第五章固体废物的生物处理z.ppt

例题 某堆肥化原料中含氮与不含氮有机物的重量比为1：3，含氮有机物计量分子式为：C12H16O6N, 不含氮有机物计量分子式为：C2H3O;若堆肥过程中有机物的降解率均为60%, 其中转化为生物质的重量占1/10，生物质的计量分子式为：C5H7O2N；腐熟堆肥分子式为：C15H18O4N，不考虑生物质的进一步降解时，计算每吨该种废物（含干有机物30%）堆肥化所需的理论空气量（m3）。空气中含氧21%（体积比），每mol氧体积为0.0224 m3 解： 以1kg为计算单位 1）转化为生物质的含碳有机物量及其耗氧量 配平： 2）其余含碳有机物降解耗氧量 * * 微 生 物 浸 出 史 1887年 发现 1922年 浸出ZnS 1947年 发现氧化铁硫杆菌 1954年 高效：发现氧化铁硫杆菌的氧化速率比溶解氧高10～20倍 1958年 专利申请 1 2 3 4 5 20~40年工业应用历史 从贫矿、尾矿废渣浸出 U、Zn、Mn、As、Ni、Co、Mo等 3.1 以后用于生成铜 6 * * 浸矿微生物 菌种 主要生理特性 最佳pH 氧化铁硫杆菌 Fe2+ Fe3+、 S2O32 - SO42- 2.5~5.3 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- 2.0~3.5 聚生硫杆菌 S SO42-、 H2S SO42- 2.0~4.0 3.2 * * 浸矿机理 化学 反应说 直接 作用说 3.3 认为：废料中金属硫铁矿先被水中的氧氧化成FeSO4，细菌的作用只是把Fe2+氧化成Fe3+ 直接氧化矿物 （1）细菌的直接作用：认为附着于矿物表面的细菌能直接催化矿物而使矿物氧化分解，并从中直接得到能源和其他矿物营养元素满足自身生长需要。如细菌浸铜： 细菌的直接作用 细菌的间接催化作用 B.生物冶金机理 （2）细菌的间接作用认为是依靠细菌的代谢产物——硫酸铁的氧化作用，细菌间接地从矿物中获得生长所需的能源和基质。 * * 细菌浸出工艺 浸出 喷洒法 灌溉法 垂直管法 均匀分布 pH2 金属回收 循环浸出 置换 电积 其它金属 菌液 再生 pH 再生池 3.4 * * 浸出处理放射性废渣 3.5 * * 蚯蚓床技术 垃圾预处理 垃圾分离 收集堆料、最终产品处理 垃圾堆放 Success factors 蚯蚓处理工艺 放置蚯蚓 添加有益微生物 料堆状况检查 粉碎 分离橡胶塑料玻璃金属等 第四节 其它生物技术 * * 蚯蚓床技术 温度 30℃ 湿度60%~70% 消化彻底、肥效高 减容效果好 过程安全 可获大量蚯蚓体 蚯 蚓 特 点 * * * * 第二节 固体废物的厌氧消化处理 概述 厌氧发酵的生物化学过程 厌氧发酵的影响因素 发酵工艺 ? 发酵装置 城市污水污泥与粪便的厌氧发酵处理 * * (1)厌氧发酵（anaerobic fermentationm） 厌氧发酵（或厌氧消化）是指厌氧微生物的作用下，有控制地使废物中可生物降解的有机物转化为CH4、CO2和稳定物质的生物化学过程。由于厌氧发酵的产物是以CH4为主要成分的沼气，故又称为甲烷发酵(firedamp fermentation)。 厌氧发酵技术最初的工业化应用是作为粪便和污泥的减量化和稳定化的手段得以实施的。厌氧消化处理可以去除废物中10～50％的有机物，并使之稳定化。 70年代初，由于能源危机和石油价格上涨，许多国家开始寻找新的能源，这时厌氧 发酵技术显示出其优势，普遍受到人们的关注。 近20年来，我国许多城市相继建成了大型厌氧发酵设施，用来处理城市污泥和粪便。 一、 概述 * * (2) 厌氧发酵技术的主要特点 可将潜在于有机废物中的低品位生物能转化为可直接利用的高品位； 与好氧处理相比，厌氧消化不需要通风动力，设施简单，运行成本低，属于节能型处理方法； 适用于处理高浓度有机废水和废物； 经厌氧处理后的废物基本上是稳定的，可以用作农肥、饲料和堆肥化原料； 厌氧微生物生长速度慢，处理效率低，设备体积大； 可杀死传染性病原菌； 厌氧处理过程中易产生H2S等恶臭气体。 * * 二、 厌氧发酵的生物化学过程 概述 生物化学反应(biochemical reaction) 厌氧分解(anaerobic decomposition)过程 * * （1）概述 参与厌氧分解的微生物有产酸菌和产甲烷菌两大类 产酸菌能将复杂的