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文档简介

1、第一节第一节 废渣的生物处理废渣的生物处理 一、概述一、概述 第九章 废渣与废气的生物处理 1 1、废渣种类与来源、废渣种类与来源 2 2、垃圾污染危害与特点、垃圾污染危害与特点 (1)、数量大,处理率低 (2)、组成复杂,四季变化 (3)、污染环境,危害严重 3 3、我国垃圾问题的特点:、我国垃圾问题的特点: (1)、最晚得到重视 (2)、最具综合性的环境问题 (3)、最难得到处置 (4)、最贴近的环境问题 主要有:堆肥法、卫生填埋法和焚烧法。 4 4、垃圾无害化处理的一般途径:、垃圾无害化处理的一般途径: 堆肥法:堆肥法:将经过分选的有机垃圾堆积,在微生物的作用下使 其进行发酵,从而转化为

2、稳定的腐殖质的过程。 填埋法:填埋法:利用天然的山谷或低洼等凹地或平地,将垃圾分区 进行堆放,在微生物的作用下使有机物分解,从而转化为稳 定的腐殖质的过程。 焚烧法:焚烧法:将经过预处理的垃圾进行焚烧,在高温下使垃圾转 化为化学性质稳定的灰渣的过程。 5 5、微生物学在垃圾处理技术中的作用:、微生物学在垃圾处理技术中的作用: (1)、堆肥时微生物在垃圾降解过程中产生高温,以杀死病 原微生物,并提供有机肥料; (2)、填埋时在微生物的作用下对有机物进行降解,使垃圾 减量化,并产生沼气,提供能源; (3)、微生物处理垃圾可防治产生二次污染,产生的气体和 渗滤液采用集中收集方式。 二二 、堆、堆 肥

3、肥 法法 1 1、概念、概念 堆肥法就是利用堆肥化过程来处理城市的生活垃圾及其 它可生物降解有机固体废弃物的方法。 堆肥化使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 转化的过程。 2 2、分类、分类 按降解有机物的微生物种类可分为:好氧堆肥法和厌氧 堆肥法;按原料发酵所处的状态可分为:静态发酵法和动态发 酵法等。 城市生活垃圾的堆肥一般都采用好氧堆肥技术。由于此 系统的温度一般为50-65,所以也称为“高温堆肥法”。 (一)、好氧(高温)堆肥法(一)、好氧(高温)堆肥法 好氧堆肥在通气条件下,利用好氧微生物将大分子有机 固体废弃物分解为小分

4、子有机物,部分有机物被矿化成无机 物的过程。在好氧堆肥过程中,会释放出大量的热能,使温 度升高,可达50-65,甚至80-90,最后有机固体废弃物 被完全腐熟成稳定的腐殖质。 (二)、高温堆肥的微生物学过程(二)、高温堆肥的微生物学过程 v1 1、发热(中温)阶段、发热(中温)阶段 v2 2、高温阶段、高温阶段 v3 3、降温阶段、降温阶段 v4 4、腐熟(熟化)阶段、腐熟(熟化)阶段 根据温度的变化,可分为4个阶段: 2 2、高温阶段、高温阶段 在这一阶段,除了中温性微生物继续分解易分解的 有机物外,嗜热性微生物(主要是纤维素分解菌)开始起主 要作用,将一些复杂有机物如纤维素、半纤维素、果胶

5、质等 迅速分解,放出大量的热,同时,腐殖质开始形成。 1 1、发热(中温)阶段、发热(中温)阶段 微生物旺盛繁殖,将垃圾中易分解的有机物(如淀 粉、糖类、蛋白质等)迅速分解,同时放热。 3 3、降温阶段、降温阶段 易利用分解的有机物已经大部分被分解,剩下一些较 难分解的有机物如木质素等,此时,微生物活动减弱,温度逐 渐下降,中温性微生物又成为优势菌种。此阶段开始不强调充 氧量,只需自然通风即可。 4 4、腐熟阶段、腐熟阶段 天然性有机物多数已分解,垃圾进入稳定状态,腐 殖质大量形成。此时只需自然通风。 (三)、影响因素与控制(三)、影响因素与控制 1 1、含水量、含水量 作用: 影响因素: 适

6、宜范围: 控制措施: 2 2、供氧量、供氧量 作用: 影响因素: 适宜范围: 影响: 3 3、温度、温度 适宜范围: 影响: 控制措施: 4 4、其它、其它 C/N,颗粒度,pH值等, (四)、工艺类型与流程(四)、工艺类型与流程 1 1、工艺类型:、工艺类型: (1)、按出料形式分:静态堆肥和动态堆肥 (2)、按发酵过程分:一次发酵和二次发酵 (3)、按场地分:露天式和装置式 2 2、工艺流程、工艺流程着重讲二次发酵装置式工艺 (1)、预处理:挑选出不可堆肥化物质,同时使物料粒度达 到一定程度并使之均匀化; (2)、一次发酵:包括发热和高温2个阶段,目的是分解大部 分有机物达到无害化。供氧方

7、式为强制通风或翻堆搅拌。 (3)、二次发酵:包括降温和腐熟2个阶段,目的是使较难分 解的有机物转化为腐殖质。 (4)、后处理:将已熟化的堆肥产品进行进一步的处理,挑 选杂物。 (5)、脱臭:在进行一、二次发酵过程中同时进行。方法 有:化学除臭法、溶剂吸收法、吸附剂吸收法。 3 3、问题与改进、问题与改进 达不到无害化,周期偏长,堆肥过程中时有恶臭等。 (一)、概述(一)、概述 卫生填埋法是运用各种天然屏障和工程屏障,尽可 能将垃圾与生态环境隔绝而实现填埋体内垃圾无害化。 垃圾达到稳定时间一般需要15年以上。 卫生填埋要求采取各种预防措施,以尽量减少填埋 场地对周围环境、大气和地下水源的污染。

8、三、卫三、卫 生生 填填 埋埋 (二)、卫生填埋场剖面示意图(二)、卫生填埋场剖面示意图 (三)、卫生填埋的微生物学过程(三)、卫生填埋的微生物学过程 v1 1、好氧分解阶段、好氧分解阶段 v2 2、厌氧分解不产甲烷阶段、厌氧分解不产甲烷阶段 v3 3、厌氧分解产甲烷阶段、厌氧分解产甲烷阶段 v4 4、产甲烷阶段、产甲烷阶段 1 1、好氧分解阶段、好氧分解阶段 由于随垃圾的倾倒带入了大量的空气,有机物经好氧微 生物的作用将复杂的有机物转化为CO2和一些较简单的有机物。 2 2、厌氧分解不产甲烷阶段、厌氧分解不产甲烷阶段 此阶段发挥作用的主要有2类菌:产氢产乙酸菌和同型产 乙酸菌。 3 3、厌氧

9、分解产甲烷阶段、厌氧分解产甲烷阶段 发挥作用的是一类专性厌氧的产甲烷菌。 4 4、稳定产气阶段、稳定产气阶段 此阶段稳定地产生沼气,其中主要是CH4和CO2 ,也有少 量的NH3、H2S等气体。 通过气体成分的分析可判断填埋场内微生物活动所处的 阶段,如下图所示。 (四)、影响因素(四)、影响因素 1 1、垃圾组成、垃圾组成 高含水量和小颗粒尺寸的垃圾可以提高沼气产量。 2 2、水分、水分 最佳含水率为50%-60%。 垃圾填埋场可看作一个庞大的厌氧生物反应器,从提高 产气总量和缩短稳定时间方面考虑,通常有以下两种因素可 以控制: 1 1、典型工艺流程、典型工艺流程 (五)、工艺流程和类型(五

10、)、工艺流程和类型 2 2、工艺类型:、工艺类型: (1)、沟槽法 (2)、平面法 (3)、斜面法 渗滤液的特点及收集渗滤液的特点及收集 1、新填埋场的渗滤液:、新填埋场的渗滤液: pH值低,BOD5和COD浓度高,可生化性好。 2、老填埋场的渗滤液:、老填埋场的渗滤液: pH值中性,NH3-N浓度高,BOD5和COD浓度低,不 易进行生化性处理。 渗滤液的处理方法:渗滤液的处理方法: 1、利用城市污水厂进行合并处理 2、渗滤液单独处理 3、填埋场内循环喷洒处理 填埋工艺新进展填埋工艺新进展 1.生物反应器式填埋技术 2.供氧的填埋技术 3.焚烧处理 4.综合处理 由于填埋场内垃圾的含水量逐渐

11、减少而限制了微生物的 活动,因此垃圾稳定化所需时间较长。近年来,研究开发调 动填埋体内微生物活动为主的工艺措施成为一种趋势。 第二节第二节 废气的生物处理废气的生物处理 一、废气的处理方法 废气的处理方法有物理法、化学法和生物法,如吸附、吸收、 氧化及等离子体转化等。生物法是最经济有效的方法。 生物净化有植物净化法和微生物净化法:生物净化有植物净化法和微生物净化法: 、植物净化法就是利用植物吸收和转化大气中的污染物, 包括二氧化碳,放出氧气清洁空气。 、微生物净化法是利用处理装置对气态污染物进行处理, 如生物吸收池、生物洗涤池、生物滴滤池和生物过滤池。 二、废气生物处理反应器中的微生物相二、废

12、气生物处理反应器中的微生物相 、当处理挥发性有机污染物时,反应器中的微生物以异 养微生物为主; 、当处理挥发性只含无机污染物时,反应器中的微生物 以自养微生物为主。 三、影响因素三、影响因素 、湿度:生物滤池中水分含量最佳为4060% 、温度:2040 3、pH:69 4、其他因素:如MLSS、DO等。 1 1、生物过滤法、生物过滤法微生物附着在固体介质上,多用于 无机废气和挥发性有机废气的处理。 四、工艺类型四、工艺类型 2 2、生物吸收法、生物吸收法微生物悬浮于吸收液中,多用于溶 解度大的有机废气的处理。 3 3、生物滴滤塔、生物滴滤塔 微生物同时具有两 种生长特性,多用于挥 发性有机废气的处理。 五、含硫恶臭污染物及五、含硫恶臭污染物及NHNH3 3、COCO2 2的微生物处理的微生物处理 1 1、含硫恶臭污染物的净化、含硫恶臭污染物的净化 如H2S、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚和二甲基亚

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