《環(huán)境生物學(xué)》教材配套PPT教學(xué)電子課件

《環(huán)境生物學(xué)》教材配套PPT教學(xué)電子課件,環(huán)境生物學(xué),環(huán)境,生物學(xué),教材,配套,PPT,教學(xué),電子,課件 第六章 環(huán)境污染物的生物凈化方法中英文日報導(dǎo)航 本章將介紹以下內(nèi)容：n廢水的好氧生物處理n廢水的厭氧生物處理n特定微生物處理及組合工藝n廢水的微生物脫氮除磷n固體廢棄物的微生物處理n大氣污染物的微生物處理中英文日報導(dǎo)航 6.1 廢水的好氧生物處理6.1.1 活性污泥法n活性污泥法的原理q活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機廢水的一類好氧生物處理方法。q注：微生物絮體微生物絮體由好氣性微生物（細菌、真菌、原生動物和后生動物）及其代謝和吸附的有機物、無機物組成。n活性污泥的凈化反應(yīng)過程q活性污泥系統(tǒng)對有機底物的降解是通過幾個階段和一系列作用完成的。包括以下階段：q絮凝和吸附階段q活性污泥中微生物的代謝和增殖q活性污泥的凝聚、沉淀和濃縮中英文日報導(dǎo)航 活性污泥中的微生物n形成活性污泥絮狀體的細菌菌膠團細菌q菌膠團：狹義指動膠菌屬（Zoogloea）形成的細菌團塊，廣義指所有具有莢膜或粘液或明膠質(zhì)的絮凝性細菌互相絮凝聚集形成的菌膠團塊。q菌膠團細菌是活性污泥的主體，它的作用：n具有很強的吸附、氧化分解有機物的能力。菌膠團的形成可使細菌避免被微型動物所吞噬，并且與污泥的沉降性能和二沉池能否有效泥水分離密切相關(guān)；n為原生動物、微型后生動物提供了良好的生存環(huán)境、附著場所。n絲狀細菌q它的作用有兩方面：n一方面：是活性污泥的重要組分，交叉穿織與菌膠團內(nèi)，或附著生長于絮狀體表面，具有強氧化分解有機物能力，起到一定的凈化作用。n另一方面：當(dāng)絲狀菌的數(shù)量超過菌膠團細菌時，可使絮狀體沉降性能下降，嚴重時可引發(fā)污泥膨脹（bulking）現(xiàn)象。中英文日報導(dǎo)航 活性污泥中的微生物n原生動物及微型后生動物q凈化作用：腐生性營養(yǎng)的原生動物可吸收溶解性有機物，動物性營養(yǎng)的原生動物可吞食有機顆粒、游離細菌及其它微小生物q促進絮凝和沉淀作用q指示作用：可作為處理系統(tǒng)運轉(zhuǎn)管理的指標n真菌中英文日報導(dǎo)航 圖61 各種形態(tài)的細菌中英文日報導(dǎo)航 活性污泥凈化反應(yīng)的影響因素n溶解氧（DO）q曝氣池出口處的混合液的DO濃度保持在2mg/L左右，可使活性污泥保持良好的凈化功能。n水溫q活性污泥微生物的最適溫度范圍：1530。n營養(yǎng)物質(zhì)q微生物對氮和磷的需要量可按BOD：N：P100：5：1來考慮。npHq活性污泥微生物的最適pH范圍：6.58.5。n有毒和有抑制物質(zhì)q如重金屬、氰化物、硫化氫、酚、醇、醛、染料等n有機負荷率（BOD污泥負荷）中英文日報導(dǎo)航 活性污泥的工作參數(shù)n混合液懸浮固體（MLSS）q1L曝氣池混合液中所含懸浮固體的重量，單位g/L。n混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）q1L曝氣池混合液中所含揮發(fā)性懸浮固體的重量，單位g/L。n污泥沉降比（SV）q一定量的混合液靜置30分鐘后，沉降的污泥體積與原混合液體積之比，以百分數(shù)來表示。n污泥容積系數(shù)（SVI）q曝氣池混合液靜置30分鐘后，沉降的污泥體積與污泥干重之比。q它反映了活性污泥的凝聚性和沉降性，一般控制在50150之間，若大于200，則表明發(fā)生了污泥膨脹。n污泥負荷（Ls）q單位時間內(nèi)，單位重量的活性污泥能處理的有機物的數(shù)量，用kg（BOD）/kg(MLSS)d表示。又稱有機負荷率有機負荷率，F(xiàn)/M值。中英文日報導(dǎo)航 活性污泥法的基本特征n利用生物絮狀體為生化反應(yīng)的主體物n利用曝氣設(shè)備向生化反應(yīng)系統(tǒng)分散空氣或氧氣，為微生物提供氧源n對體系進行混合攪拌以增加接觸和加速生化反應(yīng)傳質(zhì)過程n采樣沉淀方式去除有機物，降低出水中的微生物的固體含量n通過回流使沉淀池濃縮的微生物絮凝體返回到反應(yīng)系統(tǒng)n為保證系統(tǒng)內(nèi)生物細胞平均停留的時間的穩(wěn)定，經(jīng)常排出一部分生物固體。中英文日報導(dǎo)航 活性污泥法的基本工藝流程出水出水出水出水初沉池初沉池初沉池初沉池曝氣池曝氣池曝氣池曝氣池二沉池二沉池二沉池二沉池進水進水進水進水污泥污泥污泥污泥回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥圖62 活性污泥法的基本流程中英文日報導(dǎo)航 活性污泥法的主要運行方式（1）按廢水和回流污泥的進入方式及其在曝氣池中的混合方式活性污泥法主要有兩大運行方式：推流式和完全混合式。n推流式q推流式活性污泥曝氣池有若干個狹長的流槽，廢水從一端進入，另一端流出。隨水流的過程，底物降解，微生物增長；從池首端到尾端，混合液內(nèi)影響活性污泥凈化功能的各種因素，如F/M值、微生物的組成和數(shù)量、基質(zhì)的組成和數(shù)量等都在連續(xù)地變化，有機物降解速率、耗氧速率也連續(xù)變化。q特點：在曝氣池的任何斷面上都存在有機基質(zhì)的濃度梯度，因此存在基質(zhì)降解動力，BOD降解菌為優(yōu)勢菌，可避免發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象、運行可采用多種方式，能夠增加凈化功能如脫氮、除磷等。中英文日報導(dǎo)航 圖63 推流式曝氣池中英文日報導(dǎo)航 活性污泥法的主要運行方式（2）n完全混合式q廢水進入曝氣池后在攪拌下立即與池內(nèi)活性污泥混合液混合，從而使進水得到良好的稀釋，污泥與廢水得到充分混合，可以最大限度地承受廢水水質(zhì)變化的沖擊。q特點：能夠承受高濃度廢水，對沖擊負荷有一定的適應(yīng)能力；需氧全池要求相同，能夠節(jié)省動力；可使曝氣池與沉淀池合建，無需單獨設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，易于運行管理。中英文日報導(dǎo)航 幾種活性污泥法的工藝流程n推流式活性污泥法n完全混合式活性污泥法n短時曝氣法（漸減曝氣法）n階段曝氣法（多點進水法）n生物吸附法（AB法）n序批式間歇反應(yīng)器（SBR法）n氧化溝法（Oxidation Ditch）n深水曝氣活性污泥法中英文日報導(dǎo)航 生物吸附法（AB）工藝流程二沉池二沉池二沉池二沉池接觸池接觸池接觸池接觸池(吸附階段吸附階段吸附階段吸附階段)進水進水進水進水出水出水出水出水回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥穩(wěn)定池（氧化分解）穩(wěn)定池（氧化分解）穩(wěn)定池（氧化分解）穩(wěn)定池（氧化分解）圖64 生物吸附法的工藝流程中英文日報導(dǎo)航 IV 排水階段I 進水階段II 反應(yīng)階段III 沉淀階段V 待機階段SBR法的五個運行階段圖65 SBR法的五個運行階段示意圖中英文日報導(dǎo)航 圖66 氧化溝中英文日報導(dǎo)航 中英文日報導(dǎo)航 6.1.2 生物膜法n什么是生物膜法？q利用微生物在固體表面的附著生長對廢水進行生物處理的技術(shù)方法。n生物膜法的特征q通過廢水與生物膜的相對運動，使廢水與生物膜接觸，進行固液兩相的物質(zhì)交換，并在膜內(nèi)進行有機物的生物氧化和降解，使廢水得到凈化，同時，生物膜內(nèi)微生物不斷得以生長和繁殖。中英文日報導(dǎo)航 生物膜中的微生物組成n細菌和真菌q在生物膜的好氣層專性好氣的芽孢桿菌占優(yōu)勢；q在厭氣層可見到反硫化弧菌屬q數(shù)量最多的是兼性菌，如假單胞菌屬等n原生動物q纖毛蟲居多。n微型后生動物q如輪蟲類、線蟲類、昆蟲類等，個體數(shù)較多。中英文日報導(dǎo)航 生物膜的凈化原理附 著 水載 體 水 膜有機酸有機物（養(yǎng)料）氧氣二氧化碳、無機物代謝產(chǎn)物運動水厭氧層好氧層廢水出水空氣生物膜圖68 生物膜去除有機物示意圖中英文日報導(dǎo)航 生物膜法的特點（與活性污泥法相比較）n微生物多樣性高n生物膜各段的微生物類群不同n生物膜中的食物鏈較長n具有較高的脫氮能力n單位處理能力大n系統(tǒng)維護方便n操作運行方便中英文日報導(dǎo)航 固定床生物處理的主要類型n普通生物濾池n塔式生物濾池n生物轉(zhuǎn)盤濾池n生物接觸氧化濾池中英文日報導(dǎo)航 圖69 生物轉(zhuǎn)盤圖610 普通生物濾池中英文日報導(dǎo)航 流化床生物處理技術(shù)n什么是流化床生物處理技術(shù)？q使廢水通過運動態(tài)并附著生長有生物膜的顆粒床，廢水中的基質(zhì)在床內(nèi)同均勻分散的生物膜相接觸而獲得降解去除，故在流化床中既有生物膜，又有活性污泥。n根據(jù)反應(yīng)器中的微生物的營養(yǎng)形式，可分為好氧流化床和厭氧流化床n好氧生物流化床n流化床中生物膜中的指示生物q濾膜生物q中間濾膜生物q非濾膜生物q濾膜清掃生物中英文日報導(dǎo)航 6.2 廢水的厭氧生物處理6.2.1 厭氧生物處理的原理與過程n什么是厭氧生物處理（Anaerobic Process）？q在厭氧條件下，利用厭氧微生物分解廢水中的有機物并產(chǎn)生甲烷、二氧化碳的過程，又稱厭氧發(fā)酵。q與好氧生物處理的區(qū)別：不以分子氧為受氫體（最終電子受體），以無機物、化合態(tài)鹽、碳、硫、氮為受氫體，如CO、CO2、SO4 2、NO3等。n厭氧生物處理的優(yōu)缺點q優(yōu)點：耐有機負荷高；可生成甲烷；剩余污泥量少；無需充氧，能耗低；q缺點：污泥量增長慢，工藝過程啟動時間長；對負荷變化、毒物敏感；故厭氧處理一般只用于預(yù)處理，要使廢水達標排放，還需要進一步處理中英文日報導(dǎo)航 厭氧生物處理的過程（三個階段）n水解階段：復(fù)雜有機物水解和發(fā)酵性細菌 n酸化階段：簡單有機物（可溶態(tài)）產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸細菌 n甲烷化階段：簡單有機酸類、醇類產(chǎn)甲烷菌 CH4、CO2中英文日報導(dǎo)航 厭氧反應(yīng)器內(nèi)的微生物n不產(chǎn)甲烷菌q細菌（以厭氧菌、兼性菌為主）、真菌，參與產(chǎn)甲烷階段以前所有分解有機物過程，并產(chǎn)生小分子有機酸n產(chǎn)甲烷菌q其形態(tài)有八疊球狀、桿狀、球狀、螺旋狀q其特點：嚴格厭氧，代謝活動所需最佳pH值為6.77.2，只能利用少數(shù)的幾種簡單化合物中英文日報導(dǎo)航 厭氧生物處理的影響因素n溫度q中溫發(fā)酵3538，高溫發(fā)酵52 55 npH值q中性環(huán)境，甲烷化階段7.07.5n營養(yǎng)成分qBOD5：N：Pn有機負荷中英文日報導(dǎo)航 厭氧生物處理的類型n普通厭氧反應(yīng)器n厭氧接觸反應(yīng)器n上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）n厭氧生物濾池n厭氧流化床反應(yīng)器中英文日報導(dǎo)航 圖611 上流式厭氧池中英文日報導(dǎo)航 n厭氧處理的活性污泥q混合菌種來源：城市污水處理廠消化池污泥、初沉池污泥、人畜糞便、有機肥料等。q甲烷含量達55以上作為厭氧污泥培養(yǎng)成熟的指標，此時方可引入廢水。n厭氧處理運行過程的安全n高濃度有機廢水厭氧處理與好氧處理的經(jīng)濟分析q厭氧處理相對好氧處理可節(jié)省投資、占地面積，能提供干凈的沼氣能源，具有較高的經(jīng)濟效益，但出水還需經(jīng)過好氧法的補充處理方能排放。中英文日報導(dǎo)航 6.4 廢水的微生物脫氮除磷6.4.1 微生物脫氮微生物脫氮基本原理n生物脫氮主要通過硝化作用和反硝化作用來完成。n首先利用好氧段，由亞硝化細菌、硝化細菌的硝化作用，將NH3 轉(zhuǎn)化為NO3N，再利用缺氧段，由反硝化細菌將NO3N反硝化還原為N2，溢出水面釋放到大氣。中英文日報導(dǎo)航 微生物脫氮硝化作用段n硝化作用是指NH3被氧化成NO2，再被氧化成NO3的過程。n反應(yīng)：NH3 NO2 NO3n微生物：亞硝化細菌和硝化細菌，兩者為化能自養(yǎng)菌，專性好氧，要求中性、弱堿性環(huán)境，以CO2為唯一碳源，最適溫度25 30，pH值范圍7.58.0。n運行操作關(guān)鍵：q（1）泥齡SRT（懸浮固體停留時間）較長q（2）要供給足夠的DO；q（3）要控制適度的曝氣時間（HRT？）q（4）控制pH值在7.58.0中英文日報導(dǎo)航 微生物脫氮反硝化作用段n反硝化作用是指兼性厭氧的硝酸鹽還原菌將硝酸鹽還原為N2的過程。n反應(yīng)：H NO3 H NO2 N2O N2n微生物：假單胞菌屬的微生物在厭氧條件下利用NO3 氧化有機質(zhì)，獲得能量，碳源來自有機物，最終電子受體為NO3、NO2，要求中性、弱堿性環(huán)境，最適溫度10 35，pH值范圍7.08.0，在一個有極低的DO、有NO3 和有機物存在的環(huán)境，pH值和溫度合適就會產(chǎn)生反硝化。n運行操作關(guān)鍵：碳源、NO3、NO2、pH值、DO等中英文日報導(dǎo)航 影響微生物脫氮的因素npH值q硝化反應(yīng)要耗堿，如果污水中沒有足夠的堿度，隨著硝化的進行，pH值會急劇下降，而硝化細菌對pH十分敏感，硝化細菌和亞硝化細菌分別在7.07.8和7.78.1時活性最強，在這個范圍以外，其活性就急劇下降。n溫度q兩類硝化細菌的最適溫度在30左右。n溶解氧q硝化過程的DO一般應(yīng)維持在1.02.0 mg/L。qDO對反硝化脫氮有抑制作用，但氧的存在對能進行反硝化作用的反硝化菌是有利的，因為這類菌為兼性厭氧菌。故工藝上最好使其交替處于好氧、缺氧的環(huán)境下，所以脫氮反應(yīng)并不要求DO保持在零的狀態(tài)。如在懸浮污泥系統(tǒng)中，缺氧段DO應(yīng)控制在0.5 mg/L以下，在膜法系統(tǒng)中，可控制在1.02.0 mg/L。中英文日報導(dǎo)航 n碳源q廢水中所含的有機碳源：當(dāng)廢水中所含碳（BOD5）與總氮的比值大于3：1時，無需外加碳源，即可達到脫氮目的。q外加碳源：當(dāng)廢水中所含碳（BOD5）與總氮的比值小于3：1時，需外加碳源，多采用甲醇。q內(nèi)碳源：n內(nèi)碳源指活性污泥微生物死亡、自溶后釋放出來的有機碳，也稱二次性基質(zhì)。n利用內(nèi)碳源，要求反應(yīng)器的泥齡長、污泥負荷低，使微生物處于生長曲線穩(wěn)定期的后部或衰亡期，反硝化速度極低，為前兩種方法的十分之一左右。n利用內(nèi)碳源，可使在廢水碳氮比較低使不必外加碳源也可達到脫氮目的，并且污泥產(chǎn)率低可減少污泥處理的費用。中英文日報導(dǎo)航 生物脫氮工藝的類型按脫氮所用的碳源內(nèi)碳源外加碳源按細菌存在的狀態(tài)膜法系統(tǒng)懸浮污泥系統(tǒng)單級系統(tǒng)（去碳、硝化、反硝化結(jié)合）多級系統(tǒng)（去碳、硝化、反硝化分隔）中英文日報導(dǎo)航 生物脫氮工藝流程懸浮多級污泥內(nèi)碳源系統(tǒng)進水出水去碳沉淀硝化沉淀反硝化后曝氣沉淀旁路進水污泥回流污泥回流污泥回流剩余污泥剩余污泥剩余污泥圖612 懸浮多級污泥內(nèi)碳源系統(tǒng)示意圖中英文日報導(dǎo)航 生物脫氮工藝流程懸浮單級污泥內(nèi)碳源系統(tǒng) 以A/O法工藝為例：單級A/O法工藝是指用一個缺氧反應(yīng)器和另一個好氧反應(yīng)器組成的聯(lián)合系統(tǒng)，缺氧段位于前面，進行反硝化，好氧段位于后面，進行硝化和脫碳反應(yīng)，從好氧段出來的部分混合液回流至缺氧反應(yīng)器的進水端，一部分進入二沉池進行泥水分離。進水缺氧好氧沉淀出水污泥回流硝化液回流剩余污泥圖613 A/O法工藝流程示意圖中英文日報導(dǎo)航 四段Bardenpho工藝 前兩段同A/O法工藝，好氧池1流出的硝酸鹽導(dǎo)入缺氧池2，反硝化細菌可利用細菌衰亡后釋放的基質(zhì)作為碳源進行反硝化，污泥最后進入好氧池2，以吹脫氮氣，提高污泥沉降性能。剩余污泥進水出水缺氧池1好氧池1缺氧池2好氧池2沉淀池污泥回流圖614 四段Bardenpho工藝流程示意圖中英文日報導(dǎo)航 氧化溝工藝圖615 氧化溝型厭氧池中英文日報導(dǎo)航 6.4.2 微生物除磷微生物除磷原理：厭氧放磷：好氧吸磷：厭氧條件下，積磷菌將體內(nèi)的聚磷分解產(chǎn)生能量一部分能量用于吸收外界可溶性脂肪酸，形成PHB另一部分能量用于生理活動需要好氧條件下，PHB分解產(chǎn)生能量一部分能量用于主動過量吸收環(huán)境中的磷，并合成聚磷另一部分能量用于細胞正常生長繁殖另一部分能量用于生理活動需要另一部分能量用于生理活動需要中英文日報導(dǎo)航 生物除磷中的微生物n積磷菌q是一類生長緩慢的細菌，在厭氧條件下，分解體內(nèi)的聚磷來獲得能量生長繁殖，在好氧條件和外界營養(yǎng)基質(zhì)少的情況下，分解體內(nèi)的PHB獲得能量而生長繁殖，故它與不積磷菌相比更能適應(yīng)厭氧、好氧交替的環(huán)境而成為優(yōu)勢菌群。q目前認為，在微生物除磷過程中起主要作用的是假單胞菌屬、和氣單胞菌屬。n發(fā)酵產(chǎn)酸菌和積磷菌的關(guān)系q積磷菌只能利用低級的脂肪酸，不能直接利用大分子有機基質(zhì)，而發(fā)酵產(chǎn)酸菌可將大分子物質(zhì)降解為小分子，故在除磷過程中這兩類菌是互不可分、密切相關(guān)的。中英文日報導(dǎo)航 微生物除磷工藝nA/O（Anaerobic/Oxic）法nA/A/O（Anaerobic/Anoxic/Oxic）法nSBR生物除磷法nPhoredox法nUCT法中英文日報導(dǎo)航 微生物除磷工藝流程A/O（Anaerobic/Oxic）法:A/A/O（Anaerobic/Anoxic/Oxic）法:厭氧池缺氧池好氧池沉淀池進水出水回流進水厭氧池好氧池回流出水沉淀池圖616 A/O和 A/A/O法工藝流程示意圖中英文日報導(dǎo)航 生物除磷的影響因素（1）n碳源的濃度和種類q誘導(dǎo)積磷菌放磷的有機基質(zhì)分為三類：nA類：乙酸、甲酸、丙酸等低分子有機酸，該類物質(zhì)存在時放磷速度最快；nB類：乙醇、甲醇、檸檬酸、葡萄糖等需在厭氧條件下轉(zhuǎn)化成A類基質(zhì)后才能被積磷菌利用nC類：丁酸、乳酸和琥珀酸等，該類能否引發(fā)放磷與污泥的微生物有關(guān)n溶解氧q厭氧區(qū)DO存在對污泥的放磷不利，DO應(yīng)小于0.2 mg/L；q好氧區(qū)的DO應(yīng)大于2.0 mg/L，以保證積磷菌利用好氧代謝中釋放的大量能量充分地吸磷。中英文日報導(dǎo)航 生物除磷的影響因素（2）n硝酸鹽和亞硝酸鹽q厭氧區(qū)兩者的存在會抑制厭氧發(fā)酵而不產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸。n溫度npHq中性或弱堿性環(huán)境n工藝的運行參數(shù)和運行方式q泥齡q厭氧區(qū)停留時間中英文日報導(dǎo)航 6.5 固體廢棄物的微生物處理n固體廢棄物的分類n固體廢棄物處理的基本原則：q無害化、減量化、資源化n固體廢棄物的微生物處理的主要方法：q堆肥法q衛(wèi)生填埋法q厭氧發(fā)酵法中英文日報導(dǎo)航 6.5.1 堆肥法（Compost）n什么是堆肥法？q指依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物有控制地促進可被生物降解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。n堆肥：堆肥化的產(chǎn)物。n根據(jù)處理過程中起作用的微生物對氧氣要求的不同，堆肥法可分為：q好氧堆肥法q厭氧堆肥法中英文日報導(dǎo)航 好氧堆肥法的微生物學(xué)過程n發(fā)熱階段q初期，主要由中溫好氧的細菌和真菌利用堆肥中的易分解有機物，釋放熱量，使溫度不斷上升。n高溫階段q堆肥溫度升至50以上進入高溫階段，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。n降溫和腐熟保肥階段q當(dāng)易分解有機物大部分被分解以后，剩下的是木質(zhì)素等難分解有機物和新形成的腐殖質(zhì)，好熱性微生物的活動減弱，產(chǎn)熱量下降，溫度逐漸下降，中溫性微生物又成為優(yōu)勢菌群，殘余物進一步分解，腐殖質(zhì)逐漸積累，堆肥進入腐熟階段。中英文日報導(dǎo)航 圖617 堆肥化過程的發(fā)展階段中英文日報導(dǎo)航 好氧堆肥的影響因素n有機質(zhì)含量q有機質(zhì)含量含量過低，產(chǎn)生的熱量不足以維持堆肥所需溫度；q有機質(zhì)含量含量過高不利于通風(fēng)供氧從而產(chǎn)生厭氧和發(fā)臭。n水分q水分過高不利于升溫和通風(fēng)；q水分過低，不能滿足微生物生長需要，有機物也不能分解。n溫度q溫度過低將大大延長堆肥時間；q溫度過高對微生物產(chǎn)生不利影響。n碳氮比q碳氮比小，升溫快，但最高溫度較低；q碳氮比大，升溫慢，但最高溫度較高。n氮磷比q堆肥原料的氮磷比一般在75150之間。npH中英文日報導(dǎo)航 厭氧堆肥法n厭氧堆肥法q指在不通氣的條件下，將有機廢棄物進行厭氧發(fā)酵，制成有機肥料，使固體廢棄物無害化的過程。n厭氧堆肥過程的兩個階段q酸性發(fā)酵階段：產(chǎn)酸細菌分解有機物，產(chǎn)生有機酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氫等，使pH下降；q產(chǎn)氣發(fā)酵階段：主要由產(chǎn)甲烷細菌分解有機酸和醇，產(chǎn)生甲烷和二氧化碳，隨著有機酸的下降，pH迅速上升。n厭氧堆肥法特點（與好氧堆肥相比較）q堆內(nèi)不設(shè)通氣系統(tǒng)，堆溫低，腐熟及無害化所需時間較長，但方法簡便、省工，在不急需用肥或勞力緊張的情況下可以采用。中英文日報導(dǎo)航 圖6-18 有機物的沼氣發(fā)酵過程中英文日報導(dǎo)航 6.5.2 衛(wèi)生填埋（Sanitary Landfill）n什么是衛(wèi)生填埋法？q指將垃圾在填埋場里分層填埋的處理方法。由廢物層（一般厚度2.53.0m）和覆土層（一般厚度為0.20.3m）構(gòu)成一個填埋單元，由一系列填埋單元構(gòu)成一個填埋層，當(dāng)填埋至設(shè)計高度后再蓋上一層0.91.2m的土壤，壓實后就得到了一個完整的衛(wèi)生填埋場。覆土層廢物層第二層第一層不透水層夯實粘土圖619 衛(wèi)生填埋場示意圖中英文日報導(dǎo)航 填埋坑內(nèi)微生物活動過程的四個階段n好氧分解階段q微生物利用垃圾空隙中的空氣進行好氧分解。n厭氧分解不產(chǎn)甲烷階段q微生物利用硝酸根和硫酸根作為氧源，產(chǎn)生硫化物、氮氣和二氧化碳，硫酸鹽還原菌和反硝化細菌的繁殖速度大于產(chǎn)甲烷細菌。n厭氧分解產(chǎn)甲烷階段q當(dāng)還原狀態(tài)達到一定程度時開始產(chǎn)甲烷，坑內(nèi)溫度升至55時，進入穩(wěn)定產(chǎn)氣階段。n穩(wěn)定產(chǎn)氣階段q此階段穩(wěn)定地產(chǎn)生二氧化碳和甲烷。中英文日報導(dǎo)航 填埋場滲瀝水和氣體收集n滲瀝水q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)稱為填埋場滲瀝水。q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、填埋場的面積、垃圾狀況和下層土情況等。q為防止?jié)B瀝水對地下水的污染可采取以下措施：n在填埋場底部構(gòu)筑不透水層、集水管、集水井、監(jiān)測井等；n對收集的滲瀝水進行生物或物化處理。n氣體收集q垃圾填埋后，由于微生物的厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氫氣、氮氣、硫化氫等氣體。q填埋5年后為甲烷發(fā)酵旺盛期，可對氣體進行收集處理后作為能源進行利用。中英文日報導(dǎo)航 圖6-20 浸出液的來源與支出中英文日報導(dǎo)航 6.5.3 厭氧發(fā)酵（消化）n厭氧發(fā)酵的原理和過程q固體廢棄物的厭氧發(fā)酵原理同厭氧堆肥，只是類似于高濃度有機廢水的處理，在水相中進行，一般在厭氧發(fā)酵罐（池）中進行。n厭氧發(fā)酵的影響因素q有機物投入量q營養(yǎng)q粒度q發(fā)酵溫度q發(fā)酵槽的攪拌q厭氧狀態(tài)q加溫q平均滯留時間qpH的影響中英文日報導(dǎo)航 6.6 大氣污染物的微生物處理n什么是大氣污染物的微生物處理？q指利用微生物的生物化學(xué)作用，使大氣污染物分解。轉(zhuǎn)化為無害或少害物質(zhì)。目前主要用來凈化有機污染物特別是脫除臭味。n廢氣微生物處理的特點q設(shè)備簡單、能耗低、不消耗有用的原料、安全可靠、無二次污染等。n廢氣生物處理的兩個階段q污染物由氣相轉(zhuǎn)入液相或固相表面的液膜中；q污染物在液相或固相表面被微生物降解。中英文日報導(dǎo)航 煤炭的微生物脫硫n細菌浸出法q利用微生物把煤炭中不同類型的硫分解成可溶性鐵鹽和硫酸后濾出煤粉。n表面改性法q利用細菌的氧化作用或附著作用改變黃鐵礦表面性質(zhì)（疏水性），提高分離能力，從而將黃鐵礦從煤中脫除。中英文日報導(dǎo)航 微生物對無機廢氣的處理n微生物對無機廢氣的處理主要利用一些化能自養(yǎng)菌如硝化細菌、硫化細菌和氫細菌等。n適合于微生物處理的無機廢氣污染組分主要有：氨和硫化氫。n例如：硫化氫的生物處理中英文日報導(dǎo)航 微生物對有機廢氣的處理n微生物吸收法（Microorganism Absorption）q原理：利用微生物、營養(yǎng)物和水組成的吸收液處理廢氣，適合于處理可溶性的氣態(tài)污染物。q裝置：由吸收器（物理溶解過程）和廢水反應(yīng)器（生物處理過程）兩部分組成。n微生物洗滌法（Microorganism Wash）q利用污水廠剩余污泥配制混合液作為吸收劑處理廢氣，對脫除復(fù)合型臭氣效果較好。n微生物過濾法（Microorganism Adsorption）q利用含有微生物的固體顆粒吸收廢氣中的污染物。q包括以下類型：堆肥濾池、土壤濾池、微生物過濾箱中英文日報導(dǎo)航 圖621 吸收設(shè)備填料塔中英文日報導(dǎo)航