第五章 固体废物生物处理课件.ppt

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1、第五章固体废物生物处理BiologicalTreatmentofSolidWaste【概念】堆肥化　厌氧消化堆肥过程影响因素厌氧消化的两段、三段理论浸出率　增容比【方法原理】堆肥原理；厌氧消化原理；微生物浸出机理。本章重点精品1、生活垃圾中50~60%是有机物，会腐烂变质，释放臭气，污染环境；会孳生蚊蝇，危害健康2、粪便、污水厂污泥大部分是有机物，堆放过程中会释放污染物，污染环境3、农业废弃物基本上全是有机物，倾倒水体中会释放污染物；焚烧会污染大气有机物是固体废物污染的重要来源有机污染物有必要进行治理有机污染物通常是可生物降解的生物处理是

2、一种很好的途径精品一、生物处理定义生物处理就是指直接或间接利用生物体的机能，对固体废物的某些组成（可降解有机物或其它组分）进行转化以建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能高效净化环境污染，同时又生产有用物质的工程技术。精品二、主要生物处理技术厌氧消化废物养殖蚯蚓微生物浸出回收金属堆肥化精品第一节有机固体废物的好氧堆肥处理一、堆肥化概念及发展过程堆肥化是利用自然界广泛存在的微生物，有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。根据微生物生长的环境可将堆肥化分为好氧堆肥化和厌氧堆肥化两种。精品２、堆肥化发展过程垃圾成

3、分动植物残余、灰渣垃圾产生速度快、产生量大工业革命，工业制成品及有害物混入垃圾中填埋、焚烧缺陷，分类收集、分选技术发展农业废弃物、落叶、杂草、粪便厌氧堆肥化城市生活垃圾好氧堆肥化、机械化堆肥堆肥厂停产倒闭堆肥化技术又开始回升精品二、好氧堆肥化１、原理好氧堆肥化是以好氧菌为主对废物中的有机物进行吸收、氧化、分解及转化，微生物把一部分有机物氧化成简单的无机物，并释放出能量，把另一部分有机物转化合成为新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。精品精品精品可用下列反应式表示：（书上公式P128,130）ＣａＨｂＯｃＮｄ+((ny+2s+r

4、-c)/2)O2nＣwＨxＯyＮz+sCO2+rH2O+(d-nz)NH3r=0.5*[b-nx-3*(d-nz)]s=a-nw精品堆肥过程中有机物的氧化与合成有机物的氧化——不含氮有机物和含氮有机物的氧化细胞物质的合成细胞物质的氧化精品２、好氧堆肥化微生物堆肥中含有的微生物种类主要有细菌、真菌和放线菌，堆肥过程中，随有机物的降解，堆肥微生物在数量和种群上会发生变化。高温阶段会出现较多的真菌。精品10080604020时间潜伏阶段中温阶段高温阶段腐熟阶段℃度温图5-2好氧堆肥化过程示意图好氧堆肥化过程(P129)精品３、好氧堆肥化过程温度

5、变化规律根据温度变化将好氧堆肥过程分为四个阶段（1）潜伏阶段也称作驯化阶段堆肥化开始时微生物适应新环境的过程精品（2）中温阶段（产热阶段）嗜温性微生物比较活跃，主要利用堆肥中可溶性有机物（淀粉、糖）进行繁殖，并释放出能量，温度不断上升这阶段的微生物主要是细菌和真菌精品（3）高温阶段当堆温升高到45℃以上即进入高温阶段，嗜热性微生物逐渐代替了嗜温性微生物，复杂的有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质等也开始被强烈分解。高温阶段，在50℃进行活动的主要是嗜热性真菌和放线菌，温度上升到60℃时，真菌停止活动，仅为嗜热性放线菌与细菌活动，温度升至70℃

6、以上时，微生物大量死亡或进入休眠状态。在该阶段后期，由于可降解有机物已大部分耗尽，微生物的内源呼吸占主导作用。精品（4）降温阶段（腐熟阶段）在此阶段，只剩下部分较难降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，温度下降至中温，并最终过渡到环境温度。此阶段嗜温性微生物又占优势，对残余较难降解的有机物进一步分解，腐殖质不断增多且稳定化。精品三、堆肥化的影响因素及其控制精品1、通风（供氧量）（1）通风效果衡量：堆层中氧的浓度和耗氧速率能表征微生物活动的强弱。可见，堆肥原料中有机物含量不同，其耗氧速率不同，有机物含量越高，耗氧速率

7、上升越快，到达峰值的时间越短,通风频率越高堆肥过程氧浓度应大于10%，最低不小于5%，若低于此限，氧成为限制因素，易使堆肥产生恶臭精品例固体废物好氧反应需氧量的计算。试计算氧化1000kg有机固体废物的需氧量，已知：有机废物化学组成式为[C6H7O2(OH)3]5，反应后的残余物为400kg，残余有机物的化学组成式为[C6H7O2(OH)3]2解：1、反应前后有机物的摩尔数：反应前：1000/(30*12+50*1+25*16)=1000/810=1.23mol反应后：400/(12*12+20*1+10*16)=400/324=1.23

8、mol2、反应前后有机物的摩尔数比：n=1.23/1.23=1精品3、确定a、b、c、d、w、x、y、z，并计算出r和s的值：有机废物[C6H7O2(OH)3]5=C30H50O25：a=30