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1、关于微生物与固废废气处理第一页，讲稿共二十九页哦（一）垃圾问题的特点（一）垃圾问题的特点“四最问题四最问题”1、最晚得到重视：、最晚得到重视：（较之大气污染和水污染）（较之大气污染和水污染）2、最具综合性的环境问题：、最具综合性的环境问题：（伴随大气污染和水污染）（伴随大气污染和水污染）3、最难得到处置：、最难得到处置：（因为组成复杂且多变）（因为组成复杂且多变）4、最贴近的环境问题：、最贴近的环境问题：（最贴近日常生活）（最贴近日常生活）第二页，讲稿共二十九页哦（二）垃圾处理技术（二）垃圾处理技术解决垃圾问题解决垃圾问题治标措施（处理技术）治标措施（处理技术）治本措施（源头上减量）治本措施（
2、源头上减量）垃圾处理技术垃圾处理技术堆肥处理技术堆肥处理技术卫生填埋技术卫生填埋技术焚烧处理技术焚烧处理技术综合处理技术综合处理技术*在我国，卫生填埋占在我国，卫生填埋占70%以上；堆肥占以上；堆肥占20%以上以上第三页，讲稿共二十九页哦 利用各种微生物，有控制地促进可生物降解利用各种微生物，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。的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。二、堆肥技术（二、堆肥技术（Composting）厌氧堆肥技术厌氧堆肥技术好氧堆肥技术（高温堆肥技术）好氧堆肥技术（高温堆肥技术）第四页，讲稿共二十九页哦（一）好氧堆肥原理（一）好氧堆肥原理 在好氧微
3、生物的作用下在好氧微生物的作用下,堆肥过程中有机物质堆肥过程中有机物质发生复杂的变化发生复杂的变化,C/N逐渐降低逐渐降低,微生物组成也发生微生物组成也发生改变。整个堆肥过程可分为改变。整个堆肥过程可分为4个阶段：个阶段：1、中温阶段：、中温阶段：堆肥初期，中温好氧细菌和丝状真菌利用垃圾堆肥初期，中温好氧细菌和丝状真菌利用垃圾中易分解有机物（糖类、蛋白质、脂肪）旺盛繁中易分解有机物（糖类、蛋白质、脂肪）旺盛繁殖，同时放出热量。该阶段温度一般为殖，同时放出热量。该阶段温度一般为15-50，时间一般为时间一般为1-3天。天。第五页，讲稿共二十九页哦2、高温阶段：、高温阶段：当温度升高到当温度升高到
4、50以上，嗜热细菌、嗜热真菌和以上，嗜热细菌、嗜热真菌和放线菌开始强烈分解复杂有机物（如纤维素、半纤放线菌开始强烈分解复杂有机物（如纤维素、半纤维素等）；当温度升高至维素等）；当温度升高至60，嗜热真菌停止活动，嗜热真菌停止活动，继续由嗜热细菌和放线菌分解纤维素和半纤维素。当继续由嗜热细菌和放线菌分解纤维素和半纤维素。当温度升至温度升至70，致病菌和虫卵被杀死，一般的嗜热，致病菌和虫卵被杀死，一般的嗜热细菌和放线菌也停止活动。该阶段产生大量腐殖质，细菌和放线菌也停止活动。该阶段产生大量腐殖质，温度一般为温度一般为50-70，时间一般为，时间一般为3-8天。天。第六页，讲稿共二十九页哦4、腐熟阶
5、段：、腐熟阶段：该阶段，堆肥物质逐步进入稳定化状态。耗氧量该阶段，堆肥物质逐步进入稳定化状态。耗氧量大大减少，含水量也降低，堆肥物孔隙增大，氧扩散大大减少，含水量也降低，堆肥物孔隙增大，氧扩散能力增强，此时只需自然通风。能力增强，此时只需自然通风。腐熟阶段一般为腐熟阶段一般为20-30天。天。3、降温阶段：、降温阶段：高温阶段之后，只剩下部分难分解有机物。此时高温阶段之后，只剩下部分难分解有机物。此时微生物活动减弱，产热量减少，温度逐渐下降。中温微生物活动减弱，产热量减少，温度逐渐下降。中温微生物又成为优势种。残余物质进一步分解，腐殖质微生物又成为优势种。残余物质进一步分解，腐殖质积累不断加大
6、。该阶段时间一般为积累不断加大。该阶段时间一般为1-3天。天。第七页，讲稿共二十九页哦好氧堆肥过程好氧堆肥过程第八页，讲稿共二十九页哦（二）影响好氧堆肥的主要因素（工艺参数）（二）影响好氧堆肥的主要因素（工艺参数）1、C/N：(25-30):1 为宜为宜.2、通风量：、通风量：0.05-0.2 m3/min.m33、湿度：、湿度：30时，含水率应在时，含水率应在45%左右；左右；45时，含水率应在时，含水率应在50%左右；左右；4、颗粒度、颗粒度:物料颗粒的平均适宜粒度为物料颗粒的平均适宜粒度为12-60mm5、pH:一般不必调整。一般不必调整。第九页，讲稿共二十九页哦（三）好氧堆肥工艺（三）
7、好氧堆肥工艺静态堆肥工艺（类似分批培养）静态堆肥工艺（类似分批培养）动态堆肥工艺（类似连续培养）动态堆肥工艺（类似连续培养）一次性堆肥工艺（在一个装置中完成全过程）一次性堆肥工艺（在一个装置中完成全过程）二次性堆肥工艺（在两个装置中完成全过程）二次性堆肥工艺（在两个装置中完成全过程）第十页，讲稿共二十九页哦 三、卫生填埋技术（三、卫生填埋技术（Sanitary Landfill）利用天然凹地，采用防渗、排水导气等措施，将垃利用天然凹地，采用防渗、排水导气等措施，将垃圾按填埋单元进行堆放。通过微生物的活动实现垃圾中圾按填埋单元进行堆放。通过微生物的活动实现垃圾中有机物降解并产生沼气，同时产生垃圾
8、渗滤液，直至垃有机物降解并产生沼气，同时产生垃圾渗滤液，直至垃圾达到稳定。圾达到稳定。垃圾填埋场主要由以下三部分组成：垃圾填埋场主要由以下三部分组成：（1）底部衬垫系统；）底部衬垫系统；（2）顶部封盖系统；）顶部封盖系统；（3）排液排气设施；）排液排气设施；第十一页，讲稿共二十九页哦第十二页，讲稿共二十九页哦（一）典型工艺流程（一）典型工艺流程第十三页，讲稿共二十九页哦（二）卫生填埋的微生物学原理（二）卫生填埋的微生物学原理卫生填埋的微生物活动可分为卫生填埋的微生物活动可分为4个阶段：个阶段：1、好氧分解阶段、好氧分解阶段 在初始阶段，因为垃圾倾倒带入大量空气，好氧在初始阶段，因为垃圾倾倒带入
9、大量空气，好氧微生物水解高分子有机物，再经好氧呼吸产生微生物水解高分子有机物，再经好氧呼吸产生CO2、H2O、NO3-、SO42-以及一些简单有机物。当氧气耗以及一些简单有机物。当氧气耗尽时进入厌氧阶段。尽时进入厌氧阶段。第十四页，讲稿共二十九页哦2、厌氧分解不产甲烷阶段、厌氧分解不产甲烷阶段 发酵细菌和产氢产乙酸菌，将上段生成的有机物厌氧发酵细菌和产氢产乙酸菌，将上段生成的有机物厌氧转化为乙酸、转化为乙酸、H2/CO2；一部分微生物进行无氧呼吸将；一部分微生物进行无氧呼吸将NO3-、SO42-等还原为等还原为NH3、H2S等。等。3、厌氧分解产甲烷阶段、厌氧分解产甲烷阶段 产甲烷菌将上段生成
10、的乙酸、产甲烷菌将上段生成的乙酸、H2/CO2转化为甲烷。转化为甲烷。4、稳定产气阶段、稳定产气阶段 此阶段稳定地产生沼气。其中，甲烷约占此阶段稳定地产生沼气。其中，甲烷约占55-70%，CO2占占30-40%左右，其余为少量的左右，其余为少量的NH3、H2S等气体。等气体。第十五页，讲稿共二十九页哦卫生填埋过程卫生填埋过程第十六页，讲稿共二十九页哦（三）影响填埋场垃圾降解的主要因素（工艺参数）（三）影响填埋场垃圾降解的主要因素（工艺参数）垃圾填埋场可看作一个庞大的厌氧生物反应器，垃圾填埋场可看作一个庞大的厌氧生物反应器，影响该反应器效率的因素很多，除了厌氧发酵的影影响该反应器效率的因素很多，
11、除了厌氧发酵的影响因素外，至少还包括：响因素外，至少还包括：1、垃圾组成、垃圾组成 如：厨房类垃圾的降解速度快；人工合成的高分如：厨房类垃圾的降解速度快；人工合成的高分子类垃圾的降解速度非常慢。子类垃圾的降解速度非常慢。2、水分、水分 产沼气最佳含水率为产沼气最佳含水率为50-60%，过高的含水率会，过高的含水率会形成大量高浓度的渗滤液而导致沼气产量减少。形成大量高浓度的渗滤液而导致沼气产量减少。第十七页，讲稿共二十九页哦（四）填埋工艺新进展（四）填埋工艺新进展 传统填埋场的垃圾稳定化过程较长，有时长达传统填埋场的垃圾稳定化过程较长，有时长达数十年。其主要原因是填埋场内数十年。其主要原因是填埋
12、场内微生物活性低微生物活性低。1、渗滤液回流工艺、渗滤液回流工艺 一是增加了填埋体内水分，促进了微生物代谢；一是增加了填埋体内水分，促进了微生物代谢；二是使渗滤液中未被分解的有机物以及有毒有害物质二是使渗滤液中未被分解的有机物以及有毒有害物质得以进一步生物降解。得以进一步生物降解。第十八页，讲稿共二十九页哦2、供氧的填埋工艺、供氧的填埋工艺（1）微好氧填埋工艺）微好氧填埋工艺 增大排气和排水管径，有利于空气进入，从而增大排气和排水管径，有利于空气进入，从而扩大了填埋层的好氧区域，促进了有机物分解。扩大了填埋层的好氧区域，促进了有机物分解。（2）好氧填埋工艺）好氧填埋工艺 增设鼓风设备，强制通风
13、以扩大好氧区域。增设鼓风设备，强制通风以扩大好氧区域。生物降解率明显增加，但运行成本很高。生物降解率明显增加，但运行成本很高。第十九页，讲稿共二十九页哦第第第第2 2 2 2章章 微生物与固废、废气处理微生物与固废、废气处理 2.2 2.2 废气的微生物处理技术废气的微生物处理技术废气的微生物处理技术废气的微生物处理技术物化法物化法生物法生物法植物净化法植物净化法微生物净化法微生物净化法第二十页，讲稿共二十九页哦一、废气微生物处理的原理一、废气微生物处理的原理1、废气首先由气相经传质过程进入到液相或固相、废气首先由气相经传质过程进入到液相或固相表面液膜中。该过程可用下式表达：表面液膜中。该过程
14、可用下式表达：F=Ka.(C C)C=Cg/HKa:传质系数传质系数 F:气体传递速率气体传递速率C:液相中的浓度液相中的浓度C:与气相平衡时液相中的浓度与气相平衡时液相中的浓度H:亨利常数亨利常数第二十一页，讲稿共二十九页哦2、污染物在液相或液膜中被微生物吸附和降解，产生、污染物在液相或液膜中被微生物吸附和降解，产生的代谢产物一部分用于合成菌体，一部分进入液相，的代谢产物一部分用于合成菌体，一部分进入液相，还有一部分（如还有一部分（如CO2）进入到空气中参与物质循环。）进入到空气中参与物质循环。废气中污染物通过上述过程不断减少，从而得到净化。废气中污染物通过上述过程不断减少，从而得到净化。第
15、二十二页，讲稿共二十九页哦二、废气微生物处理的主要影响因素（工艺参数）二、废气微生物处理的主要影响因素（工艺参数）1、湿度、湿度 在生物滤池中填料的最佳含水量为在生物滤池中填料的最佳含水量为40-60%（质量比）。过高则水分充满了滤料孔隙，减少（质量比）。过高则水分充满了滤料孔隙，减少了气体停留时间，同时也会增加阻力；湿度过低了气体停留时间，同时也会增加阻力；湿度过低则滤层会发生老化，微生物活性降低。则滤层会发生老化，微生物活性降低。2、温度、温度运行温度一般在运行温度一般在20-40为宜。为宜。第二十三页，讲稿共二十九页哦3、pH 一般在一般在6-9为宜。为宜。在降解一些含氯、氮、硫的化合物
16、时，会有酸积在降解一些含氯、氮、硫的化合物时，会有酸积累，可加碱调节或定期冲洗和排放；累，可加碱调节或定期冲洗和排放；处理处理H2S的微生物在的微生物在pH2.5-3.5时仍可正常运行。时仍可正常运行。4、其他因素、其他因素 MLSS、DO、污泥驯化与否、营养盐的投加、污泥驯化与否、营养盐的投加等均会影响废气生物处理的效率。等均会影响废气生物处理的效率。第二十四页，讲稿共二十九页哦三、废气微生物处理的工艺三、废气微生物处理的工艺生物过滤工艺生物过滤工艺(研究最早且技术成熟研究最早且技术成熟)生物滴滤工艺生物滴滤工艺(生物吸收和生物氧化的集成生物吸收和生物氧化的集成)生物吸收工艺生物吸收工艺(由吸收池和再生池组成由吸收池和再生池组成)第二十五页，讲稿共二十九页哦1、生物过滤（、生物过滤（Biofilter)第二十六页，讲稿共二十九页哦2、生物滴滤（、生物滴滤（Biotrickling)第二十七页，讲稿共二十九页哦图图3 3 生物吸收工艺生物吸收工艺(再生再生)3、生物吸收（、生物吸收（Bioscrubber)第二十八页，讲稿共二十九页哦感谢大家观看第二十九页，讲稿共二十九页哦