固体废弃物的生物处理.ppt

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1、固体废弃物的生物处理固体废弃物的生物处理固体废弃物：指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质(国外的定义则更加广泛，动物活动产生的废弃物也属于此类)，通俗地说，就是“垃圾”。主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、人畜粪便等。有些国家把废酸、废碱、废油、废有机溶剂等高浓度 的液体也归为固体废弃物。按其组成可分为有机废物和无机废物国内外现状：焚烧与热解气化技术欧盟、日本、新加波焚烧处理生活垃圾50%以上并不是所有垃圾都能燃烧，发达国家垃圾热值9000KJ/kg;20004000kJ/kg优点：8001000度高温使垃圾减少80%

2、95%；彻底消灭病原菌；产生的热量可以发电、供热 第一节 概述有机物是固体废物污染的重要来源1、生活垃圾中50-60%是有机物，会腐烂变质，释放臭气，污染环境；会孳生蚊蝇，危害健康。2、粪便、污水处理厂污泥大部分是有机物，堆放过程中会释放污染物，污染环境。3、农业废弃物基本上全是有机物，倾倒水体中会释放污染物；焚烧会污染大气。一、生物处理定义 生物处理就是以固体废物中的可降解有机物或其他组分为对象，利用生物对其作用，转化为稳定产物、能源和其他有用物质的一种处理技术。二、生物处理方法好氧生物处理法 在提供游离氧的条件下，以好氧微生物为主使有机物降解、稳定的无害化处理方法。固体废物存在的各种有机物

3、(相对分子质量大、能位高)作为微生物的营养源，经过一种生化反应，逐级释放能量，最终转化成相对分子质量小、能位低物质而稳定下来，达到无害化的要求，以便利用或进一步妥善处理，使其回到自然环境中去。厌氧生物处理化 在没有游离氧的情况下，以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的一种无害化处理。在这种厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解，转化为简单、稳定的化合物，同时释放能量。其中，大部分能量以甲烷形式出现，这是一种可燃气体，可回收利用。同时，仅少量有机物被转化、合成为新的细胞组成部分。三、主要生物处理技术堆肥化技术填埋技术废物养殖蚯蚓微生物浸出回收金属第三节 有机固体废物堆肥化处理技术一、基本概

4、念二、原料来源及质量控制三、堆肥化原理四、堆肥化工艺五、堆肥化设备六、堆肥化过程技术参数及控制七、堆肥腐熟度及其质量标准八、堆肥肥效与利用一、基本概念1、堆肥化定义 在人工控制的条件下，利用自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物的新陈代谢作用，在中高温好氧条件下，把固体废物中可降解的有机物转化为稳定的腐殖质的过程。深褐色、质地松散、有泥土味的物质。这种物质的养料价深褐色、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值不高，但却是一种极好的土壤调节剂和改良剂调节剂和改良剂，其主要，其主要成分是腐殖质。成分是腐殖质。二、原料来源及质量控制1、原料来源生活垃圾矿业工业

5、林业农业来源2、质量控制密度（容重）：密度（容重）：适于堆肥的垃圾密度为350-650kg/m3；组分（湿分（湿质）%：有机物20%，并按照易腐物（动物性+植物性）、灰渣（15mm称渣砾，15mm为灰土）和废品（纸类、布类、塑料、金属、玻璃）分别统计用于堆肥化处理的城市生活垃圾组成成分。含水率：含水率：适合堆肥的垃圾含水率为40-60%；碳碳/氮比（氮比（C/N）：）：适合堆肥的C/N比为20：130：1；粒度：粒度：适合堆肥的物料粒度为12-60mm，蔬菜类易腐废物尺寸可略大一些。三、堆肥化原理1.合成与分解2、理论方程式中 r=0.5b-nx-3(c-ny)；s=a-nw；n为降解效率(摩

6、尔转化率1)；CaHbNcOd和CwHxNyOz分别代表堆肥原料和 堆肥产物的成分。例题 用一种成分为C31H50NO26的堆肥物料进行实验室规模的好氧堆肥化试验。试验结果，每1000kg堆料在完成堆肥化后仅剩下200kg，测定产品成分为C11H14NO4，试求每1000kg物料的化学计算理论需氧量。解 (1)计算出堆肥物料C31H50NO26千摩尔质量为852kg，则参加过程的有机物摩尔数=(1000/852)kmol=1.173kmol；(2)堆肥产品C11H14NO4的千摩尔质量为224kg，可算出每摩尔参加过程的残余有机物摩尔数=200/224=0.89kmol 则降解效率为200/(

7、1.173224)=0.76；0.89/1.173=0.76 (3)由已知条件：a=31，b=50，c=1，d=26，w=11，x=14，y=1，z=4。可以算出 r=0.550-0.7614-3(1-0.761)=19.32 S=31-0.7611=22.64 (4)所需的氧量为：W=0.5(0.764+222.64+19.32-26)1.17332kg=781.5kg3、生物化学转化过程驯化阶段中温发酵阶段高温发酵阶段腐熟化阶段温度的变化来表征有氧呼吸的强度适应新适应新适应新适应新环境环境环境环境嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶嗜温性

8、细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度性物质，淀粉、糖类增多，温度性物质，淀粉、糖类增多，温度性物质，淀粉、糖类增多，温度 4545嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度半纤维素、蛋白质，温度半纤维素、蛋白质，温度半纤维素、蛋白质，温度 45704570嗜温性微生物、多为难分解物质，嗜温性微生物、多为难分解物质，嗜温性微生物、多为难分解物质，嗜温性微生物、多为难分解

9、物质，温度温度温度温度 3.1 驯化阶段 堆层温度没有变化，温度维持在20，生物化学作用主要表现为菌群替代，适者生存的微生物开始繁殖，并逐渐占主导地位；不适应堆肥环境的微生物衰退死亡。3.2 中温发酵阶段 堆层温度从室温急剧升高到45，表明生物化学作用剧烈进行，嗜温菌（细菌、真菌和放线菌）开始大量吞噬易降解有机质，使其转化生成大量有机酸（氨基酸、脂肪酸），并在热力、压力作用下脱水缩合，生成腐殖酸。3.3 高温发酵阶段 当肥堆温度升到45以上时，即进入高温阶段。在这阶段，嗜温性微生物受到抑制甚至死亡，嗜热性微生物逐渐代替了嗜温性微生物的活动，堆肥中残留的和新形成的可溶性有机物质继续分解转化，复杂

10、的有机化合物如半纤维素、纤维素和蛋白质等开始被强烈分解。通常在50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时，真菌几乎完全停止活动，仅有嗜热性放线菌与细菌在活动；温度升到70以上时，对大多数嗜热性微生物已不适宜，微生物大量死亡或进入休眠状态。与细菌的生长繁殖规律一样，可将微生物在高温阶段生长过程细分为三个时期，即对数生长期、减速生长期和内源呼吸期。在高温阶段微生物活性经历了三个时期变化后，堆积层内开始发生与有机物分解相对应的另一过程，即腐殖质的形成过程，堆肥物质逐步进入稳定化状态。3.4 腐熟化阶段 在内源呼吸后期，只剩下部分较难分解及难分解的有机物和新形成的腐殖质，此时微生物活

11、性下降，发热量减少，温度下降。在此阶段嗜温微生物又占优势，对残余较难分解的有机物作进一步分解，腐殖质不断增多且稳定化，此时堆肥即进入腐熟阶段。降温后，需氧量大大减少，含水量也降低，堆肥物孔隙增大，氧扩散能力增强，此时只须自然通风。四、堆肥化工艺野外人工堆肥固体废物固体废物有机固体废物有机固体废物预处理预处理无机物无机物搅拌机搅拌机机械发酵池机械发酵池风机风机后处理后处理后发酵后发酵贮藏贮藏出售出售工厂化机械堆肥工艺流程工厂化机械堆肥工艺流程v工厂机械化堆肥垃圾卸料垃圾卸料预处理理 包括破碎、分包括破碎、分选等，主要是除去堆肥原料中大等，主要是除去堆肥原料中大块和非堆肥化物和非堆肥化物质。但不同

12、的堆肥原料，。但不同的堆肥原料，预处理理过程有程有所不同。如所不同。如家畜家畜粪便、便、污泥泥、城市生活垃圾。城市生活垃圾。一般，粒径一般，粒径，有机物，有机物分解速度分解速度，但，但物料物料间的的空隙率空隙率 ，通气效果，通气效果。适宜的粒径范适宜的粒径范围是是1260mm。如果堆肥物。如果堆肥物质结构构坚固，不易固，不易挤压，粒径，粒径应小些，否小些，否则粒径粒径应大些。大些。此外，决定垃圾粒径大小此外，决定垃圾粒径大小时，还应考考虑它的它的经济性，性，因因为粒度粒度，动力消耗力消耗，处理垃圾的理垃圾的费用用。垃圾前处理-破碎,分选主主发酵（一次酵（一次发酵）酵）通常将通常将堆肥开始到堆肥

13、温度升高到开始降低堆肥开始到堆肥温度升高到开始降低为止的阶段，为止的阶段，称为主发酵阶段。主发酵阶段是堆肥生物化学反应的基本阶称为主发酵阶段。主发酵阶段是堆肥生物化学反应的基本阶段，在发酵池内进行。段，在发酵池内进行。卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒箱式堆肥发酵池箱式堆肥发酵池后后发酵酵 经过主主发酵的半成品酵的半成品被送去后被送去后发酵。在主酵。在主发酵酵工序尚未分解的易分解及工序尚未分解的易分解及较难分解的有机物可能全部分解的有机物可能全部分解分解变成腐植酸、氨基酸等比成腐植酸、氨基酸等比较稳定的有机物，得到定的有机物，得到完全成熟的堆肥成品。完全成熟的堆肥成品。一般，把物料堆一般，把物料

14、堆积到到12米米高度高度进行后行后发酵，此酵，此时，需要防止雨水的装，需要防止雨水的装设，有些，有些场合合还需需进行翻堆和通行翻堆和通风。有。有时即使不即使不进行通行通风，也，也需要每周左右需要每周左右进行一次翻堆。行一次翻堆。后后处理理 经过二次二次发酵后的物料中，几乎所有的有机物都酵后的物料中，几乎所有的有机物都变细碎和碎和变了形了形，数量也减少了。然而，在城市固体，数量也减少了。然而，在城市固体废物物发酵堆肥酵堆肥时，在前，在前处理工序中理工序中还没有完全去除的没有完全去除的塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石块等等杂物依然存在，物依然存在，因此，因此，还要要经过一道

15、分一道分选工序以去除工序以去除杂物，物，可以用回可以用回转式振式振动筛、振、振动式回式回转筛、磁、磁选机、机、风选机、机、惯性性分离机、硬度差分离机等分离机、硬度差分离机等预处理理设备分离去除上述分离去除上述杂质，并根据需要（如生并根据需要（如生产精制堆肥）精制堆肥）进行再破碎。行再破碎。城市生活垃圾城市生活垃圾贮料池贮料池抓吊抓吊废铁废铁滚筒筛滚筒筛人工分选人工分选粗大无机物去填埋粗大无机物去填埋混合滚筒混合滚筒污污水水池池风机风机出料机出料机二次发酵二次发酵出料机出料机风机风机一次一次发酵发酵振动给料机振动给料机散装堆肥散装堆肥装袋机装袋机填埋填埋出售出售滚筒筛滚筒筛杭州市垃圾堆肥厂工艺流

16、程图杭州市垃圾堆肥厂工艺流程图脱臭 在堆肥化工艺过程中，每个工序系统有臭气产生，主要有氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等，必须进行脱臭处理。去除臭气的方法主要有化学除臭剂除臭；水、酸、碱水溶液等吸收剂吸收法；臭氧氧化法；活性炭、沸石、熟堆肥等吸附剂吸附法等。其中，经济而实用的方法是堆肥氧化吸附除臭法。Der Gegenstromwscher hat mehrere Funktionen:Entstaubung der Abluft Entfernung von Ammoniak Wasserdampfsttigung der Luft zur Befeuchtung des Biofiltermat

17、erials生物除臭将源于堆肥产品的腐熟堆肥置入脱臭器，堆高约0.81.2m，将臭气通入系统，使之与生物分解和吸附及时作用，氨、硫化氢的去除效率均可达到98以上。贮存 堆肥的供应期多半是集中在秋天和春天(中间隔半年)。因此,一般的堆肥化工厂有必要设置至少能容纳6个月产量的贮藏设备。堆肥成品可以在室外堆放，但此时必须有不透雨水的覆盖物。贮存方式可直接堆存在二次发酵仓内，或袋装后存放。加工、造粒、包装可在贮藏前也可在贮存后销售前进行。要求包装袋干燥而透气，如果密闭和受潮会影响堆肥产品的质量。五、堆肥化设备 计量量设备进料供料料供料设备预处理理设备一次一次发酵酵设备二次二次发酵酵设备后后处理理设备产

18、品精加工品精加工设备等等计量设备：计量设备：地磅称供料设备：供料设备：贮料仓、进料斗、起重机等。预处理设备：预处理设备：破包机、撕碎机、分选机、混合搅拌机等。发酵设备：发酵设备：一次发酵设备、二次发酵设备等。后处理设备：后处理设备：筛选机、烘干造粒机、配肥、包装机等。其它设备：其它设备：脱臭装置、污水导排与处理装置、配电与控制装置；六、堆肥化过程技术参数及控制通风作用及其控制含水率及其控制仓内温度及其控制有机质含量颗粒度碳氮比（C/N）碳磷比pH值1、通风作用及其控制 通风供氧是好氧堆肥化生产的基本条件之一，在机械堆肥生产系统里，要求至少有50的氧渗入到堆料各部分，以满足微生物氧化分解有机物的

19、需要。通风的作用：（1）提供氧气，以促进微生物的发酵过程（2）通过供气量的控制，调节最适合的温度（3）在维持最适温度的条件下，加大通风量可以去除水分通风量主要决定于堆肥原料有机物含量、挥发度()，可降解系数(分解效率)等。在堆肥实际运行过程中，可根据以下空气量近似估计的方法来评价堆肥发酵情况最佳排气O2浓度为14%17%排气中O2分压大于14%，则表示空气中氧的消耗不到1/3如排气中O2体积分数降至10%，则表示好氧发酵停止如用排气中CO2体积分数来代替O2体积分数作为监测参数，则最佳CO2的体积分数应为3%6%2、含水率及其控制 微生物需要从周围环境中不断吸收水分以维持其生长代谢活动，微生物

20、体内水及流动状态水是进行生化反应的介质，微生物只能摄取溶解性养料，水分是否适量直接影响堆肥发酵速度和腐熟程度，所以含水率是好氧堆肥化的关键因素之一。下图是垃圾含水率与细菌生长和氧摄人量的关系曲线，其中微生物的生长和对氧的要求均在含水率为5060时达到峰值。故在用生活垃圾制堆肥时，一般以含水率55为最佳。通常，生活垃圾的含水率均低于此值，可添加粪便或污水污泥等进行调节。添加的调节剂与垃圾的重量比，可根据下式求出：式中：M调节剂与垃圾的重量(湿重)比；Wm、Wc、Wb分别为混合原料含水率、垃圾含水率、调节剂含水率。3、仓内温度及其控制 在堆肥过程中，随着物料中微生物活动的加剧，微生物分解有机物所释

21、放出来的热量大于堆肥的热耗时，堆肥温度上升。因此，升温直接反映了微生物活动的剧烈程度。4、有机质含量 堆肥化原料中的有机质含量高低对堆层温度和通风量均有影响，有机物含量过低，不能提供足够的热能，影响嗜热菌生长，难以维持高温发酵过程。有机物含量大于80时，堆制过程要求大量供氧，实践中常因供氧不足而发生部分厌氧过程。适宜的有机质含量为20-80%。5、颗粒度 颗粒度影响堆层空隙率和透气性。物料颗粒的平均适宜粒度为12-60mm，并随垃圾物性变化而变化，纸类（含纸板）的破碎粒度为，材质较硬者的粒度要求小一些（），厨房食品垃圾为主的废物破碎尺寸可大一些，以免破碎成浆状影响透气性。6、碳氮比（C/N）微

22、生物每利用30份碳就需要1份氮，故初始物料的碳氮比为30：1合乎堆肥需要，其最佳值在26：135：1之间。成品堆肥的适宜碳氮比为10：120：1之间。由于初始原料的碳氮比一般都高于前述最佳值，故应加入氮肥水溶液、粪便、污泥等调节剂，使之调到30以下。当有机原料的碳氮比为已知时(可通过分析测出)，可按下式计算所需添加的氮源物质的数量：式中：K混合原料的碳氮比，通常取最佳范围值，配合后为35：1；C1、C2、N1、N2分别为有机原料和添加物料的碳、氮含量7、碳磷比 碳和氮对营养微生物的繁殖是必要的。此外，磷也是非常必要的元素，磷的含量对发酵起很大的影响。有时在垃圾发酵时，添加污泥的原因之一就是污泥

23、含有丰富的磷。堆肥适宜的C/P为75150。8、PH值 pH值是一项能对细菌环境做出估价的参数。在堆肥的生物降解和发酵过程中，堆层pH值随时间和温度变化而变化，pH值是揭示堆肥化分解过程的一个极好标志。最初阶段由于有机酸产生，pH值回降低到4.55；随后，随着有机酸被逐渐分解，pH值逐渐上升到8左右，一般认为pH=7.5 8.5时堆肥化效率最高。七、堆肥腐熟度及其质量标准定定义：指堆肥中有机质因氧化分解而稳定化程度称作堆肥腐熟度。基本含基本含义：堆肥产品达到稳定化，无害化程度，即对环境不产生不良影响；堆肥产品使用不影响农作物的生长和土壤的耕作能力。堆肥腐熟度的堆肥腐熟度的检测方法方法1、直观经

24、验法温度下降至接近常温外观呈茶褐色或者暗灰色无恶臭而有土壤的霉味，不吸引蚊蝇呈疏松团粒结构堆肥腐熟度的堆肥腐熟度的检测方法方法2、淀粉测试法 最终堆肥成品中，淀粉应全部消失。测定原理是根据淀粉遇碘变蓝，如果碘液检测出现黄色，表明堆肥已稳定，如果呈蓝色，表明堆肥未腐熟。但当堆肥原料淀粉含量很低时，不能采用此方法判断是否腐熟。堆肥腐熟度的堆肥腐熟度的检测方法方法3、耗氧速率法 耗氧速率标志着堆肥反应的进行程度。堆肥腐熟时，耗氧速率很低。认为当耗氧速率降为0.020.1O2mol/min时，堆肥已腐熟。耗氧速率一般采用测氧仪测定。八、堆肥肥效与利用1、垃圾堆肥肥效 垃圾堆肥产品中含有丰富的有机质（胡

25、敏酸与富里酸为主）、氮、磷等养分，所以不仅可用于改善土壤，作为土壤的改良剂，而且可作为有机肥用于粮食、蔬菜、花卉、林木等方面的生产。有机肥的腐熟度：未完全腐熟的有机肥对土壤微生物的影响大，特别是对微生物量、区系、密度、拮抗菌等影响大，进而导致肥效降低。垃圾堆肥主要通过三个方面来改善土壤改善土壤结构增加土壤养分提高土壤生物活性1、简易填埋场简易填埋场是中国这几十年来一直使用的填埋场，其主要特征是基本没有任何环保措施，也谈不上遵守什么环保标准。目前中国相当数量的生活垃圾填埋场属于这一类型，可称之为露天填埋场，对环境的污染也较大。第二节填埋技术：2、受控填埋场受控填埋场在我国填埋场所占比重也较大，而

26、且基本上集中于大中小城市。其主要特征是配备部分环保设施，但不齐全，或者是环保设备齐全，但是不能完全达到环保标准。主要问题集中在场底防渗，渗滤液处理和每天覆土达不到环保要求。3、卫生填埋场所谓卫生填埋场就是能对渗滤液和填埋气体进行控制的填埋方式。其主要特征是既有完善的环保措施，又能满足环保措施。卫生填埋场的操作方式大体分为地面堆埋、开槽填埋、天然洼地(谷地)填埋。无论采用何种方式，其填埋的结构形式基本上是一致的。每日被填埋的度物逐层压实，其表面于当日操作终了时用15-30cm厚度土壤覆盖图 垃圾填埋场结构形式气体收集系统图优点：处理费用低，沼气可以回收缺点：占地面积大，渗透液浓度高，处理困难。深

27、圳下坪固体废弃物填埋场为代表，1997年10月投产，日处理垃圾2000t第三节 蚯蚓处理有机固体废物基本原理蚯蚓在垃圾处理中的作用处理工艺流程主要影响因素处理垃圾后产生的蚓粪和蚯蚓的主要用途工程实例一、基本原理 利用蚯蚓和微生物共同处理废物的过程，构成了以蚯蚓为主导的蚯蚓-微生物处理系统。一方面，蚯蚓直接吞食废物，经消化后形成蚓粪颗粒，蚓粪颗粒是微生物生长的理想基质；另一方面，经微生物分解的有机物是蚯蚓的优质食物。二者相互依存，促进有机废物分解。二、蚯蚓在垃圾处理中的作用1、蚯蚓通过沙囊和消化道，研磨和破碎有机物2、垃圾中的有机物经消化道作用后，以颗粒状排出，利于与其他物质分离3、蚯蚓的活动可

28、改善垃圾中的水气循环4、蚯蚓自身通过同化和异化作用使有机物降解，并释放出N、P、K等营养元素5、可对垃圾处理过程及其产品进行毒理监察三、处理工艺流程收集垃圾机械分选有机碎块待处理料分堆蚯蚓转化筛选蚯蚓蚓粪金属玻璃塑料橡胶放置蚯蚓四、主要影响因素1、有机质含量2、碳氮比3、温度4、含水率5、pH6、投加密度7、有毒有害物质8、蚯蚓品种1、有机质含量 蚯蚓以垃圾中的腐烂有机质为食，要求垃圾中有机质含量要高，垃圾中有机质含量小于40%，会影响蚯蚓生长繁殖。2、碳氮比 有机废弃物中的有机质是蚯蚓生存的主要条件,但有机质的营养搭配是限制蚯蚓生长和繁殖的关键。过去认为主要决定于蛋白质和脂肪的含量,实际上食

29、料C/N才是反映蚯蚓堆肥适宜性的综合指标。研究表明C/N较高时蚯蚓数量增长多,繁殖快,更有利于提高蚯蚓堆肥处理效果。多年研究结果表明,当目标C/N=(2540)1时蚯蚓堆肥处理效果最佳。3、温度 不同种蚯蚓的生存域值范围各不相同,一般的试验条件将温度控制在2025的范围。以夏、秋季节处理效果较好,特别是深秋季节,环境温度在20左右时,特别适合蚯蚓生长繁殖,此时蚯蚓的增殖率接近80%,温度过高或过低都对蚯蚓产生负面影响。蚯蚯蚓蚓，为为习习见见的的一一种种陆陆生生环环节节动动物物,生生活活在在土土壤壤中中，昼昼伏伏夜夜出出，以以腐腐败败有有机机物物为为食食，连连同同泥泥土土一一同同吞吞入入。也也摄

30、摄食食植植物物的的茎茎叶叶等等碎碎片片。蚯蚯蚓蚓可可使使土土壤壤疏疏松松、改改良良土土壤壤、提提高高肥肥力力，促促进进农农业业增增产产。世世界界的的蚯蚯蚓蚓约约有有 25002500多多种种，我我国国已已记记录录229229种种。环环毛毛属（属（Pheretima)Pheretima)，广种类多，我国有，广种类多，我国有20002000多种。多种。4、含水率 蚯蚓的呼吸和其他生命活动跟环境湿度密切相关。湿度过小,蚯蚓会降低新陈代谢速率,降低水分消耗,出现逃逸、脱水而极度萎缩呈半休眠状态;湿度过高则溶解氧不足,出现逃逸或窒息死亡。蚯蚓能够适应的湿度范围为30%80%,最适宜的湿度范围为60%80

31、%。5、PH6、投加密度 在大规模的工程应用中,增大蚯蚓投加密度可提高单位容积的处理效率,但投加密度过高使种群内发生生存空间和食物的争夺,影响有机废弃物处理效率。Pius MNdegwa等研究得出蚯蚓投加密度为1.6kgm-2,时生物转化效率最高。7、有毒有害物质 新鲜的有机废弃物来源广泛,成分复杂,常含有对蚯蚓生长不利的因素。因此,一般投加蚯蚓前必须对其进行预处理,以杀死大量病原菌和其他有害的微生物。厌氧发酵时产生甲烷、CO2等气体,对蚯蚓的存活率造成极大的威胁。同时，重金属对蚯蚓也会产生影响。五、处理垃圾后产生的蚓粪和蚯蚓的主要用途1、蚓粪是优质生物肥,可改良土壤、提高植物产量 用蚯蚓处理

32、垃圾,不仅环保,而且可生产出高品质绿色肥料蚓粪。蚯蚓粪是一种氮、磷、钾含量齐全,并含有大量有机质、腐植酸的黑色颗粒肥料。与其他肥料相比,蚯蚓粪具有卫生、无异味、颗粒状、吸水、保水、透气性能强等特点。2、蚓粪是优质饲料 蚓粪中含有甘氨酸等17种氨基酸,富含蛋白质,无异味,是配合饲料的组成原料之一,与其他饲料搭配饲喂畜禽,有助于解决蛋白质饲料不足的问题。3、蚓粪对植物病虫害有抑制作用 研究发现,蚯蚓对农业有机废弃物进行生物降解的产物蚓粪,在一定程度上能够控制蔬菜类植物黄瓜苗期土传病害的发生,并表现出明显的促进植物生长的效应;并从新鲜蚯蚓粪中成功分离到拮抗活性强、抗菌性广的拮抗微生物。4、蚓粪还可用

33、于修复重金属、农药等污染的土壤 由于蚓粪具有强大的表面积,可吸附重金属,减少植物对重金属的吸收,从而遏制重金属进入食物链,是一种有效的重金属钝化剂。5、蚓粪中含激素类物质,可促进植物生长 近来有研究发现,蚓粪中含有IAA、GA等激素类物质,这些激素类物质可调节植物生长,促进植物细胞分裂、根系伸长。6、蚓粪是天然脱臭器 除以上种种用途外,蚓粪还可作为天然脱臭器。蚓粪是具有很高孔隙率和比表面积的颗粒状物质,是臭气的高效吸附剂;蚓粪中含有大量微生物,对臭气物质具有良好的吸收净化功能。垃圾堆肥主发酵时,如果在垃圾表面覆盖23 cm厚的蚓粪,可以很好地保温除臭。从蚓粪堆积的特殊形状,及其富含丰富的微生物

34、的角度看,蚓粪是一种良好的生态除臭器。7、蚯蚓的作用 处理垃圾后的蚯蚓体可以用作优质蛋白饲料喂养家畜,或用作化工原料。蚯蚓本身可入药，但是由于垃圾中有毒、有害物质较多,蚯蚓体内会有相应累积，所以不建议使用蚓体作为药品原材料。工程实例 美国从治理环境出发,首先想到了蚯蚓处理城市生活垃圾,在全国推行“后院蚯蚓堆肥法”。由于措施得力,受到了公众的支持,有效地从源头遏制了生活垃圾日积月累堆积的趋势。后来,洛杉矶蚯蚓养殖场饲养蚯蚓100万条,每月处理垃圾7.5万t;加利福尼亚州一个公司养蚯蚓5亿条,占地面积3万m2，每天处理废弃物200t。一、微生物浸出史一、微生物浸出史一、微生物浸出史一、微生物浸出史

35、 二、浸矿细菌二、浸矿细菌二、浸矿细菌二、浸矿细菌 三、细菌浸出机理三、细菌浸出机理三、细菌浸出机理三、细菌浸出机理 四、细菌浸出工艺四、细菌浸出工艺四、细菌浸出工艺四、细菌浸出工艺 五、细菌浸出处理放射性废渣五、细菌浸出处理放射性废渣五、细菌浸出处理放射性废渣五、细菌浸出处理放射性废渣微生物浸出一、微生物浸出史一、微生物浸出史1887年年发现1922年年浸出ZnS1947年年发现 Thiolacillus FerrooniclansThiolacillus Ferrooniclans 1954年年高效1958年年专利申请1 2 3 4 5 20402040年工业应用历史年工业应用历史年工业应

36、用历史年工业应用历史 贫矿、尾矿废渣贫矿、尾矿废渣贫矿、尾矿废渣贫矿、尾矿废渣 U U、ZnZn、MnMn、AsAs、NiNi、CoCo、MoMo等等等等二、浸矿细菌二、浸矿细菌菌种菌种 主要生理特性主要生理特性 最佳最佳pH 氧化铁硫杆菌 Fe2+Fe3+、S2O32-SO42-2.55.3 氧化铁杆菌 Fe2+Fe3+3.5 氧化硫铁杆菌 S SO42-、Fe2+Fe3+2.8 氧化硫杆菌 S SO42-、S2O32-SO42-2.03.5 聚生硫杆菌 S SO42-、H2S SO42-2.04.0 三、细菌浸出机理三、细菌浸出机理化学化学 反应说反应说直接直接 作用说作用说喷洒法喷洒法喷

37、洒法喷洒法 灌溉法灌溉法灌溉法灌溉法 垂直管法垂直管法垂直管法垂直管法 均匀分布均匀分布均匀分布均匀分布 pH2pH2金属回收金属回收金属回收金属回收循环浸出循环浸出循环浸出循环浸出 置换置换置换置换 电积电积电积电积 其它金属其它金属其它金属其它金属 菌液菌液菌液菌液 再生再生再生再生 pH pH 再生池再生池再生池再生池浸出浸出四、四、细细菌菌浸浸出出工工艺艺放射性对人体的危害：放射性对人体的危害：在在大大剂剂量量的的照照射射下下，放放射射性性对对人人体体和和动动物物存存在在着着某某种种损损害害作作用用。如如在在400rad400rad的的照照射射下下，受受照照射射的的人人有有5%5%死死

38、亡亡；若若照照射射650rad650rad，则则 人人 100%100%死死 亡亡。照照 射射 剂剂 量量 在在150rad150rad以以下下，死死亡亡率率为为零零，但但并并非非无无损损害害作作用用，住住往往需需经经2020年年以以后后，一一些些症症状状才才会会表表现现出出来来。放放射射性性也也能能损损伤伤遗遗传传物物质质，主主要要在在于于引引起起基基因因突突变变和和染染色色体体畸畸变变，使使一一代甚至几代受害。代甚至几代受害。五五浸浸出出处处理理放放射射性性废废渣渣2022/12/25同济大学固体废物处理与资源化研究所课堂问题：1、生物除磷脱氮的原理2、解释 AAO法同步脱氮除磷各步工艺的作用及优缺点好氧反应器原废水回流污泥（含磷）沉淀池（剩余污泥）内循环 2Q缺氧缺氧反应器反应器缺氧缺氧反应器反应器厌氧反应器厌氧厌氧反应器反应器处理水（2）AAO法同步脱氮除磷工艺A2O法Anaerobic-Anoxic-Oxic