餐厨垃圾能否成为污水处理厂低价碳源？

本篇文章1682字，读完约4分钟

据初步估计，污水处理标准将从乙级提高到甲级，由于有机碳源的加入，每吨污水的处理成本将增加，接近0.1元。一个每天处理30万吨污水的处理厂每年将增加1000多万元的成本。

近日，安徽专精污水处理厂利用餐厨垃圾定向发酵技术产生的有机碳源替代常规的甲醇或乙酸钠，成功去除了污水处理厂出水的硝酸盐氮，出水达到国家一级废水排放标准。餐厨垃圾定向发酵技术是在国家重大水污染控制项目的支持下，由中国科技大学和合肥工业大学联合开发的。

污水处理厂升级换代，渴望低成本碳源

通过污水排入环境水体的氨氮是城市及周边湖泊水体中的主要氮源。据统计，去年我国污水排放到环境水体中的氨氮总量为229.9万吨。

近年来，国家和一些地方政府不断提高污水排放标准，从原来的一级乙类标准提高到一级甲类标准，甚至有些城市要求排放的污水达到地表水四级标准。降低排放污水中的总氮含量是最重要的指标之一。

目前，污水中氮的去除主要是通过微生物实现的，微生物首先将氨氮氧化成硝态氮，然后将硝态氮还原成氮气。在将硝酸盐氮还原为氮气的过程中，微生物需要有机碳。

我国污水中化学需氧量含量不高，导致污水处理过程中有机碳源短缺。污水处理过程中需要加入甲醇或醋酸等有机碳源，这将增加污水处理的成本。

据初步估计，污水处理标准将从乙级提高到甲级，由于有机碳源的加入，每吨污水的处理成本将增加，接近0.1元。一个每天处理30万吨污水的处理厂每年将增加1000多万元的成本。因此，降低脱氮成本是污水处理厂实现节能减排的关键之一。

研究开发餐厨垃圾分离和定向发酵技术，使其成为低成本的碳源

针对上述问题，由中国科技大学、合肥工业大学、中国科学院水生生物研究所、安徽大学、安徽建筑大学组成的科研团队在国家重大专项“重点点源氮磷减排与污染控制技术与工程示范”(2012zx07103-001)的支持下，积极研发新型低成本碳源，降低污水中氮磷排放的处理成本，为进一步的氮减排提供技术支持。

研究团队首先结合现有的技术成果论证了原材料的来源，并决定使用有机废弃物作为原材料。通过分析不同的有机废弃物，发现厨余垃圾是一个很好的选择。据统计，我国餐厨垃圾年产量达6000万吨，产量大，有机碳含量高。

由于餐厨垃圾成分复杂，不同地区、不同人群，餐厨垃圾的成分也不同。作为一种有机碳源，氮含量不应过高，这就要求餐厨垃圾中的肉类成分含量不应过高。因此，有必要从厨房垃圾中去除肉类成分、骨头和其他油脂物质。

根据餐厨垃圾不同组分的特点，研究小组开发了餐厨垃圾不同组分的分离技术。将分离出的餐厨垃圾进行发酵，将半固态有机物转化为液态有机物。但是，发酵液中有机碳的浓度过低，或者产生了不容易被微生物利用的碳源，增加了碳源的运输成本，降低了脱氮效率，失去了低成本的优势。为了解决这个问题，研究小组开发了一种高固体含量的餐厨垃圾定向发酵技术。

目前，R&D团队已经形成了一套利用餐厨垃圾定向发酵生产碳源的技术。通过实验室试验和在专精污水处理厂的现场应用，该技术产生的碳源可以替代甲醇等有机碳源。处理后的污水达到一级甲等标准，成本比常规碳源降低50%。这项技术已获国家发明专利授权。

一位污水处理厂的技术人员说，过去污水排放标准从乙级提高到甲级后，我们需要每天添加醋酸钠强化脱氮，以满足节能减排的要求，但污水处理成本却大幅增加。利用餐厨垃圾定向发酵产生的发酵液作为碳源，可以大大降低购买有机碳源的成本，降低处理成本。

石化废水处理企业很感兴趣

污水处理中有机碳源不足的问题不仅存在于城市污水处理厂的总氮减排过程中，而且一些工业污水，如一些化工或石化企业的废水本身缺乏碳源，因此有必要从外部添加有机碳源，以保证生物污水处理的正常运行。

业内人士表示，利用餐厨垃圾定向发酵技术生产碳源，将有助于降低废水处理成本，实现节能减排。这项技术引起了一些工业废水处理厂，特别是石化行业的兴趣，正在进行技术转让谈判和合作。

目前，餐厨垃圾的处理本身也是一个市政问题。餐厨垃圾定向发酵生产有机碳源用于污水脱氮，不仅实现了污水处理的节能减排，而且实现了餐厨垃圾的资源化利用。