餐廚垃圾的微生物處理與資源化的初步研究.pdf

1、本文針對(duì)當(dāng)前我國餐廚垃圾產(chǎn)量正在快速增長(zhǎng)，但處理方式仍然非常落后，對(duì)環(huán)境存在著極大的危害，并且極易導(dǎo)致禽流感、口蹄疫等傳染性疾病的大規(guī)模流行，人畜間的交叉感染，已經(jīng)對(duì)人類的健康、社會(huì)的穩(wěn)定構(gòu)成了極大的威脅這一現(xiàn)實(shí)狀況，基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論，在對(duì)城市餐廚垃圾的產(chǎn)量、成分調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)城市餐廚垃圾的液態(tài)部分以及固態(tài)部分進(jìn)行分別處理研究，一方面利用微生物技術(shù)，對(duì)餐廚垃圾資源化利用進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，探索利用餐廚垃圾制備蛋白飼料的技術(shù)路線；另一

2、方面應(yīng)用微電解、膜生物反應(yīng)器(MBR)對(duì)發(fā)酵后的廢水深度處理進(jìn)行了研究。研究取得以下主要結(jié)果： 1.用多種微生物培養(yǎng)基對(duì)餐廚垃圾原位中的微生物進(jìn)行分離篩選，獲得包括霉菌、酵母菌、防線菌、芽孢桿菌等多株菌株。利用產(chǎn)淀粉酶實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)蛋白酶實(shí)驗(yàn)、生長(zhǎng)能力實(shí)驗(yàn)等從以分離得到得菌株、實(shí)驗(yàn)室保藏菌株中獲得了能夠高效降解餐廚垃圾并產(chǎn)淀粉酶或蛋白酶的菌株。利用形態(tài)觀察以及生理生化鑒定，其中三株效果最為明顯的菌株分別為：紫紅曲霉(Monascus

3、 purpuresu Went); 啤酒酵母葡萄酒變種[S.cerevisiae vat.ellipsoideus(Hansen)Dekker]；雙芽孢桿菌屬(Amphibacillus Nijmura et al，1990)。 2.利用篩選獲得的高效菌株對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行發(fā)酵處理，對(duì)其發(fā)酵條件以及發(fā)酵產(chǎn)品的粗蛋白含量、產(chǎn)率等進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過篩選獲得的菌株在相同的工藝處理?xiàng)l件下，對(duì)餐廚垃圾的降解能力以及獲得的產(chǎn)品粗蛋

4、白含量等各方面明顯優(yōu)于其它菌株。餐廚垃圾液態(tài)部分經(jīng)過三株高效菌株混合發(fā)酵處理，得到了具有生物活性的微生物菌體蛋白(MBP)飼料14.4g/L，并且經(jīng)過發(fā)酵處理后餐廚垃圾廢水的COD去除率達(dá)到了78％左右。 3.餐廚垃圾固態(tài)部分經(jīng)過發(fā)酵條件優(yōu)化的研究，找出了最佳的發(fā)酵條件。經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用使得發(fā)酵產(chǎn)品中的粗蛋白含量從22.75％提高到45.3％，比發(fā)酵前提高了22.55個(gè)百分點(diǎn)；氨基酸態(tài)氮含量從3.15％提高到6.09％，比

5、發(fā)酵前提高了2.94個(gè)百分點(diǎn)。蛋白質(zhì)消化率得到了提高，各種氨基酸的組份也更加平衡，并且富含有多種維生素類物質(zhì)和酶類、芽孢、酵母菌分泌的營養(yǎng)物質(zhì)、免疫因子以及大量的益生菌。 4.利用微電解、混凝、膜生物反應(yīng)器組合作用對(duì)發(fā)酵后的餐廚垃圾廢水的深度處理工藝進(jìn)行了初步研究。利用正交實(shí)驗(yàn)以及單因素考察實(shí)驗(yàn)，分析得出微電解最佳處理工藝為：pH=3、反應(yīng)時(shí)間30 min、填料B，經(jīng)過進(jìn)一步混凝沉淀處理，COD的去處率達(dá)到53％，NH3-N的

6、去處率達(dá)到66％。B/C由電解前的0.34提高到0.39，廢水的生化性得到了提高，對(duì)于進(jìn)一步的生化處理極為有利。pH值也由4.0提高到了9.0，更加適合后續(xù)的厭氧膜生物反應(yīng)器處理。 5.廢水進(jìn)一步經(jīng)過膜生物反應(yīng)器處理，最終COD的濃度降低到(100±20)mg/L，NH3-N的濃度降低到(25+5)mg/L，實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放。 通過實(shí)驗(yàn)研究，我們真正的實(shí)現(xiàn)了對(duì)餐廚垃圾廢棄物的循環(huán)利用與零污染處理，本研究是對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論