垃圾渗滤液高效厌氧生物处理技术

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成果单位：北京林业大学

合作方式：面议

所处阶段：产业化

关键词：垃圾渗滤液焚烧发电厂厌氧生物处理碳基导电载体DIET技术

成果评价

总得分（满分100）

资本强度（满分0）

该成果得分：0

项目负责人

党岩

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所在机构：

北京林业大学

小果解读

核心问题

垃圾渗滤液是餐厨垃圾腐烂产生的高浓度难降解有机废水，含有大量有毒有机物，且处理过程中经常出现酸化崩溃，导致处理效率和处理效果不理想，对自然生态环境和人民日常生活构成严重威胁。

解决方案

本技术采用碳基导电载体功能材料，强化厌氧消化处理过程中的微生物间直接电子传递（DIET），提高微生物附着性和电子传输效率。通过优化技术原理和技术架构，实现了垃圾渗滤液的高效处理，处理能力提升至0.5～0.9m³/日处理装置有效体积，有机污染物去除率稳定在95%以上，大分子有毒有机物去除率高达96.6%。同时，该技术实现了原液直接处理，缩短了处理系统启动时间至40天左右。

竞争优势

本技术显著提高了垃圾渗滤液的处理效率和效果，降低了处理成本，减少了稀释水的使用。通过宏基因组分析，碳基导电载体表面与DIET相关的基因丰度大幅提高，提升了有机物代谢和产甲烷过程。该技术已在国内多家生活垃圾焚烧发电厂应用，年增产沼气量数十万m³，增产收益达百万元/年，具有显著的经济效益和环境效益。此外，该技术还具备创新性，为垃圾渗滤液处理提供了新的解决方案。

成果描述

成果公开日期

20190615

成果体现形式

新技术;新工艺;新材料

项目名称

强化电子传递效率提升垃圾焚烧渗沥液的厌氧处理效能

项目课题来源

市基金验收成果

摘要

垃圾渗滤液是伴随着餐厨垃圾腐烂渗沥形成的一种污染物浓度极高、具有强烈恶臭气味的高浓度难降解有机废水。我国每年的垃圾渗滤液产量已高达数千万吨，如不妥善处理会对自然生态环境和人民日常生活造成严重影响。目前新鲜垃圾渗滤液通常采用传统的厌氧产甲烷工艺进行处理，去除有机污染物的同时实现能源回收。但处理过程中经常出现酸化崩溃的情况，处理效率和处理效果均不理想。本技术利用碳基导电载体功能材料的高生物附着性和电子传输高效性强化了厌氧消化处理过程中的微生物间直接电子传递过程（DIET），实现了垃圾渗滤液的高效处理，处圾渗滤液处理能力由通常的单位处理装置有效体积日处理量不足0.1m3，提升至0.5～0.9m3，提高了5～9倍，有机污染物的去除率稳定在95%以上。同时，渗滤液中腐殖质、多环芳烃、多氯联苯等大分子（有毒）有机物的去除降解也得到明显提升，总体去除率高达96.6%。同时传统处理工艺为了减少酸化风险，通常对渗滤液进行稀释，耗费大量稀释水，且处理系统启动周期长，经常需要近百天的启动时间。本技术可以实现垃圾渗滤液的原液直接处理，处理系统的启动时间极大缩短，40天左右可完成系统的原液处理稳定运行。碳基导电载体可以有效富集具有胞外电子传递能力的微生物种群，提升反应体系中有机污染物降解过程中的电子传递速率，进而提高厌氧体系的有机物代谢和产甲烷过程。通过宏基因组分析，碳基导电载体表面与DIET有关的编码蛋白质的基因丰度大幅提高，来自高效产店细菌的编码导电菌毛PilA、编码外膜c-型细胞色素OmcS等基因的相对丰度均显著增加。目前该技术已应用于国内多家生活垃圾焚烧发电厂的实际渗滤液处理工程，处理效率和处理效果均明显提升，年增产沼气量数十万m3，增产收益达百万元/年。