【微生物处理技术在环境工程中的运用与实践研究6000字（论文）】

微生物处理技术在环境工程中的运用与实践研究目录TOC\o"1-2"\h\u245671前言 186062相关理论概述 2140082.1畜禽粪便无害化的概念 238792.2畜禽养殖废弃物与水污染 232823微生物处理技术在畜禽粪便无害化中应用的技术研究 3215983.1堆肥 3316843.2人为因素 431693.3生产因素 48483.4畜禽粪便无害化自身因素 5114214微生物处理技术在畜禽粪便无害化中的运用 5115454.1运用微生物对水质情况进行监测 56234.2使用微生物对废水进行治污处理 6231044.3对固体垃圾进行微生物发酵转化成肥料 7304005结论 729461参考文献 8摘要：科技的腾飞带动了经济的进步，但与之而来的环境污染也日益严重，为了为人类创设更好的生活环境，有必要对畜禽粪便进行治理，但畜禽粪便无害化的建设还受到诸多因素的影响，比如人为因素、生产因素、畜禽粪便自身的因素，但微生物技术可以有效解决畜禽粪便无害化中的问题，特别是在成本上较于其他处理方法有着非常优越的优势，而且不会造成重复污染和二次污染。鉴于此，本文将对微生物处理技术在畜禽粪便无害化中的运用进行分析，包括对粪便的治污处理、对固体垃圾的转化、对废气的净化以及在固定化微生物技术的应用，对现有研究进行总结。关键词：微生物处理技术；畜禽粪便无害化；运用1前言随着社会经济的全面提速，我国生活的各个领域都迎来了崛起的契机，但是与此同时环境问题也是我们不得不面对的难题，越来越多的环境污染问题在困扰着我们的生存发展，进一步影响了我国居民的生活环境。然而，人们的生活方式和对生活的看法也在不断演变和变化，越来越多的人意识到环境对于我们不管是生活还是发展都有着非常大的影响需要积极去改善，在这一背景下，加强畜禽粪便无害化建设显得尤为迫切。但环境治理的成本较高，如何利用成本更低、更有效的环境治理方式来治理环境，是我国目前畜禽粪便无害化急需解决的问题之一。微生物处理技术的出现就可以很好地权衡环境治理成本与效率之间的关系，可以在降低环境治理的相关成本的同时也最大限度的保障环境治理的效果，鉴于此，本文在研究无害化畜禽粪便概念，通过借助相关的微生物处理概念及技术以求更快捷有效低成本的达到粪便无害化处理，提出了微生物处理的应用。畜禽粪便无害化处理技术及对策建议，希望可以为我国环境治理提供一定的参考指导作用。2相关理论概述2.1畜禽粪便无害化的概念由于人们生活质量的不断提升，人们对肉类、牛奶的需求逐年提升，社会上养殖场也在增多，我国为了提升环境保护必须要对畜禽粪便无害化的支持和改善[1]。现当下畜禽粪便无害化的发展是初期阶段，发展并不成熟，因此，在学科领域及实践工作方面都要加以完善。畜禽粪便无害化的研究的内容包括：大气、固体污染、水污染等防治工程。已经有文献中的研究表明，我国在2005到2030年畜禽类产量需要增长2.5倍才可以看住当代人们的生活需求。由于巨大的需求，数量巨大的畜禽粪便问题也引起许多学者的重视，郑微微的研究中就显示江苏省从2006年到2014年之间的畜禽粪便排放总量超过11738.71×104t，每年的增长量高达14.38％。根据学者陈杰的研究表明，在我国，畜禽粪便年产量为21.7×108吨，畜禽粪便产量是工业废弃物产量的2.7倍，随着我国改革的推进，这一比例将会呈现继续上升的情况。根据现有数据进行分析，2020年我国畜禽粪便总量会超过42.44×108t。我国养殖行业所产生的如此大量的粪便如果不经过处理就排向外界将会严重污染环境，同时畜禽粪便也是一种可利用的资源，合理利用能够产生不可忽视的价值。2.2畜禽养殖废弃物与水污染根据《第一次全国污染源普查公报》里面所记载的我国污染物的排放报告的数据，我国畜禽养殖所造成的水污染物主要是水中所含有的化学需氧量（COD），而这一排放量在公报中显示宜江超过了1268.26×104t，并且氮排放量超过102.48×104t，其中磷的排放量超过16.04×104t。这些由各地养殖场所中排放出的COD、（BOD）将会严重污染地表水资源，使水质变质变得浑浊、出现异味、吱声大量细菌。同时这些没有经过处理的粪便中包含有很多营养物质，当粪便进入到水域中会使得水体中藻类与浮游生物疯狂增长，破坏水域中的生态平衡。使水域中含氧量遍地，使大量的鱼类缺氧死亡。另外，这些被污染的水一旦被人误饮也会产生不良后果。不但地表水受污染难以治理，当污染物随着地表水渗入地下使则更加难以恢复。禽畜中有可能会带有微生物与各种寄生虫，这些寄生虫将会随着水域进行传播，造成范围性的感染。同时粪便中是微生物非常容易在水域中进行大量繁殖，影响走遍人类生活。3微生物处理技术在畜禽粪便无害化中应用的技术研究畜禽粪便无害化建设内容主要是对粪便进行无害化处理，并且要对其进行合理利用。其首要目的是要做到对环境保护，通过采取一系列的措施来达到环境保护和可持续发展的相关要求，最终达到形成粪便可持续利用，并减少污染的作用。畜禽粪便并非是一种完全污染物，粪便中所拥有的大量营养元素可以对作为肥料使用。但是其中所包含的各种病原体与虫卵也会改变土壤环境，使其透气性与透水性下降，最终反而会造成农业减产。另外，由于粪便中所含有的各种病原体、微生物都能够在土壤中长期存活，甚至能够进行繁殖，未经处理的粪便对土壤具有损害，对并且能够通过农作物进入到食物链中，威胁人类的健康。而乌海化处理的意义就是通过多种方式将粪便中的有害物质进行消除，将粪便中的重金属残留降低到合理的相关标准范围内，使其能够作为肥料使用。3.1堆肥正是我国畜牧养殖随着科技的进步也在快速推进发展进而废弃物的排放也更为加重，引起了学者们的普遍关注。我国研究人员将畜禽粪便的合理利用作为研究的重点内容。畜禽粪便中含有大量的营养物质与各类矿物元素，这些物质能够为农作物提供肥料。在过去的岁月中，使用堆肥的方式对粪便做无害化处理最为常见，处理后的粪便将会释放与农田之中。这种做法简单，拥有良好的操作性，同时也能够将这些畜禽粪便进行合理利用，以及减少化肥等工业原料的使用。然而堆肥就是在使用微生物的分解功能对粪便进行无害化处理，并且在堆肥的过程中由于堆体温度会上升，能够杀死部分致病菌，并且堆肥也能够有效消灭畜禽粪便中的寄生虫。同时，堆肥能够提高粪便的肥力。为了使整个过程变得更加可控、高效，在堆肥中添加水、桔梗或稻草就能够将堆肥效果变得更好。由于稻草与粪便中原有纤维物质较多，堆肥过程中纤维素如果对其进行降解是一个重点问题。在对这个问题的研究中，早在1850年的时候Mifsherlich就提出微生物降解纤维素的有效性与建议性。到了1906年的时候，Seilliere提出可以使用酶来讲解纤维素，他所提到的酶是一种存在与蜗牛消化道中。经过多年来学者对拥有讲解纤维素能力酶的不断研究发现，在菌株鉴定方面以往的分类是根据细菌在观察中所呈现的生理反映指标进行分类的，这种分类方式不但操作起来非常繁琐，而且所需要的时间非常长。随着学者对微生物基因序列的研究，纤维素降解菌的筛选方法开始变多，也渐渐开始完善。菌株的分离与筛选过程均能够得到控制，并且能够找到许多研究成果来供参考。3.2人为因素畜禽粪便无害化中自然环境和人文环境相结合是至关重要的。如果人们对于环境保护的意识还不加强，畜禽粪便的无害化发展也会出现治理和破坏同时并存的问题，尤其是在人们的日常生活相关方面。如果控制力度不足，使得畜禽粪污无害化发展实施难度越来越大[5]。当前的形势下，急需提升全体人民的环境保护意识，很多人在平时的生活中并没有加强对环境的保护，从而随意排放生活污水，故意破坏环境，这些都进一步影响到了后续环境治理治理工作的进行一些城市一味追求建设规模，而对环境绿化建设考虑不足，造成商品房占用面积大于绿化面积，并且环境绿环及污水治理、空气污染治理的问题不断凸显，从而使得城市建设与环境不协调的情况发生，此外，由于缺乏宏观调控政策畜禽粪便无害化建设中，治理措施落实不到位，从而限制了畜禽粪便无害化的有效发展。3.3生产因素工业的发展虽然也带动了社会经济的相关进步，但是其造成的环境问题也不容忽视。在工业的生产过程中，我们生活的自然环境也成为其产生的大量污染物的排放地，因此空气污染和河水土壤污染也成为了我国环境治理难题。然而我国的国民经济发展又比较依赖工业的发展步伐，当下城市排放的污水量在逐渐增大，很多地方没有加强对污水的治理，很多生产企业在排放污水之前没有对污水进行净化处理，大部分地区缺乏建立污水处理厂的资金，也没有引入污水处理设备等，从而导致工业污水得不到有效治理，直接排放到当地的河流中，造成水体污染的情况发生[6]。如果工业生产不断产生环境污染，但没有经过预先处理就排放在大气和水体中，在不经过及时处理，也会增加后续环境治理的难度。一旦出现顽固问题，即使是微生物处理技术，也会无能为力。在这样的情况下进行环境保护和治理也会存在着很大的困难。3.4畜禽粪便无害化自身因素畜禽粪便无害化建设不但受制于其他外部因素的影响，还有非常严重的内部问题，这对畜禽粪便无害化建设的质量方面存在着很大的阻碍。如不加紧改进适配当前畜禽粪便无害化相关要求，最终难免对整体的建设效果产生非常恶劣的影响。虽然我国亟待需要改变传统的生产管理模式，但我国在环境管理和环境污染管理与治理、环境设计、环境技术等方面缺乏比较权威的专家。还存在着相关技术的限制、人才的制约、资金的不足等，进一步会影响到畜禽粪便无害化的发展，人才不会进行技术创新，也就无法找出治理环境的有效技术，资金不足，即使有环境治理方面的人才，但也会使得畜禽粪便无害化受到阻碍。4微生物处理技术在畜禽粪便无害化中的运用4.1运用微生物对水质情况进行监测要测试水体或食品的安全与否，就需要对其中的大肠杆菌进行测量，大肠菌群的多寡将决定水质和食品的安全性高低，这是世界各国在监测水质情况方面达成的共识。目前我国大肠菌群水质标准:饮用水水质标准小于3(pcs/l)，洗浴用水水质标准小于10(pcs/l)[7]。一般水的等级不同，每升水中大肠杆菌的允许量也各不相同。根据水质标准，第一类水质小于等于500个/升，第二类水质不大于1万个/升，第三类水质小于等于5万个/升。因为细菌引起乳糖发酵，所以对酸和气体进行分析，通过检测酸性物质和气体，然后结合水质和细菌对照表，就可以得到大肠杆菌的数量，就可以判断其水质。因此，在水质监测中使用大肠杆菌可以较为精准的地测量水质中大肠菌群的数量，从而决定水质是否安全，这对我国食品卫生等尤为重要。4.2使用微生物对废水进行治污处理在当前畜禽粪便无害化中，废水处理也是一个需要特别重视的点，这也是畜禽粪便无害化处理中利用微生物较为关键的环节。在废水微生物处理技术的应用中，主要由两种基本方法组成:好氧处理法和厌氧处理法。根据废水处理的不同要求要求，选择不同类型的微生物能够对废水进行有效反应，从而确保其完全去除废水中的有机物等污染源，更好地避免可能出现的各种隐患。在这方面的实际应用过程中，还需要掌握一定处理方法的选择和管理，例如活性污泥法和生物膜法的应用可以充分提高反应效率。这两种废水处理方法成本最低，而且非常简单，净化效果非常出色。4.2.1厌氧处理法厌氧微生物可以在无氧环境下生存，将这些微生物置入废水中，能让废水中的有机物分解，产生CO2和CH4等物质。具体过程大概经过三个步骤：第一，水解发酵。这种联系主要表现在废水中的有机物在厌氧微生物的作用下分解为更简单的有机物，如纤维物质在厌氧菌的作用下转化为蛋白质和糖类，再进一步转化为脂类和氨基酸。脂肪酸和甘油等物质可以转化为脂肪酸和甘油等物质。那么产酸菌的加入可以进一步将这些物质转化为乙酸、丁酸和醇类[8]。参与这些发酵活动的微生物包括厌氧微生物，如拟杆菌、真细菌和双歧杆菌。其次，它被转化为乙酸或氢气。这主要适用于利用产氢产酸细菌将丙酸、丁酸和各种醇等一级中间体衍生物用二氧化碳气体转化为乙酸和氢气。第三，它被转化成甲烷。在该阶段，在第二阶段产生的乙酸、氢气和二氧化碳主要通过使用产甲烷菌的发酵反应转化为甲烷。相关具体的处理方法包括厌氧接触法、升流式厌氧污泥层反应器和生物膜等方法。利用这一方法来进行废水处理，不仅可以预防有害物质的产生的，而且还可以避免二次污染的情况发生。4.2.2好氧处理法好氧处理法是将好氧微生物置于富含氧气的环境中，使其快速繁殖，氧化分解废水有机物，最终产生二氧化碳、水和硝酸盐等物质，这些物质大多是无害物质，相比处理之前的水质，水质得到了很大程度的净化，水质的安全性也得到了提升，同时，这一方法操作较为简单，灵活性强，可以提高水质净化的效率。除了这一方法外，在处理污水方面，还可以使用活性污泥法以及生物转盘法等方法。4.3对固体垃圾进行微生物发酵转化成肥料用于处理固体废物的大量嗜热微生物、硝化细菌、纤维素微生物等。可以被放置在这种固体废物中，然后这种固体废物为这些微生物的快速生长提供了一定的环境，并且可以有助于微生物的形成。微生物反馈回路。例如，对于一些嗜温微生物来说，如果温度升高或不能适应这类微生物的生长，就可能成为阻止微生物生长的负反馈机制，从而高水平地增加嗜热微生物的活性。在热环境中，所以再次形成正反馈回路，即高温微生物数量的快速增加使温度升高，但如果温度升高到一定水平，也会对嗜热菌产生负面影响，所以嗜热菌数量的增加会发生变化。慢慢保持这个温度，最后在某个区域。根据对各种微生物的最新研究，白卵菌可以很好的分解有毒的含苯杂质，所以要注意培养。种植这种真菌可以很好地分解固体废物。5结论在当前社会发展中，人们对于畜禽粪便无害化的重视程度不断提升，但依然不有很多人不重视环境保护，从而随意排放生活污水等，工业企业也不重