餐厨垃圾发酵液在污水处理中的应用制造技术

本发明专利技术属于污水处理技术领域，具体涉及一种由餐厨垃圾经复合菌剂水解而得的餐厨垃圾发酵液在污水处理中的应用，所述复合菌剂包括解淀粉芽孢杆菌BS‑P21、枯草芽孢杆菌BS‑S7、解淀粉芽孢杆菌MI‑C4和嗜麦芽寡养单胞菌MI‑A13；其中，解淀粉芽孢杆菌BS‑P21保藏编号CGMCC No.20541；枯草芽孢杆菌BS‑S7保藏编号CGMCC No.20543；解淀粉芽孢杆菌MI‑C4保藏编号CGMCC No.20542；嗜麦芽寡养单胞菌MI‑A13保藏编号CGMCC No.20545。本发明专利技术能够有效处理污水，对污水中氮、磷和化学需氧量COD的处理效果显著。

【技术实现步骤摘要】
餐厨垃圾发酵液在污水处理中的应用
本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种餐厨垃圾发酵液在污水处理中的应用。
技术介绍
氮污染物是废水中主要的组分之一，未经处理直接排放到天然水体中会造成严重的生态问题和人类健康危害(“废水处理脱氮自调节模式”，潘建新，华南理工大学博士学位论文，2018年，摘要第1段第1-2行，公开日2018年12月31日)。生物反硝化是处理亚硝酸盐和硝酸盐污染污水的有效方法，但要实现完全反硝化，需要满足以下条件：进水碳氮比(C/N)≥13，进水化学需氧量/氮比(COD/N)≥15，然而废水的C/N比通常达不到以上要求，因此，氮的去除效果易受到有机碳的限制。在污水处理厂生物脱氮过程中，往往需要向污水中加入充足的有机碳源，才能达到完全脱氮的目的。目前，许多商业污水处理厂普遍采用乙醇、乙酸盐、甲醇等来提高脱氮效率。由于甲醇成本低廉，一直以来是最常被使用的外部碳源，然而，其易导致甲醇反硝化系统启动缓慢。乙醇和乙酸盐虽然能够立即改善反硝化反应，但成本相对较高。近年来，人们已经研发出许多可用于反硝化的其他碳源，如粗糖浆，冰淇淋生产或甜菜糖加工产生的工业废水及麦草和植物修剪等固体碳源。然而，采用这些碳源进行污水处理，预处理工艺复杂且耗时较长，且大多处于实验室水平，无法实现产业化。在餐厨垃圾生物转化过程中，复杂有机物在微生物的作用下转化为有机单体后，可发酵生成各类小分子物质，如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸。研究表明，挥发性脂肪酸作为污水处理过程中反硝化菌的碳源，能够显著提高脱氮效率，增加微生物多样性。据报道，污水处理厂仅通过污泥发酵所产生的挥发性脂肪酸，即可实现高达65％的废水处理所需能源自给，而餐厨垃圾中的蛋白质、碳水化合物和脂肪类等物质较剩余污泥而言具有更好的生物降解性，有利于各种微生物快速繁殖。因此，利用餐厨垃圾发酵液处理污水具有一定可行性。如公开号为CN103833133A的专利文献公开了一种基于餐厨垃圾水解酸化液处理生活污水的方法，包括以下步骤：第一步，将餐厨垃圾在35℃、pH为6、含固率为100g/L的条件下加入厌氧产甲烷污泥进行水解发酵，餐厨垃圾与厌氧产甲烷污泥的体积比为15:4，发酵过后的餐厨垃圾经过离心分离装置得到富含乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和乙醇的挥发性脂肪酸的水解酸化液；第二步，在序批式SBR反应器中加入反硝化污泥，维持污泥浓度为2000mg/L，并加入反应器体积一半量的生活污水，此时反应器污水中的总氮浓度低于36mg/L，连续曝气16小时；第三步，停止曝气后，水体中氨氮转化为硝酸氮，测量水体中硝酸氮浓度，并在水中加入餐厨垃圾水解酸化液作碳源，调节COD/NO3-N比至6，反应开始时将pH调至7-8，温度为25℃；第四步，进行反硝化反应，经过6小时后，反应器出水硝酸氮低于0.2mg/L、亚硝氮低于0.05mg/L、氨氮低于3.0mg/L、COD低于50mg/L，符合排放要求利用餐厨垃圾水解酸化液进行污水处理。采用该方案处理污水，能够有效去除生活污水中的氨氮、总氮与COD，反应经过6小时后可达到1级A的出水标准。但其前期步骤繁琐，需要对污水提前曝气16h，且需在运行过程中调节COD/NO3-N及pH，在实际污水处理厂运行时增加了运行成本和工艺复杂性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种由餐厨垃圾经复合菌剂水解而得的餐厨垃圾发酵液在污水处理中的更为简便的应用方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：由餐厨垃圾经复合菌剂水解而得的餐厨垃圾发酵液在污水处理中的应用，所述复合菌剂包括解淀粉芽孢杆菌BS-P21、枯草芽孢杆菌BS-S7、解淀粉芽孢杆菌MI-C4和嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13；其中，解淀粉芽孢杆菌BS-P21保藏编号CGMCCNo.20541；枯草芽孢杆菌BS-S7保藏编号CGMCCNo.20543；解淀粉芽孢杆菌MI-C4保藏编号CGMCCNo.20542；嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13保藏编号CGMCCNo.20545。其中，解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)BS-P21已于2020年08月24日在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)保藏，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号CGMCCNo.20541。枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)BS-S7已于2020年08月24日在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)保藏，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号CGMCCNo.20543。解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)MI-C4已于2020年08月24日在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)保藏，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号CGMCCNo.20542。嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonasmaltophilia)MI-A13已于2020年08月24日在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)保藏，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号CGMCCNo.20545。进一步，所述餐厨垃圾发酵液的用量为污水体积的0.01％-2％。进一步，所述复合菌剂的用量为餐厨垃圾质量的0.1％-10％。进一步，解淀粉芽孢杆菌BS-P21、枯草芽孢杆菌BS-S7、解淀粉芽孢杆菌MI-C4和嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13的OD600比为1-10:1-10:1-10:1-10。进一步，所述水解是指于15-35℃、20-180r/min条件下水解。本专利技术的目的之二在于保护污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将解淀粉芽孢杆菌BS-P21、枯草芽孢杆菌BS-S7、解淀粉芽孢杆菌MI-C4和嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13混合后接种于餐厨垃圾，随后进行水解得到餐厨垃圾发酵液；随后向污水与污泥混合物中加入餐厨垃圾发酵液进行处理。进一步，所述处理是指与曝气条件下进行处理。本专利技术的目的还在于保护由餐厨垃圾经复合菌剂水解而得的餐厨垃圾发酵液在污泥处理中的应用，所述复合菌剂包括解淀粉芽孢杆菌BS-P21、枯草芽孢杆菌BS-S7、解淀粉芽孢杆菌MI-C4和嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13；其中，解淀粉芽孢杆菌BS-P21保藏编号CGMCCNo.20541；枯草芽孢杆菌BS-S7保藏编号CGMCCNo.20543；解淀粉芽孢杆菌MI-C4保藏编号CGMCCNo.20542；嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13保藏编号CGMCCNo.20545。本专利技术的有益效果在于：本专利技术能够替代葡萄糖有效处理污水，对污水中氮、磷和化学需氧量COD的处理效果显著。本专利技术能够实现餐厨垃圾的资源化利用。本专利技术能够降解污泥中的有机物，实现污泥减量。本专利技术的适用范围广，不受餐厨垃圾来源的限制。本专利技术的方法便捷，全程无需调节C/N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.由餐厨垃圾经复合菌剂水解而得的餐厨垃圾发酵液在污水处理中的应用，所述复合菌剂包括解淀粉芽孢杆菌BS-P21、枯草芽孢杆菌BS-S7、解淀粉芽孢杆菌MI-C4和嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13；其中，解淀粉芽孢杆菌BS-P21保藏编号CGMCC No.20541；枯草芽孢杆菌BS-S7保藏编号CGMCC No.20543；解淀粉芽孢杆菌MI-C4保藏编号CGMCC No.20542；嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13保藏编号CGMCC No. 20545。/n

【技术特征摘要】
1.由餐厨垃圾经复合菌剂水解而得的餐厨垃圾发酵液在污水处理中的应用，所述复合菌剂包括解淀粉芽孢杆菌BS-P21、枯草芽孢杆菌BS-S7、解淀粉芽孢杆菌MI-C4和嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13；其中，解淀粉芽孢杆菌BS-P21保藏编号CGMCCNo.20541；枯草芽孢杆菌BS-S7保藏编号CGMCCNo.20543；解淀粉芽孢杆菌MI-C4保藏编号CGMCCNo.20542；嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13保藏编号CGMCCNo.20545。


2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述餐厨垃圾发酵液的用量为污水体积的0.01％-2％。


3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述复合菌剂的用量为餐厨垃圾质量的0.1％-10％。


4.如权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，解淀粉芽孢杆菌BS-P21、枯草芽孢杆菌BS-S7、解淀粉芽孢杆菌MI-C4和嗜麦芽寡养单胞菌MI-A13的OD600比为1-10:1-10:1-10:1-10。


5.如权利要求1-4任...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振轮，桂许维，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50