有机固体废弃物与废气的微生物处理学习教案.pptx

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1、会计学1有机有机(yuj)固体废弃物与废气的微生物处固体废弃物与废气的微生物处理理第一页，共38页。第一节 固体有机废物(fiw)的堆肥处理技术堆肥化：依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促进可被微生物降解(jin ji)的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。堆肥：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。堆肥法：就是利用堆肥化过程来处理城市的生活(shnghu)垃圾及其他有机固体废物的方法。第1页/共38页第二页，共38页。一、好氧堆肥(dufi)第一节 固体有机废物(fiw)的堆肥处理技术通气条

2、件(tiojin)下借好氧性微生物活动使有机物降解，从而使固体废弃物无害化、资源化。特点：高温堆肥（一般在50-60，极限可达80-90）第2页/共38页第三页，共38页。n n有机固体废弃物有机固体废弃物 合成合成 微生物细胞微生物细胞n n微生物微生物+氧气氧气 氧化氧化 无机物无机物+能量能量n n根据堆制过程中的温度变化和微生物生长根据堆制过程中的温度变化和微生物生长(shngzh(shngzh ng)ng)情况，堆制情况，堆制过程分为潜育期、中温期、高温期、腐熟期四个时期。过程分为潜育期、中温期、高温期、腐熟期四个时期。第3页/共38页第四页，共38页。n n潜育期：潜育期：n n调

3、整适应时期调整适应时期n n微生物基本不生长微生物基本不生长(shngzh(shngzh ng)ng)n n堆温基本不变化堆温基本不变化第4页/共38页第五页，共38页。n n中温期中温期n n堆肥初期（通常堆肥初期（通常1-31-3天），堆肥中嗜热微生物利用可溶性和易降解有机天），堆肥中嗜热微生物利用可溶性和易降解有机物作为营养和能量物作为营养和能量(nngling)(nngling)来源，迅速增殖，并释放热能，使堆来源，迅速增殖，并释放热能，使堆肥温度不断上升。肥温度不断上升。n n此阶段温度在室温至此阶段温度在室温至4545度范围内，微生物以中温、需氧型为主，通常度范围内，微生物以中温、

4、需氧型为主，通常是一些无芽孢细菌。是一些无芽孢细菌。n n也称产热阶段、中温阶段、升温阶段、升温期等。也称产热阶段、中温阶段、升温阶段、升温期等。第5页/共38页第六页，共38页。n n高温期高温期n n当堆肥温度当堆肥温度(wnd)(wnd)上升到上升到4545度以上时，即进入高温阶段。度以上时，即进入高温阶段。n n通常从堆积发酵开始，只需通常从堆积发酵开始，只需2-32-3天时间堆温便能迅速升高到天时间堆温便能迅速升高到5555度，度，1 1周内堆温可周内堆温可达到最高值（最高温度达到最高值（最高温度(wnd)(wnd)可达到可达到8080度）。度）。n n除前一阶段残留的和新形成的可溶

5、性有机物继续分解转化外，半纤维素、纤除前一阶段残留的和新形成的可溶性有机物继续分解转化外，半纤维素、纤维素、蛋白质等复杂有机物也开始强烈分解。维素、蛋白质等复杂有机物也开始强烈分解。第6页/共38页第七页，共38页。n n高温期微生物高温期微生物n n嗜温微生物受到抑制，嗜热性微生物逐渐取而代之。嗜温微生物受到抑制，嗜热性微生物逐渐取而代之。n n在在5050度左右进行活动的主要是嗜热性真菌和放线菌。度左右进行活动的主要是嗜热性真菌和放线菌。n n温度温度(wnd)(wnd)上升到上升到6060度时，真菌几乎完全停止活动，仅有嗜热性放线菌度时，真菌几乎完全停止活动，仅有嗜热性放线菌和细菌活动。

6、和细菌活动。n n温度温度(wnd)(wnd)上升到上升到7070度以上时，大多数微生物已不适宜，微生物大量死度以上时，大多数微生物已不适宜，微生物大量死亡或进入休眠状态。亡或进入休眠状态。第7页/共38页第八页，共38页。n n高温期自然调节高温期自然调节n n此时，起作用的是嗜热性芽孢杆菌，产生的热量减少此时，起作用的是嗜热性芽孢杆菌，产生的热量减少(ji(ji nshnsh o)o)，堆温自动，堆温自动下降。下降。n n当堆温降至当堆温降至7070度以下时，处于休眠状态的嗜热性微生物又重新活动，继续分度以下时，处于休眠状态的嗜热性微生物又重新活动，继续分解难分解的有机物，热量又增加，堆温

7、就处于一个自然调节的、延续较久的解难分解的有机物，热量又增加，堆温就处于一个自然调节的、延续较久的高温期。高温期。第8页/共38页第九页，共38页。n n高温的作用高温的作用n n高温对于堆肥的快速腐熟起到了重要的作用，在此阶段中堆肥内开始了腐殖高温对于堆肥的快速腐熟起到了重要的作用，在此阶段中堆肥内开始了腐殖质的形成过程，并开始出现能溶解于弱碱的黑色物质。质的形成过程，并开始出现能溶解于弱碱的黑色物质。C/NC/N比明显下降，堆比明显下降，堆肥高度随之降低肥高度随之降低(jingd)(jingd)。n n通过高温能有效杀灭有机废弃物中病原物，按我国高温堆肥卫生标准通过高温能有效杀灭有机废弃物

8、中病原物，按我国高温堆肥卫生标准（GB7959-87GB7959-87）,要求堆肥最高温度达要求堆肥最高温度达50-5550-55度以上，持续度以上，持续5-75-7天。天。第9页/共38页第十页，共38页。第10页/共38页第十一页，共38页。第11页/共38页第十二页，共38页。n n高温堆肥卫生标准（GB7959-87）n n编号 项目(xingm)卫生标准n n1 堆肥温度 最高温度达50-55度，持续5-7天n n2 蛔虫卵死亡率 95-100%n n3 粪大肠菌值 10-102n n4 苍蝇 有效控制苍蝇孽生，堆肥周围没有活的 n n 蛆、蛹或新羽化的成蝇第12页/共38页第十三页

9、，共38页。n n腐熟期腐熟期n n在高温阶段末期，只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质，此时在高温阶段末期，只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质，此时微生物活性下降，发热量减少，温度下降。微生物活性下降，发热量减少，温度下降。n n此时嗜温性微生物再占优势，对残留较难分解的有机物做进一步的分解，此时嗜温性微生物再占优势，对残留较难分解的有机物做进一步的分解，腐殖质不断腐殖质不断(bdun)(bdun)增多且趋于稳定化，堆肥进入腐熟阶段。增多且趋于稳定化，堆肥进入腐熟阶段。n n降温后，需氧量大量减少，堆肥空隙增大，氧氧扩散能力增加，此时只需降温后，需氧量大量减少，堆肥空隙增大，氧

10、氧扩散能力增加，此时只需自然通风。自然通风。n n微生物相：细菌、真菌微生物相：细菌、真菌 纤维素分解菌纤维素分解菌 放线菌、能分解木质素的微生放线菌、能分解木质素的微生物。物。第13页/共38页第十四页，共38页。2、腐熟堆肥的特征表面呈白色，内部成黑褐色或棕褐色；秸秆和粪块等完全(wnqun)腐熟，质地松软，无粪臭，散发出泥土气 味，不招引蚊蝇；PH8-9，呈弱碱性堆制 升温 高温(gown)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(f jio)二次发酵第14页/共38页第十五页，共38页。微生物群落的变化规律中温型细菌和真菌首先起作用；50度

11、左右，高温菌出现，嗜热性真菌和细菌为主，堆温60度时，真菌几乎完全停止活动，嗜热性放线菌与细菌继续活动。65-70度时，大多数嗜热性微生物也无法生活或死亡或休眠。最后，温度下降，中温菌重新成为优势(yush)菌群，堆肥表面呈现白色或灰色。第15页/共38页第十六页，共38页。1、好氧堆肥微生物初期：中温好氧的细菌和真菌(zhnjn)，分解碳水化合物、蛋白质、脂肪等。50度：好热性的细菌、放线菌和真菌(zhnjn)分解纤维素和半纤维素。60度：真菌(zhnjn)停止活动。70度：致病菌和虫卵被杀死，一般的嗜热高温菌和放线菌也停止活动，堆肥腐熟稳定。第16页/共38页第十七页，共38页。一、好氧堆

12、肥(dufi)第一节 固体有机废物的堆肥(dufi)处理第17页/共38页第十八页，共38页。一、好氧堆肥(dufi)第一节 固体有机废物的堆肥(dufi)处理环境温度：对二次发酵的影响(yngxing)大，60-65 有机质含量：20-80%为宜。太低，升温慢，太高，供氧不足（发臭）水分：50-60%为宜。过高，氧不足碳氮比：初始30-35：1为宜。过高，缺氮，周期长，过低，氮损失。碳磷比：75-150为宜。酸碱度：中性或弱碱性。通风供氧：动力供氧影响堆肥的因素第18页/共38页第十九页，共38页。一、好氧堆肥(dufi)第一节 固体有机(yuj)废物的堆肥处理立式(l sh)堆肥发酵塔卧式

13、堆肥发酵滚筒简仓式堆肥发酵仓箱式堆肥发酵池堆肥发酵装置第19页/共38页第二十页，共38页。5-8天完成(wn chng)一次发酵立式堆肥(dufi)发酵塔一、好氧堆肥(dufi)第一节 固体有机废物的堆肥处理第20页/共38页第二十一页，共38页。卧式堆肥发酵(f jio)滚筒一、好氧堆肥(dufi)第一节 固体(gt)有机废物的堆肥处理第21页/共38页第二十二页，共38页。箱式堆肥(dufi)发酵池一、好氧堆肥(dufi)第一节 固体(gt)有机废物的堆肥处理第22页/共38页第二十三页，共38页。二、厌氧堆肥(dufi)第一节 固体有机废物的堆肥(dufi)处理厌氧堆肥 在无氧条件下，

14、借厌氧微生物的作用，将有机废弃物（包括城市垃圾、人畜粪便(fnbin)、植物秸秆、污水处理厂的剩余污泥等）进行厌氧发酵，制成有机肥料，使固体废弃物无害化的过程。特点：1）堆置方式与好氧堆肥法相同2）堆内不设通气系统，堆温低，腐熟及无害化所需时间较长3）简便、省工4）封堆后1个月左右翻堆1次第23页/共38页第二十四页，共38页。n n二、卫生填埋法及渗滤液二、卫生填埋法及渗滤液(l(l y)y)n n 卫生填埋法是在堆肥法基础上发展起来的，其处理原理与厌氧堆肥原卫生填埋法是在堆肥法基础上发展起来的，其处理原理与厌氧堆肥原理相同，均利用好氧微生物、兼性厌氧性微生物和厌氧型微生物处理。理相同，均利

15、用好氧微生物、兼性厌氧性微生物和厌氧型微生物处理。n n卫生填埋要求采取各种预防措施，以尽量减少填埋场地对周围环境、卫生填埋要求采取各种预防措施，以尽量减少填埋场地对周围环境、大气和地下水源的污染。大气和地下水源的污染。第24页/共38页第二十五页，共38页。n n主要主要(zh(zh yo)yo)大气污染物大气污染物n n气溶胶态污染物气溶胶态污染物n n硫氧化物硫氧化物n n氮氧化物氮氧化物n n碳氧化物碳氧化物n n碳氢化合物碳氢化合物n n 挥发性有机化合物（挥发性有机化合物（VOCVOC）n n 石油化工、制药、印刷、制鞋、喷漆等行业排放的常见的，可能具石油化工、制药、印刷、制鞋、喷

16、漆等行业排放的常见的，可能具有毒性，致癌性，易燃易爆及破坏臭氧层的污染物。（氯乙烯、苯、有毒性，致癌性，易燃易爆及破坏臭氧层的污染物。（氯乙烯、苯、多环芳烃，如氯氟烃多环芳烃，如氯氟烃(CFC(CFC）和含氢氯氟烃）和含氢氯氟烃(HCFC)(HCFC)。第25页/共38页第二十六页，共38页。n n一、废气的处理方法一、废气的处理方法n n废气的处理方法有物理和化学废气的处理方法有物理和化学(huxu)(huxu)的方法，如的方法，如:吸附、吸收、吸附、吸收、氧化及等离子体转化等。也有生物法，生物法是最经济有效地方法。氧化及等离子体转化等。也有生物法，生物法是最经济有效地方法。n n生物净化法

17、有植物净化法和微生物净化法。生物净化法有植物净化法和微生物净化法。n n植物净化法就是利用植物吸收和转化大气中的污染物，包括二氧化植物净化法就是利用植物吸收和转化大气中的污染物，包括二氧化碳，放出氧气清洁空气。碳，放出氧气清洁空气。n n微生物净化法是利用处理装置中的微生物对气态污染物进行处理，微生物净化法是利用处理装置中的微生物对气态污染物进行处理，如生物吸收池、生物洗涤池、生物滴滤池和生物过滤池。如生物吸收池、生物洗涤池、生物滴滤池和生物过滤池。第26页/共38页第二十七页，共38页。n n微生物能氧化有机物，产生二氧化碳和谁等物质，但这一过程难于在微生物能氧化有机物，产生二氧化碳和谁等物

18、质，但这一过程难于在气相中进行。气相中进行。n n因此废气的生物处理经过两个阶段：一是污染物由气相转入因此废气的生物处理经过两个阶段：一是污染物由气相转入(zhu(zhu n r)n r)液相或固相表面的液膜中；二是污染物在液相或固相表面被微生物降液相或固相表面的液膜中；二是污染物在液相或固相表面被微生物降解。解。n n微生物净化法：微生物净化法：n n首先应用于农业生产过程中异味气体的处理。首先应用于农业生产过程中异味气体的处理。第27页/共38页第二十八页，共38页。第二节 气体有机(yuj)废物的微生物处理一、基本原理液相或固相介质(jizh)二氧化碳(r yng hu tn)、水等 气

19、体有机物微生物降解 吸附乙醇、硫醇酚、甲酚、吲哚脂肪酸、乙醛、酮、二硫化碳氨和胺 悬浮生长系统附着生长系统 第28页/共38页第二十九页，共38页。第二节 气体有机(yuj)废物的微生物处理二、处理(chl)方法第29页/共38页第三十页，共38页。第二节 气体(qt)有机废物的微生物处理二、处理(chl)方法生物(shngw)滤池（生物(shngw)过滤箱）第30页/共38页第三十一页，共38页。第二节 气体有机废物(fiw)的微生物处理二、处理(chl)方法针对有机(yuj)堆肥臭气去除的生物滤池第31页/共38页第三十二页，共38页。第二节 气体有机(yuj)废物的微生物处理二、处理(c

20、hl)方法第32页/共38页第三十三页，共38页。第二节 气体有机废物(fiw)的微生物处理二、处理(chl)方法第33页/共38页第三十四页，共38页。第二节 气体有机(yuj)废物的微生物处理二、处理(chl)方法第34页/共38页第三十五页，共38页。n n二、含硫恶臭污染物及二、含硫恶臭污染物及NH3NH3、CO2CO2的微生物处理的微生物处理n n1 1、含硫恶臭污染物的净化、含硫恶臭污染物的净化n n如：如：H2SH2S、甲硫醇、甲硫醇(MM)(MM)、二甲基硫醚、二甲基硫醚(DMS)(DMS)、二甲基二硫醚、二甲基二硫醚(DMDS)(DMDS)、二甲基、二甲基亚矾亚矾(DMSO)

21、(DMSO)等。有许多细菌等。有许多细菌(xjn)(xjn)能对含硫恶臭污染物进行净化。能对含硫恶臭污染物进行净化。n n 恶臭硫化物生物氧化活性顺序：恶臭硫化物生物氧化活性顺序：n nH2S H2S MM MM DMDS DMDS DMS DMS第35页/共38页第三十六页，共38页。n n2 2、NH3NH3、CO2CO2的净化的净化n n 将将NH3NH3溶于水中成溶于水中成NH4+NH4+，通入生物滴滤池，利用硝化作用将其氧化成，通入生物滴滤池，利用硝化作用将其氧化成NO2-NO2-和和NO3-NO3-。n n对于对于CO2 CO2，被同化、合成细胞，被同化、合成细胞(xbo)(xbo)物质。还可利用植物和藻类，光合作用物质。还可利用植物和藻类，光合作用同化。同化。第36页/共38页第三十七页，共38页。n n3、挥发性有机物的生物处理n n 例如：乙醇、硫醇酚、甲酚(ji fn)、吲哚n n脂肪酸、乙醛、酮、二硫化碳n n氨和胺n n 包括苯及其衍生物、酚及其衍生物、醇类、醛类、酮类、脂肪酸等。挥发性有机物中有许多是“三致”物质。n n挥发性有机物的生物处理设备较多的是生物滴滤法。第37页/共38页第三十八页，共38页。