城市垃圾的生物处理技术

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1、城市垃圾的生物处理技术班级：姓名：指导老师：摘要：生物技术是实现城市垃圾无害化和资源化的一种有效手段。重点阐述了城市垃圾生物处理的基本原理及3种主要的生物处理方法，简要介绍了城市垃圾生物处理方法中的一些新技术及发展趋势，为寻找适合我国国情的垃圾处理技术提供一些参考。关键词：城市垃圾；生物处理原理；生物处理技术。正文：城市垃圾处理是环境污染控制的重要课题之一。城市垃圾也称城市固体废物，是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。目前，我国每年城市垃圾产量已超过1．3亿吨，并有资料报道，我国城市垃圾的产量还将以平均每年8％～10％的速度继续增长，

2、北京等少数几个大城市增长速度还将达到15％～20％[1]。令人担忧的是，大量的城市垃圾目前的处理方式也只是在城市周围堆放或简易填埋，达到无害化处理基本要求的不足20％[2]，无论从环境还是社会角度考虑，这都是急需尽快给予重视与解决的社会问题。随着居民生活水平的提高，垃圾中的有机物含量迅速增加。采用生物技术将其进行生物降解或生物转化，不仅可以有效处理城市垃圾，而且可以实现资源的再利用。因此，与物理法、化学法相比，生物处理技术具有更广阔的发展前景。1.城市垃圾生物处理的原理各种动植物、微生物，对自然界存在的各种有机物都有降解作用，其中微生物的降解作用最大。凡自然界存在的有机

3、物，几乎都能被微生物降解。生物处理就是依靠自然界广泛分布的微生物，通过生物转化，将城市垃圾中易于生物降解的有机组分转化为腐殖质肥料、沼气或其他转化产品(如饲料蛋白、乙醇或糖类)，从而达到城市垃圾无害化和资源化的一种处理方法。根据处理过程中起作用的微生物对氧气需求的不同，生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。1．1好氧生物处理基本原理好氧生物处理是一种在有氧的条件下，利用好氧微生物使有机物降解并稳定化的生物处理方法。城市垃圾中往往含有大量的生物组分的大分子及其中间代谢产物如纤维素、碳水化合物、蛋白质、脂肪、氨基酸、脂肪酸等，这些有机物一般都较容易为微生物降解。在

4、好氧生物降解过程中，有机废物中的可溶性小分子可透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物直接吸收利用，而不溶的胶体及复杂大分子有机物，则先被吸附在微生物体外，依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性小分子物质，再输送入细胞内为微生物所利用。微生物通过自身的生命活动——新陈代谢过程，把一部分有机物氧化分解成简单的无机化合物，如c02、HzO、NH3、P043_、S042～等，从中获得生命活动所需要的能量；同时又把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物增殖。1．2厌氧生物处理基本原理厌氧生物降解是在无氧条件下，利用厌氧微生物的代谢活动，将有机物转化为各种有机酸、醇、CH4、H2S

5、、c02、NH3、H2等和少量细胞物质的过程。它是一个多类群细菌的协同代谢过程。在此过程中，不同微生物的代谢过程相互影响，相互制约，形成复杂的生态系统。2.城市垃圾生物处理的方法目前，对于可生物降解的城市垃圾的处理，世界各国主要采用堆肥、卫生填埋、厌氧发酵等处理方法。2．1堆肥法堆肥法是指在人工控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物，使来源于生物的有机废物分解，向比较稳定的腐殖质进行生化转化的微生物过程。垃圾堆肥是目前广泛应用且经济有效的处理和消纳城市垃圾的重要途径之一，通过生物处理技术将生活垃圾中的有机物质转变成优质的有机肥料，具有良好的环境效益和

6、社会效率。根据堆肥过程中微生物对氧气的需求情况不同，可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。通常好氧堆肥堆温高，一般在55℃～60℃，极限可达80℃，故也称高温堆肥。与传统的厌氧堆肥相比，好氧堆肥具有基质分解彻底、发酵周期短、异味小、占地面积小、可大规模采用机械处理等优点，因而好氧堆肥技术的应用已较为普遍。但随着“垃圾能源学”的产生，有机垃圾的厌氧堆肥技术也得到了广泛关注与快速发展，鉴于好氧技术与厌氧技术各自的特点，在未来的垃圾处理技术应用中，好氧堆肥和厌氧堆肥技术将综合运用，这也是堆肥技术发展大势所趋。根据堆肥过程中物料运动形式分为静态堆肥和动态堆肥；按堆肥堆制方式，可分为露天式堆

7、肥(野积式堆肥)和装置式堆肥(封闭式堆肥)。堆肥的发展趋势是由静态堆肥向动态堆肥，露天式堆肥向装置式堆肥的方向发展。就目前我国城市垃圾组成现状而言，静态堆肥较为适用，但随着人民生活水平的提高，垃圾组成中有机物含量将高达50％--70％，对于未来高有机物含量组成的垃圾则必须采用动态堆肥bJ技术。此外，在静态堆肥基础上发展起来的间歇式动态好氧堆肥处理技术也具有一定优势，例如发酵周期短，处理工艺简单，发酵仓数少和投资小。传统的堆肥法存在发酵时间长，产生臭味且肥效低等问题。近几年来，人们借助于微生物选育技术，加强了对降解能力强的高效菌种的研究，将