ch7 微生物在环境工程中的作用.ppt

Ch7、微生物在环境治理工程中的作用;第一节、微生物处理的一般原理;（二）、固体废物： 1、生活垃圾：城市居民生活垃圾、粪便等 2、工厂废渣：有机合成工业、金属工业、化工工业等 （三）、废气 二、生物化学需氧量BOD BOD：Biochemical oxygen demand，是指在一定的温度下，微生物在有足够溶解氧存在的条件下，在分解有机废物过程中所需氧的量，以mg/L表示。; 1、BOD的测定：通常有五日生化需氧量BOD5 二十日生化需氧量BOD20 全部生化需氧量BOD BOD 常常仅指含碳物质分解的生化需氧量，而不包括其他无机物的氧化阶段 2、温度对BOD的影响： 实际测定过程中常以20。C为BOD温度 在自然条件下有机质的分解分为两个阶段： 第一阶段：好气MS的分解 有机质＋O2 CO2＋H2O＋……（无机质） 第二阶段 无机物 氧化态无机物 由于生化需氧量为单分子反应，因而反应速度与测定时存在的有机物浓度成正比例，这样就有利于工作用的监测。;三、好氧与厌氧生物处理： 污染物及废弃物的生物处理由于所用的微生物不同可分为好氧处理与厌氧处理 （一）、好氧生物处理：利用好气性微生物及某些兼性厌气微生物的的好气性呼吸作用过程，在供给氧气的条件下，将有机物分解为比较彻底的产物即所谓有机物的矿质化过程。 有机质＋O2 CO2＋H2O＋NO2-/NO3-/SO42-/HPO42-; 这些微生物并非单一的种类，而是随分解过程的发展，种类及数量在不断发生变化，属于？分变化 例：生活垃圾处理中的高温堆肥过程；污水处理中常用的活性污泥法 （二）、厌氧生物处理：利用厌氧微生物及某些兼性厌氧微生物的厌气性呼吸及发酵作用在不供给氧气的条件下，把有机物分解成彻底产物及某些不彻底产物如CO2,CH4,H2O,H2S,NH3,H2等，在这一过程中起主要作用的常常是发酵产酸及产甲烷的微生物。;第二节、固体废弃物的微生物处理;;1、发热阶段： 在堆肥初期，微生物利用小分子可溶性有机物进行旺盛的生长和繁殖，使堆温不断升高。 微生物：中温性好气微生物，常常使无芽孢细菌 2、高温阶段： 1）、堆温升至50。C 2）、残留的及新形成的小分子可溶性有机物继续转化分解； 3）、复杂有机物开始分解为主 4）、腐殖质开始形成 微生物：嗜热真菌属，小单胞菌属 50。C左右：最活跃的一般为嗜热真菌与放线菌 60。C左右：真菌活动停止，仅有嗜热放线菌及细菌 70。C：微生物进入死亡衰老阶段，形成休眠体;;;三、沼气发酵： 将有机物制成浆状物，在严格厌气条件下，通过一定的调节和控制措施，使微生物分解有机质，产生以甲烷为主的产物的过程。 沼气发酵既可用于对生活垃圾也可用于对粪便处理，这样一方面达到了治理环境的目的，另一方面也开辟了新的能源 1、沼气发酵的原理： 沼气发酵的实质是在无氧条件下废物的微生物厌气处理过程，其有机物分解动态与其他处理方式类似，即先简单后复杂 完成沼气发酵，即甲烷的形成是由两类生理上不同的MS在两个阶段发挥作用的结果。;1）、发酵产酸阶段： 由发酵产酸的厌气性细菌及兼性细菌完成并占优势，在无氧条件下将简单有机物及复杂有机物发酵，其产物主要是小分子有机酸及醇类，并有还原态N、S及H2等。 MS：如芽孢杆菌，假单胞菌，产气杆菌，大肠杆菌，链球菌等 有机物 有机酸、醇类＋H2S/NH3/H2/CO2 发酵池中的病原体、寄生虫等则在恶劣的环境条件下（缺氧、极端pH）被杀死，达到无害化。;;;;;3）、甲烷菌的代表种 嗜热自养甲烷杆菌：细小杆状，0.35-0.6×3-7m，有时成链，链长可达120m，细胞常常不规则的勾起，G＋，无芽孢，不运动，以氢为电子供体把CO2还原成CH4，不能利用甲醇、乙醇、甲酸、乙酸、丙酸作供氢体。在以CO2为唯一碳源，NH4+为氮源的自养条件下迅速生长，最低生长温度40。C，最适65－70。C，pH7.2-7.6，pH6和pH8则不生长 巴氏甲烷八叠球菌：球状、直径1.5-2.0m，通常8个在一起