環(huán)境微生物學(xué)：第十一章 有機(jī)固體廢棄物與廢氣的微生物處理及其微生物群落

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1、第十一章第十一章 有機(jī)固體廢棄物與廢氣的微生物有機(jī)固體廢棄物與廢氣的微生物處理及其微生物群落處理及其微生物群落重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握：堆肥的微生物學(xué)原理，：堆肥的微生物學(xué)原理，NHNH3 3、COCO2 2及及廢氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物的微生物處理；廢氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物的微生物處理；理解：衛(wèi)生土地填埋法及滲濾液；理解：衛(wèi)生土地填埋法及滲濾液；一般了解：氧化硫的細(xì)菌代謝途徑。一般了解：氧化硫的細(xì)菌代謝途徑。2有機(jī)固體廢物也稱為垃圾，來(lái)自生活廢物如廚余（食物廢料和殘余）、丟棄的包裝紙、塑料袋、廢舊紙張和破布等。據(jù)報(bào)道，全世界垃圾年均增長(zhǎng)速度為842，而我國(guó)垃圾增長(zhǎng)率超過10，已成為世界上產(chǎn)生垃圾最多的國(guó)家

2、之一。全世界每年產(chǎn)生49億t垃圾，而僅我國(guó)每年就產(chǎn)生近15億 t城市垃圾，且隨著時(shí)問的推移增長(zhǎng)會(huì)越來(lái)越快。污水處理廠剩余污泥量也極大，且含70-80%水，也需要及時(shí)處理。名稱廚類果類 廚果紙類布類竹木金屬玻璃灰渣橡塑含量%72.427.6180.03 1.941.302.850.313.130.849.60上海某區(qū)生活垃圾組成3城市垃圾的危害我國(guó)城市中大部分都存在著垃圾死角，垃圾無(wú)處消納，累積堆存在城市周邊并占用了大量的土地資源，數(shù)量已超過7.0億t，占地超過53333hm2，形成了垃圾包圍城市的局面。（1）污染土壤農(nóng)作物（2）污染水體（3）產(chǎn)生有毒臭氣（4）自燃、自爆（5）白色污染（6）潛在

3、病原體（7）重金屬、放射性污染第一節(jié)第一節(jié)有機(jī)固體廢棄物的微生物處理及有機(jī)固體廢棄物的微生物處理及其微生物群落其微生物群落垃圾處置和處理方法主要有：垃圾處置和處理方法主要有：堆肥法、填堆肥法、填埋法、焚燒法埋法、焚燒法 堆肥法、填埋法：堆肥法、填埋法：生物方法生物方法，用以處理可生，用以處理可生物降解的有機(jī)固體廢棄物物降解的有機(jī)固體廢棄物；焚燒法：焚燒法：物理方法，用以處理不可隨意排放、物理方法，用以處理不可隨意排放、有危險(xiǎn)的特種廢物有危險(xiǎn)的特種廢物。一、堆肥法一、堆肥法 （一）（一）堆肥化概念和分類堆肥化概念和分類堆肥化堆肥化：利用自然界中的細(xì)菌、放線菌和真菌：利用自然界中的細(xì)菌、放線菌和真

4、菌等微生物，有控制的促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物等微生物，有控制的促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。堆肥堆肥：廢物經(jīng)過堆肥化處理，制得的成品叫做：廢物經(jīng)過堆肥化處理，制得的成品叫做堆肥。它是一類腐殖質(zhì)含量很高的疏松物質(zhì)，堆肥。它是一類腐殖質(zhì)含量很高的疏松物質(zhì)，故也稱為故也稱為“腐殖土腐殖土”。堆肥化系統(tǒng)分類：堆肥化系統(tǒng)分類：按堆制方式：按堆制方式：間歇堆積法、連續(xù)堆積法間歇堆積法、連續(xù)堆積法 按原料發(fā)酵所處狀態(tài)：按原料發(fā)酵所處狀態(tài)：靜態(tài)發(fā)酵法、動(dòng)靜態(tài)發(fā)酵法、動(dòng)態(tài)發(fā)酵法態(tài)發(fā)酵法 按堆制過程的需氧程度：按堆制過程的需氧程度：好氧法、厭氧好氧法、厭氧

5、法法 （二）（二）好氧堆肥好氧堆肥1.好氧堆肥原理 在通風(fēng)條件下，好氧微生物分解大分子有機(jī)物為小分子有機(jī)物，部分有機(jī)物礦化成無(wú)機(jī)物。放出大量熱量使溫度升高至5065，如果不通風(fēng)，可高到8090。發(fā)酵微生物分解有機(jī)物，吸收利用中間代謝產(chǎn)物合成自身細(xì)胞物質(zhì)。以更大數(shù)量的微生物群體分解有機(jī)物，最終有機(jī)固體廢棄物完全腐熟成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)。反應(yīng)式可表示為：反應(yīng)式可表示為：1 1）有機(jī)物的氧化）有機(jī)物的氧化 2 2）細(xì)胞質(zhì)的合成）細(xì)胞質(zhì)的合成 HOHyxCOOzyxOHCzyx222224酶酶23524OzyxnnNHOHnCzyxHOHynCOxnNOHCn22275425式中式中C Cx xH Hy y

6、O Oz z有機(jī)污染物有機(jī)污染物 式中式中 C C5 5H H7 7NONO2 2微生物細(xì)胞組織的化學(xué)式微生物細(xì)胞組織的化學(xué)式 3 3）細(xì)胞質(zhì)的氧化）細(xì)胞質(zhì)的氧化微生物對(duì)自身的細(xì)胞物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，并提微生物對(duì)自身的細(xì)胞物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，并提供能量，即內(nèi)源呼吸或自身氧化。供能量，即內(nèi)源呼吸或自身氧化。HnNHOnHnCOnONOHCn 3222275255酶2.2.堆肥原料與堆肥微生物堆肥原料與堆肥微生物 1 1）堆肥原料堆肥原料 生活垃圾、有機(jī)污泥、人和禽畜糞便以及農(nóng)林生活垃圾、有機(jī)污泥、人和禽畜糞便以及農(nóng)林廢物等都含有堆肥微生物所需要的各種基質(zhì)：碳廢物等都含有堆肥微生物所需要的各種基質(zhì)：碳

7、水化合物、脂類、蛋白質(zhì)是常用的堆肥原料。水化合物、脂類、蛋白質(zhì)是常用的堆肥原料。2 2）堆肥微生物堆肥微生物 參與有機(jī)物生化降解的微生物包括：嗜溫菌和參與有機(jī)物生化降解的微生物包括：嗜溫菌和嗜熱菌嗜熱菌嗜溫菌和嗜熱菌活動(dòng)的溫度范圍（嗜溫菌和嗜熱菌活動(dòng)的溫度范圍（）Minimum temperatureOptimal temperatureMaximum temperaturemesophile151525253030404045455050thermophile25-4525-455050606070708585依據(jù)溫度變化，大致分成三個(gè)階段：依據(jù)溫度變化，大致分成三個(gè)階段：中溫階段：中溫階段

8、：堆制初期，堆層呈中溫（堆制初期，堆層呈中溫（15-4515-45）。）。嗜溫性微生物活躍，利用可溶性物質(zhì)糖類、淀嗜溫性微生物活躍，利用可溶性物質(zhì)糖類、淀粉不斷增殖，放出大量熱量，溫度不斷上升，粉不斷增殖，放出大量熱量，溫度不斷上升，以以細(xì)菌、真菌、放線菌細(xì)菌、真菌、放線菌為主的微生物迅速繁殖。為主的微生物迅速繁殖。高溫階段高溫階段：堆層溫度上升到堆層溫度上升到4545以上，不到以上，不到一周可達(dá)到一周可達(dá)到65-7065-70。嗜溫性微生物受到抑制，嗜熱性微生物開始活嗜溫性微生物受到抑制，嗜熱性微生物開始活躍。半纖維素、纖維素、蛋白質(zhì)等復(fù)雜有機(jī)物躍。半纖維素、纖維素、蛋白質(zhì)等復(fù)雜有機(jī)物開始強(qiáng)

9、烈分解。開始強(qiáng)烈分解。5050左右：嗜熱性細(xì)菌、真菌和放線菌；左右：嗜熱性細(xì)菌、真菌和放線菌；6060：嗜熱性放線菌與細(xì)菌；：嗜熱性放線菌與細(xì)菌；7070以上：微生物大量死亡或進(jìn)入休眠狀以上：微生物大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)，開始形成腐殖質(zhì)，堆肥物料逐步進(jìn)入穩(wěn)定態(tài)，開始形成腐殖質(zhì)，堆肥物料逐步進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。狀態(tài)。降溫階段降溫階段：微生物進(jìn)入內(nèi)源呼吸期，發(fā)熱量微生物進(jìn)入內(nèi)源呼吸期，發(fā)熱量減少，溫度下降，嗜溫性微生物占優(yōu)勢(shì)，殘留減少，溫度下降，嗜溫性微生物占優(yōu)勢(shì)，殘留的難降解有機(jī)物進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)不斷增多的難降解有機(jī)物進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)不斷增多且趨于穩(wěn)定，堆肥開始進(jìn)入腐殖階段。且趨于穩(wěn)定，堆肥開始進(jìn)

10、入腐殖階段。中溫階段中溫階段 對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期高溫階段高溫階段 靜止期靜止期降溫階段降溫階段 衰亡期衰亡期3.3.典型的靜態(tài)好氧堆肥程序典型的靜態(tài)好氧堆肥程序 1 1）原料預(yù)處理：分選、破碎及含水率和碳氮比調(diào)整）原料預(yù)處理：分選、破碎及含水率和碳氮比調(diào)整 2 2）原料發(fā)酵）原料發(fā)酵 通常采用兩次發(fā)酵方式：通常采用兩次發(fā)酵方式：一次發(fā)酵一次發(fā)酵：中溫與高溫兩個(gè)階段的微生物代謝稱為中溫與高溫兩個(gè)階段的微生物代謝稱為一次一次(主主)發(fā)酵。從初期開始發(fā)酵。從初期開始,經(jīng)中、高溫后達(dá)到溫度經(jīng)中、高溫后達(dá)到溫度開始下降的整個(gè)過程開始下降的整個(gè)過程,10,1012d12d，高溫階段持續(xù)時(shí)間較，高溫階段持

11、續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。長(zhǎng)。二次發(fā)酵二次發(fā)酵：物料經(jīng)一次發(fā)酵，還有一部分易分解和物料經(jīng)一次發(fā)酵，還有一部分易分解和大量難分解有機(jī)物存在，將其運(yùn)到后發(fā)酵室，堆成大量難分解有機(jī)物存在，將其運(yùn)到后發(fā)酵室，堆成1-1-2m2m高的堆垛進(jìn)行二次發(fā)酵，使之腐熟。溫度持續(xù)下降，高的堆垛進(jìn)行二次發(fā)酵，使之腐熟。溫度持續(xù)下降，穩(wěn)定在穩(wěn)定在4040左右時(shí)即達(dá)腐熟左右時(shí)即達(dá)腐熟,20,2030d30d。堆堆肥肥處處理理的的程程序序 3 3）后處理）后處理 去除雜質(zhì)和進(jìn)行必要的破碎處理。去除雜質(zhì)和進(jìn)行必要的破碎處理。靜態(tài)堆肥靜態(tài)堆肥：工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備少、處理成本低。工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備少、處理成本低。但發(fā)酵周期長(zhǎng)，操作條件差，用人工翻動(dòng)

12、。但發(fā)酵周期長(zhǎng)，操作條件差，用人工翻動(dòng)。3.3.堆肥程序堆肥程序4.4.發(fā)酵工藝與裝置發(fā)酵工藝與裝置間歇式發(fā)酵工藝（高溫動(dòng)態(tài)二次堆肥工藝）一批原料堆積之后不添加新料，待完成發(fā)酵成為腐殖土運(yùn)出。一次發(fā)酵采用機(jī)械強(qiáng)制通風(fēng)，7天左右，達(dá)到無(wú)害化。然后將第一次發(fā)酵堆肥通過機(jī)械分選，去除非堆腐物，送去二次發(fā)酵倉(cāng)，進(jìn)行第二次發(fā)酵，10天左右達(dá)到腐熟。間歇式發(fā)酵工藝（高溫動(dòng)態(tài)二次堆肥工藝）間歇式發(fā)酵工藝（高溫動(dòng)態(tài)二次堆肥工藝）第一次發(fā)酵只需710天，可加快發(fā)酵池的周轉(zhuǎn)，建池?cái)?shù)量可比周期30天的一次發(fā)酵方式減少2/3；第一次發(fā)酵后將非堆腐物排除，使堆肥體積減少1/2；兩次發(fā)酵之間的機(jī)械翻倒，加快了腐熟化進(jìn)程，

13、縮短了發(fā)酵周期。連續(xù)發(fā)酵工藝連續(xù)發(fā)酵工藝：采取連續(xù)進(jìn)料和連續(xù)出料方式，采取連續(xù)進(jìn)料和連續(xù)出料方式，原料在一個(gè)專設(shè)的發(fā)酵裝置內(nèi)完成中溫和高溫原料在一個(gè)專設(shè)的發(fā)酵裝置內(nèi)完成中溫和高溫發(fā)酵過程。發(fā)酵時(shí)間短，能殺滅病原微生物，發(fā)酵過程。發(fā)酵時(shí)間短，能殺滅病原微生物，防止異味，成品質(zhì)量較高。防止異味，成品質(zhì)量較高。4.4.發(fā)酵工藝與裝置發(fā)酵工藝與裝置社區(qū)小型化微生物有機(jī)垃圾處理裝置社區(qū)小型化微生物有機(jī)垃圾處理裝置 使居民生活垃圾在源頭就徹底分解使居民生活垃圾在源頭就徹底分解,無(wú)害化無(wú)害化,有有利于環(huán)境保護(hù)，環(huán)境效益大，但投資成本高。利于環(huán)境保護(hù)，環(huán)境效益大，但投資成本高。小型化微生物有機(jī)垃圾處理裝置小型

14、化微生物有機(jī)垃圾處理裝置：好氧裝置，好氧裝置，分兩部分：分兩部分：(1)由好氧微生物和兼性好氧微生物由好氧微生物和兼性好氧微生物降解有機(jī)物，并部分無(wú)機(jī)化。降解有機(jī)物，并部分無(wú)機(jī)化。(2)除臭裝置。歷除臭裝置。歷時(shí)時(shí)24h，投入的垃圾，投入的垃圾12-24h內(nèi)可減量?jī)?nèi)可減量95%。微生物菌種微生物菌種：經(jīng)人工篩選、培育的多種高效生經(jīng)人工篩選、培育的多種高效生理功能的微生物。理功能的微生物。4.4.發(fā)酵工藝與裝置發(fā)酵工藝與裝置5.5.影響因素影響因素有機(jī)物的含量有機(jī)物的含量：適宜的有機(jī)物含量：適宜的有機(jī)物含量20%-80%含水率含水率：406030，含水率，含水率45；45，含水率，含水率50。通

15、風(fēng)和耗氧速率通風(fēng)和耗氧速率 堆層中氧的濃度和耗氧速率能表征微生物活性堆層中氧的濃度和耗氧速率能表征微生物活性和有機(jī)物的分解程度。氧要供應(yīng)充分，通氣量和有機(jī)物的分解程度。氧要供應(yīng)充分，通氣量0.05-0.2m3/minm2，供氧方式有翻堆通風(fēng)、風(fēng)，供氧方式有翻堆通風(fēng)、風(fēng)機(jī)供風(fēng)、插入風(fēng)管通風(fēng)等。機(jī)供風(fēng)、插入風(fēng)管通風(fēng)等。碳氮比碳氮比：25:130:1之間最適宜之間最適宜 溫度溫度：嗜溫菌發(fā)酵的最適溫度：嗜溫菌發(fā)酵的最適溫度30-40，嗜熱，嗜熱菌最適溫度菌最適溫度55-60pH值值：堆肥初期：堆肥初期pH下降到下降到4.5-5，而后上升至，而后上升至8.0-8.5，最終成品，最終成品7.0-8.0。

16、在整個(gè)發(fā)酵過程中，。在整個(gè)發(fā)酵過程中，不需外加中和劑。不需外加中和劑。5.5.影響因素影響因素（三）厭氧堆肥（三）厭氧堆肥厭氧堆肥原理和廢水厭氧消化原理相同。固體廢物進(jìn)入?yún)捬跹b置，在兼性厭氧微生物和厭氧微生物的水解酶作用下，將大分子降解為小分子的有機(jī)酸、CH4、CO2、NH3、H2S等，其中的甲烷發(fā)酵過程與廢水甲烷發(fā)酵相同。二、衛(wèi)生土地填埋法及滲濾液二、衛(wèi)生土地填埋法及滲濾液 1.衛(wèi)生土地填埋法（landfill,control tip）(1)在限定區(qū)域內(nèi)鋪40-75cm薄層,壓實(shí)以減少體積；(2)每天操作之后用厚15-30cm的土壤覆蓋、壓實(shí)；(3)廢物層和土壤覆蓋層共同構(gòu)成一個(gè)填筑單元。具

17、有同樣高度的一系列相互銜接的填筑單元構(gòu)成一個(gè)升層。填埋場(chǎng)由一個(gè)或多個(gè)升層組成；(4)當(dāng)達(dá)到最終設(shè)計(jì)高度后,在填埋層上覆蓋一層90-120cm土壤，壓實(shí)后形成完整的衛(wèi)生土地填埋場(chǎng)。衛(wèi)生土地填埋法分為：厭氧、好氧、準(zhǔn)好氧 好氧：類似高溫好氧堆肥，廢物分解速度快、能產(chǎn)生高溫，有利于消滅大腸桿菌等致病菌。減少地下水污染。結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工困難,造價(jià)高,不便推廣應(yīng)用。厭氧：目前世界上廣泛采用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、施工費(fèi)用低、同時(shí)還可回收甲烷氣體。2.2.滲濾液滲濾液 1 1）滲濾液的生成滲濾液的生成降水：降雨和降雪降水：降雨和降雪地表徑流：來(lái)自場(chǎng)地表面上坡方向的徑流地表徑流：來(lái)自場(chǎng)地表面上坡方向的徑流地下水

18、地下水垃圾含水垃圾含水2 2）滲濾液的性質(zhì)滲濾液的性質(zhì)色味色味：淡茶色或暗褐色，色度：淡茶色或暗褐色，色度2000-40002000-4000之間，有濃重的腐臭味；之間，有濃重的腐臭味；pHpH值值：填埋初期：填埋初期pHpH值為值為6-76-7，呈弱酸性；，呈弱酸性；隨著時(shí)間推移，隨著時(shí)間推移，pHpH可提高到可提高到7-87-8，呈弱堿，呈弱堿性；性；可生物降解有機(jī)物可生物降解有機(jī)物：填埋：填埋6 6個(gè)月至個(gè)月至2.52.5年，年，達(dá)到最高峰值。此后，開始下降，到達(dá)到最高峰值。此后，開始下降，到6-6-1515年填埋場(chǎng)安定化為止；年填埋場(chǎng)安定化為止；氮化物氮化物：氨氮濃度較高：氨氮濃度較高

19、 磷磷：幾乎不含磷，但生物處理時(shí)，需添：幾乎不含磷，但生物處理時(shí)，需添加與加與BODBOD5 5相當(dāng)?shù)牧?；相?dāng)?shù)牧祝恢亟饘僦亟饘伲荷罾鴨为?dú)填埋時(shí)，重金屬：生活垃圾單獨(dú)填埋時(shí)，重金屬含量低；與工業(yè)廢物或污泥混埋時(shí)，重含量低；與工業(yè)廢物或污泥混埋時(shí)，重金屬含量會(huì)增加，可能超標(biāo)。金屬含量會(huì)增加，可能超標(biāo)。2 2）滲濾液的性質(zhì)滲濾液的性質(zhì)3.3.氣體的產(chǎn)生氣體的產(chǎn)生分為好氧和厭氧兩個(gè)階段分為好氧和厭氧兩個(gè)階段：初期，有機(jī)物進(jìn)行好氧分解，氣體產(chǎn)物為初期，有機(jī)物進(jìn)行好氧分解，氣體產(chǎn)物為CO2,水和氨；當(dāng)填埋區(qū)內(nèi)氧耗盡時(shí)水和氨；當(dāng)填埋區(qū)內(nèi)氧耗盡時(shí),進(jìn)入?yún)捬蹼A段。進(jìn)入?yún)捬蹼A段。厭氧分解生成的氣體中含有甲烷

20、、厭氧分解生成的氣體中含有甲烷、CO2,氨和水。氨和水。甲烷占甲烷占30-70%，CO2占占15-30%。主要考慮的問題主要考慮的問題：防止?jié)B濾液的滲漏、降解氣：防止?jié)B濾液的滲漏、降解氣體的釋出控制、臭味和病原菌的消除、場(chǎng)地的體的釋出控制、臭味和病原菌的消除、場(chǎng)地的開發(fā)與利用。開發(fā)與利用。廢氣的概念：主要是指來(lái)自于燃燒和工廠廢氣的概念：主要是指來(lái)自于燃燒和工廠的各種廢氣。的各種廢氣。第二節(jié)第二節(jié)廢氣的生物處理廢氣的生物處理第二節(jié)第二節(jié)廢氣的生物處理廢氣的生物處理 一、廢氣的處理方法一、廢氣的處理方法 物理化學(xué)方法物理化學(xué)方法：吸附、吸收、氧化等：吸附、吸收、氧化等 生物凈化方法生物凈化方法 植

21、物凈化植物凈化：光合作用光合作用 微生物凈化微生物凈化：利用微生物以廢氣中的有機(jī)組分作：利用微生物以廢氣中的有機(jī)組分作為能源或其他養(yǎng)分，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)為能源或其他養(yǎng)分，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物及細(xì)胞組成物質(zhì)。機(jī)物及細(xì)胞組成物質(zhì)。生物處理具有效果好、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資及運(yùn)行費(fèi)生物處理具有效果好、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、安全性好、無(wú)二次污染、易于管理等優(yōu)點(diǎn)。用低、安全性好、無(wú)二次污染、易于管理等優(yōu)點(diǎn)。廢氣的處理技術(shù)主要分為物化法廢氣的處理技術(shù)主要分為物化法和生物法和生物法物化法是指采用物理方法或者化學(xué)方法處理廢氣，如吸附、吸收氧化或者等離子體轉(zhuǎn)化等生物法是指利用微生物的生物化學(xué)作

22、用，使污染物分解為無(wú)害或者危害小的物質(zhì)廢氣的微生物處理于廢氣的微生物處理于1957年在美國(guó)獲得專年在美國(guó)獲得專利，但到利，但到1970年代才開始引起重視，知道年代才開始引起重視，知道1980年代才在德國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)家有年代才在德國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)家有相當(dāng)數(shù)量工業(yè)規(guī)模的各類生物凈化裝置投相當(dāng)數(shù)量工業(yè)規(guī)模的各類生物凈化裝置投入運(yùn)行。入運(yùn)行。廢氣生物反應(yīng)器處理對(duì)許多一般性的空氣廢氣生物反應(yīng)器處理對(duì)許多一般性的空氣污染物的去除率可達(dá)到污染物的去除率可達(dá)到90%以上。以上。廢氣生物處理的特點(diǎn)廢氣生物處理的特點(diǎn)適用范圍廣污染少去除效率高投資少、運(yùn)行費(fèi)用低耗能低適宜處理的污染氣體應(yīng)具有的特點(diǎn)適宜處理的污

23、染氣體應(yīng)具有的特點(diǎn)1、水溶性強(qiáng)水溶性強(qiáng)主要有無(wú)機(jī)物如H2S和NH3等、醇類、醛類、酮類以及簡(jiǎn)單芳烴(如BTEX)等有機(jī)物。2、易降解易降解 分子被吸附在生物膜上必需被降解，否則將導(dǎo)致污染物濃度增高，毒害生物膜或影響傳質(zhì)，降低生物濾器效率，或使處理完全失敗。生物法處理廢氣的機(jī)理有機(jī)廢氣生物凈化是利用微生物以廢氣中的有機(jī)組分作為其生命活動(dòng)的能源或其他養(yǎng)分，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物(C02、水等)及細(xì)胞組成物質(zhì)。與廢水生物處理過程最大區(qū)別在于與廢水生物處理過程最大區(qū)別在于：廢氣中的有機(jī)物質(zhì)首先要經(jīng)歷由氣相轉(zhuǎn)移到液相(或固體表面液膜)中的傳質(zhì)過程，然后由液相(或固體表面液膜)被微生物吸附降解。生

24、物反應(yīng)器處理廢氣一般經(jīng)歷以下三個(gè)階段：吸著過程溶解過程生物降解過程三、生物處理方法的分類三、生物處理方法的分類生物吸收法生物吸收法：利用由微生物、營(yíng)養(yǎng)物和水組成：利用由微生物、營(yíng)養(yǎng)物和水組成的微生物吸收液處理廢氣，適合于吸收可溶性的微生物吸收液處理廢氣，適合于吸收可溶性氣態(tài)物。吸收了廢氣的微生物混合液再進(jìn)行好氣態(tài)物。吸收了廢氣的微生物混合液再進(jìn)行好氧處理，去除液體中吸收的污染物，經(jīng)處理后氧處理，去除液體中吸收的污染物，經(jīng)處理后的吸收液重復(fù)使用。的吸收液重復(fù)使用。生物吸附法工藝（微生物洗滌裝置）生物吸附法工藝（微生物洗滌裝置）生物洗滌裝置一般由洗滌器和生物反應(yīng)器兩部分組成，洗滌器（吸收器）和生物

25、反應(yīng)器分開設(shè)置吸收主要是物理溶解過程，采用的吸收設(shè)備有噴淋塔、篩板塔、鼓泡塔等，吸收過程進(jìn)行很快，水在吸收設(shè)備中的停留時(shí)間僅約幾秒鐘生物過濾法生物過濾法：用含有微生物的固體顆粒吸收廢：用含有微生物的固體顆粒吸收廢氣中的污染物，然后微生物將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害物氣中的污染物，然后微生物將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。在過濾法中，微生物附著生長(zhǎng)于固體介質(zhì)質(zhì)。在過濾法中，微生物附著生長(zhǎng)于固體介質(zhì)上，廢氣通過由介質(zhì)構(gòu)成的固定床層被吸附、上，廢氣通過由介質(zhì)構(gòu)成的固定床層被吸附、吸收，最終被微生物所降解。吸收，最終被微生物所降解。三、生物處理方法的分類三、生物處理方法的分類內(nèi)裝有惰性填料,它只起生物載體作用，其孔隙率高、阻力

26、小、使用壽命長(zhǎng),不需頻繁更換填料上可生存世代周期長(zhǎng)、降解特殊氣體的菌群，可承受比生物過濾器更大的處理負(fù)荷，且抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),填料不易堵塞、壓降小污染物的吸收和生物降解在同一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作條件可靈活控制。生物滴慮的特點(diǎn)生物滴慮的特點(diǎn)安裝有溫度控制裝置填料選擇溫度填料濕度氧氣酸堿度影響生物濾池性能的因素影響生物濾池性能的因素處理廢氣的微生物特點(diǎn)處理廢氣的微生物特點(diǎn)多為混合微生物，因?yàn)椋汉卸喾N成分的混合廢氣，需要多種微生物分別降解；有的成分需要幾種微生物的相繼作用才能分解轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)一些難降解的成分要由幾種微生物聯(lián)合作用才能被完全降解；鹵代有機(jī)化合物先經(jīng)厭氧微生物還原脫鹵，再被好

27、氧微生物徹底分解；工藝需要，盡管廢氣成分能夠被單一微生物分解，但還需利用其它微生物，在硫化氫氧化中，為了使自養(yǎng)型脫氮硫桿菌(Thiobacillus denitrificans)凝絮持留于反應(yīng)器內(nèi)，需與活性污泥中的異養(yǎng)型微生物起共培養(yǎng)。四、含硫惡臭污染物及四、含硫惡臭污染物及NHNH3 3、COCO2 2 的微生物處理的微生物處理含硫惡臭污染物代謝的結(jié)果是產(chǎn)生含硫惡臭污染物代謝的結(jié)果是產(chǎn)生H2SO4和和CO2廢氣中廢氣中NH3、CO2的凈化的凈化單純含單純含NH3或單純含或單純含CO2的廢氣可合在一的廢氣可合在一起，調(diào)節(jié)兩者的比例用硝化細(xì)菌處理。起，調(diào)節(jié)兩者的比例用硝化細(xì)菌處理。藻類同化藻類同化CO2：谷氨酸：谷氨酸