有機(jī)固體廢棄物和廢氣的微生物處理

有機(jī)固體廢棄物和廢氣的微生物處理2023/4/101第1頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五本章內(nèi)容第一節(jié)有機(jī)固體廢棄物的微生物處理固體廢棄物的組成固體廢棄物的生物處理技術(shù)好氧堆肥法、厭氧堆肥、衛(wèi)生填埋法

第二節(jié)廢氣的生物處理廢氣的來源、成份廢氣的處理方法和工藝污染物的微生物處理

環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/102第2頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)有機(jī)固體廢棄物的微生物處理

有機(jī)固體廢棄物亦稱垃圾，來自各種生活廢棄物如廚余(食物廢物和殘余)、丟棄的包裝紙、塑料袋、廢舊紙張、破布、樹枝等。

環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)生物處理技術(shù)有機(jī)肥料或回收生物能從資源角度看，它是一種可再生利用的資源。從環(huán)境衛(wèi)生角度看，是一種污染。2023/4/103第3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五二、固體廢棄物的生物處理技術(shù)

固體廢棄物處理的方法主要有三種，堆肥法(composting)，衛(wèi)生填埋(landfill)，焚燒法(incineration)。環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/104第4頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五1.好氧堆肥法

使垃圾中的有機(jī)質(zhì)在微生物的作用下進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，最終形成類似腐殖質(zhì)土壤的物質(zhì)，可以用作土壤改良劑和肥料。

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堆肥化形成的產(chǎn)品稱為堆肥，是一種優(yōu)良的土壤改良劑。2023/4/105第5頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五特點(diǎn)：好氧堆肥過程中不產(chǎn)生惡臭，厭氧過程產(chǎn)生惡臭；好氧發(fā)酵溫度高，能夠殺死病菌蟲卵等，70℃發(fā)酵速度快；好氧法可腐有機(jī)物質(zhì)沒有得到充分的利用，氮的損失大，肥效下降；厭氧能夠較好的利用有機(jī)物，氮損失少能保存肥效；好氧消耗動(dòng)力較多，完全耗能能量不能回收，厭氧能夠產(chǎn)生能源耗能小。環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/106第6頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五好氧堆肥的機(jī)理及過程：環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)可溶性有機(jī)物質(zhì)吸收微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜不溶性的有機(jī)物質(zhì)吸附生物體外胞外水解酶分解為可溶性物質(zhì)滲入細(xì)胞無機(jī)物細(xì)胞物質(zhì)大量的熱量腐殖質(zhì)2023/4/107第7頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五好氧堆肥過程中溫階段高溫階段堆肥腐熟穩(wěn)定階段環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/108第8頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五中溫階段。

30℃堆肥初期，易分解的有機(jī)物迅速分解，產(chǎn)生大量的熱量。產(chǎn)熱階段，主要的微生物有細(xì)菌，真菌，放線菌。細(xì)菌分解水溶性的單糖類，放線菌和真菌分解纖維素和半纖維素。環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/109第9頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五高溫階段。45℃以上，嗜熱性微生物代替了嗜溫性微生物，堆肥中的有機(jī)物進(jìn)一步被分解轉(zhuǎn)化；溫度升高到50℃，嗜熱性的真菌和放線菌進(jìn)行活動(dòng)；上升到60℃，真菌停止活動(dòng)，嗜熱的細(xì)菌、放線菌、芽孢桿菌繼續(xù)分解纖維素和半纖維素；溫度升高到70℃，致病菌和蟲卵被殺死，大多數(shù)嗜熱微生物也停止活動(dòng)，只有嗜熱芽孢桿菌活動(dòng)，大多數(shù)微生物死亡或進(jìn)入休眠期；如果不通風(fēng)，溫度會(huì)升高到90℃；這一階段復(fù)雜的有機(jī)物（纖維素、半纖維素）開始分解，腐殖質(zhì)開始形成（溶于弱酸的黑色物質(zhì)）。纖維素、果膠類物質(zhì)被嗜熱的微生物分解，在高溫階段形成腐殖質(zhì)。環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/1010第10頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五堆肥腐熟穩(wěn)定階段。

高溫階段的后期，微生物進(jìn)入內(nèi)源呼吸，腐殖質(zhì)開始形成，此時(shí)微生物活性下降發(fā)熱量減少，溫度下降。嗜溫性微生物又占優(yōu)勢(shì)，對(duì)殘余的較難分解的有機(jī)物（大多數(shù)木質(zhì)素等）進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)不斷增多且穩(wěn)定，此時(shí)堆肥進(jìn)入腐熟階段。

環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/1011第11頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五好氧堆肥的工藝

靜態(tài)堆肥：物料以條垛形式堆放，采用鼓風(fēng)或抽風(fēng)進(jìn)行強(qiáng)制好氧，不進(jìn)行機(jī)械翻動(dòng)。用人工翻動(dòng)，發(fā)酵周期一般50天。適宜于垃圾中有機(jī)物含量低15-40。環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/1012第12頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五高溫動(dòng)態(tài)二次堆肥工藝：分兩個(gè)階段，前5-7天，動(dòng)態(tài)發(fā)酵，機(jī)械攪拌，通入充足空氣，溫度高，快速分解有機(jī)物；7天后用皮帶輸送到另一個(gè)車間進(jìn)行靜態(tài)二次發(fā)酵，垃圾進(jìn)一步降解穩(wěn)定，20-25天腐熟。

環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/1013第13頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五立倉式堆肥：高10-15米，分隔6格。經(jīng)分選破碎垃圾送入倉頂?shù)囊桓?，受重力和柵板的控制，逐日下降至下一格，一周全下降至底部，出料后運(yùn)送到二次發(fā)酵車間繼續(xù)發(fā)酵使之腐熟穩(wěn)定。發(fā)酵倉內(nèi)的物料由上自下腐熟，上層進(jìn)料，下層出料。溫度由上自下傳遞，損失少，各部分通空氣，發(fā)酵迅速。環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/1014第14頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五滾筒式堆肥：又稱達(dá)諾生物穩(wěn)定法，Danot法。在發(fā)酵中廢物靠與筒體內(nèi)表面的摩擦沿旋轉(zhuǎn)方向提升，同時(shí)借重力落下。筒體斜置，垃圾隨著翻動(dòng)向滾筒尾部移動(dòng)。在旋轉(zhuǎn)過程中，有機(jī)物降解，升溫，殺菌。裝置中通風(fēng)，5-7天出料。環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/1015第15頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五2.厭氧堆肥厭氧堆肥經(jīng)歷產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段，利用厭氧微生物和兼性厭氧微生物。厭氧堆肥的方法有兩種，一種是常規(guī)厭氧堆肥，垃圾與污泥泥水混合發(fā)酵，發(fā)酵總固體濃度8％左右，發(fā)酵周期長4-6個(gè)月。另一種是高速厭氧發(fā)酵。發(fā)酵總固體濃度55％，周期短2-3周，產(chǎn)氣量大，實(shí)際上是一種干發(fā)酵。

環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/1016第16頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五3.衛(wèi)生填埋法在堆肥法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，處理原理與厭氧堆肥原理相同。處理垃圾中，由于垃圾不斷填入，內(nèi)部水份積累由不同種群微生物引發(fā)了生物化學(xué)反應(yīng)，垃圾經(jīng)過微生物好氧分解→厭氧發(fā)酵→產(chǎn)酸→產(chǎn)甲烷，最后碳及其它營養(yǎng)物耗盡，垃圾穩(wěn)定化。

環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/1017第17頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)廢氣的生物處理環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)、廢氣的來源，成份化工廠化纖廠石油化工發(fā)電廠垃圾焚燒廠汽車尾氣垃圾處理產(chǎn)生臭氣污水處理廠的臭氣2023/4/1018第18頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)硫化物，氮化物，碳?xì)溲踅M成的化合物。

NH3、H2S、C2S

三甲胺(CH3)3N、甲硫醇(MM)CH3SH,SO2二甲基硫醚(DMS)(CH3)2S二甲基二硫醚(DMDS)(CH3)2S2

二甲基亞礬(DMSO)CH3OSCH3揮發(fā)性的有機(jī)物VOCS

2023/4/1019第19頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五二、廢氣的處理方法和工藝生物洗滌法（懸浮態(tài)）和生物過濾法（固著法）。環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/1020第20頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五1）生物洗滌法是利用微生物營養(yǎng)物和水組成的微生物吸收液處理廢氣，吸收可溶性的氣態(tài)污染物，氣體中污染物通過與懸浮液接觸轉(zhuǎn)移到液體中，從而被微生物降解。

生物吸收池，生物洗滌池，生物填料塔等。環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件天津工業(yè)大學(xué)2023/4/1021第21頁，共22頁，2023年，2月20日，星期五環(huán)境微生物基礎(chǔ)教學(xué)課件