[发明专利]一种综合利用厨余垃圾发酵液培养微藻的方法

说明书

一种综合利用厨余垃圾发酵液培养微藻的方法：将厨余垃圾发酵液的浓度调节为含NH₄‑N 500～2500mg/L，pH9～10；将磷酸盐和镁盐加入厨余垃圾发酵液中，NH₄‑N、PO₄^3‑和Mg²⁺的摩尔比为1∶(1.2～1.5)∶(1.2～1.5)，搅拌，室温放置12～24h，鸟粪石沉淀析出；混合物过滤，收集鸟粪石沉淀洗涤、烘干；将滤液调节为pH6～7，接种微藻，接种量为(3～4)×10⁶cells/mL，室温光照培养获得增量的微藻和净化水。鸟粪石可作为微藻培养基的组分再利用。该方法既可以降低污水中氮、磷、COD等主要污染物，又可利用发酵液中的营养收获高经济价值的微藻生物质。

技术领域

本发明涉及利用污水培养微藻方法，具体涉及鸟粪石沉淀方法处理餐厨垃圾发酵液并利用鸟粪石和发酵液培养微藻的方法。

背景技术

餐厨垃圾是指餐厅、宾馆、家庭等场所在加工或消费食物过程之中产生的残羹剩饭、过期食品、下脚料、废料等，其特点是水分高、有机物含量高、易腐败，因此餐厨垃圾需要妥善处理，否则，极易污染环境，影响人们的健康生活。我国是餐饮大国，但同时我国人民在餐桌上的浪费现象也十分严重。据调查，我国每年产生的餐厨垃圾在9000万吨以上，浪费的食物蛋白质高达800万吨，相当于2.6亿人一年的所需量。此外，我国的餐厨垃圾在城市生活垃圾中的比例较大，一些大型城市中餐厨垃圾所占比例高达57％，说明餐厨垃圾已成为我国的主要的垃圾来源之一。

关于餐厨垃圾的再利用，目前国内更多采用的是厌氧发酵法。餐厨垃圾的厌氧发酵是指在无氧条件下，利用微生物的代谢作用将复杂有机物分解为小分子有机物及无机物的过程。通过控制发酵条件和发酵程度可得到多种不同的产物，如高热值气体和有机酸等。厌氧发酵技术由于采用发酵罐体密闭反应，可有效避免恶臭气体散逸，减少二次污染。

厌氧发酵法虽然有优点众多，然而其缺点同样不容忽视，那就是餐厨垃圾发酵过程中会产生大量发酵液。这些发酵液就地消纳利用有一定难度；远距离输送能耗大、成本高；直接排放不但易使得氮、磷等营养元素的流失，又会造成二次污染，因此这些发酵液污水仍需后续处理。

相比其它污水，厌氧发酵液中碳水平较低，而COD、BOD和氮水平均很高。由于微生物的降解作用，发酵液中的氮主要以氨氮形式存在。目前，国内外处理厌氧发酵液主要方式有：高成本的工厂化处理方式(如A/O工艺、SBR工艺)、低成本的自然生态处理技术(如氧化塘系统)、资源化利用方式(如超滤、反渗透膜技术)等。虽然上述各种方法对发酵液的净化均有一定的效果，但是各种方法也存在某些缺点，比如发酵液的处理效率和效果以及运行成本和效益等问题，特别是忽视了对发酵液的资源化利用。因此开发低能耗、高效率、低成本的污水循环处理新技术成为水污染控制和水资源再利用的迫切需求。

微藻是自然界中分布广、种类多、数量庞大的微生物群之一，无论在海洋、湖泊等水域，或在潮湿的土壤、树干等处，几乎只要有光和水分的地方就有微藻生存。微藻具有对生长环境要求简单、不受季节控制、生长周期短、土地占用少等优点。然而过高的培养成本成为制约其产业化和降低其市场竞争性的因素之一。藻类在生长繁殖过程中，可以利用水中的一些有机物作为碳源、氮源和硫源来进行合成自身所需物质，所以藻类能降解农药、有机氯、碳氢化合物、酚类等有机化合物。利用污水进行微藻培养，一方面微藻能够将污水中过多的富营养物质作为营养源加以利用，有效降低污水中富营养物含量，起到净化污水的作用；另一方面，可将藻体作为生物质能源和化工工业的原料生产高附加值产品(如：生物柴油、生物基化学品等)。

发明内容

本发明提供一种利用鸟粪石沉淀方法净化餐厨垃圾发酵液，并利用生成的鸟粪石和发酵液培养微藻的方法。

为实现上述目的，本发明包括如下技术方案：

一种综合利用厨余垃圾发酵液培养微藻的方法，该方法包括如下步骤：