五章固体废弃物的微生物处理.ppt

第五章固体废物的微生物处理 固体废弃物的微生物处理 固体废弃物概述固体废弃物处理的基本原则 无害化 减量化 资源化固体废弃物的微生物处理的主要方法 堆肥法卫生填埋法厌氧发酵法 一 堆肥法 Compost 什么是堆肥法 指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生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程 堆肥 堆肥化的产物 根据处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同 堆肥法可分为 好氧堆肥法厌氧堆肥法 好氧堆肥法的微生物学过程 发热阶段初期 主要由中温好氧的细菌和真菌利用堆肥中的易分解有机物 释放热量 使温度不断上升 高温阶段堆肥温度升至50 以上进入高温阶段 好热性的微生物逐渐代替了中温微生物 一些复杂的有机物开始分解 腐殖质逐渐形成 病原性微生物逐渐被高温杀死 降温和腐熟保肥阶段当易分解有机物大部分被分解以后 剩下的是木质素等难分解有机物和新形成的腐殖质 好热性微生物的活动减弱 产热量下降 温度逐渐下降 中温性微生物又成为优势菌群 残余物进一步分解 腐殖质逐渐积累 堆肥进入腐熟阶段 图6 17堆肥化过程的发展阶段 好氧堆肥的影响因素 有机质含量有机质含量含量过低 产生的热量不足以维持堆肥所需温度 有机质含量含量过高不利于通风供氧从而产生厌氧和发臭 水分水分过高不利于升温和通风 水分过低 不能满足微生物生长需要 有机物也不能分解 温度温度过低将大大延长堆肥时间 温度过高对微生物产生不利影响 碳氮比碳氮比小 升温快 但最高温度较低 碳氮比大 升温慢 但最高温度较高 氮磷比堆肥原料的氮磷比一般在75 150之间 pH 厌氧堆肥法 厌氧堆肥法指在不通气的条件下 将有机废弃物进行厌氧发酵 制成有机肥料 使固体废弃物无害化的过程 厌氧堆肥过程的两个阶段酸性发酵阶段 产酸细菌分解有机物 产生有机酸 醇 二氧化碳 氨 硫化氢等 使pH下降 产气发酵阶段 主要由产甲烷细菌分解有机酸和醇 产生甲烷和二氧化碳 随着有机酸的下降 pH迅速上升 厌氧堆肥法特点 与好氧堆肥相比较 堆内不设通气系统 堆温低 腐熟及无害化所需时间较长 但方法简便 省工 在不急需用肥或劳力紧张的情况下可以采用 图6 18有机物的沼气发酵过程 二 卫生填埋 SanitaryLandfill 什么是卫生填埋法 指将垃圾在填埋场里分层填埋的处理方法 由废物层 一般厚度2 5 3 0m 和覆土层 一般厚度为0 2 0 3m 构成一个填埋单元 由一系列填埋单元构成一个填埋层 当填埋至设计高度后再盖上一层0 9 1 2m的土壤 压实后就得到了一个完整的卫生填埋场 图6 19卫生填埋场示意图 填埋坑内垃圾稳定化过程的生物学原理 调整期过渡期产酸期甲烷发酵阶段成熟期 填埋场渗沥水和气体收集 渗沥水垃圾分解过程中产生的液体以及渗出的地下水和渗入的地表水统称为填埋场渗沥水 渗沥水的性质主要取决于所埋垃圾的种类 数量取决于渗沥水的来源 填埋场的面积 垃圾状况和下层土情况等 为防止渗沥水对地下水的污染可采取以下措施 在填埋场底部构筑不透水层 集水管 集水井 监测井等 对收集的渗沥水进行生物或物化处理 气体收集垃圾填埋后 由于微生物的厌氧发酵 产生甲烷 二氧化碳 氨 一氧化碳 氢气 氮气 硫化氢等气体 填埋5年后为甲烷发酵旺盛期 可对气体进行收集处理后作为能源进行利用 图6 20浸出液的来源与支出 三 厌氧发酵 消化 厌氧发酵的原理和过程固体废弃物的厌氧发酵原理同厌氧堆肥 只是类似于高浓度有机废水的处理 在水相中进行 一般在厌氧发酵罐 池 中进行 厌氧发酵的影响因素有机物投入量营养粒度发酵温度发酵槽的搅拌厌氧状态加温平均滞留时间pH的影响 第六章有机废气生物处理技术 有机废气治理的基本方法物理法 化学法 和生物法有机废气生物处理法的基本原理有机废气生物处理的方法与工艺 有机废气微生物处理 什么是有机废气的微生物处理 指利用微生物的生物化学作用 使大气污染物分解 转化为无害或少害物质 废气微生物处理的特点设备简单 能耗低 不消耗有用的原料 安全可靠 无二次污染等 微生物对无机废气的处理 微生物对无机废气的处理主要利用一些化能自养菌如硝化细菌 硫化细菌和氢细菌等 适合于微生物处理的无机废气污染组分主要有 氨和硫化氢 例如 硫化氢的生物处理 有机废气生物处理的基本原理 有机废气生物处理的条件有机废气成分是可被吸收的 溶于水被吸收的成分是可以生物降解的 废气成分是没有毒性或对微生物生长没有抑制作用的具备微生物生长的营养要求具备微生物生长的最佳环境有机废气生物处理的三个阶段气液转化阶段生物吸附吸收阶段生物降解阶段 有机废气生物处理的方法与工艺 生物过滤法 MicroorganismAdsorption 利用含有微生物的固体颗粒吸收废气中的污染物 然后微生物再将其转化为无害物质 包括以下类型 土壤滤池 堆肥滤池 土壤滤池构造 下层由粗石子 细石子 或轻质陶粒骨料组成 上部由黄沙或细粒骨料组成 总厚度为400 500mm影响因素 温度湿度PH值营养物特点投资小 无二次污染 脱臭率高 抗冲击能力强 服务年限长 占地面积大 堆肥滤池构造 主要滤料堆肥 是在地面挖浅坑或筑池 池底设排水管 在池的一侧或中央设输气总管 总管上再接出多孔配气支管 并覆盖砾石材料 形成气体分配层 在分配层上再铺放堆肥过滤层 堆肥床与土壤床在应用上的不同点 土壤床孔隙小 渗透性差 处理相同量废气时 占地面积大土壤床有中和能力 而堆肥床没有堆肥床中微生物多于土壤床中的堆肥床为疏水性 使用一段时间后 需搅动防止结块 土壤床为亲水性 不发生这些现象土壤床比堆肥床服务年限长 微生物洗涤法 MicroorganismWash 定义 利用污水厂剩余污泥配制混合液作为吸收剂处理废气 吸收了废气的微生物混合液再进行好氧处理 去除液体中吸收的污染物经处理的吸收液再重复使用 装置影响因素 污泥的浓度 PH 溶解氧 营养盐的投加量与投加时间有关 生物滴滤池 生物滴滤池与生物