ch7-微生物在环境工程中的作用.ppt

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1、Ch7、微生物在环境治理工程中的作用在环境治理工程的三个方面：废水与污水、固体废物以及污染空气的处理和净化过程中，生物的作用众所周知。目前行之有效的方法仍为生物处理方法。微生物则是生物处理过程中起作用的主体。第一节、微生物处理的一般原理废水生物处理就是利用生物（MS）的生长和生命活动把废物中的残存有机质，矿物质进行分解转化，化害为利，变废为宝的过程。一、污染物的来源污染物按其物理性质可分为三类：固体、液体、气体（一）、液体污染物：1、生活污水：洗涤液、粪便水等无毒，易分解2、工业废水和污水：1）、无毒易分解：发酵废水、造纸废水等2）、有毒类：化工类废水、

2、放射性废水等（二）、固体废物：1、生活垃圾：城市居民生活垃圾、粪便等2、工厂废渣：有机合成工业、金属工业、化工工业等（三）、废气二、生物化学需氧量BODBOD：Biochemicaloxygendemand，是指在一定的温度下，微生物在有足够溶解氧存在的条件下，在分解有机废物过程中所需氧的量，以mg/L表示。1、BOD的测定：通常有五日生化需氧量BOD5二十日生化需氧量BOD20全部生化需氧量BODBOD常常仅指含碳物质分解的生化需氧量，而不包括其他无机物的氧化阶段2、温度对BOD的影响：实际测定过程中常以20。C为BOD温度在自然条件下有机质的分解分为两

3、个阶段：第一阶段：好气MS的分解有机质＋O2CO2＋H2O＋……（无机质）第二阶段无机物氧化态无机物由于生化需氧量为单分子反应，因而反应速度与测定时存在的有机物浓度成正比例，这样就有利于工作用的监测。三、好氧与厌氧生物处理：污染物及废弃物的生物处理由于所用的微生物不同可分为好氧处理与厌氧处理（一）、好氧生物处理：利用好气性微生物及某些兼性厌气微生物的的好气性呼吸作用过程，在供给氧气的条件下，将有机物分解为比较彻底的产物即所谓有机物的矿质化过程。有机质＋O2CO2＋H2O＋NO2-/NO3-/SO42-/HPO42-这些微生物并非单一的种类，而是随分解过程的

4、发展，种类及数量在不断发生变化，属于？分变化例：生活垃圾处理中的高温堆肥过程；污水处理中常用的活性污泥法（二）、厌氧生物处理：利用厌氧微生物及某些兼性厌氧微生物的厌气性呼吸及发酵作用在不供给氧气的条件下，把有机物分解成彻底产物及某些不彻底产物如CO2,CH4,H2O,H2S,NH3,H2等，在这一过程中起主要作用的常常是发酵产酸及产甲烷的微生物。第二节、固体废弃物的微生物处理固体废弃物微生物处理的基本方法：城市固体废物如前所述，有城市工业废物和城市生活废物。前者一般采用特殊的处理方法，而后者就我国的现状，通常采用高温堆肥、填埋及沼气发酵，这里只谈生活垃圾的

5、处理方法。一、高温堆肥：高温堆肥就是在供氧的情况下，将垃圾采用一定的堆置方式，靠微生物的活动分解其中的有机物，并在短期内产生高温而达到垃圾的腐熟和无害化的过程，腐熟后的垃圾具有一定的肥度堆肥堆置后，由于微生物的积极活动，温度可很快升至50-60。C，甚至达70-80。C，并维持一段时间，然后逐渐降温而至腐熟，腐熟的过程实质是一部分有机物降解成无机物而另一部分有机物形成腐殖质的过程，在这些过程中，微生物在组成上发生一系列的变化。1、发热阶段：在堆肥初期，微生物利用小分子可溶性有机物进行旺盛的生长和繁殖，使堆温不断升高。微生物：中温性好气微生物，常常使无芽孢细

6、菌2、高温阶段：1）、堆温升至>50。C2）、残留的及新形成的小分子可溶性有机物继续转化分解；3）、复杂有机物开始分解为主4）、腐殖质开始形成微生物：嗜热真菌属，小单胞菌属50。C左右：最活跃的一般为嗜热真菌与放线菌60。C左右：真菌活动停止，仅有嗜热放线菌及细菌>70。C：微生物进入死亡衰老阶段，形成休眠体3、降温和腐熟保肥阶段：高温阶段后，由于降解性有机物的消耗，微生物活动开始下降，剩下难降解的本质素等及新形成的腐殖质温度下降，中温性MS占优势，残余物分解，腐殖质积累。此时注意保肥以免进一步矿渣化（控制厌气条件），使肥效丧失。堆肥调节因素：水分、通气量

7、、温度二、卫生填埋：sanitarylandfill目前我国生活垃圾多用填埋方式，并且属非卫生填埋，常常造成空气、地下水污染，病原体大量繁殖。卫生填埋采用一定的单元操作，进行堆置，并布置导气和导液管道以利于厌气发酵产生的气体及渗沥/滤液(leachate)的流出特点：1）、厌氧；2）、无氧高温发酵与低温发酵3）、MS拮抗作用及产生有害气体达到无害化4）、有机物分解时间长微生物：以厌气性及发酵型微生物为主。三、沼气发酵：将有机物制成浆状物，在严格厌气条件下，通过一定的调节和控制措施，使微生物分解有机质，产生以甲烷为主的产物的过程。沼气发酵既可用于对生活垃圾也

8、可用于对粪便处理，这样一方面达到了治理环境的目的，另一方面也开辟了