PPT《第五章 固体废物生物处理》

第五章 固体废物生物处理 Biological Treatment of Solid Waste 【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

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 生物处理是一种很好的途径

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.

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

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.

2、堆肥化发展过程 垃圾成分动植物残余、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

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. 可用下列反应式表示:(书上公式P128,130) CaHbOcNd+((ny+2s+r-c)/2)O2 nCwHxOyNz+sCO2+rH2O+(d-nz)NH3 r=0.5*[b-nx-3*(d-nz)] s=a-nw 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

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.

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)

3、好氧堆肥化过程温度变化规律 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 (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 (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℃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. (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.