环境微生物第11章 有机固体废弃物和废气的处理课件.ppt

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1、第十一章有机固体废弃物与废气的微生物处理有机固体废弃物的微生物处理废气的微生物处理1化学成分：有机废物、无机废物形状：固体废物、泥状废物危害状况：有害废物、一般废物来源：工业废弃物、城市垃圾、农业固体废弃物固体废弃物废弃物无害化、资源化、减量化，变废为宝，净化环境简单堆放法围海造地法堆肥处置法焚烧处置法卫生填埋法第一节  有机固体废弃物的微生物处理固体废弃物（Solidwasters人类生产和生活过程中产生的固体或泥状的，暂时没有利用价值的废弃物质。固体废弃物的产生对人类环境产生危害，一是侵占土地，二是污染

2、环境2处理方法类型应用堆肥法、厌氧消化法和填埋法生物处理法处理可生物降解的有机固体废物焚烧法、热解法化学处理法处理不可随意排放的危险性废物以及生活垃圾等对固体废弃物的处理，一部分可回收再利用，其他可用物理、化学、生物方法加以处理，常用的处理方法有：堆肥法、填埋法、焚烧法、热解法。3一、堆肥法堆肥化（Composting）：依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物，有控制地促进可微生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。这一定义强调，堆肥原料是来自生物界，堆肥过程是在人工控制下进行，不同于卫生

3、填埋、废物的自然腐化和腐烂。最早的堆肥法采用厌氧发酵，发酵周期长，占地面积大，现在采用好氧堆肥。堆肥(compost)：深褐色、质地松散、有泥土味的物质。这种物质的养料价值不高，但却是一种极好的土壤调节剂和改良剂，其主要成分是腐殖质。45二、好氧堆肥1、好氧堆肥机理：是在有氧的条件下，借好氧微生物（主要是好氧细菌）的作用来进行的。在堆肥过程中，有机废物中的可溶性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜为微生物所吸收：固体的和胶体的有机物先附在微生物体外，由微生物所分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞。微生物通

4、过自身的生命活动——氧化还原和生物合成过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并释放出微生物生长、活动所需要的能量，把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。6特点：高温堆肥（一般在50-60℃，极限可达80-90℃）堆制升温高温降温腐熟1-2d50-60℃中温菌嗜热菌中温菌寄生虫和病原菌被杀死30-40℃一次发酵二次发酵72、好氧堆肥微生物：在堆肥过程中，有机质生化降解会产生热量，使堆肥物料的温度上升。根据堆肥的升温过程，可将其分为三个阶段：起始阶段、高温阶段、熟化

5、阶段。起始阶段：为中温好氧微生物分解有机物中易降解的葡萄糖、脂肪和碳水化合物，分解产生的热量促使堆肥物料温度上升。最常见的是无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌等高温阶段：此时温度上升到40-50℃，起始阶段的微生物死亡，取代的微生物是一系列嗜热菌，分解纤维素和半纤维素进一步使堆肥温度上升到70℃。在温度60-70℃的堆肥中，除一些孢子外，所有的病原微生物都会在几小时内死亡。8910111213141516SpaceSaverCompostTumbler1718熟化阶段：当有机物基本降解完时，嗜热菌因为缺乏适当的养料

6、而停止生长，堆肥温度逐渐下降。在冷却的堆肥中，一系列新的微生物（主要是真菌和放线菌）将借助残余有机物（包括死亡的微生物残体）而生长，最终完成堆肥过程。腐熟堆肥的特征表面呈白色或灰白色，内部呈黑褐色或棕黑色：秸秆和粪块等完全腐熟，质地松软，无粪臭，散发出泥土气味，不招引蚊蝇；pH8-9，呈弱碱性。193、好氧堆肥过程要求的参数（1）供氧：30℃时，需氧量为1mg氧/g挥发性物质。（2）含水量：含水量太低，微生物活动受抑制。45℃时应控制在50%左右（3）CNP：C/N为10-25时，有机物降解速度最大，C/P

7、适宜在75-150，不足可掺污泥（4）温度：嗜温菌30-40℃，嗜热菌55-60℃，5-7d无变化（5）pH：理论上pH值对堆肥过程没有影响204、堆肥工艺（1）静态堆肥工艺（三）厌氧堆肥21（2）高温动态二次堆肥工艺22（3）立仓式堆肥工艺23（4）滚筒式：又称Dano式（丹诺）24二、卫生填埋法及渗滤层是在堆肥法的基础上发展起来的，处理原理与厌氧堆肥相同。卫生填埋主要有厌氧、好氧和半好氧三种。填埋类型特点及应用情况厌氧填埋操作简单，施工费用低，可回收甲烷气体，目前广泛采用。好氧和半好氧填埋分解速度快，垃

8、圾稳定化时间短，但工艺要求较复杂，费用较高，尚处于研究阶段。25ConceptillustrationofaTypicalSanitaryLandfillSite262728填埋场中微生物活动过程1、好氧分解阶段：2、厌氧分解不产甲烷阶段：硫酸还原菌和反硝化细菌利用硫酸盐和硝酸盐，产生硫化物、氮气和二氧化碳，其繁殖速度大于产甲烷菌。当还原状态达到一定程度后，才能产生甲烷。还原状态的建立与环境因素有关，潮湿温暖的填