固废气废微生物过程省公开课一等奖全国示范课微课金奖

15.固废与废气微生物过程

王志平

wangzply@

Microbialprocessinwastesolid&gastreatment第1页*2固体废弃物污染现实状况我国城市每年产垃圾5亿吨；垃圾堆积量达70亿吨，占地80多万亩，且仍以年均4.8%速度增加；为清理每日产生垃圾，北京有近2万名环卫工人，上海有近3万名环卫工人；城市污水处理产生剩下污泥达数千万吨；我国农村每年产垃圾3亿吨，其组成不再是易腐败降解农作物，而与城市垃圾日益趋同。第2页*3固废处理基本标准资源化、减量化、无害化固体废物化学成份：有机废物、无机废物形状：固体废物、泥状废物危害情况：有害废物、普通废物来源：工业固废、城市垃圾、农业固废第3页*4常规固废处置方法有机<20%有机20~80%水<20%富碳第4页*5一、厌氧消化在人工控制厌氧条件下，利用厌氧微生物将废物中可降解有机质分解转化成甲烷、二氧化碳和其它稳定物质生物化学处理过程。第5页*61.厌氧消化基本微生物过程①厌氧反应过程中阶段性②两阶段理论③三阶段理论④四类群理论第6页*7酸性发酵阶段有机物

水解细菌小分子有机物产酸菌脂肪酸、醇类、H2、CO2产甲烷菌CO2、CH4碱性发酵阶段发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；主要功效：水解和酸化，主要产物：脂肪酸、醇类、CO2和H2等；主要微生物：统称为发酵细菌或产酸细菌；主要特点有：1）生长快，2）适应性（温度、pH等）强。厌氧消化两阶段理论第7页*8

水解细菌产酸菌有机物小分子有机物酸性发酵阶段产甲烷菌脂肪酸、醇类、H2、CO2CO2、CH4碱性发酵阶段厌氧消化两阶段理论l产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；l产甲烷菌利用前一阶段产物，并将其转化为CH4和CO2；l主要参加微生物统称为产甲烷细菌；l其特点有：1）生长慢；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感。第8页*9有机物厌氧消化三阶段理论厌氧消化四类群理论

脂肪酸、醇类12

乙酸H2+CO2同型产乙酸菌IIII发酵性细菌II产氢产乙酸菌IV

产甲烷菌CH4+CO23第9页*10甲烷八叠球菌沼气发酵微生物不产甲烷菌产甲烷菌发酵性细菌产氢、产乙酸菌甲烷螺旋菌甲烷球菌甲烷杆菌2.沼气发酵相关微生物第10页*11两类微生物相互作用不产甲烷菌为产甲烷菌提供生长和产甲烷所需基质；产甲烷菌为不产甲烷菌生化反应解除反馈抑制;不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜厌氧环境;不产甲烷菌为产甲烷菌去除有毒物质;不产甲烷菌与产甲烷菌共同维持适宜pH.第11页*12复杂有机物首先在发酵性细菌产生胞外酶作用下分解为溶解性小分子有机物；纤维素及淀粉被纤维素酶、淀粉酶水解为葡萄糖；蛋白质被蛋白酶水解为短肽及氨基酸，继而分解成有机酸、氨、醇等；脂类化合物水解为脂肪酸和甘油。发酵微生物作用第12页*13溶解性小分子有机物进入发酵菌(酸化菌)细胞内，在胞内酶作用下分解为挥发性脂肪酸(VFA)，如乙酸、丙酸、丁酸以及乳酸、醇类、二氧化碳、氨、硫化氢等，同时合成细胞物质。在此过程中，溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主末端产物，所以这一过程也称为酸化，酸化过程是由许各种类发酵细菌完成。其中主要类群有梭状芽孢杆菌(Clostridium)和拟杆菌(Bacteriodes)。产酸微生物作用第13页*14产酸阶段绝大多数是严格厌氧菌，但通常有约1％兼性厌氧菌生存于厌氧环境中，这些兼性厌氧菌能够起到保护严格厌氧菌，如产甲烷菌免受氧损害与抑制作用。发酵酸化阶段产物丙酸、丁酸、乙醇等，在此阶段经产氢产乙酸菌作用转化为乙酸、氢气和二氧化碳。同型产乙酸菌，利用CO2与H2产乙酸，少许。产乙酸菌作用第14页*15在此阶段，产甲烷菌在二氧化碳存在时，利用氢气生成甲烷；也能够直接利用乙酸生成甲烷，二者百分比普通为3/7。利用乙酸产甲烷菌有索氏甲烷丝菌(Methanothrixsoehngenii)和巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcinabarkeri)产甲烷菌都是严格厌氧菌，要求生活环境氧化还原电位在-150～-400mV范围内。产甲烷菌作用第15页*16

主要为CH4,55～70％

CO2,25～40％另外还有总量小于5%CO、O2、H2、H2S、N2、NH3、碳氢化合物(CmHn)等。通常，沼气中因为含有一点H2S气体，会有臭鸡蛋气味。沼气成份第16页*173.影响厌氧消化原因厌氧条件氧化还原电位原料配比C/N20~30:1,P/C1/1000反应温度中温35~38℃,高温50~65℃pH酸碱度

6.5~7.5搅拌条件防酸积累、防气包、防过温接种菌种对应于原料促进/抑制剂碱性物质/重金属、氰化物等第17页*18资源化效果好，低品味生物能转化为高品味沼气；沼液、沼渣可用作农肥、饲料或堆肥化原料；可杀死传染病细菌；反应过程复杂，对温度、pH等环境原因较敏感；气味较大，轻易产生H2S、氨气等；厌氧微生物生长速率低，常规方法处理效率低，设备体积庞大。4.厌氧消化特点第18页*19二、堆肥(Compost)堆肥处理是指在人工控制下，在一定水分、C/N比和通风/搅拌条件下经微生物作用，实现有机固态废弃物减量化、稳定化过程。有机质无机物、矿物质+腐殖质+能量微生物堆制处理后产物中含有丰富氮、磷营养物质和腐殖质物质，可用于改进土壤故称为堆肥。第19页*201.堆肥微生物作用实质堆肥实质是微生物经过其胞外、胞内酶转化分解有机质为腐殖质，实现固体垃圾减量化与稳定化，取得维持本身生命活动所需能量及营养。堆肥关键是控制氧化还原反应进程。由此决定了堆肥过程中所需要关注关键点。第20页*212.堆肥物料特征有机质组成--

降解性有机质含量--

20~80%

碳/氮、碳/磷比--

25~35,75~100水分含量--

约40~60%

颗粒粒径--

1-2cm第21页*22上海市城市生活垃圾组成第22页*23第23页*243.好氧高温堆肥

好氧高温堆肥是由群落结构演替非常快速多个微生物群体共同作用而实现动态过程，在该过程中每个微生物群体都有在相对较短时间内适合本身生长繁殖环境条件，而且对某一个或某一类特定有机物质分解起作用。

单一细菌、真菌、放线菌群体，不论其活性多高，在加紧堆肥化进程中作用都比不上各种微生物群体共同作用。第24页*25真菌：对堆肥物料分解和稳定起着主要作用，真菌不但能分泌胞外酶，水解有机物质，且因为其菌丝机械穿插作用，能对物料施加一定物理破坏作用；经典有麯菌、镰刀菌、青霉菌和酒麯菌。细菌：对物料中易降解及小分子物质起主导降解作用；部分能耐高温，主要是芽孢杆菌属。放线菌：能耐高温，增殖速率慢，主要在末期占优势。链丝菌、诺卡氏菌和小单孢子菌等

好氧高温堆肥主导微生物第25页*26

某一时刻温度和可利用有机物质是决定该时刻堆肥中微生物群落结构决定原因。堆肥早期，利用易降解有机物质快速繁殖微生物占优势；伴随温度升高，嗜热微生物逐步增多；温度超出60℃后，仅剩下嗜热细菌和放线菌；温度回落后，中温微生物重新定殖，因为可利用基质有限，其种群并不一样于之前中温微生物。堆肥过程微生物种群轮替第26页*27高温菌—细菌+放线菌中温菌—细菌+真菌耐热真菌温度堆肥过程微生物种群轮替第27页*284.堆肥物质转化过程驯化阶段—发酵微生物主导易降解有机物中温阶段—产酸微生物主导腐殖质形成高温阶段—嗜热性真菌主导有害微生物杀灭腐熟阶段—可利用基质耗尽微生物消亡第28页*29单糖CO2+微生物+腐殖质+能量有机酸碳素化合物水解氧化氧化纤维素分解最少需要三组水解酶协同作用：纤维素内切酶+端解酶+纤维二糖酶堆肥过程碳素改变氧化氧化第29页*30堆肥过程碳素改变第30页*31小麦秸秆加硝铵堆肥第31页*32失重主要源自纤维素半纤维素降解；前5天，天天失重2.66%，随即30天天天1.3%；可溶性组份改变较小，表明分解糖与糖苷可被其它高分子分解物所填补；木质素相对含量甚至上升，表明其基本不被降解。小麦秸秆加硝铵堆肥第32页*33氨氮硝态氮+微生物+腐殖质+能量硝态氮含氮化合物氨化氧化反硝化氮气堆肥过程氮素改变第33页*34堆肥过程氮素改变第34页*35堆肥过程腐殖质形成对苯二酚氧化酶第35页*36堆肥中木质素及纤维素因为分子结构较复杂，较难被微生物利用，是形成腐殖质主要起源；在微生物作用下，木质素侧链氧化生成木质素类衍生物，组成了腐殖质关键和骨架；由微生物水解产生小分子有机酸、氨基酸、核酸等在局部高温及高浓度条件下聚合形成了腐殖质。堆肥过程腐殖质形成路径第36页*37腐殖质并非单一有机化合物，而是在组成、结构及性质上现有共性又有差异一系列有机化合物混合物，其中以富里酸(Fulvicacid)与胡敏酸(Humicacid)为主；腐殖质在土壤中能够呈游离腐殖酸和腐殖酸盐类状态存在，也能够呈凝胶状与矿质粘粒紧密结合，成为主要胶体物质；溶解态腐殖质主要经过络合作用与金属离子结合，而固态则经过物理化学吸附作用固定金属离子。腐殖质组成第37页*38胡敏酸是一类能溶于碱溶液而被酸溶液所沉淀腐殖质物质，其分子量比富里酸大，约为400~100000Da；分子结构中含芳香环、杂环及多环化合物，组成网状结构，边缘官能团决定了其酸度、吸收交换容量及形成有机-无机复合物能力；胡敏酸比富里酸酸度小，吸收容量较高，它一价盐类溶于水，二价和三价盐类不溶于水，这对土壤养分保持及土壤结构形成都含有意义。腐殖质组成—胡敏酸第38页*39胡敏酸普通结构第39页*40富里酸是一类既溶于碱溶液又溶于酸溶液腐殖质物质，其分子量比胡敏酸小；在结构方面其所含芳香核较胡敏酸小，聚合度小，酚羟基及甲氧基较多；富里酸呈强酸性，移动性大，吸收性比胡敏酸低，它一价、二价、三价盐类均溶于水，所以富里酸对促进矿物分解和养分释放含有主要作用。腐殖质组成—富里酸第40页*41Buffle富里酸三维结构第41页*425.堆肥过程包括主要酶主要酶种类有机物降解中作用水解酶类

(hydrolases)催化底物发生水解反应氧化还原酶类

(oxido-reduclases)催化底物进行氧化还原反应转移酶类(transferases)催化一些基团转移或交换异构酶类(isomerases)催化各同分异构体相互转化裂解酶类(lyases)催化分解碳碳、碳氮、硫硫键第42页*43堆肥过程中有机物生物降解普通属于氧化脱氢过程，故过氧化氢酶酶活性表明了微生物利用有机质速率改变；纤维素酶是多糖类有机物(糖、淀粉、纤维素、半纤维素)水解关键酶；磷酸酶是物料中有机磷矿化主要生物酶，其活性表明物料稳定化趋势；脲酶是有机胺水解形成无机氨关键酶。堆肥过程中酶活性改变第43页*44脲酶：以脲素为基质进行酶促反应,测定生成氨量来表示脲酶活性，活性单位g[NH4]g-1h-1;过氧化氢酶：在酸性条件下用0.1mol

L-1高锰酸钾滴定干堆肥中过氧化氢,用反应前后高锰酸钾消耗量表示过氧化氢酶活性,活性单位为mmol

g-1;转化酶：以蔗糖为底物,经转化酶水解后生成还原糖,然后采取3,5-二硝基水杨酸比色法进行测定,活性单位mg(葡萄糖)·g-1·24h-1;纤维素酶：DNS法,即用羧甲基纤维素钠盐作底物,经纤维素酶水解后生成还原糖,再用3,5-二硝基水杨酸法测定还原糖含量,纤维素酶活性单位是μg·min-1相关酶活性测定第44页*45

凡能提升酶活性物质，都称为激活剂(1)无机离子：金属离子(K+Na+Mg2+Zn2+Fe2+Ca2+)、阴离子(Cl-Br-)、氢离子(2)简单有机分子：一些还原剂、乙二胺四乙酸（EDTA）(3)含有蛋白质性质大分子物质主要是激活酶原无活性酶原有活性酶激活作用激活剂对酶反应速度影响第45页*46影响酶反应速度抑制剂有机磷化合物——与丝氨酸上-OH结合有机汞、有机砷化合物——与巯基-SH结合氰化物、硫化物和CO——与活性金属离子络合重金属离子——与–SH、-NH2、-COOH结合或替代活性中心金属离子卤代烃烷化剂——取代–SH、-NH2、-OH抗生素——产物抑制第46页*47牛粪堆肥中指标酶活性改变第47页*486.有机质腐质化程度腐质化指数：HI=HA/FA>1.4腐质化率：HR=HA/(FA+NHF)>1.0胡敏酸百分含量：HP=HA*100/HS腐质化度：DH%=(CHA|FA/TEC)*100第48页*49pH值呈弱碱性，8~9；挥发性固体含量，即有机质<65%；水溶性碳/总氮(WSC/TN)<0.3；水溶性碳/有机氮(WSC/N-org)≈5~6；阳离子交换量(CEC)≈41~123emol/kg，且CEC/TOC≈3.5~4；水溶性有机酸<2.2g/L；溶解性糖>0.1化学评价指标第49页*50三

维

荧

光

光

谱

检

测胡敏酸富里酸第50页*51第51页*52TypicalCompostCharacteristicsParameterTypicalRangeImportancepH5.0–8.5OptimumplanthealthSolubleSalts1–10dS(mmhos/cm)PhytotoxicityNutrientsN(0.5-2.5%),P(0.2-2.0%),K(0.3-1.5%)PlantVitalityNeedforfertilizersWaterHoldingCapacity75-200%dryweightbasisIrrigationrequirementsBulkDensity700-1200lbs/yd3Handling/TransportationMoistureContent30–60%Handling/TransportationOrganicMatter30–70%ApplicationRatesParticleSize<1”screensizePorosityTraceElements40CFR503RegsToxicityStabilityStable–HighlyStablePhytotoxicity第52页*53粪便输送垃圾发酵仓熟料振动筛细料通风磁选农肥粗料分拣利用浸滤液集水井冲洗水调整池初沉池污泥曝气池竖流池污泥回用池上海市城市垃圾堆肥发酵系统工艺流程第53页*54城市生活垃圾贮料池抓吊废铁滚筒筛人工分选粗大无机物去填埋混合滚筒污水池风机出料机二次发酵出料机风机一次发酵振动给料机散装堆肥装袋机填埋出售滚筒筛杭州市垃圾堆肥厂工艺流程图第54页*55三、卫生填埋(Landfill)卫生填埋是世界上惯用处理垃圾量最大4种方法之一。美国用这种处理垃圾占总量68％，欧洲普通在50％～85％，但卫生填埋场渗出液轻易污染周围土地和水体。我国每年生成城市生活垃圾约为5亿吨，其中约三分之二垃圾是能够回收利用，但实际中除少部分金属、塑料及废纸被零碎回收外，其它90%以上实施卫生填埋。第55页*56好氧填埋：填埋垃圾体内布设通风管网，以鼓风机提供空气，加速垃圾分解；因为通风加速了蒸发，降低了渗滤液，仅需简单防渗处理；准好氧填埋：与好氧类似，供氧量少，能耗少一些；厌氧填埋：填埋体无需通风供氧管网，但需要高防渗，渗滤液搜集及填埋气搜集体系，电耗少，投资运行费用少，能产能。1.卫生填埋工艺第56页*57厌氧卫生填埋场检测探头集气井防渗系统填埋单元工作面/面覆土输气管填埋气发电厂渗滤液处理厂第57页*58

与厌氧消化基本一致，差异在于填埋处理物料含水量低，处于非连续相且缺乏搅拌，反应局部性更轻易造成酸、气积累；而因为填埋垃圾复杂性，其酸浸过程造成重金属离子溶出增多。2.厌氧填埋微生物过程第58页*59I好氧阶段II缺氧阶段III厌氧阶段IV成熟阶段厌氧填埋场稳定进程第59页*60好氧阶段，好氧氧化—温度急剧上升；缺氧阶段，硫酸硝酸盐还原—ORP下降；厌氧不产甲烷段，固相垃圾水解—酸积累；厌氧加速产甲烷段，有机酸利用阶段；厌氧减速产甲烷段，有机酸消耗阶段；好氧成熟阶段，大气重新进入垃圾填埋体。各阶段转化第60页*613.填埋场渗滤液垃圾填埋场渗滤液是指垃圾在堆放和填埋过程中因为发酵和降水冲刷、地表水和地下水浸泡而滤出污水；垃圾渗滤液是一个污染性很强高浓度有机废水，含有各种毒性物质与致癌物质，若不能妥善处理而直接进入环境，将对环境造成严重污染；渗滤液处理是世界上公认难题。

第61页*62垃圾本身含有大量可溶性有机物、无机物在雨水、地表水或地下水浸入过程中溶解而进入渗滤液;垃圾经过生物、化学、物理等作用产生可溶性物质进入渗滤液;覆盖和周围土壤中进入渗滤液可溶性物质。渗滤液起源第62页*63调整期：出水COD较低过渡期：可生化性很好产酸期：可生化性最好产甲烷期：可生化性较差成熟期：可生化性极差年轻填埋场渗滤液，pH值低、BOD高、COD高，BOD/COD高；而较老填埋场其渗滤液有较低BOD、COD值，低BOD/COD值，高氨氮浓度，pH通常为7.5左右渗滤液随填埋时间改变第63页*64有机物浓度高，种类多；氨氮含量高；溶解性盐污染重；微生物营养元素百分比失调；可生化性差；水质水量随季节波动大COD、BOD及可生化性随填埋时间增加而下降。渗滤液基本特点第64页*65渗滤液基本组成第65页*66四、废气生物处理基本原理：利用微生物生命活动过程把废气中气态污染物转化成少害甚至无害物质。特点：不需要再生过程和其它高级处理，与其它净化法相比，其处理设备简单，费用也低，并能够到达无害化目标。缺点：不能回收污染物质，适合用于污染物浓度很低情况；废气组分较单一，需添加营养以满足微生物营养要求。第66页*671.适合用于生物处理废气种类氨、硫化氢、挥发性有机物(VOCs)等；挥发性有机物是指常温常压下沸点低于260℃，蒸气压大于71Pa液体或固体有机化合物；其主要成份为烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点多环芳香烃等，常温下易挥发；主要起源于养殖厂、化工厂、垃圾处理厂、农产品加工厂等。第67页*6819种恶臭物质理化性状

第68页*69恶臭物质嗅觉阀值/×10-9

第69页*70恶臭强度

恶臭强度是指恶臭对人嗅觉刺激程度。第70页*71H2S含有急毒性多数VOCs有毒、有恶臭，部分有致癌性；光化学烟雾，刺激人眼睛与呼吸系统破坏臭氧层废气危害第71页*722CH3-S-CH3(DMS)CH3-S-S-CH3(DMDS)2CH3SH(MN)2H2S2H2SO42HCHO2HCOOH2CO22NADH+2H+2NAD+2O22H2O2H2O2NAD+2NADH+H+2NAD+2NADH+H+2H2O2O22H2O22H2O+O2NADH-stimulatedDMSoxidaseNADH-stimulatedDMDSreductaseCatalaseMToxidase,producingH2SandH2O2NAD-specificformaldehydedehydrogenaseNAD-specificformatedehydrogenaseSulfide-oxidizingsystem经典污染物二甲基硫醚转化第72页*73生丝微菌属对DMSO代谢结果是产生H2S04和C02，而其中间代谢产物HCHO经丝氨酸路径同化、合成细胞物质。黄单胞菌属(Xanthomonassp．)DY44对硫代谢独特，它氧化H2S和甲硫醇(MM)不形成S0或S042-，而是形成类似于元素硫聚合物。食酸假单胞菌(Pseudomonasacidoyorance)只氧化DMS为DMSO就不再继续氧化。二甲基硫醚微生物转化第73页*74硫杆菌属(Thiobacillus)既能氧化上述恶臭硫化物，也能氧化SO,S2032-和S4062-排硫硫杆菌E6菌株氧化DMDS为H2S04和CO2；硫杆菌属ASN-1菌株氧化DMS，能利用N02-和NO3-作最终电子受体，依靠钴胺酰胺(X)(甲基携带剂)引发甲基转移反应而将其氧化为HCOOH和H2S二甲基硫醚微生物转化第74页*75氧化恶臭硫化物细菌第75页*76

废气生物净化过程实质是利用微生物代谢作用将废气分解为稳定无害无机物。因为这一过程在气相中极难进行，废气必须首先经历由气相转移到液相或固相表面液膜中传质过程，然后污染物才能被固相载体表面固定微生物吸附降解。其实质是附着在多孔、潮湿介质上活性微生物以废气中组分作为其生命活动能源或养分,转化为简单无机物(CO2、H2O、NO3-、SO42-)或细胞组成物质。2.生物处理废气过程解析第76页*77气相主体气膜液膜微生物相界面废气液膜传质第77页*78生物处理工艺适用性第78页*79废气生物处理经济性(投资)第79页*80废气生物处理经济性(运行)第80页*81

微生物对各类污染物都有较强、较快适应性，并可将其作为代谢底物降解、转化。同常规有机废气处理技术相比，生物技术含有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点，尤其在处理低浓度(<3mg/L)、生物降解性好有机废气时更显其优越性。

废气生物处理优势第81页*823.废气生物处理基本工艺

按微生物在废气处理过程中存在形式不一样可将处理工艺分为附着生长系统和悬浮生长系统。附着生长系统中微生物是附着在固体介质上，废气经过固定床时被吸附、吸收，最终被微生物所降解，经典方式是生物过滤法。悬浮生长系统中微生物存在于液体中，废气经过传质进入液相中，从而被微生物降解，经典方式是生物吸收法。同时含有两种生长系统特征经典方式是生物滴滤法。

第82页*83基本过程：废气穿过潮湿多孔材料填充层；其中污染物被多孔材料表面水膜吸附；固定于多孔材料表面微生物连续利用这些吸附污染分子。

AirwithH2SCleanairPackingMaterialSupportingBiofilmBiologicalReactionWaterwithnutrientsWaterwithoxidationproducts(1)生物过滤法第83页*84优势：运行费用低，无需添加化学品缺点：气流与浓度改变可能引发穿透占地面积较大要求：稳定废气流，稳定负荷，潮湿温暖气流，需要有驯化期。生物过滤法特点第84页*85

生物滤床介质需要有较大比表面积，较低堆积密度，较高机械强度及良好持水性。传统介质：泥炭、木屑、稻草、堆肥材料工程介质：珍珠岩、陶粒、活性碳、聚合物生物过滤床介质第85页*86生物过滤床简图第86页*87IntermittentRinseWaterFeed第87页*88Schematicdiagramsofabove-groundclosedbiofilter第88页*89Schematicdiagramsofbelow-groundopenbiofilter第89页*90

污染物:BTEX,NH3,Trirmethylamine,Ethanol,Organicacids,etc.

污染源:工业污染源

主要微生物:Pseudomonas,Bacillus,etc.

条件要求：充分水和空气

微生物代谢类型：Aerobicmetabolism

温度:15-40ºC,pH:6-8

代谢产物:CO2,H2O,Biomass经典Biofilter1—普通Biofilters第90页*91污染物:H2S污染源:工业,废水搜集处理厂、养殖场主导微生物:Thiobacillusthiooxidans,Thiobacillusspp.温度:15-40ºCPH:1-3,要求条件：Abundantwaterandoxygen微生物代谢类型：Aerobicmetabolism代谢产物:H2SO4经典Biofilter2—酸性Biofilters第91页*92污染物:VOCs,Odourousmaterials主导微生物:Filamentousfungi要求条件：Degradationofpollutantsatlowwateractivitiesbelow0.61微生物代谢类型：Aerobicmetabolism

应用对象:Tounlene,Ethylbenzene,o-Xylene经典Biofilter3—半干式Biofilters第92页*93主导微生物：ThermophilicMicroorganisms温度:45-60ºC优点:Higherdegradationrate；Moreeconomicaltreatmentprocesses缺点:Fastdecompositionofdegradablesupportmedia；Reductionofthesolubilityofpollutants应用:Deshussesetal.(1997):ethylacetate,45-50ºCvanGroenestijn.(1995):ethanol,50-70ºC

经典Biofilter4—高温Biofilters第93页*94主导微生物:Nitrobacter:NitricoxideNitrite

NitrateDenitrifyingbacteria:NON2代谢类型：Aerobic/AnaerobicProcesses应用:Apeletal.(1995):Anaerobicremovalofnitrogen

oxidesfromcombustiongasesusingdenitrifying

bacteria(NON2inthickbiofilm)

Biosaint(1999):Removalofammoniausing

Nitrobacter:95-98%removalat50-1000ppmv经典Biofilter5—高温Biofilters第94页*95Growthsubstrate(CH4,toluene,phenol,etc.)M.O.三氯乙烯(TCE)

CO2,H2OBiomassMicroorganism:noenergyorotherbenefitsfromdegradingcosubstratefortuitouslydegradeunrelatedcompounds(similarshapetotheactivesiteoftheenzyme)经典Biofilter6—共代谢Biofilters第95页*96ParameterBiofilterlayerheightBiofilterareaWasteairflowBiofiltersurfaceloadingBedvoidvolumeMeaneffectivegasresidencetimepressuredroppermeterofbedheightInletpollutantand/orodorconcentrationOperatingtem