第十一章 有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落,第一节 有机固体废弃物的微生物处理及其微生物群落,堆肥法,堆肥化是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物，有控制地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。,好氧堆肥机理,有机固体废弃物的组分主要是纤维素、半纤维素、糖类、脂肪和蛋白质等。好氧微生物分解大分子有机固体废弃物为小分子有机物，部分被矿化为无机物。并释放大量的热量，使温度升高至5065，甚至升高至8090。这期间发酵微生物不断地分解有机物，吸收、利用中间代谢产物合成自身细胞物质，生长繁殖。大量的微生物群体分解有机物、最终固体废弃物完全腐熟成稳定的腐殖质。,堆肥发酵微生物,发酵的初期有温和好氧的细菌和真菌，分解碳水化合物、蛋白质、脂肪等，释放热量，温度升高至50好热性的细菌、放线菌和真菌分解纤维素和半纤维素。温度升高至60，真菌停止活动，继续由好热的细菌和放线菌分解纤维素和半纤维素。温度升高至70，致病菌和虫卵被杀死，此时，一般的嗜热高温细菌和放线菌也停止活动，堆肥腐熟稳定。,有机堆肥好氧分解要求的条件,C:N在25：130：1发酵最好，有机物含量若不够，可掺杂粪肥；湿度适当，30时含水量控制在45；45时控制在50氧要供应充分，通气量为0.050.2m3/min.m2,有一定数量的氮和磷嗜温菌发酵最适温度为3040，嗜热菌发酵最适温度为5560，57天可达到无害化pH5.58.5发酵周期为7天左右,堆肥工艺,静态堆肥工艺：工艺简单，设备少，处理成本低。发酵周期为50天。操作条件差。用人工翻动，翻动的同时可喷洒适量的水补充蒸发的水分,高温动态二次堆肥工艺：分两个阶段。前57天为动态发酵，机械搅拌，通入充足空气，好氧活性强，温度高，快速分解有机物。发酵7天致病菌绝大多数死亡。7天后用皮带将发酵半成品输送到另一车间静态二次发酵，垃圾进一步降解稳定，2025天完全腐熟。,立仓式堆肥工艺：发酵仓高1015m，分6格。经分选、破碎后的垃圾由皮带输送至仓顶一格，逐日下降，一周降至底部，出料运送到二次发酵车间继续发酵使之腐熟稳定。从顶部至底均通入空气，从顶部补充适量水，温度高，发酵过程迅速，24h温度上升至50以上，70维持3天。之后温度逐渐下降。该工艺占地少，升温快，垃圾分解彻底，运行费用低。缺点：水分布不均匀。,滚筒式堆肥工艺：达诺生物稳定法。滚筒直径24m，长度1530m，滚筒转速0.42.0r/min。滚筒横卧稍倾斜。经分选、粉碎的垃圾输送至滚筒，旋转滚筒垃圾随着翻动并向滚筒尾部移动。在旋转过程中完成有机物生物降解、升温、杀菌等过程。57天出料处理量大，渗漏液可能污染土壤和地下水。,静止堆肥工艺,社区小型化微生物有机垃圾处理装置,小型化有机垃圾微生物处理装置是新型的生活垃圾处理方法。,小型化有机垃圾微生物处理装置是好氧装置，一般有量两部分：前一部分由好氧微生物和兼性厌氧微生物降解各种有机物，并部分无机化。第二部分是除臭装置。整个工艺历时24h，完成垃圾发酵和稳定化的过程。高性能的微生物处理装置是将两部分功能集合在一个装置中，利用多种分解功能的微生物和除臭微生物合理组合，自动调节时空，24h使垃圾腐熟稳定化。,微生物菌种,有机垃圾微生物处理装置所用的菌种经人工筛选、培育的多种高效能生理功能的微生物。由分解碳水化合物、蛋白质、脂肪、骨头、蟹壳、蛋壳等功能的微生物。有氨化微生物、氧化氨的亚硝化细菌和氧化亚硝酸的硝化细菌、氧化硫细菌等。菌种一次投入可使用36月，半年清料一次，留少量腐熟物，添加少量菌种继续发酵。,厌氧堆肥,厌氧堆肥的原理和废水厌氧消化原理相同。有机固体废弃物经分选和粉碎以后，进入厌氧处理装置，在兼性厌氧微生物和厌氧微生物的水解酶作用下，将大分子降解为小分子的有机酸、腐殖质和甲烷、二氧化碳、氨、硫化氢等。,卫生填埋法及渗滤液,卫生填埋法在堆肥基础上发展起来的，其处理原理与厌氧堆肥原理相同，利用好氧微生物、兼性厌氧微生物和厌氧微生物处理。选址应在市郊，底部铺水泥层，防止渗漏液渗漏到地下水。,第二节 废气的生物处理,废气的处理方法,物理方法：吸附、吸收等化学方法：氧化、等离子体转化法等生物净化法：植物净化、微生物净化等,微生物净化,可以处理各种恶臭污染源的废气，包括氨气、硫化氢、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基亚矾、二硫化碳、二氧化硫等微生物净化气态污染物的装置有生物吸收池、生物洗涤池、生物滴滤池和生物过滤池等,含硫恶臭污染物及氨、二氧化碳的微生物处理,氧化硫的微细菌代谢途径含硫恶臭污染物有硫化氢、甲硫醇（MM）、二甲基硫醚（DMS）、二甲基二硫醚（DMDS）和二甲基亚矾（DMSO)。,生丝微菌属对DMSO代谢的结果是产生硫酸和水，而中间代谢产物HCHO经丝氨酸途径同化合成细胞物质,废气中的H3和CO2的净化,废气中挥发性有机污染物生物处理,废气中挥发性有机物包括苯及其衍生物、酚及其衍生物、醇类、醛类、酮类、脂肪酸等应用生物滴滤池处理工艺流程：废气经除尘、负荷调节、温度调节和湿度调节后，再进生物滴滤池处理,微生物菌种：细菌。放线菌和真菌。处理苯系有机污染物的细菌有黄杆菌属、假单胞菌属和芽孢杆菌属等运行条件：2530；pH78；湿度为4060；C:N:P200：10：1，气体流速再500m3/h以下。,