固體廢物的微生物處理

固體廢物的微生物處理第1頁/共17頁按其性狀有機(jī)廢物無機(jī)廢物按其來源固體廢物的分類礦業(yè)廢物工業(yè)廢物城市垃圾污水處理廠污泥農(nóng)業(yè)廢物放射性廢物本節(jié)簡(jiǎn)述城市垃圾、污水處理廠污泥和農(nóng)業(yè)廢棄物的微生物處理問題。第2頁/共17頁固體廢物的危害占用大量的土地污染土壤和水源污染空氣第3頁/共17頁占用大量的土地第4頁/共17頁污染土壤和水源第5頁/共17頁污染空氣第6頁/共17頁一、堆肥什么是堆肥法？指依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，有控制地促進(jìn)可被生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。根據(jù)處理過程中起作用的微生物對(duì)氧氣要求的不同，堆肥法可分為：好氧堆肥法厭氧堆肥法第7頁/共17頁好氧堆肥法有機(jī)固體廢物C、H、O、N、P、S微生物+O2CO2，H2O，NH3，PO43-，SO42-，NO2-,NO3-

微生物新細(xì)胞

+→+能量合成氧化第8頁/共17頁堆肥發(fā)酵過程發(fā)熱階段初期，主要由中溫好氧的細(xì)菌和真菌利用堆肥中的易分解有機(jī)物，釋放熱量，使溫度不斷上升。高溫階段堆肥溫度升至50℃以上進(jìn)入高溫階段，好熱性的微生物逐漸代替了中溫微生物，一些復(fù)雜的有機(jī)物開始分解，腐殖質(zhì)逐漸形成。病原性微生物逐漸被高溫殺死。降溫和腐熟保肥階段當(dāng)易分解有機(jī)物大部分被分解以后，剩下的是木質(zhì)素等難分解有機(jī)物和新形成的腐殖質(zhì)，好熱性微生物的活動(dòng)減弱，產(chǎn)熱量下降，溫度逐漸下降，中溫性微生物又成為優(yōu)勢(shì)菌群，殘余物進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)逐漸積累，堆肥進(jìn)入腐熟階段。第9頁/共17頁10080604020時(shí)間潛伏階段

中溫階段

高溫階段

腐熟階段

℃度溫第10頁/共17頁厭氧堆肥法

厭氧堆肥法指在不通氣的條件下，將有機(jī)廢棄物進(jìn)行厭氧發(fā)酵，制成有機(jī)肥料，使固體廢棄物無害化的過程。厭氧堆肥法特點(diǎn)（與好氧堆肥相比較）堆內(nèi)不設(shè)通氣系統(tǒng)，堆溫低，腐熟及無害化所需時(shí)間較長(zhǎng)，但方法簡(jiǎn)便、省工，在不急需用肥或勞力緊張的情況下可以采用。第11頁/共17頁堆肥過程的影響因素固體顆粒的大小顆粒過小顆粒間間隙很小，使空氣流動(dòng)受阻，代謝速率低顆粒過大，氧難以達(dá)到顆粒中心，會(huì)形成厭氧狀態(tài)的核，降低堆肥速度溫度溫度過低將大大延長(zhǎng)堆肥時(shí)間；溫度過高對(duì)微生物產(chǎn)生不利影。通分強(qiáng)度通風(fēng)量小，供氧不足易引起局部缺氧發(fā)生厭氧作用，會(huì)延長(zhǎng)堆肥時(shí)間。水分水分過高不利于升溫和通風(fēng)；水分過低，不能滿足微生物生長(zhǎng)需要，有機(jī)物也不能分解。pH氮磷比堆肥原料的氮磷比一般在75～150之間。第12頁/共17頁二、衛(wèi)生填埋什么是衛(wèi)生填埋法？指將垃圾在填埋場(chǎng)里分層填埋的處理方法。由廢物層（一般厚度2.5～3.0m）和覆土層（一般厚度為0.2～0.3m）構(gòu)成一個(gè)填埋單元，由一系列填埋單元構(gòu)成一個(gè)填埋層，當(dāng)填埋至設(shè)計(jì)高度后再蓋上一層0.9～1.2m的土壤，壓實(shí)后就得到了一個(gè)完整的衛(wèi)生填埋場(chǎng)。覆土層廢物層第二層第一層不透水層夯實(shí)粘土第13頁/共17頁填埋坑中微生物的活動(dòng)過程1、好氧分解階段隨著垃圾填埋，垃圾孔隙中存在著大量空氣也同樣被埋入其中，因此開始階段垃圾只是好氧分解，此階段時(shí)間的長(zhǎng)短取決于分解速度，可以由幾天到幾個(gè)月。好氧分解將填埋層中氧耗盡以后進(jìn)入第二階段。2、厭氧分解不產(chǎn)甲烷階段在此階段，微生物利用硝酸根和硫酸根作為氧源，產(chǎn)生硫化物、氮?dú)夂投趸?，硫酸鹽還原菌和反硝化細(xì)菌的繁殖速度大于產(chǎn)甲烷細(xì)菌。當(dāng)還原狀態(tài)達(dá)到一定程度以后，才能產(chǎn)甲烷，還原狀態(tài)的建立與環(huán)境因素有關(guān)，潮濕而溫暖的填埋坑能迅速完成這一階段而進(jìn)入下一階段。3、厭氧分解產(chǎn)甲烷階段此階段甲烷氣的產(chǎn)量逐漸增加，當(dāng)坑內(nèi)溫度達(dá)到55℃左右時(shí)，便進(jìn)入穩(wěn)定產(chǎn)氣階段。4、穩(wěn)定產(chǎn)氣階段此階段穩(wěn)定地產(chǎn)生二氧化碳和甲烷。第14頁/共17頁填埋場(chǎng)滲瀝水滲瀝水垃圾分解過程中產(chǎn)生的液體以及滲出的地下水和滲入的地表水統(tǒng)稱為填埋場(chǎng)滲瀝水。滲瀝水的性質(zhì)主要取決于所埋垃圾的種類，數(shù)量取決于滲瀝水的來源、填埋場(chǎng)的面積、垃圾狀況和下層土情況等。為防止?jié)B瀝水對(duì)地下水的污染可采取以下措施：在填埋場(chǎng)底部構(gòu)筑不透水層