發酵液就地消納利用有一定難度；遠距離輸送 能耗大、成本高；直接排放不但易使得氮、磷等營養元素的流失，又會造成二次 污染，因此這些發酵液污水仍需后續處理。

相比其它污水，厭氧發酵液中碳水平較低，而COD、BOD和氮水平均很高。 由于微生物的降解作用，發酵液中的氮主要以氨氮形式存在。目前，國內外處理 厭氧發酵液主要方式有：高成本的工廠化處理方式(如A/O工藝、SBR工藝)、低 成本的自然生態處理技術(如氧化塘系統)、資源化利用方式(如超濾、反滲透膜 技術)等。雖然上述各種方法對發酵液的凈化均有一定的效果，但是各種方法也 存在某些缺點，比如發酵液的處理效率和效果以及運行成本和效益等問題，特別 是忽視了對發酵液的資源化利用。因此開發低能耗、高效率、低成本的污水循環 處理新技術成為水污染控制和水資源再利用的迫切需求。

微藻是自然界中分布廣、種類多、數量龐大的微生物群之一，無論在海洋、 湖泊等水域，或在潮濕的土壤、樹干等處，幾乎只要有光和水分的地方就有微藻 生存。微藻具有對生長環境要求簡單、不受季節控制、生長周期短、土地占用少 等優點。然而過高的培養成本成為制約其產業化和降低其市場競爭性的因素之一。 藻類在生長繁殖過程中，可以利用水中的一些有機物作為碳源、氮源和硫源來進 行合成自身所需物質，所以藻類能降解農藥、有機氯、碳氫化合物、酚類等有機 化合物。利用污水進行微藻培養，一方面微藻能夠將污水中過多的富營養物質作 為營養源加以利用，有效降低污水中富營養物含量，起到凈化污水的作用；另一 方面，可將藻體作為生物質能源和化工工業的原料生產高附加值產品(如：生物 柴油、生物基化學品等)。

發明內容

本發明提供一種利用鳥糞石沉淀方法凈化餐廚垃圾發酵液，并利用生成的發 酵液培養微藻的方法。

為實現上述目的，本發明包括如下技術方案：

一種通過鳥糞石沉淀處理廚余垃圾發酵液的方法，該方法包括如下步驟：

I.將廚余垃圾發酵液的濃度調節為含NH₄-N 500～2000mg/L，pH為9～10；將 磷酸鹽和鎂鹽加入廚余垃圾發酵液中，NH₄-N與加入的PO₄^3-和Mg²⁺的摩爾比為 1∶(1.2～1.5)∶(1.2～1.5)，充分攪拌，然后室溫放置12～24h，鳥糞石沉淀析出；

II.將步驟I獲得的混合物過濾，收集鳥糞石沉淀并用水洗滌、烘干備用；

III.將步驟II獲得的濾液調節為pH 6～7，接種微藻，接種量為(3～4)×10⁶cells/mL，在室溫光照培養箱放置7～14d；獲得增量的微藻和凈化水。

如上所述的方法，優選地，所述磷酸鹽為Na₂HPO₄·12H₂O、NaH₂PO₄、Na₃PO₄、 KH₂PO₄和/或K₂HPO₄。