有机固体废弃物与废气的微生物处理PPT课件

1、第一节 固体有机废物的堆肥处理技术堆肥化： 依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促进可被微生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。 堆肥： 深褐色、质地松散、有泥土味的物质。这种物质的养料价值不高，但却是一种极好的土壤调节剂和改良剂，其主要成分是腐殖质。堆肥法： 就是利用堆肥化过程来处理城市的生活垃圾及其他有机固体废物的方法。第1页/共38页一、好氧堆肥第一节 固体有机废物的堆肥处理技术通气条件下借好氧性微生物活动使有机物降解，从而使固体废弃物无害化、资源化。特点：高温堆肥（一般在50-60，极限可达80-90）第2页/共38页 有机固体废弃物 合成 微生物细胞

2、微生物+氧气 氧化 无机物+能量 根据堆制过程中的温度变化和微生物生长情况，堆制过程分为潜育期、中温期、高温期、腐熟期四个时期。第3页/共38页 潜育期： 调整适应时期 微生物基本不生长 堆温基本不变化第4页/共38页 中温期 堆肥初期（通常1-3天），堆肥中嗜热微生物利用可溶性和易降解有机物作为营养和能量来源，迅速增殖，并释放热能，使堆肥温度不断上升。 此阶段温度在室温至45度范围内，微生物以中温、需氧型为主，通常是一些无芽孢细菌。 也称产热阶段、中温阶段、升温阶段、升温期等。第5页/共38页 高温期 当堆肥温度上升到45度以上时，即进入高温阶段。 通常从堆积发酵开始，只需2-3天时间堆温便

3、能迅速升高到55度，1周内堆温可达到最高值（最高温度可达到80度）。 除前一阶段残留的和新形成的可溶性有机物继续分解转化外，半纤维素、纤维素、蛋白质等复杂有机物也开始强烈分解。第6页/共38页 高温期微生物 嗜温微生物受到抑制，嗜热性微生物逐渐取而代之。 在50度左右进行活动的主要是嗜热性真菌和放线菌。 温度上升到60度时，真菌几乎完全停止活动，仅有嗜热性放线菌和细菌活动。 温度上升到70度以上时，大多数微生物已不适宜，微生物大量死亡或进入休眠状态。第7页/共38页 高温期自然调节 此时，起作用的是嗜热性芽孢杆菌，产生的热量减少，堆温自动下降。 当堆温降至70度以下时，处于休眠状态的嗜热性微生

4、物又重新活动，继续分解难分解的有机物，热量又增加，堆温就处于一个自然调节的、延续较久的高温期。第8页/共38页 高温的作用 高温对于堆肥的快速腐熟起到了重要的作用，在此阶段中堆肥内开始了腐殖质的形成过程，并开始出现能溶解于弱碱的黑色物质。C/N比明显下降，堆肥高度随之降低。 通过高温能有效杀灭有机废弃物中病原物，按我国高温堆肥卫生标准（GB7959-87）,要求堆肥最高温度达50-55度以上，持续5-7天。第9页/共38页第10页/共38页第11页/共38页 高温堆肥卫生标准（GB7959-87） 编号 项目 卫生标准 1 堆肥温度 最高温度达50-55度，持续5-7天 2 蛔虫卵死亡率 95

5、-100% 3 粪大肠菌值 10-102 4 苍蝇 有效控制苍蝇孽生，堆肥周围没有活的 蛆、蛹或新羽化的成蝇第12页/共38页 腐熟期 在高温阶段末期，只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质，此时微生物活性下降，发热量减少，温度下降。 此时嗜温性微生物再占优势，对残留较难分解的有机物做进一步的分解，腐殖质不断增多且趋于稳定化，堆肥进入腐熟阶段。 降温后，需氧量大量减少，堆肥空隙增大，氧氧扩散能力增加，此时只需自然通风。 微生物相：细菌、真菌 纤维素分解菌 放线菌、能分解木质素的微生物。第13页/共38页2、腐熟堆肥的特征表面呈白色，内部成黑褐色或棕褐色；秸秆和粪块等完全腐熟，质地松软，无粪

6、臭，散发出泥土气 味，不招引蚊蝇；PH8-9，呈弱碱性堆制 升温 高温 降温 腐熟1-2d50-60中温菌嗜热菌中温菌寄生虫和病原菌被杀死30-40 一次发酵二次发酵第14页/共38页微生物群落的变化规律中温型细菌和真菌首先起作用；50度左右，高温菌出现，嗜热性真菌和细菌为主，堆温60度时，真菌几乎完全停止活动，嗜热性放线菌与细菌继续活动。65-70度时，大多数嗜热性微生物也无法生活或死亡或休眠。最后，温度下降，中温菌重新成为优势菌群，堆肥表面呈现白色或灰色。第15页/共38页1、好氧堆肥微生物初期：中温好氧的细菌和真菌，分解碳水化合物、蛋白质、脂肪等。50度：好热性的细菌、放线菌和真菌分解纤

7、维素和半纤维素。60度：真菌停止活动。70度：致病菌和虫卵被杀死，一般的嗜热高温菌和放线菌也停止活动，堆肥腐熟稳定。第16页/共38页一、好氧堆肥第一节 固体有机废物的堆肥处理第17页/共38页一、好氧堆肥第一节 固体有机废物的堆肥处理环境温度：对二次发酵的影响大，60-65 有机质含量：20-80%为宜。太低，升温慢，太高，供氧不足（发臭）水分：50-60%为宜。过高，氧不足碳氮比：初始30-35：1为宜。过高，缺氮，周期长，过低，氮损失。碳磷比：75-150为宜。酸碱度：中性或弱碱性。通风供氧：动力供氧影响堆肥的因素第18页/共38页一、好氧堆肥第一节 固体有机废物的堆肥处理立式堆肥发酵塔

8、卧式堆肥发酵滚筒简仓式堆肥发酵仓箱式堆肥发酵池堆肥发酵装置第19页/共38页5-8天完成一次发酵立式堆肥发酵塔一、好氧堆肥第一节 固体有机废物的堆肥处理第20页/共38页卧式堆肥发酵滚筒一、好氧堆肥第一节 固体有机废物的堆肥处理第21页/共38页箱式堆肥发酵池一、好氧堆肥第一节 固体有机废物的堆肥处理第22页/共38页二、厌氧堆肥第一节 固体有机废物的堆肥处理厌氧堆肥 在无氧条件下，借厌氧微生物的作用，将有机废弃物（包括城市垃圾、人畜粪便、植物秸秆、污水处理厂的剩余污泥等）进行厌氧发酵，制成有机肥料，使固体废弃物无害化的过程。 特点：1）堆置方式与好氧堆肥法相同2）堆内不设通气系统，堆温低，腐

9、熟及无害化所需时间较长3）简便、省工4）封堆后1个月左右翻堆1次第23页/共38页 二、卫生填埋法及渗滤液 卫生填埋法是在堆肥法基础上发展起来的，其处理原理与厌氧堆肥原理相同，均利用好氧微生物、兼性厌氧性微生物和厌氧型微生物处理。 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。第24页/共38页 主要大气污染物 气溶胶态污染物 硫氧化物 氮氧化物 碳氧化物 碳氢化合物 挥发性有机化合物（VOC） 石油化工、制药、印刷、制鞋、喷漆等行业排放的常见的，可能具有毒性，致癌性，易燃易爆及破坏臭氧层的污染物。（氯乙烯、苯、多环芳烃，如氯氟烃(CFC）和含氢氯氟烃(HC

10、FC)。 第25页/共38页 一、废气的处理方法 废气的处理方法有物理和化学的方法，如:吸附、吸收、氧化及等离子体转化等。也有生物法，生物法是最经济有效地方法。 生物净化法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中的微生物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。第26页/共38页 微生物能氧化有机物，产生二氧化碳和谁等物质，但这一过程难于在气相中进行。 因此废气的生物处理经过两个阶段：一是污染物由气相转入液相或固相表面的液膜中；二是污染物在液相或固相表面被微生物降解

11、。 微生物净化法： 首先应用于农业生产过程中异味气体的处理。第27页/共38页第二节 气体有机废物的微生物处理一、基本原理液相或固相介质二氧化碳、水等 气体有机物微生物降解 吸附乙醇、硫醇酚、甲酚、吲哚脂肪酸、乙醛、酮、二硫化碳氨和胺 悬浮生长系统附着生长系统 第28页/共38页第二节 气体有机废物的微生物处理二、处理方法第29页/共38页第二节 气体有机废物的微生物处理二、处理方法生物滤池（生物过滤箱）第30页/共38页第二节 气体有机废物的微生物处理二、处理方法针对有机堆肥臭气去除的生物滤池第31页/共38页第二节 气体有机废物的微生物处理二、处理方法第32页/共38页第二节 气体有机废物的微生物处理二、处理方法第33页/共38页第二节 气体有机废物的微生物处理二、处理方法第34页/共38页 二、含硫恶臭污染物及NH3、CO2的微生物处理 1、含硫恶臭污染物的净化 如：H2S、甲硫醇 (MM) 、二甲基硫醚(DMS)、二甲基二硫醚(DMDS)、二甲基亚矾(DMSO)等。有许多细菌能对含硫恶臭污染物进行净化。 恶臭硫化物生物氧化活性顺序： H2S MM DMDS DMS第35页/共38页 2、NH3、CO2的净化 将NH3溶于水中成NH4+，通入生物滴滤池，利用硝化作用将其氧化成NO2-和NO3-。