第七章-生態(tài)工程

1、第七章第七章 微生物生態(tài)工程微生物生態(tài)工程 微生物是以死的有機(jī)體為營(yíng)養(yǎng)的生物，包括真菌、細(xì)菌、放線菌和土壤動(dòng)物等。 7.1微生物生態(tài)系統(tǒng) 1.微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中存在的數(shù)量最多、個(gè)體最小、生命力最頑強(qiáng)，在生態(tài)系統(tǒng)中所起的作用卻是不可低估的。 2.微生物生態(tài)系統(tǒng)的類(lèi)型微生物生態(tài)系統(tǒng)可以分成兩大類(lèi) :（1）.土壤微生物生態(tài)系統(tǒng) （2）.水域微生物生態(tài)系統(tǒng) 土壤中的微生物土壤中的微生物 土壤中的微生物種類(lèi)繁多，數(shù)量極大 。一般來(lái)說(shuō)，土壤越肥沃，微生物種類(lèi)和數(shù)量越多。 土壤中的微生物主要有細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物。 土壤中的藻類(lèi)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于上

2、述各類(lèi)，主要有綠藻、硅藻等。 土壤中的原生動(dòng)物主要是纖毛蟲(chóng)、鞭毛蟲(chóng)、根足蟲(chóng)等。 顯微鏡下的細(xì)菌真菌 放線菌綠藻硅藻纖毛蟲(chóng)鞭毛蟲(chóng)根足蟲(chóng) 土壤中的微生物生物區(qū)系生物區(qū)系 養(yǎng)分循環(huán)養(yǎng)分循環(huán)土壤結(jié)構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)微生物群微生物群落落分解有機(jī)質(zhì)，礦化和固分解有機(jī)質(zhì)，礦化和固定定養(yǎng)分養(yǎng)分形成能粘合團(tuán)聚體的有機(jī)合物，菌絲將形成能粘合團(tuán)聚體的有機(jī)合物，菌絲將顆粒纏結(jié)在團(tuán)聚體上顆粒纏結(jié)在團(tuán)聚體上小型土壤小型土壤動(dòng)物動(dòng)物調(diào)節(jié)細(xì)菌和真菌種群，調(diào)節(jié)細(xì)菌和真菌種群，改變養(yǎng)分循環(huán)改變養(yǎng)分循環(huán)通過(guò)與微生物群落的相互作用影響土壤通過(guò)與微生物群落的相互作用影響土壤團(tuán)聚體團(tuán)聚體中型土壤中型土壤動(dòng)物動(dòng)物調(diào)節(jié)真菌和小型土壤動(dòng)調(diào)節(jié)真菌和小型

3、土壤動(dòng)物種群，改變養(yǎng)分物種群，改變養(yǎng)分周轉(zhuǎn)周轉(zhuǎn)產(chǎn)生糞粒，創(chuàng)造生物孔隙產(chǎn)生糞粒，創(chuàng)造生物孔隙大型土壤大型土壤動(dòng)物動(dòng)物破碎植物凋落物刺激微破碎植物凋落物刺激微生物活動(dòng)生物活動(dòng)混合有機(jī)和無(wú)機(jī)顆料使有機(jī)質(zhì)和微生物混合有機(jī)和無(wú)機(jī)顆料使有機(jī)質(zhì)和微生物重新分布，創(chuàng)造生物孔隙，提高腐殖重新分布，創(chuàng)造生物孔隙，提高腐殖化作用，產(chǎn)生糞?；饔?，產(chǎn)生糞粒表表7.1土壤生態(tài)區(qū)系在土壤生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程中所的作用土壤生態(tài)區(qū)系在土壤生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程中所的作用水域微生物生態(tài)系統(tǒng) （1）淡水中的微生物群落 （2）海水中的微生物群落 （3）水域微生物生態(tài)系統(tǒng)的作用7.2微生物生產(chǎn)工程微生物生產(chǎn)工程 1 .蚯蚓養(yǎng)殖工程蚯蚓養(yǎng)殖工程蚯蚓的生

4、態(tài)習(xí)性（1）喜溫暖。 （2）喜潮濕。 （3）不喜鹽。 蚯蚓的用途 （1）改土造肥 （2）優(yōu)良的動(dòng)物性蛋白飼料 （3）處理有機(jī)廢物，變害為利。 （4）優(yōu)質(zhì)營(yíng)養(yǎng)品及藥物。蚯蚓養(yǎng)殖蚯蚓養(yǎng)殖2.食用菌生態(tài)工程猴頭雞腿菇金針菇百靈菇豬肚菇7.3 微生物轉(zhuǎn)化工程微生物轉(zhuǎn)化工程 1沼氣的厭氧發(fā)酵工程 沼氣是天然有機(jī)質(zhì)在厭氧環(huán)境條件下通過(guò)厭氧微生物的分解發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種混合可燃性氣體，其主要成分CH4、CO2、O2、N、HS、H2、CO和水蒸氣。它是農(nóng)村清潔能源的主要組成之一。 沼氣發(fā)酵的基本條件 （1）嚴(yán)格的厭氧環(huán)境 （2）充足和適宜的發(fā)酵原料 （3）適當(dāng)?shù)乃?（4）適宜的發(fā)酵溫度 （5）適宜的酸堿度表

5、表7.3 農(nóng)村常用沼氣發(fā)酵原料（鮮料）產(chǎn)氣量參考表農(nóng)村常用沼氣發(fā)酵原料（鮮料）產(chǎn)氣量參考表原料種類(lèi)1kg鮮料產(chǎn)氣量（m3）生產(chǎn)1m3沼氣需原料量（kg）備注鮮人糞0.04025.0鮮糞鮮豬糞0.03826.3鮮糞鮮牛糞0.03033.3鮮糞鮮馬糞0.03528.6鮮糞鮮雞糞0.03132.3鮮糞鮮青草0.08411.9鮮糞玉米稈0.1905.3風(fēng)干伏高粱稈0.1526.6風(fēng)干伏稻草0.1526.6風(fēng)干伏表表7.4 沼氣發(fā)酵的工藝類(lèi)型沼氣發(fā)酵的工藝類(lèi)型分類(lèi)工藝類(lèi)型主要特征發(fā)酵溫度常溫發(fā)酵發(fā)酵溫度隨氣溫的變化而變化，沼氣產(chǎn)量不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化效率低。中溫發(fā)酵發(fā)酵溫度2838，沼氣產(chǎn)量穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化效率高。高

6、溫發(fā)酵發(fā)酵溫度4860，有機(jī)質(zhì)分解速度快，適用于有機(jī)廢物及高濃度有機(jī)廢水的處理。進(jìn)料方式批量發(fā)酵一批料經(jīng)一段時(shí)間發(fā)酵后，重新?lián)Q入新料，可以觀察發(fā)酵產(chǎn)氣的全過(guò)程，但不能均衡產(chǎn)氣。半連續(xù)發(fā)酵正常的沼氣發(fā)酵，當(dāng)產(chǎn)氣量下降時(shí)，開(kāi)始小進(jìn)料，以后定期地補(bǔ)料和出料，能均衡產(chǎn)氣，適用性較強(qiáng)。連續(xù)發(fā)酵沼氣發(fā)酵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，按一定的負(fù)荷量連續(xù)進(jìn)料或進(jìn)料間隔很短，但均衡產(chǎn)氣，運(yùn)轉(zhuǎn)效率高，一般用于有機(jī)廢水的處理。裝置類(lèi)型常規(guī)發(fā)酵裝置內(nèi)沒(méi)有固定或截留活性污泥措施，提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率受到一定的限制。高效發(fā)酵裝置內(nèi)有固定或截留活性污泥的措施，產(chǎn)氣率、轉(zhuǎn)化效率、滯留期等均較常規(guī)發(fā)酵好。作用方式二步發(fā)酵沼氣發(fā)酵的產(chǎn)酸階段與產(chǎn)甲烷階段分別在兩個(gè)裝置中進(jìn)行，有利于高分子有機(jī)廢水及有機(jī)廢物的處理，有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化率高，但單位有機(jī)質(zhì)的沼氣產(chǎn)量低?；旌习l(fā)酵沼氣發(fā)酵的產(chǎn)酸階段與產(chǎn)甲烷階段在同一裝置內(nèi)進(jìn)行。發(fā)酵料液狀態(tài)液體發(fā)酵干物質(zhì)含量10%，發(fā)酵料液中存在流動(dòng)態(tài)的液體。固體發(fā)酵（干發(fā)酵）干物質(zhì)含量在20%左右，不存在可流動(dòng)態(tài)的液體，甲烷含量較低，氣體轉(zhuǎn)化率稍差，適用于水源緊張，原料豐富的地區(qū)。高濃度發(fā)酵發(fā)酵濃度在液體發(fā)酵與固體發(fā)酵之間，適宜濃度為15%17%。2秸稈的氨化工程 工業(yè)氨化處理秸稈法 （1）氨化裝置 （2）濕度控制 （3）水量控制 （4）液氨的注水量 氨化秸稈 7.4微生物肥料工程微生物肥料工程 微生物肥料