一种利用餐厨三相水制备的液相反硝化碳源及其制备方法与流程

本发明涉及固体废物无害化处理，具体领域为一种利用餐厨三相水制备的液相反硝化碳源及其制备方法。

背景技术：

1、餐厨垃圾为餐饮垃圾与厨余垃圾的总称，餐厨三相水为餐厨垃圾收集转运处理过程中产生的高浓度有机废水，并经过三相离心机脱油所剩余的水相，餐厨三相水产量大、组分复杂，具有“资源性”和“危害性”的双重属性。餐厨三相水主要由糖类、蛋白质、无机盐和纤维素等成分组成，其中碳水化合物约占20％~30％，蛋白质占5％~10％，而且含有铁、磷、钾、镁等微量元素，具有微生物生长所需要的丰富的营养物质，资源属性明显。

2、随着经济发展和人口增长，餐厨垃圾产生量与日俱增，这些有机物质在水体中分解产生恶臭气体，对周边居民的生活环境带来严重影响，也影响了水生生物的生存和生态平衡。其次，餐厨三相水的排放和处理也给社会经济带来了巨大压力和负担。大量的沥水排放导致污水处理厂的处理负荷增加，增加了运营成本，影响了可持续发展。

3、在污水的生物降解过程中，有机物被微生物氧化分解为二氧化碳和水，并释放出能量。这种生物降解过程需要外部供应足够的碳源来维持微生物的生长和代谢。进而污水需要满足一定的碳氮比，当污水中的碳源不足时，可能导致微生物活动受限，降解效率降低，甚至导致处理系统的崩溃。常用的液体碳源如甲醇、乙醇、乙酸等在运行中存在投加量控制难、成本高、运行复杂等问题，而采用复合碳源将极大的降低运行成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用餐厨三相水制备的液相反硝化碳源及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，包括以下步骤：

4、（1）待处理的高浓度餐厨三相水收集后进入进料缓冲罐预处理；

5、（2）缓冲罐中的物料预处理完成并到达适宜温度后进入发酵罐进行发酵；

6、（3）发酵完成的发酵液，进入膜过滤系统进行除杂，得到渗透液和浓缩杂质，渗透液输送到碳源出料暂存池用于外运液相碳源。

7、进一步的，所述步骤（1）中，餐厨三相水为餐厨垃圾或收集的餐厨渗滤液经三相离心机除油后的高浓度有机水相。

8、进一步的，所述步骤（1）中，缓冲罐为存放餐厨三相水和反冲洗液并带有控温系统和药剂投加口的容器。

9、进一步的，所述步骤（1）中，预处理工艺为加入0.08~0.12g naoh/g vs沥水（挥发性固体沥水），并保持12h。

10、进一步的，所述步骤（2）中，适宜温度为35~40℃。

11、进一步的，所述步骤（2）中，发酵罐中应提前加入驯化好的污泥，发酵条件为温度35~40℃，do<1mg/l，搅拌方式为搅拌30~40min、间歇20~30min，搅拌速度为120rmp~200rmp，初始ph控制在5.5~6.5。

12、其中，所述污泥的驯化方法为，从成熟厌氧发酵处理环节中取得厌氧污泥或沼渣，剔除掉大颗粒后，加水洗涤沉淀，去掉上清液，重新加水调节ts到40 g/l，以37℃、120 rmp条件孵育1个月。

13、进一步的，所述步骤（3）中，每天从发酵罐中排出1/3~1/4的物料进入膜过滤系统，其中总cod可达到15万左右，可溶性cod为5~8万，并从缓冲罐中补充1/3~1/4的浆料进入发酵罐。

14、进一步的，所述步骤（3）中，膜过滤系统由依次设置的孔径300微米、100微米、10微米、0.45微米的膜过滤组件组成，并具有反冲洗功能。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、针对污水处理碳源成本高、三相水处理困难的问题，本发明提供了一种利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，利用餐厨三相水作为基质材料，经过厌氧发酵、膜系统过滤得到了高cod、高有机酸含量的液态优质碳源。经过预处理和添加带有适宜菌群的污泥，促进了有机物的水解和酸化，将有机物转化成小分子酸和醇类，方便微生物利用；经过膜处理，将体系中的难溶物质过滤出体系外，在经过压缩送到焚烧厂焚烧处理最有效的进行资源利用。同时，本发明的生产工艺流程简单，易于操作实现，成品容易控制，相对于常规液态碳源成本较低、生物可利用性能好，具有良好的推广应用前景。

技术特征：

1.一种利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，餐厨三相水为餐厨垃圾或收集的餐厨渗滤液经三相离心机除油后的高浓度有机水相。

3.根据权利要求1所述的利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，缓冲罐为存放餐厨三相水和反冲洗液并带有控温系统和药剂投加口的容器。

4.根据权利要求1所述的利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，预处理工艺为加入0.08~0.12g naoh/g vs沥水，并保持12h。

5.根据权利要求1所述的利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，适宜温度为35~40℃。

6.根据权利要求1所述的利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，发酵罐中应提前加入驯化好的污泥，发酵条件为温度35~40℃，do<1mg/l，搅拌方式为搅拌30~40min、间歇20~30min，搅拌速度为120rmp~200rmp，初始ph控制在5.5~6.5。

7.根据权利要求6所述的利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，其特征在于：所述污泥的驯化方法为，从成熟厌氧发酵处理环节中取得厌氧污泥或沼渣，剔除掉大颗粒后，加水洗涤沉淀，去掉上清液，重新加水调节ts到40 g/l，以37℃、120 rmp条件孵育1个月。

8.根据权利要求1所述的利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，每天从发酵罐中排出1/3~1/4的物料进入膜过滤系统，并从缓冲罐中补充1/3~1/4的浆料进入发酵罐。

9.根据权利要求1所述的利用餐厨三相水制备液相反硝化碳源的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，膜过滤系统由依次设置的孔径300微米、100微米、10微米、0.45微米的膜过滤组件组成，并具有反冲洗功能。

10.权利要求1-9任一项所述方法制备得到的液相反硝化碳源。

技术总结本发明涉及固体废物无害化处理技术领域，尤其是一种利用餐厨三相水制备的液相反硝化碳源及其制备方法，利用餐厨三相水作为基质材料，经过厌氧发酵、膜系统过滤得到了高COD、高有机酸含量的液态优质碳源。本发明方法经过厌氧发酵，促进了有机物的水解酸化，将有机物转化成小分子酸和醇类，方便微生物利用；经过膜处理，将体系中的难溶物质过滤出体系外，在经过压缩送到焚烧厂焚烧处理最有效的进行资源利用。同时，本发明的生产工艺流程简单，易于操作实现，成品容易控制，相对于常规液态碳源成本较低、生物可利用性能好，具有良好的推广应用前景。技术研发人员：陈卫华,孙金浩,谢冰,吴健,崔玉雪,田弘毅受保护的技术使用者：上海黎明资源再利用有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11