谈从厨余垃圾提取污水处理厂碳源的装置及方法

餐厨污水碳源工艺流程Disposing of kitchen wastewater is a common issue faced by many households and businesses. 餐厨污水处理是许多家庭和企业面临的常见问题。

Improper disposal of kitchen wastewater can lead to environmental pollution and health hazards. 不当处理厨房污水可能会导致环境污染和健康危害。

Therefore, it is essential to implement effective carbon source treatment processes for kitchen wastewater. 因此，对餐厨污水实施有效的碳源处理工艺至关重要。

One of the commonly used carbon source treatment processes for kitchen wastewater is the anaerobic digestion process. 厨房污水常用的碳源处理工艺之一是厌氧消化过程。

During anaerobic digestion, microorganisms break down organic matter in the absence of oxygen, producing biogas as a byproduct. 在厌氧消化过程中，微生物在缺氧的情况下分解有机物质，产生沼气作为副产品。

Biogas can be collected and used as an energy source, reducing the reliance on traditional fossil fuels. 沼气可以收集并用作能源，减少对传统化石燃料的依赖。

In addition to anaerobic digestion, aerobic treatment processes can also be used for kitchen wastewater treatment. 除了厌氧消化，也可以使用好氧处理工艺进行餐厨污水处理。

餐厨垃圾发酵碳源制备及其生物脱氮利用性能研究餐厨垃圾发酵碳源制备及其生物脱氮利用性能研究引言餐厨垃圾的处理一直是城市管理的重要课题之一。

由于餐厨垃圾中含有大量的有机物质和营养元素，因此对其进行有效的处理和利用具有重要的意义。

本研究旨在探索餐厨垃圾通过发酵制备碳源，并研究该碳源在生物脱氮过程中的利用性能。

材料与方法1. 实验设备本研究使用设备包括餐厨垃圾处理仪、恒温培养箱、离心机、高效液相色谱仪和分子生物学实验设备等。

2. 实验步骤（1）餐厨垃圾收集和预处理：收集餐厨垃圾，并进行初步处理，包括去除杂物和餐具等。

（2）餐厨垃圾发酵制备碳源：将预处理后的餐厨垃圾送入餐厨垃圾处理仪进行发酵处理。

调节适宜的温度、湿度和通气条件，利用发酵的微生物降解有机物质，生成碳源。

（3）碳源的特性分析：对制备得到的碳源进行特性分析，包括COD（化学需氧量）、NH4+-N（铵态氮）和可溶性有机碳（DOC）等指标的测定。

（4）生物脱氮试验：将制备得到的碳源投料至生物脱氮反应器中，设置适宜的反应条件，进行生物脱氮实验。

根据实验过程中的样品取样，测定反应器内NH4+-N浓度的变化。

结果与讨论1. 碳源的制备与特性分析：通过餐厨垃圾发酵制备得到了一种含有有机碳和氮源的碳源。

根据特性分析结果，该碳源的COD、NH4+-N和DOC浓度分别为X、Y和Z。

这表明碳源含有丰富的有机物质和养分，有助于生物脱氮过程的进行。

2. 生物脱氮性能研究：在生物脱氮试验中，监测到反应器中NH4+-N浓度随时间的变化。

结果显示，在适宜的反应条件下，随着时间的推移，反应器内NH4+-N浓度明显下降。

这表明碳源可以提供足够的氮源供细菌进行脱氮反应，从而达到降低氨氮浓度的目的。

结论本研究通过餐厨垃圾发酵制备碳源，并研究了该碳源在生物脱氮过程中的利用性能。

结果表明，制备得到的碳源具有丰富的有机物质和养分，适合用于生物脱氮反应。

未来的研究可以进一步完善碳源的制备工艺，并考虑其在其他废水处理方面的应用。

餐厨垃圾热水解生产碳源的效能研究发布时间：2021-08-13T10:32:03.813Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷3月9期作者：崔超1，朱潇枫2 [导读] 食物垃圾可以通过厌氧消化经济地转化为一种碳资源，这被认为是一种可以将“废物崔超1，朱潇枫2合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230000） [摘要] 食物垃圾可以通过厌氧消化经济地转化为一种碳资源，这被认为是一种可以将“废物”转化为“财富”的途径。

热水解预处理促进污泥固体部分有机物的溶出，使得长链有机聚合物水解成小分子有机物，进而改善污泥的消化性能通过对餐厨垃圾水热预处理，比较不同温度下餐厨垃圾溶出的有机物含量，确定最佳的水热温度，并探究热水解对餐厨垃圾厌氧发酵的影响。

在180℃以内，水热预处理能有效增加餐厨垃圾液中可溶有机物的含量，其中提高水热温度，蛋白质和氨氮的含量也会增加。

由于SCOD/TN的值很大，作为反硝化碳源不会引入新的氮污染物。

[关键字]热水解预处理；碳源；餐厨垃圾利用有机物作为外加碳源的研究已有二十年的历史。

许多文献已经验证了常见碳源（乙酸、乙醇和葡萄糖）的有效性，但这些碳源高昂的成本导致其难以应用于实际[1]。

餐厨垃圾由于其富含有机物，是理想的碳源制备基质[2]。

厌氧发酵的第一个阶段水解是其限速步骤，因此是提高发酵效率关键。

通过酸/碱处理、热处理、超声处理和水热处理促进水解效率已经被广泛研究[3]。

王佳明等研究表明超声波预处理可以促进餐厨垃圾的水解效率和VFAs产率[4]。

Yin等在100-200℃不同温度水热预处理后，发现餐厨垃圾中SCOD、蛋白质、碳水化合物和脂类随温度增加而增加，水热预处理可显著提高餐厨垃圾发酵时VFAs的产量[5]。

宋珍霞等研究表明餐厨垃圾厌氧发酵产VFAs的最佳热碱预处理pH值为11[6]。

热水解预处理虽然促进了餐厨垃圾固体有机物溶解，但是餐厨垃圾中的有机物并没有完全溶出。

为了得到最大产量的可溶性碳源，还要将固态餐厨部分进一步进行厌氧发酵。

(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.08.14C N 103243125 A (21)申请号 201310164723.0(22)申请日 2013.05.07C12P 7/54(2006.01)C12P 7/52(2006.01)C12P 7/40(2006.01)C12P 7/08(2006.01)C12P 3/00(2006.01)(71)申请人清华大学地址100084 北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人蒋建国 张玉静(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所 61215代理人贾玉健(54)发明名称一种利用餐厨垃圾厌氧制碳源的方法(57)摘要一种利用餐厨垃圾厌氧制碳源的方法，餐厨垃圾经粉碎预处理设备，将预处理的餐厨垃圾放入厌氧产酸反应器中进行发酵，控制pH 、温度、搅拌参数，使发酵产生乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和乙醇产物，同时产生氢气；发酵过后的餐厨垃圾经过离心分离装置得到富含有机酸的上清液，引入脱氮除磷系统中，离心产生的餐厨垃圾残渣进行最终处理处置，同时，产生的氢气可用做清洁能源；本发明利用餐厨垃圾有机物含量高的特点，结合厌氧水解酸化工艺，将餐厨垃圾进行厌氧水解发酵，使其产生挥发性有机酸，这些均是具有脱氮除磷功效的有机物，不仅能够解决甲醇等传统碳源高成本，高毒性的问题，也能够实现餐厨垃圾的减量化、资源化和无害化。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号CN 103243125 A*CN103243125A*1/1页1.一种利用餐厨垃圾厌氧制碳源的方法，其特征在于，其步骤包括：一种利用餐厨垃圾厌氧制碳源的方法，其步骤包括：步骤一、首先进行餐厨垃圾的除杂和粉碎处理，将其中纸张、塑料、无机物等不利于发酵的物质去除，并使餐厨垃圾粉碎至1厘米以下适宜厌氧水解产酸；步骤二、将预处理的餐厨垃圾放入厌氧产酸反应器中进行发酵，控制pH 、温度和搅拌工艺，使发酵产生乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和乙醇产物，同时产生氢气；发酵过后的餐厨垃圾经过离心分离装置得到富含有机酸的上清液，离心转速为8000-10000转/分钟，引入脱氮除磷系统中，离心产生的餐厨垃圾残渣进行最终处理处置，同时，产生的氢气可用做清洁能源；所述pH 通过自动添加氢氧化钠或者盐酸加以控制，值为3、4、5、6或7；所述温度为35℃、45℃或55℃。

专利名称：一种酶法提取餐厨固渣中碳源的方法专利类型：发明专利
发明人：黄振兴,赵淑兰,阮文权,缪恒锋,赵明星申请号：CN202010465992.0
申请日：20200528
公开号：CN111589841A
公开日：
20200828
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种酶法提取餐厨固渣中碳源的方法，属于餐厨垃圾资源化利用技术领域。

本发明所述的酶法提取餐厨固渣中碳源的方法，包括如下步骤：餐厨固渣→加水→糊化→调节pH→加入淀粉酶→水解→灭酶→离心分离→碳源提取液/水解固渣。

本发明采用酶解法提取回收餐厨固渣中的淀粉等糖类物质，将固相中的淀粉等物质转化可溶于水的糖类，淀粉酶水解餐厨固渣获得的提取液主要由低聚糖和还原糖等小分子糖组成，能够作为污水处理厂生物脱氮的碳源。

此外，淀粉酶催化水解餐厨固渣，使餐厨固渣的体积减少，在分离回收餐厨中有机质的同时，也使得餐厨垃圾减量化。

申请人：江南大学
地址：214000 江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号
国籍：CN
代理机构：哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司
代理人：林娟
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专利名称：利用厨余垃圾滤液制备固态碳源的方法及其性能评价方法
专利类型：发明专利
发明人：田连福,谭英,李东屏
申请号：CN202111357366.0
申请日：20211116
公开号：CN114057250A
公开日：
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及利用厨余垃圾滤液制备固态碳源的方法及其性能评价方法，利用厨余垃圾滤液制备固态碳源的方法包括：准备厨余垃圾滤液和固化剂；在厨余垃圾滤液中加入过筛后的固化剂，并充分搅拌、混匀，以使得固化剂充分吸附厨余垃圾滤液中的有机酸和异味；以及将混匀后的混合液低温干燥形成固态碳源。

本发明的制备工艺非常简单；不需要加入昂贵的氯化镁、氢氧化钙等物质，只需要价格低廉的固化剂即可，大幅度地降低了制备成本；形成的固态碳源便于远距离运输，降低了运输成本，便于普及应用。

本发明通过固化剂这一种物质既可以提取厨余垃圾滤液中有价值的有机酸，避免能源浪费，又能够吸附臭味，不但成本较低，而且还避免了对环境的潜在二次污染。

申请人：湖南师范大学
地址：410081 湖南省长沙市岳麓区麓山路36号
国籍：CN
代理机构：长沙新裕知识产权代理有限公司
代理人：刘熙
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1. 预处理。

沉砂，去除砂粒、碎石等大颗粒杂质。