有机固体废弃物处理微生物工程.ppt

水溶性强向介质表面微生物膜扩散速率高；主要有无机物如H2S和NH3等、醇类、醛类、酮类以及简单芳烃(如BTEX)等有机物。易降解容易降解，否则将导致污染物浓度增高，毒害生物膜或影响传质，降低生物滤器效率，或使处理完全失败。适宜处理的污染气体应具有的特点：第30页,共53页，星期六，2024年，5月二、废气生物处理的基本形式根据介质性质不同，分为：生物洗涤(bioscrubbing)生物洗涤器(bioscrubber)内是液态介质生物滤过(biofiltration)生物滤过采用是固态介质生物滤池(biofilters)生物滴滤池(biotricklingfilters)第31页,共53页，星期六，2024年，5月1．生物滤池生物滤池内的固态介质是一些天然材料，常用的固体颗粒有土壤和堆肥，这些材料为微生物的附着和生长提供表面，微生物可以吸收废气中的污染物将其转化为无害物质。微生物滤池适用于处理肉类加工厂、养殖场、污水处理厂和堆肥厂等处产生的废气。特点是浓度不高，带有强烈臭味。第32页,共53页，星期六，2024年，5月第33页,共53页，星期六，2024年，5月第34页,共53页，星期六，2024年，5月滤料选择堆肥筛选，滤层均匀、疏松，空隙率40％滤料保持湿润，滤层含水量不低于40％，但不能有积水。滤层保持适当的温度。土壤腐殖土，厚度不小于50cm，土壤水分40％~70％，草炭通气良好，除臭效果好。第35页,共53页，星期六，2024年，5月第36页,共53页，星期六，2024年，5月2．生物滴滤池生物滴滤池由箱体、生物活性床层、喷水器等组成。废气经预处理室去除颗粒物和增湿后进入滤床底部。滤料使用陶瓷、塑料等人工材料，颗粒状或有空隙的材料，床层厚度0.5~1.0m。优点：滤料重量轻、空隙大、表面积大、废气和介质接触时间短(几秒钟)，处理效率高，滤料不需更换。处理的浓度100mg/m3~5g/m3，流量5~50000m3/h。第37页,共53页，星期六，2024年，5月第38页,共53页，星期六，2024年，5月第39页,共53页，星期六，2024年，5月应用微生物过滤床已成功地用于化工厂、食品厂、污水泵站等方面的废气净化和脱臭。污染物包括硫化氢、二硫化碳、苯乙烯、甲苯、丙烷、异丁烷、苯酚、乙醇、四氢呋喃、环已酮、甲基乙基甲酮等。第40页,共53页，星期六，2024年，5月3．生物洗涤生物洗涤装置洗涤器生物反应器两部分组成吸收设备有喷淋塔、筛板塔、鼓泡塔等，吸收过程很快，停留时间约几秒钟；生物反应器中可进行好氧处理，活性污泥法和生物膜法，停留几分钟至十几小时。第41页,共53页，星期六，2024年，5月第42页,共53页，星期六，2024年，5月生物洗涤装置循环废水的利用可以直接进入吸收器重复使用；经过泥水分离后再重复使用。第43页,共53页，星期六，2024年，5月吸收液组成：微生物、营养物和水；适合处理水溶性强的气态污染物，如醇类、酯类、醛类和酮类等。污水处理厂剩余活性污泥配制混合液作为吸收剂可用于处理复合型臭气，特别能脱除很难治理的焦臭。德国开发一套二级洗涤装置，臭气浓度由1.1?10-3降低至5?10-5，并且抗冲击负荷。第44页,共53页，星期六，2024年，5月五、废气生物处理的基本条件主要有水分，养分、温度、氧气(有氧或无氧)以及酸碱度等。1．水分微生物生命活动的必要成分；吸收废气的溶剂。采用土壤或堆肥等固态处理系统时，适宜的水分含量可保证氧与水分的供给。50％~70％为适宜的含水量。通常预处理需要加湿，防止滤料变干。第45页,共53页，星期六，2024年，5月2．养分废气可为微生物提供一定的养分，VOCs可以提供碳源和能源，但是需要适当补足其它养分。不同的处理工艺对养分控制有差异，例如生物滴滤池补充营养盐十分重要，但是堆肥生物滤池补给营养盐的次数可以减少，一年补给二次即可。第46页,共53页，星期六，2024年，5月3．温度废气生物处理多用中温条件(25～35℃)，少用高温。土壤或堆肥处理废气时通常采用自然温度，如果微生物分解基质放热造成温度过高则需采取降温措施。第47页,共53页，星期六，2024年，5月4．氧气废气处理多用异养型好氧微生物；氧的供给量与供给方式对处理效率的影响很大，微生物数量、基质浓度和温度等因素也会影响供氧。少数厌氧条件，例如着色菌处理硫化氢，则需控制无氧条件，以氨气取代反应系统的氧气。第48页,共53页，星期六，2024年，5月5、酸碱度以中性或微碱