光合细菌高氨氮废水处理及高浓度营养型有机废水资源化

中国人民大学张光明[e-mail]13520956445&1光合细菌•PHOTOSYNTHETICBACTERIA•光合作用•植物•藻•光合细菌•光合细菌•地球最古老的生命之一•种类众多、分布广泛2光合细菌•代谢灵活•有氧呼吸：氧化磷酸化•光合作用：光合磷酸化•有机物丰富–分解有机物，合成细胞，代表菌属：紫色非硫菌•有机物匮乏•利用氨氮，代表菌属：未知•利用硫酸根，代表菌属：绿硫菌、紫硫菌3光合细菌•饲料•水产•禽类•菌肥•水体净化•受污染水体•鱼塘•强化污水处理•提取单细胞蛋白•提取食用色素、辅酶Q10、AHA等高价值物质4光合细菌养殖上的应用光合细菌农业上的应用光合细菌天然色素在食品上的应用光合细菌•功能5高氨氮低COD废水处理6高氨氮低COD废水•某些发酵废水•某些精细化工废水•化肥废水•养殖废水•沼液•垃圾渗滤液•污水厂污泥脱水液•.ETC•光合细菌在碳源匮乏时会利用氨氮作为电子受体，进行呼吸作用7‹#›高氨氮废水I：TN:4000-5000；氨氮：4000~5000mg/L8高氨氮废水IITN:5000-7000，氨氮4000~7000910高氨氮废水IIITN:6000~8000，氨氮：6000~8000mg/LTP:20mg/L11人工配制高氨氮废水废水COD浓度2300mg/L,氨氮浓度为57.5~46000mg/L总磷浓度为50mg/L①COD变化：②NH3-N变化：12垃圾渗滤液13沼液I14沼液II优势•无需外加碳源•易培养，7-10天•剩余污泥量极少15高浓度营养型废水资源化1617废水类型COD浓度（g/L）淀粉废水马铃薯淀粉废水5-40玉米淀粉废水8-15小麦淀粉废水12-30制酒废水啤酒废水8-10白酒废水9-40糖蜜酒精废水100-150调味品废水柠檬酸废水9-20味精废水30-80蛋白废水豆制品废水10-20乳制品废水2-20转化——光合细菌废水资源化技术•以无毒无害的高浓度营养型废水作为培养基，利用其中的有机物、N、P等污染物培养微生物；高效去除废水中的污染物，同时回收增殖菌体，同步实现废水的处理及资源化，从而避免剩余污泥带来的问题。1819光合细菌处理大豆废水：直接降解大分子物质废水初始COD浓度为11515.0mg/L1、大豆废水202、淀粉废水214、啤酒废水225、白酒废水236、柠檬酸废水光合细菌直接处理柠檬酸废水，COD去除率达90%以上。7、味精废水24251、提高菌体产量光照厌氧自然光微氧气黑暗好氧调节光氧条件添加微量元素（Mg）改变接种量生物刺激低强度超声刺激优化光强262、提高高价值物质含量——色素优化光源优化光周期菌体价值计算•目前国内高浓度营养型废水年排放COD总量约55.0万吨。•废水处理中光合细菌的产率（即单位去除的COD所转换成的菌体质量）能达到约0.5•将光合细菌对COD去除率以80%计，计算所得菌体质量，且再以只获取其中10%折取，处理这些废水将获得约2.2万吨的光合细菌菌体（干重）•以通常的菌液浓度，即1g(干重)/L(菌液)计算，将产生约2.2×1010L即2.2×1010kg菌液•目前商业化的光合细菌售价约为2-16元/kg(菌液)，将规模卖价定为其10%，即可获利44-352亿元，具有极大的商业开发价值。27课题组成果2829欢迎合作