【微生物處理技術(shù)在畜禽糞便無害化中應(yīng)用的技術(shù)研究5900字（論文）】

微生物處理技術(shù)在畜禽糞便無害化中應(yīng)用的技術(shù)研究目錄TOC\o"1-2"\h\u19541微生物處理技術(shù)在環(huán)境工程中的運(yùn)用與實(shí)踐 1275051前言 116662相關(guān)理論概述 2189002.1畜禽糞便無害化的概念 223672.2畜禽養(yǎng)殖廢棄物與水污染 266663微生物處理技術(shù)在畜禽糞便無害化中應(yīng)用的技術(shù)研究 3309623.1堆肥 3279173.2人為因素 4205293.3生產(chǎn)因素 4211433.4畜禽糞便無害化自身因素 5187874微生物處理技術(shù)在畜禽糞便無害化中的運(yùn)用 599174.1運(yùn)用微生物對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測 5221144.2使用微生物對(duì)廢水進(jìn)行治污處理 524374.3對(duì)固體垃圾進(jìn)行微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化成肥料 677665結(jié)論 714311參考文獻(xiàn) 8摘要：科技的騰飛帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，但與之而來的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重，為了為人類創(chuàng)設(shè)更好的生活環(huán)境，有必要對(duì)畜禽糞便進(jìn)行治理，但畜禽糞便無害化的建設(shè)還受到諸多因素的影響，比如人為因素、生產(chǎn)因素、畜禽糞便自身的因素，但微生物技術(shù)可以有效解決畜禽糞便無害化中的問題，特別是在成本上較于其他處理方法有著非常優(yōu)越的優(yōu)勢，而且不會(huì)造成重復(fù)污染和二次污染。鑒于此，本文將對(duì)微生物處理技術(shù)在畜禽糞便無害化中的運(yùn)用進(jìn)行分析，包括對(duì)糞便的治污處理、對(duì)固體垃圾的轉(zhuǎn)化、對(duì)廢氣的凈化以及在固定化微生物技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)現(xiàn)有研究進(jìn)行總結(jié)。關(guān)鍵詞：微生物處理技術(shù)；畜禽糞便無害化；運(yùn)用1前言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面提速，我國生活的各個(gè)領(lǐng)域都迎來了崛起的契機(jī)，但是與此同時(shí)環(huán)境問題也是我們不得不面對(duì)的難題，越來越多的環(huán)境污染問題在困擾著我們的生存發(fā)展，進(jìn)一步影響了我國居民的生活環(huán)境。然而，人們的生活方式和對(duì)生活的看法也在不斷演變和變化，越來越多的人意識(shí)到環(huán)境對(duì)于我們不管是生活還是發(fā)展都有著非常大的影響需要積極去改善，在這一背景下，加強(qiáng)畜禽糞便無害化建設(shè)顯得尤為迫切。但環(huán)境治理的成本較高，如何利用成本更低、更有效的環(huán)境治理方式來治理環(huán)境，是我國目前畜禽糞便無害化急需解決的問題之一。微生物處理技術(shù)的出現(xiàn)就可以很好地權(quán)衡環(huán)境治理成本與效率之間的關(guān)系，可以在降低環(huán)境治理的相關(guān)成本的同時(shí)也最大限度的保障環(huán)境治理的效果，鑒于此，本文在研究無害化畜禽糞便概念，通過借助相關(guān)的微生物處理概念及技術(shù)以求更快捷有效低成本的達(dá)到糞便無害化處理，提出了微生物處理的應(yīng)用。畜禽糞便無害化處理技術(shù)及對(duì)策建議，希望可以為我國環(huán)境治理提供一定的參考指導(dǎo)作用。2相關(guān)理論概述2.1畜禽糞便無害化的概念由于人們生活質(zhì)量的不斷提升，人們對(duì)肉類、牛奶的需求逐年提升，社會(huì)上養(yǎng)殖場也在增多，我國為了提升環(huán)境保護(hù)必須要對(duì)畜禽糞便無害化的支持和改善[1]?，F(xiàn)當(dāng)下畜禽糞便無害化的發(fā)展是初期階段，發(fā)展并不成熟，因此，在學(xué)科領(lǐng)域及實(shí)踐工作方面都要加以完善。畜禽糞便無害化的研究的內(nèi)容包括：大氣、固體污染、水污染等防治工程。已經(jīng)有文獻(xiàn)中的研究表明，我國在2005到2030年畜禽類產(chǎn)量需要增長2.5倍才可以看住當(dāng)代人們的生活需求。由于巨大的需求，數(shù)量巨大的畜禽糞便問題也引起許多學(xué)者的重視，鄭微微的研究中就顯示江蘇省從2006年到2014年之間的畜禽糞便排放總量超過11738.71×104t，每年的增長量高達(dá)14.38％。根據(jù)學(xué)者陳杰的研究表明，在我國，畜禽糞便年產(chǎn)量為21.7×108噸，畜禽糞便產(chǎn)量是工業(yè)廢棄物產(chǎn)量的2.7倍，隨著我國改革的推進(jìn)，這一比例將會(huì)呈現(xiàn)繼續(xù)上升的情況。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，2020年我國畜禽糞便總量會(huì)超過42.44×108t。我國養(yǎng)殖行業(yè)所產(chǎn)生的如此大量的糞便如果不經(jīng)過處理就排向外界將會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，同時(shí)畜禽糞便也是一種可利用的資源，合理利用能夠產(chǎn)生不可忽視的價(jià)值。2.2畜禽養(yǎng)殖廢棄物與水污染根據(jù)《第一次全國污染源普查公報(bào)》里面所記載的我國污染物的排放報(bào)告的數(shù)據(jù)，我國畜禽養(yǎng)殖所造成的水污染物主要是水中所含有的化學(xué)需氧量（COD），而這一排放量在公報(bào)中顯示宜江超過了1268.26×104t，并且氮排放量超過102.48×104t，其中磷的排放量超過16.04×104t。這些由各地養(yǎng)殖場所中排放出的COD、（BOD）將會(huì)嚴(yán)重污染地表水資源，使水質(zhì)變質(zhì)變得渾濁、出現(xiàn)異味、吱聲大量細(xì)菌。同時(shí)這些沒有經(jīng)過處理的糞便中包含有很多營養(yǎng)物質(zhì)，當(dāng)糞便進(jìn)入到水域中會(huì)使得水體中藻類與浮游生物瘋狂增長，破壞水域中的生態(tài)平衡。使水域中含氧量遍地，使大量的魚類缺氧死亡。另外，這些被污染的水一旦被人誤飲也會(huì)產(chǎn)生不良后果。不但地表水受污染難以治理，當(dāng)污染物隨著地表水滲入地下使則更加難以恢復(fù)。禽畜中有可能會(huì)帶有微生物與各種寄生蟲，這些寄生蟲將會(huì)隨著水域進(jìn)行傳播，造成范圍性的感染。同時(shí)糞便中是微生物非常容易在水域中進(jìn)行大量繁殖，影響走遍人類生活。3微生物處理技術(shù)在畜禽糞便無害化中應(yīng)用的技術(shù)研究畜禽糞便無害化建設(shè)內(nèi)容主要是對(duì)糞便進(jìn)行無害化處理，并且要對(duì)其進(jìn)行合理利用。其首要目的是要做到對(duì)環(huán)境保護(hù)，通過采取一系列的措施來達(dá)到環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)要求，最終達(dá)到形成糞便可持續(xù)利用，并減少污染的作用。畜禽糞便并非是一種完全污染物，糞便中所擁有的大量營養(yǎng)元素可以對(duì)作為肥料使用。但是其中所包含的各種病原體與蟲卵也會(huì)改變土壤環(huán)境，使其透氣性與透水性下降，最終反而會(huì)造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。另外，由于糞便中所含有的各種病原體、微生物都能夠在土壤中長期存活，甚至能夠進(jìn)行繁殖，未經(jīng)處理的糞便對(duì)土壤具有損害，對(duì)并且能夠通過農(nóng)作物進(jìn)入到食物鏈中，威脅人類的健康。而烏?；幚淼囊饬x就是通過多種方式將糞便中的有害物質(zhì)進(jìn)行消除，將糞便中的重金屬殘留降低到合理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，使其能夠作為肥料使用。3.1堆肥正是我國畜牧養(yǎng)殖隨著科技的進(jìn)步也在快速推進(jìn)發(fā)展進(jìn)而廢棄物的排放也更為加重，引起了學(xué)者們的普遍關(guān)注。我國研究人員將畜禽糞便的合理利用作為研究的重點(diǎn)內(nèi)容。畜禽糞便中含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)與各類礦物元素，這些物質(zhì)能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供肥料。在過去的歲月中，使用堆肥的方式對(duì)糞便做無害化處理最為常見，處理后的糞便將會(huì)釋放與農(nóng)田之中。這種做法簡單，擁有良好的操作性，同時(shí)也能夠?qū)⑦@些畜禽糞便進(jìn)行合理利用，以及減少化肥等工業(yè)原料的使用。然而堆肥就是在使用微生物的分解功能對(duì)糞便進(jìn)行無害化處理，并且在堆肥的過程中由于堆體溫度會(huì)上升，能夠殺死部分致病菌，并且堆肥也能夠有效消滅畜禽糞便中的寄生蟲。同時(shí)，堆肥能夠提高糞便的肥力。為了使整個(gè)過程變得更加可控、高效，在堆肥中添加水、桔?；虻静菥湍軌?qū)⒍逊市Ч兊酶?。由于稻草與糞便中原有纖維物質(zhì)較多，堆肥過程中纖維素如果對(duì)其進(jìn)行降解是一個(gè)重點(diǎn)問題。在對(duì)這個(gè)問題的研究中，早在1850年的時(shí)候Mifsherlich就提出微生物降解纖維素的有效性與建議性。到了1906年的時(shí)候，Seilliere提出可以使用酶來講解纖維素，他所提到的酶是一種存在與蝸牛消化道中。經(jīng)過多年來學(xué)者對(duì)擁有講解纖維素能力酶的不斷研究發(fā)現(xiàn)，在菌株鑒定方面以往的分類是根據(jù)細(xì)菌在觀察中所呈現(xiàn)的生理反映指標(biāo)進(jìn)行分類的，這種分類方式不但操作起來非常繁瑣，而且所需要的時(shí)間非常長。隨著學(xué)者對(duì)微生物基因序列的研究，纖維素降解菌的篩選方法開始變多，也漸漸開始完善。菌株的分離與篩選過程均能夠得到控制，并且能夠找到許多研究成果來供參考。3.2人為因素畜禽糞便無害化中自然環(huán)境和人文環(huán)境相結(jié)合是至關(guān)重要的。如果人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)的意識(shí)還不加強(qiáng)，畜禽糞便的無害化發(fā)展也會(huì)出現(xiàn)治理和破壞同時(shí)并存的問題，尤其是在人們的日常生活相關(guān)方面。如果控制力度不足，使得畜禽糞污無害化發(fā)展實(shí)施難度越來越大[5]。當(dāng)前的形勢下，急需提升全體人民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，很多人在平時(shí)的生活中并沒有加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)，從而隨意排放生活污水，故意破壞環(huán)境，這些都進(jìn)一步影響到了后續(xù)環(huán)境治理治理工作的進(jìn)行一些城市一味追求建設(shè)規(guī)模，而對(duì)環(huán)境綠化建設(shè)考慮不足，造成商品房占用面積大于綠化面積，并且環(huán)境綠環(huán)及污水治理、空氣污染治理的問題不斷凸顯，從而使得城市建設(shè)與環(huán)境不協(xié)調(diào)的情況發(fā)生，此外，由于缺乏宏觀調(diào)控政策畜禽糞便無害化建設(shè)中，治理措施落實(shí)不到位，從而限制了畜禽糞便無害化的有效發(fā)展。3.3生產(chǎn)因素工業(yè)的發(fā)展雖然也帶動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的相關(guān)進(jìn)步，但是其造成的環(huán)境問題也不容忽視。在工業(yè)的生產(chǎn)過程中，我們生活的自然環(huán)境也成為其產(chǎn)生的大量污染物的排放地，因此空氣污染和河水土壤污染也成為了我國環(huán)境治理難題。然而我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展又比較依賴工業(yè)的發(fā)展步伐，當(dāng)下城市排放的污水量在逐漸增大，很多地方?jīng)]有加強(qiáng)對(duì)污水的治理，很多生產(chǎn)企業(yè)在排放污水之前沒有對(duì)污水進(jìn)行凈化處理，大部分地區(qū)缺乏建立污水處理廠的資金，也沒有引入污水處理設(shè)備等，從而導(dǎo)致工業(yè)污水得不到有效治理，直接排放到當(dāng)?shù)氐暮恿髦?，造成水體污染的情況發(fā)生[6]。如果工業(yè)生產(chǎn)不斷產(chǎn)生環(huán)境污染，但沒有經(jīng)過預(yù)先處理就排放在大氣和水體中，在不經(jīng)過及時(shí)處理，也會(huì)增加后續(xù)環(huán)境治理的難度。一旦出現(xiàn)頑固問題，即使是微生物處理技術(shù)，也會(huì)無能為力。在這樣的情況下進(jìn)行環(huán)境保護(hù)和治理也會(huì)存在著很大的困難。3.4畜禽糞便無害化自身因素畜禽糞便無害化建設(shè)不但受制于其他外部因素的影響，還有非常嚴(yán)重的內(nèi)部問題，這對(duì)畜禽糞便無害化建設(shè)的質(zhì)量方面存在著很大的阻礙。如不加緊改進(jìn)適配當(dāng)前畜禽糞便無害化相關(guān)要求，最終難免對(duì)整體的建設(shè)效果產(chǎn)生非常惡劣的影響。雖然我國亟待需要改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式，但我國在環(huán)境管理和環(huán)境污染管理與治理、環(huán)境設(shè)計(jì)、環(huán)境技術(shù)等方面缺乏比較權(quán)威的專家。還存在著相關(guān)技術(shù)的限制、人才的制約、資金的不足等，進(jìn)一步會(huì)影響到畜禽糞便無害化的發(fā)展，人才不會(huì)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，也就無法找出治理環(huán)境的有效技術(shù)，資金不足，即使有環(huán)境治理方面的人才，但也會(huì)使得畜禽糞便無害化受到阻礙。4微生物處理技術(shù)在畜禽糞便無害化中的運(yùn)用4.1運(yùn)用微生物對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測要測試水體或食品的安全與否，就需要對(duì)其中的大腸桿菌進(jìn)行測量，大腸菌群的多寡將決定水質(zhì)和食品的安全性高低，這是世界各國在監(jiān)測水質(zhì)情況方面達(dá)成的共識(shí)。目前我國大腸菌群水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)小于3(pcs/l)，洗浴用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)小于10(pcs/l)[7]。一般水的等級(jí)不同，每升水中大腸桿菌的允許量也各不相同。根據(jù)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，第一類水質(zhì)小于等于500個(gè)/升，第二類水質(zhì)不大于1萬個(gè)/升，第三類水質(zhì)小于等于5萬個(gè)/升。因?yàn)榧?xì)菌引起乳糖發(fā)酵，所以對(duì)酸和氣體進(jìn)行分析，通過檢測酸性物質(zhì)和氣體，然后結(jié)合水質(zhì)和細(xì)菌對(duì)照表，就可以得到大腸桿菌的數(shù)量，就可以判斷其水質(zhì)。因此，在水質(zhì)監(jiān)測中使用大腸桿菌可以較為精準(zhǔn)的地測量水質(zhì)中大腸菌群的數(shù)量，從而決定水質(zhì)是否安全，這對(duì)我國食品衛(wèi)生等尤為重要。4.2使用微生物對(duì)廢水進(jìn)行治污處理在當(dāng)前畜禽糞便無害化中，廢水處理也是一個(gè)需要特別重視的點(diǎn)，這也是畜禽糞便無害化處理中利用微生物較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在廢水微生物處理技術(shù)的應(yīng)用中，主要由兩種基本方法組成:好氧處理法和厭氧處理法。根據(jù)廢水處理的不同要求要求，選擇不同類型的微生物能夠?qū)U水進(jìn)行有效反應(yīng)，從而確保其完全去除廢水中的有機(jī)物等污染源，更好地避免可能出現(xiàn)的各種隱患。在這方面的實(shí)際應(yīng)用過程中，還需要掌握一定處理方法的選擇和管理，例如活性污泥法和生物膜法的應(yīng)用可以充分提高反應(yīng)效率。這兩種廢水處理方法成本最低，而且非常簡單，凈化效果非常出色。4.2.1厭氧處理法厭氧微生物可以在無氧環(huán)境下生存，將這些微生物置入廢水中，能讓廢水中的有機(jī)物分解，產(chǎn)生CO2和CH4等物質(zhì)。具體過程大概經(jīng)過三個(gè)步驟：第一，水解發(fā)酵。這種聯(lián)系主要表現(xiàn)在廢水中的有機(jī)物在厭氧微生物的作用下分解為更簡單的有機(jī)物，如纖維物質(zhì)在厭氧菌的作用下轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)和糖類，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為脂類和氨基酸。脂肪酸和甘油等物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為脂肪酸和甘油等物質(zhì)。那么產(chǎn)酸菌的加入可以進(jìn)一步將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乙酸、丁酸和醇類[8]。參與這些發(fā)酵活動(dòng)的微生物包括厭氧微生物，如擬桿菌、真細(xì)菌和雙歧桿菌。其次，它被轉(zhuǎn)化為乙酸或氫氣。這主要適用于利用產(chǎn)氫產(chǎn)酸細(xì)菌將丙酸、丁酸和各種醇等一級(jí)中間體衍生物用二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化為乙酸和氫氣。第三，它被轉(zhuǎn)化成甲烷。在該階段，在第二階段產(chǎn)生的乙酸、氫氣和二氧化碳主要通過使用產(chǎn)甲烷菌的發(fā)酵反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲烷。相關(guān)具體的處理方法包括厭氧接觸法、升流式厭氧污泥層反應(yīng)器和生物膜等方法。利用這一方法來進(jìn)行廢水處理，不僅可以預(yù)防有害物質(zhì)的產(chǎn)生的，而且還可以避免二次污染的情況發(fā)生。4.2.2好氧處理法好氧處理法是將好氧微生物置于富含氧氣的環(huán)境中，使其快速繁殖，氧化分解廢水有機(jī)物，最終產(chǎn)生二氧化碳、水和硝酸鹽等物質(zhì)，這些物質(zhì)大多是無害物質(zhì)，相比處理之前的水質(zhì)，水質(zhì)得到了很大程度的凈化，水質(zhì)的安全性也得到了提升，同時(shí)，這一方法操作較為簡單，靈活性強(qiáng)，可以提高水質(zhì)凈化的效率。除了這一方法外，在處理污水方面，還可以使用活性污泥法以及生物轉(zhuǎn)盤法等方法。4.3對(duì)固體垃圾進(jìn)行微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化成肥料用于處理固體廢物的大量嗜熱微生物、硝化細(xì)菌、纖維素微生物等。可以被放置在這種固體廢物中，然后這種固體廢物為這些微生物的快速生長提供了一定的環(huán)境，并且可以有助于微生物的形成。微生物反饋回路。例如，對(duì)于一些嗜溫微生物來說，如果溫度升高或不能適應(yīng)這類微生物的生長，就可能成為阻止微生物生長的負(fù)反饋機(jī)制，從而高水平地增加嗜熱微生物的活性。在熱環(huán)境中，所以再次形成正反饋回路，即高溫微生物數(shù)量的快速增加使溫度升高，但如果溫度升高到一定水平，也會(huì)對(duì)嗜熱菌產(chǎn)生負(fù)面影響，所以嗜熱菌數(shù)量的增加會(huì)發(fā)生變化。慢慢保持這個(gè)溫度，最后在某個(gè)區(qū)域。根據(jù)對(duì)各種微生物的最新研究，白卵菌可以很好的分解有毒的含苯雜質(zhì)，所以要注意培養(yǎng)。種植這種真菌可以很好地分解固體廢物。5結(jié)論在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中，人們對(duì)于畜禽糞便無害化的重視程度不斷提升，但依然不有很多人不重視環(huán)境保護(hù)，從而隨意排放生活污水等，工業(yè)企業(yè)也不重視廢水和廢棄等的處理，從而使得河流、大氣等污染嚴(yán)重。在這背景下，我國需要加強(qiáng)畜禽糞便無害化建設(shè)，找出更有效