8固体废弃物和废气的生物处理详解.docx

固体废弃物和废气的生物处理 8.1 固废、废气污染的来源和种类 8.1.1 固废污染的来源和种类 1、定义 人类一切活动过程产生的、且对所有者已不再具有使用价值而被废气的固态或半固态物质， 统称为固体废弃物。 2、分类 多种分类方法，最常用的是： 1）城市垃圾 是指来自居民的生活消费、商业活动、市政建设和维护、机关办公等过程中产生的固体废物，包括生活垃圾、城建渣土、商业固体废物、粪便等。 2）工业固体废物 是指在工业、交通等生产活动中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥，以及在采矿过程中产生的废石、尾砂等。 3）农业垃圾 主要包括作物秸秆、树木茎叶等，主要含有纤维素和半纤维素。 3、危害 固体废物对环境的危害主要表现在以下方面： 1）侵占土地 固体废物不加利用时，需占地堆放，堆积量越大，占地越多。据估算，每堆积 1 万吨废物，占地约需 1 亩。根据对北京市高空远红外探测的结果显示，北京市区几乎被环状的垃圾堆群所包围。 2）污染土壤 废物堆放和没有采取适当防渗措施的垃圾填埋，经过风化、雨雪淋溶、地表径流的侵蚀，其中的有害成分很容易产生高温和有毒液体并渗入土壤，杀灭土壤中的微生物，破坏微生物与周围环境构成的生态系统，甚至导致草木不生。其有害成分若渗流入水体，则可能进一步危害人的健康。 例如，在 20 世纪 80 年代，我国内蒙古包头市的某矿尾砂堆积如山，造成尾砂坝下游的大片土地被污染，一个乡的居民被迫搬迁。 3）污染水体 1 固体废物若随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，或随风飘迁落入水体，则使地面水受到污染；若随渗沥水进入土壤，则使地下水受到污染；若直接排入河流、湖泊或海洋，则 会造成更大的水体污染——不仅减少水体面积， 而且还妨害水生生物的生存和水资源的利用。 例如，德国莱茵河地区的地下水因受废渣渗沥水污染，导致当地自来水厂有的关闭，有的减产。 4）污染大气 固体废物一般通过如下途径污染大气： （1） 堆积、运输过程中，以细粒状存在的废渣和垃圾，在大风吹动下会产生有害的气体和 粉尘随风扩散。 （2） 一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下会被微生物分解，释放出有害气体； （3） 固体废物本身以及在对其处理（如焚烧）时散发的毒气和臭气等。 5）影响环境卫生 城市的生活垃圾、粪便等若清运不及时，就会产生堆存，严重影响人们居住环境的卫生状况，对人们的健康构成潜在的威胁。 8.1.2 废气污染的来源和种类 1、分类 天然污染物 人为污染物：来源于燃料燃烧、大规模的工矿企业的废气和汽车尾气、污水处理厂和垃圾处理厂产生的臭气等。 8.2 固废的生物处理 8.2.1 堆肥法 8.2.1.1 概述 1、定义 堆肥法：就是利用传统的积肥方法，把污染土壤与有机废物等混合起来，在有控制的条件下， 使有机废弃物在微生物（主要为细菌）作用下，发生降解，并同时使有机物发生生物 稳定作用的过程。 2、堆肥的优点 ① 有机废物分解并达到稳定化 2 易腐败的有机废物和有毒废物被转化为比较稳定的物质，体积大大缩小 (40％~60％干有机质被分解 ) ，便于处置和运输。有毒化学品 (如农药 ) 形成腐殖质，消除毒性。 ② 杀灭有害生物 堆制过程释放大量热能，堆温较高。据测定， 60~70℃维持 3d，可使脊髓灰质炎病毒、病原细菌和蛔虫卵失活。 堆温 50~60℃，持续 6~7d，即可杀灭病原和虫卵。 ③ 堆肥是植物良好的肥料和土壤改良剂 8.2.1.1 堆肥的类型 按需氧条件：好氧堆肥法和厌氧堆肥法 1、好氧堆肥法 1）基本原理 好氧堆肥化是在通风条件下，有游离氧存在时，好氧微生物通过自身的分解代谢和合 成代谢过程，将一部分有机物分解氧化成简单的无机物，从中获得微生物新陈代谢所需要的 能量，同时将一部分的有机物转化合成新的细胞物质使微生物生长繁殖，产生更多的生物体 的过程。 2）特点 （1 ）好氧堆肥堆温高，一般在 55℃以上，可维持 7-11 天，极限可达 80 ℃以上，亦称高温堆肥法。 （2 ）好氧堆肥法具有堆肥周期短、无害化程度高、卫生条件好、易于机械化操作等优点，在有关污泥、城市垃圾、畜禽粪便和农业秸秆等堆肥中被广泛采用。 3）微生物学过程 好氧堆肥的微生物学过程可大致分为三个阶段： （1 ）产热阶段（中温阶段，升温阶段） ： 时间：堆肥初期（通常在 1-3 天） 温度：此阶段温度在室温至 45℃范围内 过程：肥堆中嗜温性微生物利用可溶性和易降解性有机物作为营养和能量来源，迅速增 殖，并释放出热能，使肥堆温度不断上升。 微生物：以中温、需氧型微生物为主，类型较多，主要是细菌、真菌和放线菌。其中细 菌主要利用水溶性单糖等，放线菌和真菌对于分解纤维素和半纤维素物质具有特殊的功 能。 3 （2 ）高温阶段： 时间：通常从堆积发酵开始后 2-3 天， 1 周内堆温可达到最