一种回收利用餐厨垃圾处理后污水的方法及应用

技术领域

本发明属于生物发酵及环境工程领域，具体涉及一种回收利用餐厨垃圾处理后污水的方法及应用。

背景技术

农业灌溉水资源匮乏、餐厨垃圾等城市垃圾污染以及化肥农药的过度使用成为制约我国农业经济可持续发展和自然环境资源循环利用的重要因素。

由于我国人民的饮食习惯和很多大城市人口高度密集，每天产生大量的餐厨垃圾，其中经过压榨处理得到的油水混合物中的上层油脂类物质被分离并转化为生物柴油，而剩余的大部分浆状污水由于无机盐和有机质含量较高难以处理而被直接排放，既浪费了其中的大量有机营养物质，也污染了环境。因此我们需要更高效地循环利用餐厨垃圾，将富含各种营养物质且不含有害物质的高浓度餐厨垃圾污水转化并应用于生态农业，从而极大地减少化肥农药以及用于农业灌溉的水资源使用量。

发明内容

本发明目的是提供一种回收利用餐厨垃圾处理后污水的方法及应用。解淀粉芽孢杆菌、小球藻和酵母菌能够利用厨余污水中的碳水化合物、氨氮等营养物质，所需工艺简单，成本低，易于控制，菌株发酵性能稳定，污水转化利用率高，实现资源全利用，零排放。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种回收利用餐厨垃圾处理后污水的方法及应用，包括以下步骤：

步骤1)采用种子培养基培养解淀粉芽孢杆菌、小球藻和酵母菌制备发酵种子液，其中解淀粉芽孢杆菌培养温度为28℃，摇床转速160r/min，培养时间36h；小球藻培养温度为26℃，光照静置培养，培养时间5d；酵母藻培养温度为30℃，摇床转速180r/min，培养时间48h。

步骤2)餐厨垃圾污水经过二级处理并高温消毒制得种子液放大培养基，其中，所述餐厨垃圾污水是将餐厨垃圾进行破碎、压榨、撇油后得到的污水；其中，所述二级处理是将餐厨垃圾污水进行活性污泥、絮凝及沉淀处理后得到的相对澄清的污水。

步骤3)将步骤1)所述解淀粉芽孢杆菌、小球藻和酵母菌发酵种子液按10％的接种量

步骤4)将步骤3)所述解淀粉芽孢杆菌和小球藻放大种子液按10％的接种量接种至餐厨垃圾污水进行光照发酵，发酵过程温度为30℃，采用曝气池发酵，每间隔3小时曝气20分钟，50％氨水控制pH 7.0，通气量5L/min，发酵2-3天制得一阶处理污水。

步骤5)将步骤3)所述酵母菌放大种子液按10％的接种量接入步骤4)所述一阶处理污水继续光照发酵，发酵过程温度为30℃，采用曝气池发酵，每间隔24小时曝气30分钟，50％氨水控制pH 7.0，通气量5L/min，发酵3天制得二阶处理污水及其沉淀。

所述步骤2)中种子液放大培养基为餐厨垃圾污水经过二级处理并高温消毒制得，既节约了成本又提高了种子液后续处理效果。

所述步骤4)中污水一阶处理采用曝气池光照发酵，每间隔3小时曝气20分钟。

所述步骤5)中污水二阶处理采用曝气池光照发酵，每间隔24小时曝气30分钟。

一种回收利用餐厨垃圾处理后污水的方法及应用，经过发酵、沉淀后的上清液可用于浇灌农田。

由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果：本发明利用3种微生物顺序、协同处理餐厨垃圾污水，菌株生长能够吸收污水中的大部分有机物质，使发酵后液体BOD水平能够达到农田灌溉用水标准。采用种子放大培养方法，发酵种子生长迅速且最终菌密度较大，接种发酵培养基后菌体生长延滞期缩短，显著提高发酵效率。本发明的方法中种子液放大培养基和发酵培养基成本极低，无需添加糖、蛋白质、脂类、维生素、无机盐等营养元素，工艺控制简单，显著降低了污水处理及发酵成本并提高了餐厨垃圾污水回收利用率。此外，解淀粉芽孢杆菌、小球藻和酵母菌顺序、协同处理体系既发挥了各自的优势又可以相互促进生长，极大地提高污水处理效率。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明中的实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种回收利用餐厨垃圾处理后污水的方法及应用，具体步骤如下：

(1)采用种子培养基培养解淀粉芽孢杆菌、小球藻和酵母菌制备发酵种子液，解淀粉芽孢杆菌种子培养基的配方为：胰蛋白胨l0 g/L、酵母提取物5g/L、氯化钠10g/L。解淀粉芽孢杆菌种子培养温度为28℃，摇床转速160r/min，培养时间36h；小球藻的种子培养基配方为：葡萄糖10g/L，硝酸钾1.0g/L，磷酸二氢钠0.9g/L，磷酸氢二钠0.9g/L，硫酸镁0.3g/L，氯化钙0.02g/L，硫酸亚铁0.01g/L，硫酸锌0.0003g/L，硫酸锰0.0002g/L，氯化铵0.5g/L；小球藻培养温度为26℃，光照静置培养，培养时间5d。酵母菌种子培养基的配方为：胰蛋白胨20g/L、酵母提取物10g/L、葡萄糖20g/L。酵母菌种子培养温度为30℃，摇床转速180r/min，培养时间48h。

(2)餐厨垃圾污水经过二级处理并高温消毒制得种子液放大培养基，然后分别将解淀粉芽孢杆菌、小球藻和酵母菌接入放大培养基培养，分别培养2天、5天、2天，制得放大种子液。

(3)将解淀粉芽孢杆菌和小球藻放大种子液按10％的接种量接种至餐厨垃圾污水进行光照发酵，发酵过程温度为30℃，采用曝气池发酵，每间隔3小时曝气20分钟，50％氨水控制pH 7.0，通气量5L/min，发酵2-3天制得一阶处理污水。

(4)将酵母菌放大种子液按10％的接种量接入一阶处理污水继续光照发酵，发酵过程温度为30℃，采用曝气池发酵，每间隔24小时曝气30分钟，50％氨水控制pH 7.0，通气量5L/min，发酵3天制得二阶处理污水及其沉淀。

发酵完醪液含有大量有益活菌，能够促进植物生长，同时对植物病害有很好的防治作用，提高植物产量，还能改良土壤，增进肥力。

对照例1

(1)采用种子培养基培养解淀粉芽孢杆菌制备发酵种子液，种子培养基的配方为：胰蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、氯化钠10g/L。解淀粉芽孢杆菌种子培养过程采用普通250mL三角瓶，培养温度为33℃，摇床转速180r/min，培养时间24h。

(2)将解淀粉芽孢杆菌发酵种子液按5％的接种量接种至发酵培养基进行发酵，发酵培养基为餐厨垃圾处理后污水，其中，所述餐厨垃圾处理后污水是将餐厨垃圾进行破碎、压榨、撇油后得到的污水；采用曝气池发酵，温度为35℃，50％氨水控制pH 7.0，通气采用压缩空气，通气量5L/min，发酵一天结束，制得发酵液即为液体有机肥。

结果分析：

通过实施例1与对照例1的对比可以看出，实施例1所用发酵菌株为解淀粉芽孢杆菌、小球藻和酵母菌，净化处理污水的效果更好，处理后可直接用于农业灌溉。其中小球藻光照培养合成纤维素等多糖类生物质，而解淀粉芽孢杆菌可以产生纤维素酶，纤维素酶作用于纤维素产生葡萄糖，随后加入酵母菌，酵母菌利用纤维素酶作用产生的葡萄糖大量生长，酵母菌代谢产生的CO

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。