第09章发酵与环保.ppt

发 酵 工 程 目 录 第一章 绪论 第二章 发酵工业菌种 第三章 培养基及培养基的灭菌 第四章 发酵工业中氧的制备 第五章 发酵动力学 第六章 发酵过程及控制 第七章 发酵染菌及防治 第八章 发酵产物的提取与精制 第九章 发酵工程与环保 第十章 发酵工程案例简介 第九章 发酵工程与环保 第一节 环境污染 第二节 微生物处理废水的方法 * * Fermentation Engineering Lucture Pan Kang cheng, 潘 康 成 Associate Prof. PhD College of Veterinary Medicine ,Sichuan Agricultural University 四川农业大学动物医学院生物工程系 潘康成 制作 二00八年八月 潘康成制作 潘康成制作 潘康成制作 第一节 环境污染 一、微生物形成的污染 二、水质污染及净化 三、水质污染度指标 四、国家允许的废水排放标准 潘康成制作 一、微生物形成的污染 由于人类生产和生活所引起的环境质量下降而有害于人类及其他生物的正常生存和发展的现象称为环境污染。 目前环境污染产生的原因主要是资源的浪费和不合理使用，使有用的资源变为废物进入环境而造成危害。 微生物造成环境污染有两种类型： 一种是属于环境中，尤其是水体中含有潜在致病细菌、支原体、衣原体、病毒和原生动物等，构成危害人体健康的污染源； 另一种是自养或异养微生物在代谢过程中产生有毒有害代谢物，分泌到环境中，造成对水体、土壤、大气、食物的污染，使人或其他生物致病、致畸、致癌、致突变，甚至死亡。 潘康成制作 二、水质污染及净化 (一)水质污染 地球上水的覆盖面积要比陆地大得多，但淡水资源并不多，且近年来，随着工业的发展，废水的排放，许多天然水体遭到严重污染,大量水资源被严重浪费，所以世界不少地区出现水危机，因此保护水质，防止水体污染，现在比任何时候都优先地作为国家政策来实施。 根据中国环境科学研究院关于《中国水环境预测与对策研究》报告，对我国七大江河水质污染预测结果，主要污染物是氨态氮、化学耗氧量(COD)和挥发酚，其中COD的质量负荷比为99.5%。 人口的增加和城市化的加速，使城市生活污水量不断增加，但有机污染物主要来自于工业排放，包括化工、冶金、炼焦、轻工等行业是有机污染物的主要来源。 在发酵工业中，每生产1吨酒精排出废液12-15m3，COD浓度为3-5×10 mg/L。每生产1吨味精产生25-30m3高浓度有机废液，COD浓度为4-5×10 mg/L，BOD为3×10 mg/L左右。每生产1吨啤酒要排出废水12-20m3，COD浓度为1500-2000mg/L，BOD为1000-1500mg/L。 在石油、化工、制药等行业放出的废水，更是十分惊人。由此，可见对水质的污染是十分严重。除了如此大量的有机废物排出外，近年来成为问题的还有重金属、氟化物等有毒物质的排出，残留农药及PCB(聚氯联苯)等对土壤和水系的污染，废油对海面的污染，过剩的含氮、磷等无机盐类引起使水变红之类的水质污染等等。 要实现环境质量目标，基本途径主要是提高技术、管理和投资水平，减少污水(污染物)的产生量，增加污水(污染物)的治理量。 (二)水质净化 流入水体的污染物因 稀释、水解、氧化、光 分解和微生物的降解等 作用而被净化，水体对 污染物的这种去除能力 称做水体自净能力。 在水体自净中，生物自净起了主导（图）。 污染物被分解利用，从而使水体自净，但这种自净能力是有限的，人类排放的污染物大量增加,超过环境的自净能力而产生危害，严重的环境污染引起环境和生态的破坏，即造成公害。因此，环境净化的最有利手段是最大限度地利用微生物所具有的自然净化能力，并正在成为发酵工业的一大领域。 潘康成制作 三、水质污染度指标 环境污染问题，已经作为世界性重大社会问题被提了出来，各国及地方行政机关，正在逐步制定严格的关于向河流、湖泊和沿海排放废水，染度的限制标准。 用以表征废水污染程度的水质指标，可以概括为物理指标、化学指标和生物指标。 物理指标主要有：总固体、悬浮物、浊度、温度、臭与味、颜色和色度、放射性、电导率等等。 化学指标主要有：生物需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总有机碳、总需氧量、有机氮、氨态氮、亚硝基氮、硝酸氮、总氮、酚度、碱度、溶解氧、pH值、有机化学毒物(如酚、稠环芳烃、有机汞、有机农药、多氯联苯、合成洗涤剂等)、无机化学毒物 (如氰、硫化氢、汞、镉、铬、砷、铅等)。 生物指标主要有:细菌总数、