[发明专利]一种餐厨垃圾发酵液和固态缓释组合碳源联合脱氮的方法

说明书

本发明公开了一种餐厨垃圾发酵液和固态缓释组合碳源联合脱氮的方法，属于环境工程废物资源化处理污水技术领域。本发明所述的碳源组合物，其组分包括餐厨垃圾发酵液、香樟叶、玉米芯，其中餐厨垃圾发酵液、香樟叶、玉米芯的质量比为(1‑3)：(1‑2)：(1‑2)。本发明将将香樟叶与玉米芯、餐厨垃圾发酵液混合之后作为外加碳源，对总氮的去除效率高达到96％以上。

技术领域

本发明涉及一种餐厨垃圾发酵液和固态缓释组合碳源联合脱氮的方法，属于环境工程废物资源化处理污水技术领域。

背景技术

水中氮素含量超过一定限度不仅会对水生生物产生毒害作用，同时会刺激一些藻类过度繁殖，使水体富营养化，透明度降低，影响人们的正常用水，而且河道中溶解氧会因为硝化作用以及藻类的大量消耗不断降低，导致水体成缺氧状态，产生异味使周边空气质量下降。一般河道中主要以无机氮氨氮(NH₄⁺-N)和硝酸盐氮(NO₃^--N)为主，，在需要脱氮处理的污水或地表水中，碳源不足常常会导致反硝化效率不高，出水总氮(TN)浓度达不到要求，因此需要外加碳源(电子供体)以提高水处理的脱氮要求。

常用的碳源包括以甲醇、葡萄糖、醋酸盐等易于降解的有机物和淀粉、蛋白质等降解较慢的有机质等。这些传统液体碳源如甲醇、乙醇等虽然易消解反应速度快，但也存在投加量不易控制，投加频率高，可能造成二次污染和脱氮不完全等问题，而天然纤维素类物质，如稻壳和玉米芯等，其作为固体碳源存在反硝化速率不稳定和填料层易堵塞等问题。

发明内容

为了解决上述至少一个问题，本发明选取天然固体纤维素碳源香樟叶与玉米芯作为反硝化脱氮的固态碳源，同时经过碱预处理，增加其润胀作用，一方面有利于微生物的利用，使硝态氮尽快降解，另一方面还可以达到缓释碳源的目的，延长持续释碳时间，避免在碳源投加初期过度释放，而且碱处理过的纤维素碳源易于为反硝化菌群维持较适宜的pH环境。同时，为了使碳源充足，本发明还加入餐厨垃圾发酵液。

本发明的第一个目的是提供了一种碳源组合物，其组分包括餐厨垃圾发酵液、香樟叶、玉米芯，其中餐厨垃圾发酵液、香樟叶、玉米芯的质量比为(1-3)：(1-2)：(1-2)。

在本发明的一种实施方式中，所述的餐厨垃圾发酵液、香樟叶、玉米芯的质量比为3：1：1。

在本发明的一种实施方式中，所述的香樟叶和玉米芯是经过预处理的，具体预处理方式为：将香樟叶和玉米芯(1cm左右)加入氢氧化钠溶液中浸泡，过滤、洗涤、干燥得到预处理之后的香樟叶和玉米芯；其中氢氧化钠溶液的质量分数为4％；浸泡的时间为12h；洗涤是采用水进行洗涤至pH不发生任何变化；洗涤之后调整pH为中性；干燥是在40℃下干燥至恒重。

在本发明的一种实施方式中，所述的餐厨垃圾发酵液中餐厨来自江南大学某食堂，是发酵10天之后的发酵液，基本成分参数包括SCOD 47.43g/L、乙醇0.1g/L、乙酸34.24g/L、丙酸1.56g/L、丁酸1.02g/L、挥发酸VFA产量为38.77g/L。

本发明的第二个目的是一种制备本发明所述的碳源组合物的方法，包括如下步骤：

按照质量比百分比将餐厨垃圾发酵液、香樟叶、玉米芯混合均匀即可。

本发明的第三个目的是提供一种本发明所述的碳源组合物脱氮的方法，包括如下步骤：

将待处理废水加入本发明所述的碳源组合物中，20-30℃下连续运行；其中所述的碳源组合物和待处理废水的质量比为1-1.5：200。

在本发明的一种实施方式中，所述的连续运行的时间为10-14h。

本发明的第四个目的是一种曝气生物滤池和含有本发明所述的碳源组合物的纤维素柱式滤池联用脱氮的方法，包括如下步骤：