固體廢棄物生物處理的主要微生物

固體廢棄物生物處理的主要微生物第1頁/共34頁1.目的和作用在好氧條件下，通過微生物的作用，使有機廢棄物達到穩(wěn)定化（即殺滅病原體、有機物分解、形成腐殖質(zhì)），轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣谕寥佬誀罡牧?、并對作物生長有益和容易吸收利用的有機物的方法。第2頁/共34頁要點：剔除各種不可分解物質(zhì)，有機廢棄物尺寸均勻保持氮磷比例（添加人畜糞尿）含碳有機物被降解保持和調(diào)節(jié)適當(dāng)pH值（加入石灰或草木灰）生成腐殖質(zhì)第3頁/共34頁2.微生物學(xué)過程堆肥過程微生物組成發(fā)生變化，大致分為三個階段第4頁/共34頁（1）發(fā)熱階段：中溫好氧菌（細菌和真菌）分解淀粉、糖類有機物，菌體增長迅速，發(fā)熱量大，堆肥溫度升高；第5頁/共34頁（2）高溫階段：（堆肥溫度上升到50℃－70℃）好熱纖維素分解菌代替中溫性微生物的活動，各種復(fù)雜有機物如纖維素、半纖維素被強烈分解。不同溫度，相應(yīng)的活動微生物種類不同。第6頁/共34頁（3）降溫和腐熟保肥階段中溫性微生物為優(yōu)勢菌，以保存腐殖質(zhì)和N素等養(yǎng)料為主，抑制生物降解作用（壓緊肥堆，造成厭氧條件）。第7頁/共34頁3.堆肥過程生物相變化（1）一年生植物纖維原料堆肥細菌、真菌――纖維分解菌、放線菌――木素分解菌（2）城市污水廠剩余污泥堆肥第8頁/共34頁第9頁/共34頁4.堆肥過程有機物變化第10頁/共34頁4.堆肥過程有機物變化第11頁/共34頁4.堆肥過程有機物變化第12頁/共34頁二、厭氧堆肥法在不通氣條件下，將有機廢棄物厭氧發(fā)酵制成有機肥料，使其無害化的過程。第13頁/共34頁三、沼氣發(fā)酵法第14頁/共34頁四、高效降解菌在固體廢棄物生物處理中的應(yīng)用第15頁/共34頁第四節(jié)環(huán)境因子對微生物及處理效果的影響微生物與其所生長的環(huán)境相互影響，不斷適應(yīng)和改變環(huán)境。第16頁/共34頁一、溫度第17頁/共34頁1.最適生長溫度每種微生物各有其最適生長溫度、最高生長溫度和最低生長溫度。第18頁/共34頁細菌最適溫度

嗜冷菌（5-10℃）嗜中溫菌（25-40℃）大多數(shù)菌為嗜中溫菌。嗜熱菌（50-60℃）嗜超熱菌（70-105℃）。不同微生物對溫度的要求不同，同一微生物在生長的不同時期對溫度的要求也會不同。第19頁/共34頁溫度對微生物的影響第20頁/共34頁2.溫度系數(shù)第21頁/共34頁3.溫度對處理效果的影響（1）微生物對溫度的要求最適生長溫度高于45℃為嗜熱菌，最適生長溫度低于15℃為嗜冷菌，二者之間為中溫菌。（2）不同溫度條件與處理效果的關(guān)系溫度升高10℃，反應(yīng)速度增加一倍；第22頁/共34頁3.溫度對處理效果的影響選擇處理溫度應(yīng)綜合考慮菌種最適溫度和廢水溫度條件；溫度低，相應(yīng)地反應(yīng)器負荷也應(yīng)降低。第23頁/共34頁3.溫度對處理效果的影響第24頁/共34頁二、酸堿度1.最適pH值（1）酶催化反應(yīng)需要最適pH值（2）pH值與細胞表面電荷有關(guān)，影響其營養(yǎng)吸收性第25頁/共34頁二、酸堿度2.廢水酸堿度對處理效果的影響第26頁/共34頁三、營養(yǎng)物質(zhì)1.營養(yǎng)的作用營養(yǎng)指廢水中能夠為污泥中的微生物所氧化、分解和利用的物質(zhì)，均衡的營養(yǎng)組分有利于菌體正常生長和代謝有機污染物。2.細菌所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)（1）碳源――構(gòu)成菌體的重要元素，約占菌體干重的50%，同時也是細菌的重要能源（2）氮源――構(gòu)成菌體蛋白質(zhì)、核酸等主要物質(zhì)，占菌體干重10%。（3）無機鹽通式：C5H7NO2；除通式中主要元素外，菌體生長和代謝還需要K、Mn、Mg、Ca、Fe、Co、Zn、Cu等微量元素。第27頁/共34頁四、毒物對微生物具有抑制或殺害作用的物質(zhì)統(tǒng)稱為毒物。1.毒物的作用特點（1）對微生物的抑制或毒害作用與毒物濃度有關(guān)如苯酚：濃度較低時可作為細菌營養(yǎng)，高于0.3%時具有抑制作用（抑菌劑），達到1%時，成為殺菌劑。（2）兩種以上毒物共同作用時，具有疊加效應(yīng)。如NH3和H2S共同作用具有增強毒性作用；重金屬離子與鰲合劑共同存在，具有弱化毒性作用；第28頁/共34頁四、毒物對微生物具有抑制或殺害作用的物質(zhì)統(tǒng)稱為毒物。1.毒物的作用特點（3）適當(dāng)?shù)鸟Z化可以有效提高菌體耐受毒物的能力

細菌馴化前后，對酚（50ppm－500ppm）或氰（2ppm－20ppm）的耐受力（濃度）相差10倍。（4）不同處理工藝，對毒物的耐受力不同參考內(nèi)容：p.61,tab3-12（不同毒物的抑制濃度）第29頁/共34頁化學(xué)物質(zhì)對微生物的影響1．醇醇是脫水劑和脂溶劑，可使蛋白質(zhì)脫水、變性，溶解細胞質(zhì)膜的脂類物質(zhì)，進而殺死微生物機體。體積分數(shù)為70%左右的乙醇殺菌力最強。第30頁/共34頁2．甲醛甲醛是很有效的殺菌劑，對細菌、真菌及其孢子和病毒均有效。甲醛是氣體，質(zhì)量濃度為370-400g/L的甲醛水溶液稱為福爾馬林。

3．表面活性劑常用的有酚、新潔爾滅、合成洗滌劑及染料等。表面活性劑能降低溶液的表面張力，從而對微生物產(chǎn)生影響。第31頁/共34頁五、溶解氧1.細菌對氧的需求好氧細菌、厭氧菌和兼性厭氧菌2.不同溶解氧條件下菌體代謝方式（1）好氧條件：溶解氧（DO）濃度高于0.3mg/L時，好氧菌以分子氧為電子受體完成有氧呼吸；（2）厭氧條件：無氧條件下，菌體以代謝中間產(chǎn)物（如丙酮酸）為受氫體完成發(fā)酵作用；（3）兼性厭氧菌：有氧條件時，以分子氧為電子受體，無氧時，以代謝中間產(chǎn)物為受氫體，