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餐廚垃圾回收利用，餐廚垃圾定向發酵技術，可降低污水處理碳源一半成本
2019-8-9 閱讀(980)
初步估算，把污水處理標準從一級B提高到一級A，每噸污水因添加有機碳源需增加處理成本近0.1元。一個日處理30萬噸污水的處理廠，每年為此增加成本一千多萬元。
安徽朱磚井污水處理廠近日利用餐廚垃圾定向發酵技術生產的有機碳源，代替常規使用的甲醇或乙酸鈉，成功實現污水處理廠出水中硝酸鹽氮去除，出水達到*A廢水排放標準。餐廚垃圾定向發酵技術是在國家水污染控制重大專項支持下，由中國科學技術大學和合肥工業大學共同研發。
污水處理廠提標改造，渴求低成本碳源
通過污水排放到環境水體的氨氮，是城市及其周圍湖泊水體氮的主要來源。據統計，我國去年通過污水排放到環境水體的氨氮總量為2 2 9 .9萬噸。
近幾年，國家和一些地方政fu不斷提高污水排放標準，從原來的一級B標準提高到一級A標準，甚至部分城市要求排放的污水達到地表Ⅳ類水的標準，降低排放污水中總氮含量是其中重要的一個指標。
目前，去除污水中氮主要通過微生物來實現，先將氨氮氧化成硝酸鹽氮，再將硝酸鹽氮還原成氮氣。在硝酸鹽氮還原成氮氣的過程中，微生物需要有機碳。
我國污水中化學需氧量含量不高，致使污水處理過程中有機碳源不足。如果要達到較高的氮去除標準，需要在污水處理過程中添加甲醇或乙酸等有機碳源，這將增加污水處理成本。
初步估算，把污水處理標準從一級B提高到一級A，每噸污水因添加有機碳源需增加處理成本近0.1元。一個日處理30萬噸污水的處理廠，每年為此增加成本一千多萬元。因此，降低脫氮成本，是污水處理廠實現節能減排的關鍵之一。
研發餐廚垃圾分離和定向發酵技術，使其成為低價碳源
針對以上問題，在國家水體污染控制與治理重大專項課題“重點點源氮磷削減與污染控制技術及工程示范”（編號2012ZX07103-001）支持下，中國科學技術大學和合肥工業大學、中科院水生生物研究所、安徽大學及安徽建筑大學組成的科研團隊，積極研發新型低價碳源，降低污水氮磷排放的處理成本，也為氮的進一步減排提供技術zhi持。
科研團隊首先結合已有技術成果，對原料來源進行論證，確定利用有機廢棄物作為原料。通過分析不同的有機廢棄物，發現餐廚垃圾是一個很好的選擇。據統計，每年我國餐廚垃圾的產生量達6000萬噸，其產量大，并且其中有機碳組分含量高。
由于餐廚垃圾組分復雜，地域、人群不同，餐廚垃圾的組分也不相同。而作為有機碳源，氮含量不能高，這就要求餐廚垃圾中肉類組分含量也不能高。因此，需要將餐廚垃圾中肉類組分、骨頭、以及其它油脂類物質去除。
科研團隊根據不同組分餐廚垃圾的特征，研發出了針對不同組分的餐廚垃圾分離技術。分離后的餐廚垃圾經過發酵，將半固態的有機物轉化為液態的有機物。但發酵液中有機碳濃度過低或生成不易于被微生物利用的碳源，增加了碳源運輸成本，降低了脫氮效率，失去低成本優勢。針對這一難題，研究團隊研發出了餐廚垃圾高固含量定向發酵技術。
目前，研發團隊已形成了一整套利用餐廚垃圾定向發酵生產碳源的技術，通過實驗室試驗和朱磚井污水處理廠現場應用，其生產的碳源可代替甲醇等有機碳源。將污水處理后達到一級A標準，相比于使用常規碳源，成本降低了50%。這項技術已獲得國家發明專Li授權。
某污水處理廠技術人員介紹說，以前，出水標準從一級B提到一級A后，我們每天都需要添加乙酸鈉來強化脫氮，達到節能減排要求，但污水處理的成本明顯增加。利用餐廚垃圾定向發酵產生的發酵液作為碳源，能夠大幅度降低我們購買有機碳源的費用，降低處理成本”。
石化廢水處理企業有興趣
污水處理中有機碳源不足的問題，不僅存在于城市污水處理廠總氮減排過程，一些工業污水，如一些化工或石化企業廢水，本身就缺乏碳源，需要從外部添加有機碳源，才能保證污水生物處理的正常運行。
業內人士表示，利用餐廚垃圾定向發酵技術生產碳源，將能夠幫助降低廢水處理成本，實現節能減排。這種技術已引起一些工業污水,特別是石化行業廢水處理廠家的興趣，正在進行技術轉移洽談和合作。
目前，餐廚垃圾處理本身也是一個市政難題，將餐廚垃圾定向發酵，生產有機碳源，用于污水的脫氮處理，既實現了污水處理的節能減排，又實現了餐廚垃圾的資源化利用。
