[发明专利]一种同步实现偶氮染料无害化和秸秆资源化处理的方法

说明书

本发明公开了一种同步实现偶氮染料无害化和秸秆资源化处理的方法，属于染料废水治理与农业废弃物处理领域。本发明方法通过农作物秸秆对偶氮染料废水进行吸附，吸附完成后同步进行厌氧处理，使得其能够对吸附材料进一步处理实现污染物降解。微生物利用秸秆中的成分作为电子供体将甲基橙还原脱色，同时进行秸秆的甲烷化资源利用。厌氧消化完成后，将消化副产物进行好氧堆肥完成养分的回收与中间产物芳香胺的矿化，实现了偶氮染料的无害化处理与秸秆废弃物的全过程利用。此外，本发明获得的沼肥用于农业生产中，能够明显提高发芽率以及发芽指数，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种同步实现偶氮染料无害化和秸秆资源化处理的方法，属于染料废水治理与农业废弃物处理领域。

背景技术

偶氮染料因其易制取、可靠程度高、色谱范围广等优点而被广泛应用于各大行业，其总排放量占排放的染料中50％以上。偶氮染料废水不仅因其色度在感官上引起人类的不舒适，而且偶氮染料及其厌氧降解的中间产物芳香胺具有“三致性”，会对人类健康产生极大的危害，因此，必须对其进行处理。目前处理偶氮染料废水主要依靠厌氧脱色，但厌氧生物技术往往需要添加额外的碳源，并且在厌氧过程中不能实现中间产物芳香胺的矿化，必须与好氧处理相结合。因此，需要寻找一种无需添加额外碳源同时能够实现芳香胺矿化的偶氮染料废水的处理方法。

秸秆是最常见的农业废弃物之一，秸秆的直接燃烧不仅浪费资源，也是农村空气污染的主要因素。农作物秸秆具有较高比表面积以及多孔结构，因而可作为低成本吸附剂进行水体中污染物质的去除。但是秸秆吸附污染物并没有实现真正意义上的降解，而是从液相到固相转移的过程，现有技术往往缺乏对于吸附材料的后续处理，难以真正实现污染物的降解以及容易造成秸秆资源的浪费。

由于发酵副产物含有丰富的营养成分和活性物质，是一种优质的有机肥料，可广泛应用于农业中，减少化肥和农药的使用。好氧堆肥是一种经济有效的方式，堆肥的腐熟可以通过强制通风或翻堆实现。好氧堆肥不仅可以弥补传统土地消纳带来的问题，还可提高有机肥的品质。

发明内容

【技术问题】

现有对偶氮染料的吸附处理只是污染物的转移，未实现真正意义上的降解，以及偶氮染料厌氧处理过程中需要添加额外的碳源并且还原的芳香胺无法在厌氧条件下实现矿化，对环境造成危害。

【技术方案】

针对以上问题，本发明提供了一种同步实现偶氮染料无害化和秸秆资源化处理的方法，第一步主要是利用秸秆的吸附特性对偶氮染料废水进行吸附，由此得到负载偶氮染料的秸秆，第二步主要是将负载偶氮染料的秸秆进行厌氧消化，由此实现偶氮染料的脱色及秸秆的甲烷化，第三步主要是利用好氧堆肥实现中间产物芳香胺的完全矿化和沼液沼渣的循环利用，实现以废治废，资源利用的目的。

具体的，本发明的技术方案为：一种同步实现偶氮染料无害化和秸秆资源化处理的方法，包括以下步骤：

(1)采用农业废弃物作为吸附剂，对偶氮染料废水中的偶氮染料进行吸附；

(2)将步骤(1)得到的负载偶氮染料的农业废弃物与厌氧污泥混合进行厌氧发酵，其中，系统内偶氮染料的浓度为0-450mg/L；

(3)将步骤(2)发酵后产生的副产物进行好氧堆肥。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所用偶氮染料为阳离子偶氮染料或者阴离子偶氮染料，具体包括甲基橙、活性黑5、酸性橙7等，优选甲基橙；所用农业废弃物可以为玉米秸秆、水稻秸秆等。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中秸秆对偶氮染料废水进行吸附的条件为1-8g/L _{偶氮染料废水}的秸秆投加量，偶氮染料浓度为10-100mg/L，吸附时间为12-72小时。