本发明专利技术公开一种农林废弃物协同生物蒸发处理餐厨垃圾的方法，属于固废资源化利用领域。在生物蒸发工艺的实际应用中，经济、易制备的膨胀剂和微生物载体是必不可少的；生物膜形成的生物质残渣不仅可以提供结构支撑和微生物源，还可以为生物蒸发过程贡献代谢热，实现生物质残渣的水分蒸发增强和协同处理。本发明专利技术首先制备了农林废弃物作为载体，再在其上培养附载生物膜，然后成功地将这些生物膜形成的生物质残渣作为膨化剂和微生物载体用于餐厨垃圾的生物蒸发。本发明专利技术不仅可以为生物蒸发工艺的大规模应用寻找经济、易制备的新型膨松剂和微生物载体，而且可以减少农林业废弃物的排放。放。
【技术实现步骤摘要】
一种农林废弃物协同生物蒸发处理餐厨垃圾的方法
[0001]本专利技术涉及一种农林废弃物协同生物蒸发处理餐厨垃圾的方法，属于固废资源化利用领域。
技术介绍
[0002]餐厨垃圾占了城市垃圾的绝大部分并引起了严重的全球问题，如果处理不当，极易造成水体、空气等环境污染，引起人类疾病的传播。生物蒸发是一种处理餐厨垃圾的新工艺，该技术利用好氧微生物降解有机物产生的代谢热对餐厨垃圾的水分进行蒸发，以达到有机物和水分的同步去除。在生物蒸发过程中，膨胀剂和微生物载体起到了至关重要的作用；膨胀剂可以调节餐厨垃圾生物蒸发堆体的含水率和自由孔隙率，同时也可以向堆体提供碳源以促进水分的蒸发。
[0003]生物干化污泥和生物膜海绵通常被用作生物蒸发过程的膨胀剂和微生物载体。生物干化污泥具有多孔、比表面积大、吸水和渗透性强的特性，但其制备周期长，蒸发过程容易产生恶臭；而聚氨酯海绵，价廉、质轻、多孔、比表面积大、支撑性能好、吸水渗透性强，已被广泛用作市政和工业废水处理中的生物膜载体，但天然不存在。因此，探索经济、易制备的膨胀剂和微生物载体是十分必要的。这是因为在生物蒸发过程中，如果代谢热仅来自废水中有机物的降解，则需要200gL
‑1的有机物浓度才能完全去除废水中所含的水。
[0004]农林废弃物是农林业收获或处理过程中的废弃部分，其储量丰富、价格低廉，由于其降解性而处理困难。随着清洁能源的普及，农林废弃物已失去了传统燃料的作用。但处理不当，会产生有毒有害气体污染环境。大多数农林废物的比表面积大且质量轻，木质纤维素形成的晶体结构具有强的支持能力。小粒径的农林废弃物还具有丰富的孔隙率，有利于传质，同时具有较好的吸水能力，可以像聚氨酯海绵一样用于表面生物膜的附着。将生物膜负载的农林废弃物用作膨胀剂和微生物载体进行生物蒸发处理，可以同时达到农林废弃物减量化排放的目的。农林废弃物不仅可以作为生物蒸发过程的膨胀剂和微生物载体，由于其丰富的有机组分，可以起到协同有机物降解的作用。
技术实现思路
[0005]针对农林废弃物的处理问题以及生物蒸发过程需要更经济的膨胀剂和微生物载体，本专利技术提供了一种以农林废弃物为膨胀剂和微生物载体协同进行生物蒸发的方法，以减少农林废弃物的排放，推广生物蒸发的实用范围，为找寻新的膨胀剂和微生物载体奠定基础。
[0006]本专利技术的
技术实现思路
包括如下步骤：
[0007](1)农林废弃物的预处理：将收集的农林废弃物分别切碎并筛分至3
‑
4mm。
[0008](2)餐厨垃圾的制备：将收集的餐厨垃圾剔除骨头等硬质垃圾，使用搅拌机搅拌至糊状。
[0009](3)农林废弃物的挂膜培养：在培养生物膜农林废弃物反应器的底部固定曝气盘；
将农林废弃物加入反应器，接着向反应器里接种混合液挥发性悬浮固体浓度为300
‑
400mg/L的活性污泥(接种的量没有严格要求，接种即可)，加入合成废水至恰好淹没农林废弃物，以1
‑
2Lmin
‑1的速度向反应器内曝气，用蠕动泵以20
‑
30mLmin
‑1的流速向反应器底部连续注入合成废水，同时以相同的流速从反应器上部排出废水，连续培养3
‑
5天，直至农林废弃物表面形成生物膜；将农林废弃物从反应器取出，挤去水分。
[0010](4)将150
‑
200g餐厨垃圾与3.5
‑
4.5L脱水后的膨胀剂和微生物载体混合，以调节膨胀剂的初始体积负荷(6.2
‑
10.6gVS
FW
L
‑1)，然后将混合物添加至由聚丙乙烯泡沫制得得生物蒸发反应器。
[0011](5)生物蒸发过程中，反应器底部置曝气盘连续均匀曝气，通风速率为0.3
‑
0.5Lmin
‑1。
[0012](6)生物蒸发过程中，反应器由顶部接入一温度探头，连续记录反应器的温度；将反应器密闭直至堆体温度降为室温，反应结束。
[0013]优选的，本专利技术所述林废弃物的MC为60
‑
81％，VS为88
‑
99％。
[0014]优选的，本专利技术所述农林废弃物的木质纤维素含量为：63
‑
90％。
[0015]优选的，本专利技术所述餐厨垃圾的COD为180
‑
380gL
‑1，含水率为75
‑
85％，VS为93
‑
97％。
[0016]本专利技术所述废水为：COD大于20g/L的高浓度有机废水，如垃圾渗滤液、餐厨垃圾以及各类工业废水可用于本专利技术。
[0017]目前生物蒸发所采用的膨胀剂和微生物载体主要是生物干化污泥和聚氨酯海绵。生物干化污泥需要额外的生物干化步骤制得，而聚氨酯海绵是不是自然存在的，它的利用会产生新的环境污染；针对生物蒸发存在的这个问题，本专利技术提出了新的生物蒸发膨胀剂—农林废弃物；农林废弃物作为生物蒸发膨胀剂有以下优点：
[0018](1)农林废弃物普遍存在于自然界，并且其大量产生的亟待解决，本专利技术可以使农林废弃物达到减量化。
[0019](2)农林废弃物本身可降解，其作为膨胀剂和微生物载体进行生物蒸发过程中会自身降解一部分，产生代谢热，协同进行生物蒸发。
[0020](3)农林废弃物本身含有大量有机物，其作为膨胀剂和微生物载体可以使有机物含量低的废水也能通过生物蒸发处理；本专利技术通过寻找新的膨胀剂和微生物载体，实现了农林废弃物与有机废水的同步去除，是一项经济、环保的新专利技术。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。
[0022]实施例1
[0023]本实施例以小麦秸秆作为膨胀剂和微生物载体进行生物蒸发处理餐厨垃圾，具体包括以下步骤：
[0024](1)小麦秸秆的预处理：将收集的农林废弃物分别切碎并筛分至3
‑
4mm。
[0025](2)餐厨垃圾的制备：将收集的餐厨垃圾剔除骨头等硬质垃圾，使用搅拌机搅拌至糊状。
[0026](3)小麦秸秆的挂膜培养：用于生物膜小麦秸秆培养的有机玻璃反应器体积为18.84L(D＝200mm,H＝600mm,壁厚3mm)，在其底部固定曝气盘；将小麦秸秆加入反应器，接着向反应器里接种混合液挥发性悬浮固体浓度为400mg mg/L的活性污泥(2L)，加入废水至恰好淹没小麦秸秆，以2Lmin
‑1的速度向反应器内曝气，用蠕动泵以28mLmin
‑
1的流速向反应器底部连续注入合成废水，同时以相同的流速从反应器上部排出废水，连续培养4天，直至小麦秸秆表面形成生物膜；将小麦秸秆从反应器取出，挤去水分。
[0027](4)将155g餐厨垃圾与4.05L脱水后的膨胀剂和微生物载体混合，以调节膨胀剂的初始体积负荷(8.66gVS
FW
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种农林废弃物协同生物蒸发处理餐厨垃圾的方法，其特征在于：以生物膜农林废弃物为膨胀剂和微生物载体，具有包括一下步骤：(1)农林废弃物的挂膜培养：将收集的农林废弃物分别切碎并筛分至3
‑
4mm，将农林废弃物加入反应器，接着向反应器里接种活性污泥，加入废水至恰好淹没农林废弃物，以1
‑
2Lmin
‑1的速度向反应器内曝气，用蠕动泵以20
‑
30mL min
‑1的流速向反应器底部连续注入合成废水，同时以相同的流速从反应器上部排出废水，连续培养3
‑
5天，直至农林废弃物表面形成生物膜；将农林废弃物从反应器取出，挤去水分；(2)将餐厨垃圾与脱水后的膨胀剂和微生物载体混合，调节膨胀剂的初始体积负荷为6.2
‑
10.6g VS
FW L
‑1，然后将混合物添加至由聚丙乙烯泡沫制得得生物蒸发反应器。2.根据权利要求1所述农林废弃物协同生物蒸发处理餐厨垃圾的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨本芹，刘秋云，潘学军，刘艳梅，赵艳卿，黄天晓，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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