第七章-生态工程

1、第七章第七章 微生物生态工程微生物生态工程 微生物是以死的有机体为营养的生物，包括真菌、细菌、放线菌和土壤动物等。 7.1微生物生态系统 1.微生物在生态系统中的作用 微生物是生态系统中的分解者。它们在生态系统中存在的数量最多、个体最小、生命力最顽强，在生态系统中所起的作用却是不可低估的。 2.微生物生态系统的类型微生物生态系统可以分成两大类 :（1）.土壤微生物生态系统 （2）.水域微生物生态系统 土壤中的微生物土壤中的微生物 土壤中的微生物种类繁多，数量极大 。一般来说，土壤越肥沃，微生物种类和数量越多。 土壤中的微生物主要有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物。 土壤中的藻类数量远远少于上

2、述各类，主要有绿藻、硅藻等。 土壤中的原生动物主要是纤毛虫、鞭毛虫、根足虫等。 显微镜下的细菌真菌 放线菌绿藻硅藻纤毛虫鞭毛虫根足虫 土壤中的微生物生物区系生物区系 养分循环养分循环土壤结构土壤结构微生物群微生物群落落分解有机质，矿化和固分解有机质，矿化和固定定养分养分形成能粘合团聚体的有机合物，菌丝将形成能粘合团聚体的有机合物，菌丝将颗粒缠结在团聚体上颗粒缠结在团聚体上小型土壤小型土壤动物动物调节细菌和真菌种群，调节细菌和真菌种群，改变养分循环改变养分循环通过与微生物群落的相互作用影响土壤通过与微生物群落的相互作用影响土壤团聚体团聚体中型土壤中型土壤动物动物调节真菌和小型土壤动调节真菌和小型

3、土壤动物种群，改变养分物种群，改变养分周转周转产生粪粒，创造生物孔隙产生粪粒，创造生物孔隙大型土壤大型土壤动物动物破碎植物凋落物刺激微破碎植物凋落物刺激微生物活动生物活动混合有机和无机颗料使有机质和微生物混合有机和无机颗料使有机质和微生物重新分布，创造生物孔隙，提高腐殖重新分布，创造生物孔隙，提高腐殖化作用，产生粪粒化作用，产生粪粒表表7.1土壤生态区系在土壤生态系统过程中所的作用土壤生态区系在土壤生态系统过程中所的作用水域微生物生态系统 （1）淡水中的微生物群落 （2）海水中的微生物群落 （3）水域微生物生态系统的作用7.2微生物生产工程微生物生产工程 1 .蚯蚓养殖工程蚯蚓养殖工程蚯蚓的生

4、态习性（1）喜温暖。 （2）喜潮湿。 （3）不喜盐。 蚯蚓的用途 （1）改土造肥 （2）优良的动物性蛋白饲料 （3）处理有机废物，变害为利。 （4）优质营养品及药物。蚯蚓养殖蚯蚓养殖2.食用菌生态工程猴头鸡腿菇金针菇百灵菇猪肚菇7.3 微生物转化工程微生物转化工程 1沼气的厌氧发酵工程 沼气是天然有机质在厌氧环境条件下通过厌氧微生物的分解发酵作用产生的一种混合可燃性气体，其主要成分CH4、CO2、O2、N、HS、H2、CO和水蒸气。它是农村清洁能源的主要组成之一。 沼气发酵的基本条件 （1）严格的厌氧环境 （2）充足和适宜的发酵原料 （3）适当的水分 （4）适宜的发酵温度 （5）适宜的酸碱度表

5、表7.3 农村常用沼气发酵原料（鲜料）产气量参考表农村常用沼气发酵原料（鲜料）产气量参考表原料种类1kg鲜料产气量（m3）生产1m3沼气需原料量（kg）备注鲜人粪0.04025.0鲜粪鲜猪粪0.03826.3鲜粪鲜牛粪0.03033.3鲜粪鲜马粪0.03528.6鲜粪鲜鸡粪0.03132.3鲜粪鲜青草0.08411.9鲜粪玉米秆0.1905.3风干伏高粱秆0.1526.6风干伏稻草0.1526.6风干伏表表7.4 沼气发酵的工艺类型沼气发酵的工艺类型分类工艺类型主要特征发酵温度常温发酵发酵温度随气温的变化而变化，沼气产量不稳定，转化效率低。中温发酵发酵温度2838，沼气产量稳定，转化效率高。高

6、温发酵发酵温度4860，有机质分解速度快，适用于有机废物及高浓度有机废水的处理。进料方式批量发酵一批料经一段时间发酵后，重新换入新料，可以观察发酵产气的全过程，但不能均衡产气。半连续发酵正常的沼气发酵，当产气量下降时，开始小进料，以后定期地补料和出料，能均衡产气，适用性较强。连续发酵沼气发酵正常运转后，按一定的负荷量连续进料或进料间隔很短，但均衡产气，运转效率高，一般用于有机废水的处理。装置类型常规发酵装置内没有固定或截留活性污泥措施，提高运转效率受到一定的限制。高效发酵装置内有固定或截留活性污泥的措施，产气率、转化效率、滞留期等均较常规发酵好。作用方式二步发酵沼气发酵的产酸阶段与产甲烷阶段分别在两个装置中进行，有利于高分子有机废水及有机废物的处理，有机质转化率高，但单位有机质的沼气产量低。混合发酵沼气发酵的产酸阶段与产甲烷阶段在同一装置内进行。发酵料液状态液体发酵干物质含量10%，发酵料液中存在流动态的液体。固体发酵（干发酵）干物质含量在20%左右，不存在可流动态的液体，甲烷含量较低，气体转化率稍差，适用于水源紧张，原料丰富的地区。高浓度发酵发酵浓度在液体发酵与固体发酵之间，适宜浓度为15%17%。2秸秆的氨化工程 工业氨化处理秸秆法 （1）氨化装置 （2）湿度控制 （3）水量控制 （4）液氨的注水量 氨化秸秆 7.4微生物肥料工程微生物肥料工程 微生物肥料