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1、固体废弃物的处理与处置固体废弃物的处理与处置Treatment & Disposal of Solid Wastes 环境工程系杨治广Tel:150937573222011、92011、12河邯蛆字喘鸡赦顿途笺烷纂褪寒饲称槛褪趣虹寅译码娥银酸场赶迫井孙糟第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理第五章第五章 固体废物的生物处理固体废物的生物处理 第一节第一节 固体废物的好氧堆肥处理固体废物的好氧堆肥处理 第二节固体废物的厌氧消化处理第二节固体废物的厌氧消化处理第三节固体废物的微生物浸出第三节固体废物的微生物浸出第四节固体废物的其他生物处理技术第四节固体废物的其他生物处理技术摈湾帚邹苍央圆
2、均磺昏推技谭映双菠帛驮笔爷正稍啡敲睬液女宗人板须傍第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生物处理：生物处理： 采用生物处理技术，利用微生物（细菌、放线采用生物处理技术，利用微生物（细菌、放线菌、真菌）和动物（蚯蚓等）分解废物中的有机质，菌、真菌）和动物（蚯蚓等）分解废物中的有机质，回收能源和资源，实现有机废物的资源化、减量化回收能源和资源，实现有机废物的资源化、减量化和无害化，既变废为宝，又解决环境污染。因此，和无害化，既变废为宝，又解决环境污染。因此，生物处理技术是一项经济、实惠，切实可行的有机生物处理技术是一项经济、实惠，切实可行的有机废弃物处理技术。废弃物处理技术。秒顽令燥怒戌
3、舞椿室岛闺闽藩肇喇蒋肘材孙远膜颓蕉玉芥不社酸硷屏泳榔第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理堆肥化（堆肥化（composting）: 在人工控制的环境在人工控制的环境下下,依靠自然界中广泛分布的细菌、放线依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物人为地促进可生物降菌、真菌等微生物人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程物学过程 。第一节第一节 好氧堆肥处理好氧堆肥处理 限惜随穷撒未钵弃抚亨播牡懊柴鹤匠壤揉另顿陡随姿确痕错叉兼抵部叔疲第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理基本原理基本原理 堆肥过程中同化、异化作用反应式
4、。物质变化、能量释放与获取堆肥过程中同化、异化作用反应式。物质变化、能量释放与获取 堆肥过程堆肥过程 堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化 影响因素影响因素 六个主要因素六个主要因素 堆肥工艺堆肥工艺 六个阶段及内容六个阶段及内容 堆肥设备堆肥设备 四类四类 1 2 3 4 5 评价指标评价指标 6 四类，四类，15个个 普清迈们赞蓬块挂惋容乱掉绑鹏物杖溯渡吁下翠郧赶灸揭秋调匹零套沮狮第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理堆肥的历史：堆肥的历史： 19251925年年-印度的农艺学家埃印度的农艺学家埃霍华德（霍华德（Albert Howar
5、dAlbert Howard）发明）发明“印多尔法印多尔法”。 1932 1932年意大利人贝卡里留把厌氧发酵和好氧发酵结合一起，把物料先放在密闭系年意大利人贝卡里留把厌氧发酵和好氧发酵结合一起，把物料先放在密闭系统进行厌氧发酵，然后再送入空气进行好氧发酵。统进行厌氧发酵，然后再送入空气进行好氧发酵。 1933 1933年，丹麦出现达诺法年，丹麦出现达诺法( (利用回转窑发酵仓进行好氧发酵利用回转窑发酵仓进行好氧发酵) )并在西欧和日本得到并在西欧和日本得到应用。德国开发了巴登应用。德国开发了巴登巴登法巴登法 1940 1940年，美国使用发酵槽进行机械化堆肥，厄普年，美国使用发酵槽进行机械化
6、堆肥，厄普托马斯法托马斯法(Earp-Thomas(Earp-Thomas法法) )。国。国际上出现了机械化较强的发酵装置际上出现了机械化较强的发酵装置立流移动式搅拌发酵仓。立流移动式搅拌发酵仓。 20 20世纪世纪6060年代，日本已经建成堆肥厂年代，日本已经建成堆肥厂3030多座。多座。 从从2020世纪世纪7070年代初开始，化肥大规模的使用；同时，城市生活垃圾的成分也发生年代初开始，化肥大规模的使用；同时，城市生活垃圾的成分也发生了变化，垃圾中不可生物分解的成分日益增多，导致机械化程度较高的堆肥工艺较难了变化，垃圾中不可生物分解的成分日益增多，导致机械化程度较高的堆肥工艺较难推广和堆肥
7、产品的品质差、生产效率低等。堆肥逐渐不再为人们所重视，许多堆肥厂推广和堆肥产品的品质差、生产效率低等。堆肥逐渐不再为人们所重视，许多堆肥厂陆续停产关闭。陆续停产关闭。 近年来，由于垃圾填埋场地的缺乏和垃圾焚烧可能导致的大气污染，垃圾卫生填近年来，由于垃圾填埋场地的缺乏和垃圾焚烧可能导致的大气污染，垃圾卫生填埋和焚烧处理方法在某些方面受到较多的限制，堆肥处理又受到了较多的重视。埋和焚烧处理方法在某些方面受到较多的限制，堆肥处理又受到了较多的重视。 太靛入神卜逆儒艘寞哦邯昏铂安烦孜诧霜据斡渝萧里零安炒踩雄心饰咸蜀第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 堆肥的意义：堆肥的意义： 对城市固体
8、废物进行处理消纳对城市固体废物进行处理消纳, ,实现稳定化、无害化，可以避免和减轻实现稳定化、无害化，可以避免和减轻垃圾的大面积堆积，影响市容和城市垃圾自然腐败、散发臭气、传播疾病，垃圾的大面积堆积，影响市容和城市垃圾自然腐败、散发臭气、传播疾病，从而对人体和环境造成的危害。从而对人体和环境造成的危害。 可以将固体废物中的适用组分尽快地纳入自然循环系统（如堆肥可回可以将固体废物中的适用组分尽快地纳入自然循环系统（如堆肥可回归农田生态系统中），促进自然物质循环与人类社会物质循环的统一；归农田生态系统中），促进自然物质循环与人类社会物质循环的统一； 可以将大量有机固体废物通过某种工艺转换成有用的物
9、质和能源（如可以将大量有机固体废物通过某种工艺转换成有用的物质和能源（如产生沼气、生产葡萄糖、微生物蛋白等）；产生沼气、生产葡萄糖、微生物蛋白等）； 堆肥化可减重、减容均约堆肥化可减重、减容均约50%50%。由于城市固体废物和农业废物数量巨。由于城市固体废物和农业废物数量巨大，其中农业物质资源（秸秆、稻壳、甘蔗渣、花生壳等）年产大，其中农业物质资源（秸秆、稻壳、甘蔗渣、花生壳等）年产6 6108t108t左左右，城市垃圾年产生量约右，城市垃圾年产生量约1.41.4108t108t，可生物转换利用的成分多，在当前世，可生物转换利用的成分多，在当前世界上普遍存在自然资源短缺及能源紧张的情况下，堆肥
10、化回收和利用技术的界上普遍存在自然资源短缺及能源紧张的情况下，堆肥化回收和利用技术的开发具有深远的意义。开发具有深远的意义。 埂赎弊厄俊窖计痉私二措凛唉狐缀蜕谗善遁适暗笑辰既扒舷秽退疲宵汲要第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理堆肥的作用：堆肥的作用： (1)(1)改善土壤的物理性能改善土壤的物理性能 施用堆肥对土壤性质的影响主要包括三个方面：土壤物理性质，天然化施用堆肥对土壤性质的影响主要包括三个方面：土壤物理性质，天然化学性质和土壤微生物性质。学性质和土壤微生物性质。表表 施用堆肥对土壤性质的可能影响施用堆肥对土壤性质的可能影响 土壤性质土壤性质类别 变化化 化学性化学性质 有机
11、有机质含量含量N N、P P、S S含量含量K K、CaCa、MgMg含量含量pHpH值增大增大 不一不一 增大升高增大增大升高增大 微生物学性微生物学性质 细菌群体真菌和放菌群体真菌和放线菌群体自养硝菌群体自养硝化化细菌菌纤维素分解活性素分解活性脲酶酶活性活性 增大增多增多增增大增多增多增强强增增强强 污染物染物 重金属重金属总量可浸提重金属量重金属量可浸提重金属量重金属的生物有效性的生物有效性难降解有机降解有机污染物含染物含量量 增大增大增大增大增大增大增大增大 瑚缕嘻播射遵茁沏勿种酶蹬烦旬裔淀姐邪仰圣芥易孙虏搂柑菇取惜刚跌氟第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理施用有机肥对土壤
12、理化性质的改变施用有机肥对土壤理化性质的改变 处理处理有机质 容重 总空隙度 持水量 pHpH值 含量/ / 增加/ / 容重/(g/cm/(g/cm3 3) ) 降低/(g/cm/(g/cm3 3) ) 含量/ / 增加/ / 持水量/ / 增加/ / 未用堆肥 2.062.06 1.621.62 35.135.1 14.114.1 5.95.9 用堆肥 4.434.43 115115 1.151.15 4040 57.857.8 6060 23.623.6 6767 7.37.3 施用绿肥对荒漠绿洲地的改良效果施用绿肥对荒漠绿洲地的改良效果 处理 容重/(g/cm/(g/cm3 3) )
13、水稳性团粒/ / 速效氮(mg/kg)(mg/kg) 0.25mm0.25mm 0.25mm0.25mm 亚田凊 1.351.35 6.16.1 93.993.9 100100 对照 1.381.38 4.64.6 95.495.4 6060 前坪破茵扶圭吭寺誊穗逻扦踌筷太云砌仔撼圈该豢豺确攫研浩明且烽皑掸第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 堆肥的作用：堆肥的作用： (2) (2) 肥料养分比较全面，成分比较多样化，其中还含有多种植物生长所必需的微肥料养分比较全面，成分比较多样化，其中还含有多种植物生长所必需的微量元素，满足植物生长对不同养分的需求。量元素，满足植物生长对不同养分
14、的需求。 (3) (3)肥效期较长堆肥属缓效性肥料，堆肥养分的释放缓慢、持久，故肥效期较长，肥效期较长堆肥属缓效性肥料，堆肥养分的释放缓慢、持久，故肥效期较长，有利于满足农作物长时间内对养分的需求，也不会出现施用化肥那样短暂有效或施肥有利于满足农作物长时间内对养分的需求，也不会出现施用化肥那样短暂有效或施肥过头的情况。并且堆肥中氮、钾、铵等都是以阳离子形态存在，由于腐殖质带阴电荷，过头的情况。并且堆肥中氮、钾、铵等都是以阳离子形态存在，由于腐殖质带阴电荷，有吸附阳离子的作用，有助于粘土保住阳离子，既能保住养分提高保肥能力，使粘土有吸附阳离子的作用，有助于粘土保住阳离子，既能保住养分提高保肥能力
15、，使粘土的离子交换容量提高几十倍。的离子交换容量提高几十倍。 (4) (4)微生物的作用强堆肥中含有大量有益微生物，是一种微生物的作用强堆肥中含有大量有益微生物，是一种“生物肥料生物肥料”。施用堆肥。施用堆肥可以增加土壤中微生物的数量，通过微生物的活动改善土壤的结构和性能，微生物分可以增加土壤中微生物的数量，通过微生物的活动改善土壤的结构和性能，微生物分泌的各种有效成分还可直接或间接地被植物吸收而起到有益的作用。泌的各种有效成分还可直接或间接地被植物吸收而起到有益的作用。 (5) (5)腐殖质具有螯合作用，施用堆肥时，一方面由于其中的螯合剂能和铝、铁等金腐殖质具有螯合作用，施用堆肥时，一方面由
16、于其中的螯合剂能和铝、铁等金属结合，使稳定状态变成易分解状态，所以能促进有机物分解，促进氮肥和其它养分属结合，使稳定状态变成易分解状态，所以能促进有机物分解，促进氮肥和其它养分的供应。另一方面对于作物有害的铜、铅、镉等重金属也可与腐殖质反应而降低其危的供应。另一方面对于作物有害的铜、铅、镉等重金属也可与腐殖质反应而降低其危害程度，利于作物生长。但与化肥相比，堆肥的肥效较低，且体积大，运输和施用起害程度，利于作物生长。但与化肥相比，堆肥的肥效较低，且体积大，运输和施用起来不方便。来不方便。 帮肺虐骋佰篇抗侄翻礼呵弹哩昼榜杯傅级尸说尉幂心趴批启思腺摔餐咐冒第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生
17、物处理 堆肥的经济效益：堆肥的经济效益： 堆肥化处理的经济效益主要有两方面，一是对固体废物的消纳作用，二堆肥化处理的经济效益主要有两方面，一是对固体废物的消纳作用，二是作有机肥料和土壤调节剂。前者由于其可以将固体废物直接转化为有机肥是作有机肥料和土壤调节剂。前者由于其可以将固体废物直接转化为有机肥料，还原大自然，它不像填埋处理需要占用大量的土地，也不像焚烧那样产料，还原大自然，它不像填埋处理需要占用大量的土地，也不像焚烧那样产生大量尾气，从资源化的角度，可以说是最理想的处理方法。但是，随着生生大量尾气，从资源化的角度，可以说是最理想的处理方法。但是，随着生活水平的提高和生活方式的多样化，固体废
18、物的成分日趋复杂，要得到理想活水平的提高和生活方式的多样化，固体废物的成分日趋复杂，要得到理想的堆肥化产品，除了需要传统的发酵过程外，必须设置复杂的分选、破碎过的堆肥化产品，除了需要传统的发酵过程外，必须设置复杂的分选、破碎过程，从而大大增加了堆肥化处理的费用。同时，由于固体废物中大量杂质和程，从而大大增加了堆肥化处理的费用。同时，由于固体废物中大量杂质和有毒有害化学物质的混入，从而使得堆肥化产品作为肥料或土壤改良剂的价有毒有害化学物质的混入，从而使得堆肥化产品作为肥料或土壤改良剂的价值大大降低，不妥当的处理还可能带来对土壤的污染和对农作物的危害。值大大降低，不妥当的处理还可能带来对土壤的污染
19、和对农作物的危害。鞘影真僻敛雏孕溅跑抚划瞒铃跑驳叭芯材媚快肯挛凤时烃兆瞪由做痛拂暗第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 堆肥原料：堆肥原料： 随着人类生活水平的日益提高，相应产生越来越多的固体废弃物，在这随着人类生活水平的日益提高，相应产生越来越多的固体废弃物，在这些固体废弃物中，有相当大一部分是有机废物，特别是农牧渔业及其产品加些固体废弃物中，有相当大一部分是有机废物，特别是农牧渔业及其产品加工产生的废弃物；生活用品废弃物，如废纸张、废布、废塑料袋等等生活垃工产生的废弃物；生活用品废弃物，如废纸张、废布、废塑料袋等等生活垃圾；人、畜、禽粪便；污水处理厂产生的有机废物污泥等，含有大
20、量的有机圾；人、畜、禽粪便；污水处理厂产生的有机废物污泥等，含有大量的有机成分。有机废物进入环境，由于其中夹带大量病菌，会传染疾病；产生含高成分。有机废物进入环境，由于其中夹带大量病菌，会传染疾病；产生含高浓度有机物的渗滤液，严重污染地下水和地表水；如堆积量过大，会因缺氧浓度有机物的渗滤液，严重污染地下水和地表水；如堆积量过大，会因缺氧产生大量沼气，聚积而出，遇明火发生爆炸，引起火灾，造成人身伤亡。因产生大量沼气，聚积而出，遇明火发生爆炸，引起火灾，造成人身伤亡。因此，如何处理这部分有机废物，加速有机物质的稳定，使有机废物无害化，此，如何处理这部分有机废物，加速有机物质的稳定，使有机废物无害化
21、，是必须解决的环境问题。是必须解决的环境问题。 生活垃圾、有机污泥、人畜粪便、农林废物。生活垃圾、有机污泥、人畜粪便、农林废物。粪蒂龙瓢蛊岁它唾裁炸簧慌鳞恳刹韧枚家帅顽黎芥酮廷弓额昨砧胯额皮摩第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理异化作用异化作用同化作用同化作用细胞物质细胞物质 ( (微生物繁殖微生物繁殖) )COCO2 2,H,H2 2O,NHO,NH3 3,PO,PO4 43-3-, O, O4 42-2- 能量能量堆堆肥肥有有机机物物( (含含C C，H H，O O，N N，P P，S S，Cl)Cl)、氧和微生物氧和微生物 转入环境转入环境释释放放、转转化化为热为热+ +好好
22、氧氧堆堆肥肥基基本本原原理理 好氧微生物在于空气充分接触的条件下，使堆肥原料中的有机物发生一系列放热反应，最终使有机物转化为简单而稳定的腐殖质的过程。洗惶食札杀室秤衫幽谎半米荚跌遇纺够衷泻兢副讽呵蜀答毡汀炳蹄冬猖虫第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理好好氧氧堆堆肥肥过过程程 适应新环境适应新环境适应新环境适应新环境（驯化阶段）（驯化阶段）（驯化阶段）（驯化阶段） 嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类增多
23、，温度淀粉、糖类增多，温度淀粉、糖类增多，温度淀粉、糖类增多，温度 4545（产热阶段）（产热阶段）（产热阶段）（产热阶段） 嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度素、蛋白质，温度素、蛋白质，温度素、蛋白质，温度 45704570 嗜温性微生物、多为难分解物质，嗜温性微生物、多为难分解物质，嗜温性微生物、多为难分解物质，嗜温性微生物、多为难分解物质， 温度温度温度温度 缀混签嫩惫拣揉减踊啸郑煞狐血捶值呈腰打唬季低滩郡抗
24、闺筏嘻丧炮喝碾第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理影影响响因因素素 及及工工艺艺 堆肥化效果堆肥化效果 供氧量由化学式计算供氧量由化学式计算 C/N（9-12）和）和C/P（75-150） pH7.5-8.5 主发酵主发酵发酵仓或发酵仓或露天堆积，露天堆积，强制或翻强制或翻堆搅拌供堆搅拌供氧主发酵氧主发酵期期412d 前处理前处理12后发酵后发酵进一步分进一步分解难分解解难分解有机物，有机物，条堆或静条堆或静态堆肥，态堆肥，2030d 3贮存贮存 夏冬需贮存，夏冬需贮存，容纳容纳6个月的个月的贮存设备；干贮存设备；干燥透气燥透气 6后处理后处理含水率含水率50-60% 温度和有机物
25、含量温度和有机物含量 55-60，20-80% 颗粒度颗粒度2-60mm 分选、破分选、破碎、筛分、碎、筛分、混合、养混合、养分及水分分及水分调节调节 脱臭脱臭产生氨、硫化氢、产生氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类甲基硫醇、胺类等。化学除臭剂；等。化学除臭剂；碱、水溶液过滤；碱、水溶液过滤；熟堆肥熟堆肥、沸石等、沸石等吸吸 附剂吸附附剂吸附 5分选设备分选设备去除塑料、去除塑料、玻璃金属、玻璃金属、小石块；小石块；加入加入N、P、K制复肥制复肥 4绩伟蚜巍伴娃野脓请甜装饱蓑建歼熙新粉赖筏枚锨极澄耐巴踢檄变谬搬死第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理表表 常见有机废物的常见有机废物的C/NC/
26、N比比 物物 质质 C/N C/N比比 物 质 C/N C/N比 稻草、麦杆 70 70100 100 猪粪 7 715 15 木 屑 200 2001700 1700 鸡粪 5 510 10 稻 壳 70 70100 100 污泥 6 612 12 树 皮 100 100350 350 杂草 12 1219 19 牛 粪 8 826 26 厨余 20 2025 25 水果废物 34.8 34.8 活性污泥 6.3 6.3 表表 不同不同C/NC/N的堆肥化情况的堆肥化情况 C/NC/N 201201 （25255050）11 781781 8080 所需所需时间/d/d 9 91212 10
27、101919 2121 邦蜒昨拭沁借扣妥橡岂杉樊匹柒偷膘盘劳褐秘修婴激稳遵钒达算赦柱禁赡第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理表表 堆肥工艺各工序的功能堆肥工艺各工序的功能 前前处理工序理工序 发酵工序酵工序 后后处理工序理工序 选料：控制垃圾投入量和投入比例 分选：废品回收，去除部分非堆肥物质和有害产品 破碎：将选出的大块可堆肥物破碎为适合堆肥的程度 混合：调整垃圾水分、碳氮比至一定值 一次发酵：进行最初的微生物分解，系高温发酵，是实现垃圾无害化的阶段 二次发酵：进行无害化处理后的垃圾进一步腐熟，使之成为熟堆肥 筛分：去除影响堆肥物使用的大颗粒物质 重力分选：去除堆肥中的硬质杂物以
28、提高堆肥质量 专用肥配制：添加无机肥料，使之成为复合肥料 稍各腹即军饼蜡岩化田榜虽吴阎日厚毙块酗蜂渠挟香晃疑什闺娟倚兑梨庆第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理堆堆肥肥化化设设备备堆肥化设备堆肥化设备 破碎设备破碎设备 冲击磨、破碎机等冲击磨、破碎机等 混合设备混合设备 搅拌机、装载机等搅拌机、装载机等 输送设备输送设备 带式、刮板输送机等带式、刮板输送机等 分离设备分离设备 筛子筛子 斗式装载机或推土机、垮式斗式装载机或推土机、垮式翻堆机、侧式翻堆机翻堆机、侧式翻堆机 应堆肥产品质量高、操应堆肥产品质量高、操 作员少、臭味控制有效、作员少、臭味控制有效、 空间限制少、空间限制少、
29、环境影响小等优环境影响小等优 点。垂直、倾斜及水平固体流点。垂直、倾斜及水平固体流 生物过滤器：熟化的堆生物过滤器：熟化的堆 肥、树皮、木片、粒状的肥、树皮、木片、粒状的 泥炭等，负荷为泥炭等，负荷为80120 m3m-3h-1)，出气温度维持在，出气温度维持在2040； 物料处理设备物料处理设备 翻堆设备翻堆设备 反应器堆肥系统反应器堆肥系统 除臭设备除臭设备 滩主围烫筑梗庇驭懒滩驭榷帝跃诉拣愧磊湍挽坛垢评涂仟掸逼舆清檄杜霞第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理技技术 分离物料 技技术 分离物料 筛分分 大：塑料膜、大纸张、硬纸板、其他杂物 中：可回收物品、大部分有机废物、其他杂物
30、 小：有机废物、金属碎片、其他杂物 风选 轻物料：纸、塑料 重物：金属、玻璃、有机废物 人工分人工分选 可回收物品、惰性废物和化学废物 湿湿选 漂浮物：有机废物、其他杂物 沉淀物：金属、玻璃、砂石、其他杂物 磁分磁分选 铁 涡流分流分选 有色金属 冲冲击分分选 轻物料：塑料、未分解的纸张中等 重量物料； 堆肥重物料：金属、玻璃、砂石、其他杂物 表表 用于城市固体废物堆肥系统的分离技术用于城市固体废物堆肥系统的分离技术 伺趣淳迹弱裸蚜遂幼妥哦玄磋埃琴衫砾瓢题负溪庐詹讯秉关食翁芹粤患痢第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 表表 不同翻堆设备的优缺点不同翻堆设备的优缺点 项目目 斗式装斗
31、式装载机或推土机机或推土机 垮式翻堆机式翻堆机 侧式翻堆机式翻堆机 优点点 便宜，操作简单 条垛间距小，堆肥占地面积小 堆肥彻底，堆料混合均匀；条垛大小不受限制 缺点缺点 堆料易压实；堆料混合不均匀；条垛间距应10m10m，可利用的堆肥场地小 条垛大小受到严重限制，处理的物料少 易损坏，翻堆能力小 含惑涎巢咎仙芜缠针周茎舜藩迁向淄怂禹愈劣姚共揽索讫老茧傻俩蒜闸牢第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理控制臭味措施：控制臭味措施： 1.1.堆肥堆肥过过程控制程控制 2. 2.调查调查可能的臭味来源可能的臭味来源 3. 3.建立臭味收集系建立臭味收集系统统 4. 4.建立臭味建立臭味处处理
32、系理系统统 5. 5.控制残留臭味的有效控制残留臭味的有效扩扩散散 堆肥堆肥过过程控制是减少臭味程控制是减少臭味产产生的关生的关键键因素，但因素，但不不能完全有效地控制臭味。能完全有效地控制臭味。眉涂细秉臼谓邢序肋碾挛肤羞倦虹锐涉太敲悼帐刁绷岿活还泌炳打墨腋藤第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理腐腐熟熟度度评评价价指指标标 化学指标化学指标pH/COD/BOD/VS/碳氮比碳氮比/氮氮化物化物/腐殖酸腐殖酸工艺指标工艺指标温度温度耗氧速率耗氧速率400 mg/(kgh) 堆肥腐熟度评价堆肥腐熟度评价指标指标 物理学指标物理学指标气味气味/粒度粒度/色度色度 生物学指标生物学指标呼吸
33、作用呼吸作用/生物活生物活性性/发芽指数发芽指数 腐熟度：腐熟度：堆肥中的有机质经过矿化、腐殖化过程最后达到稳定的程度。堆肥中的有机质经过矿化、腐殖化过程最后达到稳定的程度。氧狮厢互懦尧浇烟荷氖铝兢蹄颁癣箩驮箔司蒂欧徒危熟唉焉凸低袍京酥沸第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理堆肥化产品的质量要求和标准堆肥化产品的质量要求和标准杂质杂质粒度粒度/mm蛔虫卵死亡率蛔虫卵死亡率大肠杆菌大肠杆菌有机质有机质总氮总氮温度温度3%1295-100%10-1-10-210%0.5%550C总钾总钾Hg/(mg/kg)Cb/(mg/kg)Cr/(mg/kg)Pb/(mg/kg)As/(mg/kg)总
34、磷总磷1.0% 53300100300.3% 捅混轰晰祸远圈会渤屉盯胀乐千咋渣钡谱婉偶霍叼决彝结毕仪藉轨酷粹胺第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理厌氧消化厌氧消化: 也称厌氧发酵，指在厌氧状态下也称厌氧发酵，指在厌氧状态下利用微生物使固体废物中有机物转变为利用微生物使固体废物中有机物转变为CH4和和CO2的过程的过程 第二节第二节 厌氧消化处理厌氧消化处理 佐菲你粘是幕要葱态秃叭窜宇靳买坟遇亚烫周惋阉驭耶唆帧宙钢言泥尽碗第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理废物在厌氧的条件下通过微生物的代谢活动废物在厌氧的条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷（而被稳定化，同
35、时伴有甲烷（CHCH4 4）和二氧化碳）和二氧化碳（COCO2 2）的产生。）的产生。 厌氧消化处理是一种在厌氧状态下利用微生厌氧消化处理是一种在厌氧状态下利用微生物使垃圾中的有机物快速转化为甲烷和二氧化碳物使垃圾中的有机物快速转化为甲烷和二氧化碳的厌氧消化技术，它可以去除废物中的厌氧消化技术，它可以去除废物中30305050的有机物并使之稳定化。的有机物并使之稳定化。 厌氧发酵是实现有机固体废物无害化、资源厌氧发酵是实现有机固体废物无害化、资源化的一种有效方法。化的一种有效方法。 概概念念厌厌氧氧发发酵酵滚葵广细氮挪寝皖殖鹤颖券嘶潜旨烘偿哈术狱村因福装朽瘫童鹰环狐蹿火第五章固体废物的生物处理
36、第五章固体废物的生物处理厌氧发酵历史：厌氧发酵历史：16301630年，欧洲海尔曼发现有机物腐烂过程中产生的一种可燃气体年，欧洲海尔曼发现有机物腐烂过程中产生的一种可燃气体-沼气。沼气。 18961896年，英国小城年，英国小城ExeterExeter以污泥为原料建立厌氧消化池，沼气用于街道照明。以污泥为原料建立厌氧消化池，沼气用于街道照明。 1919世纪世纪8080年代，中国广东沿海出现简易沼气发酵池，年代，中国广东沿海出现简易沼气发酵池，1919世纪末出现瓦斯库。世纪末出现瓦斯库。 2020世纪初，中国台湾罗国瑞从事天然瓦斯研究，于世纪初，中国台湾罗国瑞从事天然瓦斯研究，于19201920
37、年建年建8m8m3 3小型沼气池。小型沼气池。 2020世纪世纪5050年代年代, ,中国推广沼气，有机废料厌氧消化产沼气有较大发展是进中国推广沼气，有机废料厌氧消化产沼气有较大发展是进2020多年的多年的事情。事情。 7070年代末、年代末、8080年代初，中国农村沼气建设迅速发展。年代初，中国农村沼气建设迅速发展。19961996年底，全国建池农户年底，全国建池农户600600万户以上，建成大中型沼气池万户以上，建成大中型沼气池460460多座。仅大中型沼气池年处理有机废物达多座。仅大中型沼气池年处理有机废物达30003000万万吨左右。吨左右。 19801980年，欧共体委员会曾经预测，
38、欧洲年，欧共体委员会曾经预测，欧洲10% -15%10% -15%的能源将由新的替代能源产品提的能源将由新的替代能源产品提供，使得厌氧消化技术的研究重新受到人们的注目。供，使得厌氧消化技术的研究重新受到人们的注目。央骋伶锭蓟冒肩者磺净仟柞侗巳洒蚁立比仗通能宜随驮毁虽骸哄袭扛辩聊第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理厌氧消化技术特点：厌氧消化技术特点：过程可控制、降解快、生产过程全封闭；过程可控制、降解快、生产过程全封闭； 能源化效果好，可以将潜在于废弃有机物中的低品位生物能转化为可能源化效果好，可以将潜在于废弃有机物中的低品位生物能转化为可以直接利用的高品位沼气；以直接利用的高品位沼
39、气； 易操作，与好氧处理相比厌氧消化吸收不需要通风动力，设施简单，易操作，与好氧处理相比厌氧消化吸收不需要通风动力，设施简单，运行成本低，属于节能型处理方法；运行成本低，属于节能型处理方法； 产物可再利用，适于处理高浓度有机废水和废物，经厌氧消化后的废产物可再利用，适于处理高浓度有机废水和废物，经厌氧消化后的废物基本得到稳定，可以作农肥、饲料或堆肥化原料；物基本得到稳定，可以作农肥、饲料或堆肥化原料； 厌氧微生物的生长速度慢，常规方法的处理效率低，设备体积大；厌氧微生物的生长速度慢，常规方法的处理效率低，设备体积大； 厌氧过程中会产生厌氧过程中会产生H H2 2S S等恶臭气体；等恶臭气体；
40、可杀死传染性病原菌，有利于防疫可杀死传染性病原菌，有利于防疫 。笼探桃皖屎晰乖喝廉耽弓股尉呻诚辫废扳叭验荫昌菇姆饮絮壬到图婆峪桶第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理发酵原料发酵原料 生活垃圾、有机污泥、人畜粪便、农林废物。生活垃圾、有机污泥、人畜粪便、农林废物。 1 1 常常见发见发酵原料的理酵原料的理论产论产气量气量 甲烷产气量为：甲烷产气量为： E=0.37A+0.49B+1.04C E=0.37A+0.49B+1.04C 式中式中E:E:每克发酵原料的理论产甲烷量，每克发酵原料的理论产甲烷量，L; L; A A、B B、C C：分别为每克发酵原料中碳水化合物、蛋白质、脂：分别
41、为每克发酵原料中碳水化合物、蛋白质、脂肪类化合物的重量肪类化合物的重量g g。 二氧化碳理论产量为：二氧化碳理论产量为： D=0.37A+0.49B+0.36C D=0.37A+0.49B+0.36C埂捂抛溃悸的哺诽信袁谁电句斟姨淫歹头蔫碳脐枪昏瓜穿菩摆陋尧宽舌讹第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理常见沼气发酵原料的组分和理论产气量常见沼气发酵原料的组分和理论产气量么罕涅榨受契朋仑檬汝用招淋啃旷鼠设惜忙桩堆涯敝泣烹匠材宅昏万粕书第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理2 原料的产气率和甲烷含量原料的产气率和甲烷含量 沼气发酵原料产生率指单位重量的原料在发酵原料过程中产沼气发
42、酵原料产生率指单位重量的原料在发酵原料过程中产生的沼气量。通常用原料所含总固体的量作原料单位表示的产气生的沼气量。通常用原料所含总固体的量作原料单位表示的产气量。量。 3 原料的总固体百分含量和总固体量原料的总固体百分含量和总固体量 MTS=W2/W1100% WTS=WMTS MTS：发酵原料总固体百分含量；：发酵原料总固体百分含量；W1：发酵原料样品重量；：发酵原料样品重量；W2：样品在：样品在105020条件下烘干衡重量；条件下烘干衡重量；W：发酵原料重量；：发酵原料重量；WTS：发酵原料所含总固体量。：发酵原料所含总固体量。走宏雌成峦饶旁埋睬重铺泄修襄棘清薛懒缄耶缩妥沃清俭挟篓费印质让
43、蠢第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理4 4 原料的碳氮比原料的碳氮比 1）混合原料碳氮比的计算）混合原料碳氮比的计算 2）发酵料浆的配制）发酵料浆的配制郁盘但苹彭余谭姆钵辽妓洪音录腥爬锨舔杯遣佳绒费陷逆坑蔗吧设裙晒卢第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理常用发酵原料的产沼气率常用发酵原料的产沼气率赫跃跑辐梅挫掩橇筹惜薄扩炕辜趴纽蔽寇任打扑扁谴洽饭俄闷澈鹅苑眶堪第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理常用发酵原料的碳氮比常用发酵原料的碳氮比衰温郭腾眺淖帚牟潭春跺禽阔庙乞逻搀耙碌味旁痴酉妓讳虐犀胞芦汁脉瘪第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理厌厌氧氧消消化
44、化原原理理 堆肥有机堆肥有机物微生物物微生物 有机酸，醇类，有机酸，醇类，O2，NH3，H2S等，能量，等，能量，微生物微生物 细胞物质细胞物质 CO2，CH4等，等，能量能量 细胞物质细胞物质 榴抹她臀麦挖桑析希鸟浇峪鹰擦狠污姆矗侄尉爪条科际渐绞坎女渍忿云疙第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理厌厌氧氧消消化化原原理理 细胞物质细胞物质(微生物繁殖微生物繁殖) 有有 机机 酸酸 、 醇醇 类类 、CO2、H2S、NH3、能量能量 堆堆 肥肥 有有 机机物物(C、N、O、H、P、S等等) 细胞物质细胞物质 CO2、CH4等，能量等，能量 酸性发酵阶段酸性发酵阶段 碱性发酵阶段碱性发酵
45、阶段 两段理论两段理论传称早罩捍液驱仆疼暗季箍帖迸豹控氧虾槛刨撮凡脊掐变战俊撵娱所陶虐第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理厌氧消化的厌氧消化的影响因素影响因素 添加物和抑制物添加物和抑制物KNaMgZnP等等促进，蛋白质尿促进，蛋白质尿酸酸CuCrNiSn等等抑制抑制 厌氧条件厌氧条件氧氧化还原电位化还原电位-300mv 接种物接种物5% 温度温度40-65 原料配比原料配比C:N=(20-30):1 搅拌搅拌 pH6.5-7.5 其它因素其它因素 谢玲富鹅城从单八昆骄珐凤魁坑关釉耿兢羊翔片庚欲曙味呸傅揍迟欢榆葡第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理厌厌氧氧消消化化工工艺
46、艺 根据消化温度划分工艺类型根据消化温度划分工艺类型 高温消化工艺高温消化工艺 自然温度消化工艺自然温度消化工艺 最佳温度范围是最佳温度范围是4755 ，此时有机物分解旺盛，此时有机物分解旺盛，消化快，物料在厌氧池内消化快，物料在厌氧池内停留时间短，非常适用于停留时间短，非常适用于城市垃圾、粪便和有机污城市垃圾、粪便和有机污泥的处理泥的处理 培养高温消化菌、维持培养高温消化菌、维持高温、投料和排料、搅拌高温、投料和排料、搅拌消化物料消化物料 目前我国农村都采用这目前我国农村都采用这 种消化类型。这种工艺种消化类型。这种工艺的消化池结构简单、成的消化池结构简单、成本低廉、施工容易、便本低廉、施工
47、容易、便于推广，但受季节影响于推广，但受季节影响明显明显 消化周期须视季节和地消化周期须视季节和地区的不同加以控制区的不同加以控制 恼辑它捎贺违哟丈颊稀卜舰陛侄浦吟其美室店叁扣蛮洋黍粤颜梁讣触捌肘第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理图图 自然温度半批量投料沼气发酵工艺流程自然温度半批量投料沼气发酵工艺流程 加活性污泥加活性污泥 定期出料定期出料 送农田送农田 原料选择原料选择 原料预处理原料预处理 配料配料 入池发酵产气入池发酵产气 大出料大出料 定期加料定期加料 惋冒唾坞馈喀唁农楔沏恃场淮疵廓未扁榆锣郸倡震杜老廷国迅钡瓮右闷揪第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理厌厌氧
48、氧消消化化工工艺艺 根据投料运转方式划分工艺类型根据投料运转方式划分工艺类型 连续消化工艺连续消化工艺 半连续消化工艺半连续消化工艺 两步消化工艺两步消化工艺 投料启动后，经一段投料启动后，经一段时间的消化产气，连时间的消化产气，连续定量的添加消化原续定量的添加消化原料和排出旧料；其消料和排出旧料；其消化时间能够长期连续化时间能够长期连续进行。工艺易于控制，进行。工艺易于控制，能保持稳定的有机物能保持稳定的有机物消化速率和产气率，消化速率和产气率，但该工艺要求较低的但该工艺要求较低的原料固形物浓度原料固形物浓度 启动时一次性投入较多启动时一次性投入较多的消化原料，当产气量的消化原料，当产气量趋
49、于下降时，开始定期趋于下降时，开始定期添加新料和排出旧料，添加新料和排出旧料，以维持比较稳定的产气以维持比较稳定的产气率。率。 农村较适用农村较适用 两个反应器；根据两个反应器；根据两段理论设计两段理论设计 共隘仰涩招日嵌氧馅惹翼娟枢引汹柒哇赛竞曙揩袄晌梢三腕消辽懈茂鞭季第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理厌厌氧氧消消化化工工艺艺 回流搅拌回流搅拌 厌氧消化反应池厌氧消化反应池 沉淀池沉淀池 贮气柜贮气柜 备料池备料池 有机固有机固 体废物体废物 回流备料回流备料 肥料肥料 用户用户 池底污泥或消化料液池底污泥或消化料液 消化产气消化产气 加水封池加水封池 入池堆沤入池堆沤 大换料
50、大换料 拌料接种拌料接种 备料备料 肥料肥料 定期或不定期出料定期或不定期出料 定期或不定期加料定期或不定期加料 活性污泥或活性污泥或 其他接种物其他接种物 连续消化工艺连续消化工艺连续消化工艺连续消化工艺 半连续消化工艺半连续消化工艺半连续消化工艺半连续消化工艺 征宣润叛针辨悉挡绷卷俞躁侗东涎襄镶夸枢早碌正浙申唇粹恍粮驻鲜倘蜕第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理消化器消化器 红泥塑料沼气池：红泥塑料沼气池：红泥塑料沼气池：红泥塑料沼气池： 批量进料批量进料批量进料批量进料 半塑式沼气池半塑式沼气池半塑式沼气池半塑式沼气池/ /二块模式全塑沼气二块模式全塑沼气二块模式全塑沼气二块模
51、式全塑沼气池池池池/ /袋式全塑沼气池袋式全塑沼气池袋式全塑沼气池袋式全塑沼气池/ /干湿交替消化沼干湿交替消化沼干湿交替消化沼干湿交替消化沼 气池气池气池气池 水压式消化池水压式消化池水压式消化池水压式消化池 水压式沼气池具有结构简单、造价低、水压式沼气池具有结构简单、造价低、水压式沼气池具有结构简单、造价低、水压式沼气池具有结构简单、造价低、施工方便；但由于温度不稳定，产气施工方便；但由于温度不稳定，产气施工方便；但由于温度不稳定，产气施工方便；但由于温度不稳定，产气量不稳定，因此原料的利用率低。量不稳定，因此原料的利用率低。量不稳定，因此原料的利用率低。量不稳定，因此原料的利用率低。 长
52、方形甲烷消化池长方形甲烷消化池长方形甲烷消化池长方形甲烷消化池 准知扇拿邻巨硒淹拍拔廓粱寒誊犹堡孟棕斡滇湘横店莽肪粤栏滨疫严条命第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理q水压式沼气池水压式沼气池 强逗盏獭箍剔焰低兽林凄榷漏惟塑罪杭错却袋酋穿拍箔拿靴脉丽贴旭论假第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理q长方形甲烷消化池长方形甲烷消化池 筋烙煽宜磐洲朴栓佰评续亮映脆抗狞切弯仔贸呐凝甄奖烘佯颤星喀适覆埠第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理q红泥塑料消化池红泥塑料消化池 帧钵消聪的讶朗拉银赁赁咱汤谨谣捉挤谤斯炕闪提的柞室腔纹丫乘舅刹权第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的
53、生物处理啃嘲捞临女皑斩驴侥毫免器裤曳御仕梯卉活挪滁哇胯抉抓垂院倾毡武瘸藤第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 水压式消化池设计水压式消化池设计 1 1 设计参数设计参数 （1 1）气压）气压7480Pa7480Pa（80cm80cm水柱）为宜；水柱）为宜； （2 2）池容产气率：指每立方米发酵池容积）池容产气率：指每立方米发酵池容积1 1昼夜的产气量，单位为昼夜的产气量，单位为m m3 3沼气沼气/ /（m m3 3池容池容.d .d ）。通常采用的池容产气率有）。通常采用的池容产气率有0.150.15、0.200.20、0.250.25和和0.300.30几种。几种。 （3 3）
54、贮气量：指气箱内的最大沼气贮存量。以）贮气量：指气箱内的最大沼气贮存量。以1212小时产气量为宜。小时产气量为宜。 （4 4）池容：指发酵间的容积。农村常用的容积有）池容：指发酵间的容积。农村常用的容积有4 4、6 6、8 8、1010立方米等。立方米等。 （5 5）投料率：指最大限度投入的料液所占发酵间容积的百分比，一般在）投料率：指最大限度投入的料液所占发酵间容积的百分比，一般在85-95%85-95%。弥炯诊毖舀盒柱跑浸吼哑潘弊双岔囚涵奠括援柏鲤癌廷森扣镇惟宾孤调楼第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理2 2 发酵间的设计发酵间的设计 （1 1）确定池容）确定池容池容池容用气水
55、平用气水平家庭人口数家庭人口数预计池容池产气率预计池容池产气率（2）确定贮气量确定贮气量贮气量池容产气率贮气量池容产气率池容池容1/21/2拿鬼绣垢超懈邹龙燕明龙张兢蜗言砖德睫养铬袁彭毖戳眉奶劣仍礼灵宙酪第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 （3 3）计算圆筒形发酵间容积：圆筒形发酵间由池盖、池身、）计算圆筒形发酵间容积：圆筒形发酵间由池盖、池身、池底组成。池底组成。式中：式中：V1V1、V2V2、V3-V3-分别为池盖容积、池底容积、池身容积；分别为池盖容积、池底容积、池身容积； f1 f1，f2-f2-分别为池盖矢高、池底矢高；分别为池盖矢高、池底矢高；靛窜娟傣伦敖拉今杖坝币守
56、碗过蒙瞻挞丝客走粉醉啪祷淖言挑觅灿诱片昆第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 R- R-池体内径；池体内径； H- H-池身高度；池身高度； 一般认为一般认为f f1 1/D=1/5;f/D=1/5;f2 2/D=1/8;H=D/2.5/D=1/8;H=D/2.5时，沼气池的尺寸时，沼气池的尺寸比较合理。比较合理。绅桥立绿谰角澎采戍脉桥马末厚鞘胆跟膏替研茨灯农补盟于市鹿筷颐乌狱第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理（4 4）确定进出料管安装位置：）确定进出料管安装位置： 水压式沼气池进出料管的水平位置，一般都确定在发酵间直径的两端。水压式沼气池进出料管的水平位置，一般都确
57、定在发酵间直径的两端。进出料管的垂直位置一般都确定在发酵间的最低设计液面高度处。进出料管的垂直位置一般都确定在发酵间的最低设计液面高度处。 计算死气箱拱的矢高计算死气箱拱的矢高 f f死死=h1+h2+h3 =h1+h2+h3 式中：式中：h1-h1-池盖拱顶点到活动盖下缘平面的距离，对池盖拱顶点到活动盖下缘平面的距离，对6565厘米直径的活动盖，厘米直径的活动盖，该值在该值在10-1510-15厘米之间；厘米之间； h2- h2-导气管下露出长度，取导气管下露出长度，取3-53-5厘米；厘米； h3- h3-导气管下口到导气管下口到O-OO-O液面距离，一般取液面距离，一般取20-3020-
58、30厘米。厘米。豆肛悄迢贷洗亥荷褒凯庞棱铭圾彝托寞够游霜妄拟谈傲氖疥圭淋蜒耻畴避第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 计算死气箱容积计算死气箱容积 V V死死= =ff2 2死死(r(r1 1+f+f死死/3) /3) V V死死、f f死死、 r r1 1分别为死气箱容积、死气箱矢高、池盖曲率半分别为死气箱容积、死气箱矢高、池盖曲率半径。径。 计算投料率计算投料率 投料率投料率= =（V- VV- V死死）/V/V100% 100% V V、 V V死死-分别为沼气池容积和死气箱容积。分别为沼气池容积和死气箱容积。 够酞妖庞蓟空卞锥柱郎碟昏特聊骏谤镇律捧囊与蛮倔谦硼水沮暮谤糠疟豆
59、第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 计算最大贮气量计算最大贮气量 V V贮贮= =池容池容池容产气率池容产气率/2 /2 计算气箱总容积计算气箱总容积 V V气气=V=V死死+ V+ V贮贮 计算池盖容积计算池盖容积 V1= V1=f1(3Rf1(3R2 2+f1+f12 2)/6 )/6 V1 V1、f1f1、R R分别为池盖容积、池盖矢高和池体内径。分别为池盖容积、池盖矢高和池体内径。 核缺河甩刘爬美里拙延抉评境邻幕揍纱术喝瑶钝涛舶线旁沟桔忧雍效穿暖第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 计算发酵间的最低液面位计算发酵间的最低液面位A-A A-A 对一般沼气池来说，
60、对一般沼气池来说，V V气气均大于均大于V1V1，也就是说，也就是说，A-AA-A液面位置液面位置在圆筒形池身范围内。要确定进、出料管的安装位置，应首先算在圆筒形池身范围内。要确定进、出料管的安装位置，应首先算出气箱在圆筒形池身部分的容积出气箱在圆筒形池身部分的容积 V V筒筒= V= V气气- V1 - V1 V V筒筒= =RR2 2h h筒筒 由此可求出圆筒形池身内气箱部分的高度。由此可求出圆筒形池身内气箱部分的高度。A-AA-A液面位在池盖液面位在池盖与池身交接平面以下与池身交接平面以下h h筒筒的位置上。的位置上。 皂嘶市浦灭挎旦撼篱阐辫浚几剥汝缨持乒滦祝总拖汞弘摆世白疮吝秩米帚第五
61、章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 3 3 水压间的设计水压间的设计 水压间的设计包括确定以下三个尺寸：水压间的设计包括确定以下三个尺寸： 1 1）水压间的地面标高：此标高应确定在发酵间初始工作状）水压间的地面标高：此标高应确定在发酵间初始工作状态时的液面位置态时的液面位置O-OO-O水平；水平； 2 2）水压间的高度（）水压间的高度（H H）：此高度应等于发酵间最大液面下）：此高度应等于发酵间最大液面下降值（降值（H1H1）与水压间液面最大上升值（）与水压间液面最大上升值（H2H2）之和，即）之和，即H= H1+ H= H1+ H2H2； 3 3）水压间容积：此容积等于池内最大贮气
62、量。）水压间容积：此容积等于池内最大贮气量。志首拧亡膝茁滨席状住丛蚕虑鸯抛牌蹋坯免骸渔汽擎匆宇梁曲瞧喊船而砍第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理概念概念微生物浸出微生物浸出: 利用微生物新陈代谢过程或代利用微生物新陈代谢过程或代谢产物将废物中目的元素转变为易溶状谢产物将废物中目的元素转变为易溶状态并得以分离的过程。态并得以分离的过程。第三节第三节 微生物浸出微生物浸出 呢省倔始贮蹬专愉唤糟倒需镰世飘样韭痢倡丁董价谐辣浩羊班补硝贫妇天第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理微微 生生 物物 浸浸 出出 史史 1887年年 发现发现 1922年年 浸出浸出ZnS 1947年年
63、发现发现 Thiolacillus Ferrooniclans 1954年年 高效高效 1958年年 专利申请专利申请 1234520402040年工业应用历史年工业应用历史年工业应用历史年工业应用历史 贫矿、尾矿废渣贫矿、尾矿废渣贫矿、尾矿废渣贫矿、尾矿废渣 CuCu、U U、ZnZn、MnMn、AsAs、NiNi、CoCo、MoMo等等等等 挡避婶杀调泞詹址涛舶箭锗疾共霹像姥蜜蛾拍无桐丹假湛逆赫卯郝妓仕刹第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理浸浸矿矿微微生生物物 菌种菌种 主要生理特性主要生理特性 最佳最佳pH 氧化铁硫杆菌氧化铁硫杆菌 Fe2+ Fe3+、 S2O32 - SO
64、42- 2.55.3 氧化铁杆菌氧化铁杆菌 Fe2+ Fe3+ 3.5 氧化硫铁杆菌氧化硫铁杆菌 S SO42-、 Fe2+ Fe3+ 2.8 氧化硫杆菌氧化硫杆菌 S SO42-、 S2O32 - SO42- 2.03.5 聚生硫杆菌聚生硫杆菌 S SO42-、 H2S SO42- 2.04.0 均为硫杆菌属，都属于化能自养菌，能在较高温度和较强酸性环境中生长。滇巧丝躇轴肋猴藕役沟隶邱傲眷篓探庇痔留咱拐险额忧薛扦盖桐虫懒栈皿第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理浸浸矿矿机机理理 化学化学 反应说反应说 直接直接 作用说作用说 化学反应说认为细化学反应说认为细菌的作用在于生产菌的作用
65、在于生产优良浸出剂优良浸出剂H2SO4和和Fe2（SO4）3，金属，金属的溶解则是纯的化的溶解则是纯的化学反应过程。学反应过程。附着于矿物表面的附着于矿物表面的细菌能通过酶活性细菌能通过酶活性直接催化矿物而使直接催化矿物而使矿物氧化分解，并矿物氧化分解，并从中直接得到能源从中直接得到能源和其他矿物营养元和其他矿物营养元素满足自身生长需素满足自身生长需要。要。砖摄缨腰腾煮氦顺蔓制绵弛向库米庶馋千凡砰冠劫硫靴贝育缉拷埃寓谁铆第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理化学反应说认为细菌的作用在于生产优良的浸出剂H2SO4和Fe2(SO4)3:2S + 3O2 + 2H2O 2H2SO44FeS
66、O4 + 2H2SO4 + O2 2Fe2(SO4)3 + 2H2O金属的溶解浸出是纯化学反应过程：Cu2S + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 + CuSCuS + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 + S氧化硫杆菌氧化铁硫杆菌铡辛淋昂脸扼较恩笨驶酸数幕舶阂唱党适蚕乔港篇匝盅隐琢贸凉筋邪骑蚌第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理直接作用说：细菌通过酶活性直接作用矿物表面使矿物氧化分解：Cu2S + H2SO4 + 5/2O2 2CuSO4 + H2O 细菌揣苇彦以头厂凑病荚己配萨纹捶噬衙绒嘴晤爽瞪啥茨店雾癣腻厩骂渴哨咏第五章固体废物的生物处理第五章
67、固体废物的生物处理细细菌菌浸浸出出工工艺艺 浸出浸出 喷洒法喷洒法 灌溉法灌溉法 垂直管法垂直管法 均匀分布均匀分布 pH2 金属回收金属回收 循环浸出循环浸出 置换置换 电积电积 其它金属其它金属 菌液菌液 再生再生 pH 再生池再生池 冷撂频合也但撑心壕民琼阳恢盔练糜评哑锗赣坡悼雀鸡啊肪储特艺丁丫避第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理细细菌菌浸浸出出影影响响因因素素 微生物因素：微生物因素：菌种、细菌适应性、培养基的成分及氧菌种、细菌适应性、培养基的成分及氧和碳（氮、磷、能源、氧和二氧化碳）、有害组分和和碳（氮、磷、能源、氧和二氧化碳）、有害组分和抑制组分、铁离子等抑制组分、铁
68、离子等 物理因素：物理因素：PHPH值、温度、氧化还原电位等值、温度、氧化还原电位等 工艺技术因素：工艺技术因素：矿石粒度、矿浆浓度等矿石粒度、矿浆浓度等 其他因素：其他因素：表面活性剂、光照、金属离子、渗透压等表面活性剂、光照、金属离子、渗透压等素畦迫磷殆欢恃互豪允膊烙确拿拇谭佳散酥觅瀑副臀粤猾蜗蕾切发悼莹蝉第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理浸浸出出处处理理放放射射性性废废渣渣 利用细菌浸出放射性废渣可以回收核燃料。这些细菌包括：氧化硫杆菌、氧化铁杆菌、氧化铁硫杆菌。浸出过程：2S + 3O2 + 2H2O 2H2SO42FeS2 + 2H2O + 7O2 2FeSO4 + 2
69、H2SO4 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 2Fe2(SO4)3 + 2H2OUO2 + Fe2(SO4)3 UO2SO4 + 2FeSO43U3O8 + 9H2SO4 + 3/2O2 9UO2SO4 + 9H2O氧化硫杆菌氧化硫杆菌氧化铁硫杆菌攻辕庸踞丫铀椎协急称碌雁窄燕帘涛沤粥畦拢围狮态您浮颁总立傅哥泪恨第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理浸浸出出处处理理放放射射性性废废渣渣 绕脏画钦苔逝畦组润氯洱皿淫铝其颧小驴革栓潦谤哎率蛊翟革蜜预欣识剥第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理第四节第四节 其它生物技术其它生物技术 蚯蚯蚓蚓床床技技术术蚯蚓蚯蚓蚯蚓蚯蚓 农林
70、废物、城市生活农林废物、城市生活农林废物、城市生活农林废物、城市生活垃圾、污水厂污泥垃圾、污水厂污泥垃圾、污水厂污泥垃圾、污水厂污泥 蚯蚓粪蚯蚓粪蚯蚓粪蚯蚓粪 微生物微生物微生物微生物 分解、半分解有机质分解、半分解有机质分解、半分解有机质分解、半分解有机质 蚯蚓床蚯蚓床 仑窃晦汝概揍终翼茫疮铅邀酿辣袄莱立蒙脉蹲下斤宴柿贰臆答榔哇笔股悟第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 固体废弃物的蚯蚓分解处理固体废弃物的蚯蚓分解处理是根据蚯蚓在自然生态系统中具有促进有机是根据蚯蚓在自然生态系统中具有促进有机物质分解转化的功能而在垃圾发酵处理的基础上发展起来的一项主要针对农物质分解转化的功能而在
71、垃圾发酵处理的基础上发展起来的一项主要针对农业废弃物、城市有机生活垃圾和污水厂污泥的生物处理技术。由于蚯蚓分布业废弃物、城市有机生活垃圾和污水厂污泥的生物处理技术。由于蚯蚓分布广、适应性强、繁殖快、抗病力强、养殖简单，可以大规模进行饲养与野外广、适应性强、繁殖快、抗病力强、养殖简单，可以大规模进行饲养与野外自然增殖。因此，利用蚯蚓处理固体废弃物是一种投资少，见效快，简单易自然增殖。因此，利用蚯蚓处理固体废弃物是一种投资少，见效快，简单易行且效益高的工艺方法。行且效益高的工艺方法。 蚯蚓处理固体废弃物的过程实际上是蚯蚓和微生物共同处理的过程。二蚯蚓处理固体废弃物的过程实际上是蚯蚓和微生物共同处理
72、的过程。二者构成了以蚯蚓为主导的蚯蚓者构成了以蚯蚓为主导的蚯蚓微生物处理系统。在此系统中，蚯蚓直接吞微生物处理系统。在此系统中，蚯蚓直接吞食垃圾，经消化后，可将垃圾中有机物质转化为可给态物质，这些物质同蚯食垃圾，经消化后，可将垃圾中有机物质转化为可给态物质，这些物质同蚯蚓排出的钙盐与黏液结合即形成蚓粪颗粒，蚓粪颗粒是微生物生长的理想基蚓排出的钙盐与黏液结合即形成蚓粪颗粒，蚓粪颗粒是微生物生长的理想基质。另一方面微生物分解或半分解的有机物质是蚯蚓的优质食物，二者构成质。另一方面微生物分解或半分解的有机物质是蚯蚓的优质食物，二者构成了相互依存的关系，共同促进有机固体废弃物的分解。了相互依存的关系，
73、共同促进有机固体废弃物的分解。蛛机采咀矣镜獭撮法注秒池醛孙鱼矫韧姚骡荤屎呜贸隋墓函伶勘题君脱税第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理蚯蚓的特性：蚯蚓的特性： 蚯蚓是杂食性动物，喜欢吞食腐烂的落叶、枯草、蔬蚯蚓是杂食性动物，喜欢吞食腐烂的落叶、枯草、蔬菜碎屑、作物秸秆、畜禽粪及居民的生活垃圾。蚯蚓消化菜碎屑、作物秸秆、畜禽粪及居民的生活垃圾。蚯蚓消化力极强，它的消化道分泌蛋白酶、脂肪分解酶、纤维素酶、力极强，它的消化道分泌蛋白酶、脂肪分解酶、纤维素酶、甲壳酶、淀粉酶等，除金属、玻璃、塑料、橡胶外，几乎甲壳酶、淀粉酶等，除金属、玻璃、塑料、橡胶外，几乎所有的有机物质都可被它消化。所有的有
74、机物质都可被它消化。 收集垃圾收集垃圾机械分机械分选有机碎有机碎块蚯蚓蚯蚓转化化放置蚯蚓放置蚯蚓筛 选玻玻 璃璃金金 属属塑塑 料料纸 张蚯蚯 蚓蚓蚓蚓 粪待待处理料分堆理料分堆服确郸枷戏镜毕城历桔虏振翅介郊碍秦啃巧撬昼境堪刀腮请阀烃茬堤逃缎第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理蚯蚯蚓蚓床床技技术术垃圾预处理垃圾预处理 垃圾分离垃圾分离 收集堆料、最收集堆料、最终产品处理终产品处理 垃圾堆放垃圾堆放 Successfactors 蚯蚓处理工艺蚯蚓处理工艺 放置蚯蚓放置蚯蚓 添加有益微生添加有益微生物物 料堆状况检查料堆状况检查 苟墒迟悬倔殊彦鸣奴镀檀招悠令画倘瑞之陪怠促辆愧独捍在捐希
75、画漆二朔第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理蚯蚯蚓蚓床床技技术术温度温度 30 湿度湿度60%70% 消化彻底、肥效高消化彻底、肥效高 减容效果好减容效果好 过程安全过程安全 可获大量蚯蚓体可获大量蚯蚓体 蚯蚯蚓蚓特特点点陡除瘟里庄韩宪打躬譬斧别缠移凳熏猿动员气熄傻绵恨扳楼临哎腹诊芒擞第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理1、蚯蚓在垃圾处理中的作用：、蚯蚓在垃圾处理中的作用：蚯蚓对垃圾中的有机物质有选择作用；蚯蚓对垃圾中的有机物质有选择作用；通过沙囊和消化道，蚯蚓具有研磨和破碎有机物质的功通过沙囊和消化道，蚯蚓具有研磨和破碎有机物质的功能；能；垃圾中的有机物通过消化道的作
76、用后，以颗粒状结构排出体垃圾中的有机物通过消化道的作用后，以颗粒状结构排出体外，利于与垃圾中其他物质的分离；外，利于与垃圾中其他物质的分离；蚯蚓活动改善垃圾中的水气循环，同时也使得垃圾和其蚯蚓活动改善垃圾中的水气循环，同时也使得垃圾和其中的微生物得以运动；中的微生物得以运动；蚯蚓本身通过同化和代谢作用使得垃圾中的有机物质逐蚯蚓本身通过同化和代谢作用使得垃圾中的有机物质逐步降解，并释放出可为植物所利用的步降解，并释放出可为植物所利用的N、P、K等营养元素。等营养元素。可以非常方便地对整个垃圾处理过程及其产品进行毒理可以非常方便地对整个垃圾处理过程及其产品进行毒理监察。监察。籍纷铭枝跑画嘛灸顺舅诅
77、丝丢洲哄灵开岳绵法推捻剪敲釉都筛叛麦滥谆许第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理2、农业废弃物的蚯蚓处理技术、农业废弃物的蚯蚓处理技术 (1)农业废弃物的种类及性质农业废弃物的种类及性质 农业废弃物主要是指各种农作物的秸杆、皮壳、藤蔓、牧农业废弃物主要是指各种农作物的秸杆、皮壳、藤蔓、牧草残渣、树叶、花卉残枝、蔬菜瓜果等。农业废弃物均属于碳草残渣、树叶、花卉残枝、蔬菜瓜果等。农业废弃物均属于碳水化合物，其主要成分有纤维素、半纤维素、木质素、戊聚素水化合物，其主要成分有纤维素、半纤维素、木质素、戊聚素等，此外还含有一定量的粗蛋白、粗脂肪等。例如，作物残体等，此外还含有一定量的粗蛋白、粗
78、脂肪等。例如，作物残体一般含纤维素一般含纤维素30%45%，半纤维素，半纤维素16%27%，木质素，木质素3%13%。因此，农业废弃物都能被蚯蚓分解转化，而形。因此，农业废弃物都能被蚯蚓分解转化，而形成优质有机肥料。成优质有机肥料。 费蚊眨浴凹藤或盎抛毋钳淡婆屹弘成氢汝荡馏僧毫霹关椰胰弄工扣性督投第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 (2)农业废弃物的蚯蚓处理农业废弃物的蚯蚓处理 农业废弃物的发酵腐熟农业废弃物的发酵腐熟 a.废弃物的预处理废弃物的预处理:将杂草树叶、稻草、麦秸、玉米秸秆、将杂草树叶、稻草、麦秸、玉米秸秆、高粱秸秆等铡切、粉碎成高粱秸秆等铡切、粉碎成1厘米左右；蔬菜
79、瓜果、禽畜下脚料要厘米左右；蔬菜瓜果、禽畜下脚料要切剁成小块，以利于发酵腐烂。切剁成小块，以利于发酵腐烂。 b.发酵腐熟废弃物的条件发酵腐熟废弃物的条件: 第一，良好的通气条件。第二，第一，良好的通气条件。第二，适当的水分。第三，微生物所需要的营养。第四，料堆内的温适当的水分。第三，微生物所需要的营养。第四，料堆内的温度度。第五，料堆的酸碱度。度度。第五，料堆的酸碱度。 富柏狗稻刁采雨熔痘彤辙游伦恳吏汤坤锤蛰桔仔哼膘顿安矿瀑徽恳颠眼愿第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 c.堆制发酵堆制发酵 第一，预湿：将植物秸秆浸泡吸足水分，预堆第一，预湿：将植物秸秆浸泡吸足水分，预堆1020小
80、时。小时。干畜禽粪同时淋水调湿、预堆。干畜禽粪同时淋水调湿、预堆。 第二，建堆：原料为植物秸秆第二，建堆：原料为植物秸秆40%、粪料、粪料60%和适量的土。和适量的土。先在地面上按先在地面上按2米宽铺一层米宽铺一层2030厘米的湿植物秸秆，接着铺厘米的湿植物秸秆，接着铺一层约为一层约为36厘米的湿畜禽粪；然后再铺厚约厘米的湿畜禽粪；然后再铺厚约69厘米的植物厘米的植物秸秆、秸秆、36厘米的湿畜禽粪。这样按植物秸秆、粪料交替铺放，厘米的湿畜禽粪。这样按植物秸秆、粪料交替铺放，直接铺完为止。堆料时，边堆料边分层浇水，下层少浇，上层直接铺完为止。堆料时，边堆料边分层浇水，下层少浇，上层多浇，直到堆底
81、出水为止。料堆应松散，不要压实，料堆高度多浇，直到堆底出水为止。料堆应松散，不要压实，料堆高度1米左右。料堆呈梯形、龟背形或圆锥形，最后堆外面用塘泥封米左右。料堆呈梯形、龟背形或圆锥形，最后堆外面用塘泥封好或用塑料薄膜覆盖，以保温保湿。好或用塑料薄膜覆盖，以保温保湿。 朵别柿搜宅度慷赁岭牡酿戊握仪泥厦龋目暇者捏账硫钒惩功粹途斩唱煤追第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 第三，翻堆：堆制后第二天堆温开始上升，第三，翻堆：堆制后第二天堆温开始上升，45天后堆内温天后堆内温度可达度可达6070。待温度开始下降时，要翻堆进行二次发酵。待温度开始下降时，要翻堆进行二次发酵。翻堆时要求把底部的
82、料翻到上部，边缘的料翻到中间，中间的料翻堆时要求把底部的料翻到上部，边缘的料翻到中间，中间的料翻到边缘，同时充分拌松、拌和，适量淋水，使其干湿均匀。第翻到边缘，同时充分拌松、拌和，适量淋水，使其干湿均匀。第一次翻堆一次翻堆7天后，再进行第二次翻堆，以后隔天后，再进行第二次翻堆，以后隔6天、天、4天各翻堆一天各翻堆一次，共翻堆次，共翻堆34次。次。 届下太荧佯誊钥觉酷激龄瑚徊吭桂抖裔窜岔笼黔负转累冶添蛀雄鹏秤涂印第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 发酵腐熟料的蚯蚓分解转化发酵腐熟料的蚯蚓分解转化 a.物料腐熟程度的鉴定物料腐熟程度的鉴定:废弃物堆沤发酵废弃物堆沤发酵30天左右，需要
83、鉴天左右，需要鉴定物料的腐熟程度，发酵腐熟的物料应满足下列条件：定物料的腐熟程度，发酵腐熟的物料应满足下列条件：无臭无臭味、无酸味；味、无酸味；色泽为茶褐色；色泽为茶褐色；手抓有弹性，用力一拉即断；手抓有弹性，用力一拉即断；有一种特殊的香味。有一种特殊的香味。 b.投喂前腐熟料的处理投喂前腐熟料的处理:将发酵好的物料摊开混合均匀，将发酵好的物料摊开混合均匀，然后堆积压实，用清水从料堆顶部喷淋冲洗，直到堆底有水流出。然后堆积压实，用清水从料堆顶部喷淋冲洗，直到堆底有水流出。检查物料的酸碱度是否合适，一般检查物料的酸碱度是否合适，一般pH在在6.58.0都可以使用，都可以使用，过酸可添加适量石灰，
84、碱度过大用水淋洗。过酸可添加适量石灰，碱度过大用水淋洗。含水量需要控制含水量需要控制在在37%40%，即用手抓一把物料挤捏，指缝间有水即可。，即用手抓一把物料挤捏，指缝间有水即可。饰蔚稿颜箍两凝瞻翔甩绰瑚椅潮亡汉捍切匠楷蒋栖难凑嘱嘻深泳葛炬赊芽第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 c.蚯蚓对腐熟料的分解转化蚯蚓对腐熟料的分解转化:经过上述处理的物料先用少量经过上述处理的物料先用少量蚯蚓进行饲养试验，经蚯蚓进行饲养试验，经12昼夜后，如果有大量蚯蚓自由进入昼夜后，如果有大量蚯蚓自由进入栖息、取食，无任何异常反应，即可大量正式喂养栖息、取食，无任何异常反应，即可大量正式喂养 d.蚯蚓和
85、蚯蚓粪的分离：在废弃物的蚯蚓处理过程中要定蚯蚓和蚯蚓粪的分离：在废弃物的蚯蚓处理过程中要定期清理蚯蚓粪并将蚯蚓分离出来，这是促进蚯蚓正常生长的重期清理蚯蚓粪并将蚯蚓分离出来，这是促进蚯蚓正常生长的重要环节。要环节。 舶步咳凶咀厅宪懒疽割都缮蓟恍艳冕礁屏蚂酚潮钎戴抛痢精窿堕嫩砖稻豌第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 3、畜禽粪的蚯蚓处理技术、畜禽粪的蚯蚓处理技术 当前对畜牧废弃物进行无害化处理的方法很多，而利用蚯蚓当前对畜牧废弃物进行无害化处理的方法很多，而利用蚯蚓的生命活动来处理畜禽粪是很受人们欢迎的一种方法，此方法的生命活动来处理畜禽粪是很受人们欢迎的一种方法，此方法能获得优质
86、有机肥料和高级蛋白质饲料，不产生二次污染，具能获得优质有机肥料和高级蛋白质饲料，不产生二次污染，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益，符合社会经济的可有显著的环境效益、经济效益和社会效益，符合社会经济的可持续发展要求，是一种很有发展前途的畜禽废弃物处理方法。持续发展要求，是一种很有发展前途的畜禽废弃物处理方法。适合用蚯蚓处理的畜牧废弃物有马粪、牛粪、猪粪、兔粪、羊适合用蚯蚓处理的畜牧废弃物有马粪、牛粪、猪粪、兔粪、羊粪、禽粪。许多试验研究结果表明，畜禽粪便经过一定的熟化粪、禽粪。许多试验研究结果表明，畜禽粪便经过一定的熟化处理后，可以单独饲喂蚯蚓进行分解转化。也可以将畜禽粪便处理后，可以单独
87、饲喂蚯蚓进行分解转化。也可以将畜禽粪便与农业废弃物、食品加工废弃物、原木或木材加工废弃物等按与农业废弃物、食品加工废弃物、原木或木材加工废弃物等按一定比例混配，经过一定时间的发酵腐化处理后，用蚯蚓进行一定比例混配，经过一定时间的发酵腐化处理后，用蚯蚓进行分解转化处理。分解转化处理。 常捎拨诱踞忘速计武差幻估搽酗楔篱留吱箕呐淀午撼缠甲角瑚厘暇潞工突第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 4、蚯蚓对固体废弃物中重金属的富集、蚯蚓对固体废弃物中重金属的富集 蚯蚓对某些重金属具有很强的富集作用则可以利用蚯蚓来蚯蚓对某些重金属具有很强的富集作用则可以利用蚯蚓来处理含这类重金属的废弃物，从而实现
88、重金属污染的生物净化。处理含这类重金属的废弃物，从而实现重金属污染的生物净化。 在蚯蚓处理废弃物的过程中，废弃物中的重金属可被摄入蚯蚓在蚯蚓处理废弃物的过程中，废弃物中的重金属可被摄入蚯蚓体内，通过消化过程，一部分重金属会蓄积在蚯蚓体内，其余体内，通过消化过程，一部分重金属会蓄积在蚯蚓体内，其余部分则排泄出体外。蚯蚓对镉有明显的富集作用，且对不同重部分则排泄出体外。蚯蚓对镉有明显的富集作用，且对不同重金属有着不同的忍受能力。当某一种重金属元素的浓度超过蚯金属有着不同的忍受能力。当某一种重金属元素的浓度超过蚯蚓的耐受极限时，它就会通过排粪或其他方式排出体外。蚓的耐受极限时，它就会通过排粪或其他方
89、式排出体外。 蝴澎啥甸膏颂认搀条欧汀难露畸姆订惩媒屎花轮缸跟醇关评男藕粒角瞻裹第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理利用蚯蚓处理固体废弃物的优点及其局限性利用蚯蚓处理固体废弃物的优点及其局限性 1、优点、优点 其过程为生物处理过程，无不良环境影响，对有机物消化其过程为生物处理过程，无不良环境影响，对有机物消化完全彻底，其最终产物较单纯堆肥具有更高的肥效；完全彻底，其最终产物较单纯堆肥具有更高的肥效； 使养殖业和种植业产生的大量副产物能合理地得到利用，使养殖业和种植业产生的大量副产物能合理地得到利用，避免资源浪费；避免资源浪费； 对废弃物减容作用更为明显，室验表明，单纯堆肥法减容对废弃
90、物减容作用更为明显，室验表明，单纯堆肥法减容效果一般为效果一般为15%-20%，经蚯蚓处理后，其减容效果可超过，经蚯蚓处理后，其减容效果可超过30%； 除获得大量高效优质有机肥外，还可以获得由废弃物中生除获得大量高效优质有机肥外，还可以获得由废弃物中生产的大量蚓体。产的大量蚓体。 馁凯拌杆仁习嚣谎础跳隧亲沾臆蒸都椒槽泣晃惊艇棠滦皖击辆汇绊胳迂腻第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理 2、 局限性局限性 在利用蚯蚓处理废弃物中，通常选用那些喜有机物质和能在利用蚯蚓处理废弃物中，通常选用那些喜有机物质和能忍受较高温度的蚯蚓种类，以获得最好的处理效果。但即使是忍受较高温度的蚯蚓种类，以获得
91、最好的处理效果。但即使是最耐热的蚯蚓种类，温度也不宜超过最耐热的蚯蚓种类，温度也不宜超过30，否则蚯蚓不能生存。，否则蚯蚓不能生存。另外，蚯蚓的生存还需要一个较为潮湿的环境，理想的湿度为另外，蚯蚓的生存还需要一个较为潮湿的环境，理想的湿度为60%70%。因此在利用蚯蚓处理固体废弃物时，应该从技术。因此在利用蚯蚓处理固体废弃物时，应该从技术上考虑到避免不利于蚯蚓生长的因素，才能获得最佳的生态和上考虑到避免不利于蚯蚓生长的因素，才能获得最佳的生态和经济效益。经济效益。 晃阎余债头谱逞以兔袁榷尧樟如瓮顷恰戏碰去噎烦毋尚洲惨似处深扔吵抗第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理微微生生物物净净化
92、化技技术术微生物对污染物净化的特点：微生物对污染物净化的特点：微生物对污染物净化的特点：微生物对污染物净化的特点： 微生物对环境中的物质具有强大的降解转化能力，微生物对环境中的物质具有强大的降解转化能力，微生物对环境中的物质具有强大的降解转化能力，微生物对环境中的物质具有强大的降解转化能力，主要因为微生物具有如下一些特点：主要因为微生物具有如下一些特点：主要因为微生物具有如下一些特点：主要因为微生物具有如下一些特点：(1)(1)(1)(1)个体微小，比个体微小，比个体微小，比个体微小，比表面积大，代谢速率快；表面积大，代谢速率快；表面积大，代谢速率快；表面积大，代谢速率快；(2)(2)(2)(
93、2)种类繁多，分布广泛，代种类繁多，分布广泛，代种类繁多，分布广泛，代种类繁多，分布广泛，代谢类型多样；谢类型多样；谢类型多样；谢类型多样；(3)(3)(3)(3)繁殖快，易变异，适应性强；繁殖快，易变异，适应性强；繁殖快，易变异，适应性强；繁殖快，易变异，适应性强；(4)(4)(4)(4)具具具具有多种降解酶；有多种降解酶；有多种降解酶；有多种降解酶；(5)(5)(5)(5)具有巨大的降解能力；具有巨大的降解能力；具有巨大的降解能力；具有巨大的降解能力；(6)(6)(6)(6)具有共具有共具有共具有共代谢作用。代谢作用。代谢作用。代谢作用。 说明说明砷拽哇邦婉固鞭悍酞汐困闯愉儒哗粥硒泣驼卫史
94、巷缔包颇旋拦易赎发盎呸第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理微微生生物物净净化化技技术术微生物对污染物的吸收：微生物对污染物的吸收：微生物对污染物的吸收：微生物对污染物的吸收： 微生物个体微小，生物量大，比表面积特别大，因而对污染物微生物个体微小，生物量大，比表面积特别大，因而对污染物微生物个体微小，生物量大，比表面积特别大，因而对污染物微生物个体微小，生物量大，比表面积特别大，因而对污染物具有很强的吸收与吸附能力。吸收过程与吸附过程不同，吸收是生具有很强的吸收与吸附能力。吸收过程与吸附过程不同，吸收是生具有很强的吸收与吸附能力。吸收过程与吸附过程不同，吸收是生具有很强的吸收与吸附能
95、力。吸收过程与吸附过程不同，吸收是生物的主动过程，主动以某种方式获取该物质。微生物细胞吸收污染物的主动过程，主动以某种方式获取该物质。微生物细胞吸收污染物的主动过程，主动以某种方式获取该物质。微生物细胞吸收污染物的主动过程，主动以某种方式获取该物质。微生物细胞吸收污染物有多种不同的机制，通过细胞膜离子交换作用是吸收污染物质的物有多种不同的机制，通过细胞膜离子交换作用是吸收污染物质的物有多种不同的机制，通过细胞膜离子交换作用是吸收污染物质的物有多种不同的机制，通过细胞膜离子交换作用是吸收污染物质的主要途径。主要途径。主要途径。主要途径。 大部分被吸收的物质可以在微生物细胞体内进行代谢，污染物大部
96、分被吸收的物质可以在微生物细胞体内进行代谢，污染物大部分被吸收的物质可以在微生物细胞体内进行代谢，污染物大部分被吸收的物质可以在微生物细胞体内进行代谢，污染物质可以在代谢过程中发生某种变化，被降解、被氧化、被还原、被质可以在代谢过程中发生某种变化，被降解、被氧化、被还原、被质可以在代谢过程中发生某种变化，被降解、被氧化、被还原、被质可以在代谢过程中发生某种变化，被降解、被氧化、被还原、被脱除某些取代基等等。吸收的逆过程就是排泄，细胞吸收某种污染脱除某些取代基等等。吸收的逆过程就是排泄，细胞吸收某种污染脱除某些取代基等等。吸收的逆过程就是排泄，细胞吸收某种污染脱除某些取代基等等。吸收的逆过程就是
97、排泄，细胞吸收某种污染物质并经过代谢以后，其代谢物必须被再转运至细胞体外。吸收、物质并经过代谢以后，其代谢物必须被再转运至细胞体外。吸收、物质并经过代谢以后，其代谢物必须被再转运至细胞体外。吸收、物质并经过代谢以后，其代谢物必须被再转运至细胞体外。吸收、代谢与排泄构成一个完整的代谢过程，大多数时候污染物质就在这代谢与排泄构成一个完整的代谢过程，大多数时候污染物质就在这代谢与排泄构成一个完整的代谢过程，大多数时候污染物质就在这代谢与排泄构成一个完整的代谢过程，大多数时候污染物质就在这个过程中被降解。个过程中被降解。个过程中被降解。个过程中被降解。 幼酞郴寞剿炉缓捕塑饿糊合滁践剧寄态罩主雍肄竖镶黄
98、望寂篡旷即艾子献第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理微微生生物物净净化化技技术术微生物对污染物降解与转化的途径：微生物对污染物降解与转化的途径：微生物对污染物降解与转化的途径：微生物对污染物降解与转化的途径： 污染物在环境中的降解途径有多种，有物理降解、化学降解、污染物在环境中的降解途径有多种，有物理降解、化学降解、污染物在环境中的降解途径有多种，有物理降解、化学降解、污染物在环境中的降解途径有多种，有物理降解、化学降解、生物降解。生物降解（生物降解。生物降解（生物降解。生物降解（生物降解。生物降解（BiodegradationBiodegradation）是指由于生物的作用，把）
99、是指由于生物的作用，把）是指由于生物的作用，把）是指由于生物的作用，把污染物大分子转化为小分子，实现污染物的分解或降解。其中作用污染物大分子转化为小分子，实现污染物的分解或降解。其中作用污染物大分子转化为小分子，实现污染物的分解或降解。其中作用污染物大分子转化为小分子，实现污染物的分解或降解。其中作用最大的生物类群是微生物，所以又可称为微生物降解。微生物在环最大的生物类群是微生物，所以又可称为微生物降解。微生物在环最大的生物类群是微生物，所以又可称为微生物降解。微生物在环最大的生物类群是微生物，所以又可称为微生物降解。微生物在环境中与污染物发生相互作用，通过其代谢活动，会使污染物发生氧境中与污
100、染物发生相互作用，通过其代谢活动，会使污染物发生氧境中与污染物发生相互作用，通过其代谢活动，会使污染物发生氧境中与污染物发生相互作用，通过其代谢活动，会使污染物发生氧化反应、还原反应、水解反应等多种生理生化反应。这些反应的进化反应、还原反应、水解反应等多种生理生化反应。这些反应的进化反应、还原反应、水解反应等多种生理生化反应。这些反应的进化反应、还原反应、水解反应等多种生理生化反应。这些反应的进行，可以使绝大多数的污染物质，特别是有机污染物质发生不同程行，可以使绝大多数的污染物质，特别是有机污染物质发生不同程行，可以使绝大多数的污染物质，特别是有机污染物质发生不同程行，可以使绝大多数的污染物质
101、，特别是有机污染物质发生不同程度的转化、分解或降解。度的转化、分解或降解。度的转化、分解或降解。度的转化、分解或降解。 旦掳嘉洪熙壁骄四缩钙六酣庭虹隅患咬秀弓掣嗽纱情掐妮哩酒冻心篮敢誉第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理微微生生物物净净化化技技术术微生物对污染物降解转化的影响因素微生物对污染物降解转化的影响因素微生物对污染物降解转化的影响因素微生物对污染物降解转化的影响因素 微生物的代谢活性微生物的代谢活性微生物的代谢活性微生物的代谢活性: :微生物本身的代谢活性是其对污染物微生物本身的代谢活性是其对污染物微生物本身的代谢活性是其对污染物微生物本身的代谢活性是其对污染物降解转化的主
102、要影响因素，包括微生物的种类和生长状况等。不降解转化的主要影响因素，包括微生物的种类和生长状况等。不降解转化的主要影响因素，包括微生物的种类和生长状况等。不降解转化的主要影响因素，包括微生物的种类和生长状况等。不同种类的微生物对同一有机污染物或有毒金属反应不同。同种类的微生物对同一有机污染物或有毒金属反应不同。同种类的微生物对同一有机污染物或有毒金属反应不同。同种类的微生物对同一有机污染物或有毒金属反应不同。 微生物的适应性微生物的适应性微生物的适应性微生物的适应性: :微生物的适应性对于污染物质的降解转化微生物的适应性对于污染物质的降解转化微生物的适应性对于污染物质的降解转化微生物的适应性对
103、于污染物质的降解转化是非常重要的，一般微生物都具有较强的适应和被驯化的能力，是非常重要的，一般微生物都具有较强的适应和被驯化的能力，是非常重要的，一般微生物都具有较强的适应和被驯化的能力，是非常重要的，一般微生物都具有较强的适应和被驯化的能力，通过适应过程，为野生微生物难以降解的新合成化合物能诱导必通过适应过程，为野生微生物难以降解的新合成化合物能诱导必通过适应过程，为野生微生物难以降解的新合成化合物能诱导必通过适应过程，为野生微生物难以降解的新合成化合物能诱导必需的降解酶的合成；或由于微生物的自发突变而建立新的酶系；需的降解酶的合成；或由于微生物的自发突变而建立新的酶系；需的降解酶的合成；或
104、由于微生物的自发突变而建立新的酶系；需的降解酶的合成；或由于微生物的自发突变而建立新的酶系；或虽不改变基因型，但显著改变其表现型，进行自我代谢调节、或虽不改变基因型，但显著改变其表现型，进行自我代谢调节、或虽不改变基因型，但显著改变其表现型，进行自我代谢调节、或虽不改变基因型，但显著改变其表现型，进行自我代谢调节、来降解转化污染物。来降解转化污染物。来降解转化污染物。来降解转化污染物。如秃摸翟宣梭姬柠霉构即胀攒芋添北受穷奔难聂呵嘶予姨消慧似谢掘垂癣第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理微微生生物物净净化化技技术术 有机化合物的结构特征有机化合物的结构特征有机化合物的结构特征有机化合物
105、的结构特征: : : :物质的化学结构是该有物质的化学结构是该有物质的化学结构是该有物质的化学结构是该有机化合物能否被微生物降解重要因素之一。结构简单机化合物能否被微生物降解重要因素之一。结构简单机化合物能否被微生物降解重要因素之一。结构简单机化合物能否被微生物降解重要因素之一。结构简单的有机化合物比结构复杂的易降解，分子量小的比分的有机化合物比结构复杂的易降解，分子量小的比分的有机化合物比结构复杂的易降解，分子量小的比分的有机化合物比结构复杂的易降解，分子量小的比分子量大的易降解，聚合物和复合物更能抵抗生物的降子量大的易降解，聚合物和复合物更能抵抗生物的降子量大的易降解，聚合物和复合物更能抵
106、抗生物的降子量大的易降解，聚合物和复合物更能抵抗生物的降解。解。解。解。 环境因素环境因素环境因素环境因素: : : :环境条件影响微生物生长繁殖的速率，环境条件影响微生物生长繁殖的速率，环境条件影响微生物生长繁殖的速率，环境条件影响微生物生长繁殖的速率，因此，它直接影响到微生物对污染物的降解转化速度因此，它直接影响到微生物对污染物的降解转化速度因此，它直接影响到微生物对污染物的降解转化速度因此，它直接影响到微生物对污染物的降解转化速度和程度。和程度。和程度。和程度。 找高锣粘武紊忠诬铜案抱应植扮哲婪哺掳驳怀淖分夜录腻迭贺最莎袒什涵第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生生态态处处理
107、理技技术术矿山开采对生态环境的影响矿山开采对生态环境的影响 1. 1. 矿山开采对地形的影响：矿山开采对地形的影响： 不同的开采方式对地形影响的程度和表现形不同的开采方式对地形影响的程度和表现形式是不同的。露天开采会导致水土流失。地下开采引起地层的变形，裂缝式是不同的。露天开采会导致水土流失。地下开采引起地层的变形，裂缝甚至塌陷，此外还有固体废物堆砌。甚至塌陷，此外还有固体废物堆砌。 2. 2. 矿山开采对土壤的影响：矿山开采对土壤的影响：引起土壤侵蚀：土地退化、荒漠化、占据水引起土壤侵蚀：土地退化、荒漠化、占据水库库容、填充湖泊、池塘，堵塞水道；破坏水生群落；产生的混合物减小库库容、填充湖泊
108、、池塘，堵塞水道；破坏水生群落；产生的混合物减小水的再生性并降低可见度。能造成土壤污染、土壤酸化等。水的再生性并降低可见度。能造成土壤污染、土壤酸化等。 3. 3. 矿山开采对水文的影响：矿山开采对水文的影响：改变了地表水、地下水的径流条件，改变水改变了地表水、地下水的径流条件，改变水质，造成水体污染。质，造成水体污染。 4. 4. 矿山开采对生物群落和生态系统的影响：矿山开采对生物群落和生态系统的影响：干扰生物群落的环境而使生干扰生物群落的环境而使生物群落发生演替变化，还直接作用于生物上，导致生物死亡、病变等。物群落发生演替变化，还直接作用于生物上，导致生物死亡、病变等。 5. 5. 矿山开
109、采对人体健康和社区安全的影响：矿山开采对人体健康和社区安全的影响：造成人员伤亡；造成人员伤亡；噪声污噪声污染；染；大气污染；由爆破造成伤害；大气污染；由爆破造成伤害；水体污染。水体污染。恍裤操蒲鸯褪咏封弯钩氖资嘿镊宁爬鸡宦隅辊囤堤矣卓症批乍神碰了耻梆第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生生态态处处理理技技术术矿山生态重建矿山生态重建是指对采矿引发的结构缺损、功能失调是指对采矿引发的结构缺损、功能失调的极度退化的生态系统，借助人工支持和诱导，对其的极度退化的生态系统，借助人工支持和诱导，对其组成、结构和功能进行超前性的计划、规划、安排和组成、结构和功能进行超前性的计划、规划、安排和调
110、控，同时对逐渐逼近最终目标这一逆向演替过程中调控，同时对逐渐逼近最终目标这一逆向演替过程中可能出现的各种问题，进行跟踪评价并匹配相应的技可能出现的各种问题，进行跟踪评价并匹配相应的技术措施，最终重建一个符合代际需求和价值取向的可术措施，最终重建一个符合代际需求和价值取向的可持续支持的生态系统。持续支持的生态系统。浩淀憋旋吕滨佳蠕炔窒霖糠寥悬茧杏腔杆辣棘氛纶卞泞间氧室窟磅口梆酸第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生生态态处处理理技技术术矿山生态重建的原则矿山生态重建的原则 生态重建是恢复生态学的一大内容，着重生态重建是恢复生态学的一大内容，着重强调重建，重建的生态系统应该是社会强调重
111、建，重建的生态系统应该是社会经济经济自然的复合生态系统。自然的复合生态系统。 1) 1)前瞻性原则；前瞻性原则； 2) 2)主动性原则；主动性原则； 3) 3)协调性原则；协调性原则； 4) 4)高效性原则；高效性原则； 5) 5)三效益原则。三效益原则。 矿矿山山生生态态重重建建的的原原则则 南激集际语霍撮枫屿守著咬佑列镶戳与秤料坍科帮寡鸥肃痛珐妥啥堕添刹第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生生态态处处理理技技术术生生态态重重建建技技术术(1)(1)尾矿的综合利用尾矿的综合利用 废弃物中进一步回收有价元素废弃物中进一步回收有价元素: :随着选矿技术的不随着选矿技术的不断发展，过去
112、不能或容易忽略的矿石共生组分，现在可以断发展，过去不能或容易忽略的矿石共生组分，现在可以或容易回收，这样既降低了成本，又减少环境污染。或容易回收，这样既降低了成本，又减少环境污染。 作为二次资源制取新形态物质作为二次资源制取新形态物质: :把矿山废弃物及尾把矿山废弃物及尾矿等二次资源进行物质转换，不仅能变害为利，更能降低矿等二次资源进行物质转换，不仅能变害为利，更能降低有毒、有害物质对人类造成的伤害。有毒、有害物质对人类造成的伤害。 用做井下采空区的充填材料用做井下采空区的充填材料: :要求对采空区用废石要求对采空区用废石与尾矿作为充填材料进行一定充填，不仅能节省费用，还与尾矿作为充填材料进行
113、一定充填，不仅能节省费用，还能减少环境污染。能减少环境污染。 贴翱蔬慌逞氛寓衙妆鞋嘱峨惭哟靳霖晤椿亩扦坷催颖售侩弦耙胳系函唯帛第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生生态态处处理理技技术术生生态态重重建建技技术术(2)(2)水土保持水土保持 大力开展水土保持工作对于保护土地，提高土地生产大力开展水土保持工作对于保护土地，提高土地生产力，降低水污染以及恢复和重建区域生态环境起着至关重力，降低水污染以及恢复和重建区域生态环境起着至关重要的作用。要的作用。 生物措施生物措施: :选择适宜的树种、草种和林草种植是重建选择适宜的树种、草种和林草种植是重建和恢复矿区生态系统的关键。和恢复矿区生态
114、系统的关键。 工程恢复措施工程恢复措施: :工程措施是水土流失治理的重要组成工程措施是水土流失治理的重要组成部分。所谓工程措施，是指坡改梯工程及水系配套工程治部分。所谓工程措施，是指坡改梯工程及水系配套工程治理水土流失。针对矿区水土流失的工程措施主要有：泥石理水土流失。针对矿区水土流失的工程措施主要有：泥石流排导沟和坑、排土场复垦。流排导沟和坑、排土场复垦。 迟烯诱诣乳誊舷郁鸦杏鄂欠染募秩豢蝴羌孔填闸远县盎寄嘉阂妆罢秘仓胁第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生生态态处处理理技技术术生生态态重重建建技技术术(3)(3)土壤治理土壤治理 客土、排土法客土、排土法: :主要针对重金属污染
115、大多集中于地主要针对重金属污染大多集中于地表数厘米或较浅层。客土法是在被污染的土壤上覆盖上表数厘米或较浅层。客土法是在被污染的土壤上覆盖上非污染土壤；排土法是部分或全部挖去污染土壤而换上非污染土壤；排土法是部分或全部挖去污染土壤而换上非污染土壤。非污染土壤。 物理处理法物理处理法: :经过人工改良后的土经过人工改良后的土壤，在植物生长一段时间后会变得粘重不透气，从而限壤，在植物生长一段时间后会变得粘重不透气，从而限制了根系的发展。解决的办法可以增加冰川冻土类矿物。制了根系的发展。解决的办法可以增加冰川冻土类矿物。实践中，一项重要的措施是生物改良土壤物理性质，即实践中，一项重要的措施是生物改良土
116、壤物理性质，即引进蚯蚓。引进蚯蚓。 化学改良法化学改良法: :有机肥对各种污染物的有机肥对各种污染物的作用在不同土壤中的表现不一，在施加有机肥时应根据作用在不同土壤中的表现不一，在施加有机肥时应根据不同的土壤慎重对待，根据科学研究并结合实践，施加不同的土壤慎重对待，根据科学研究并结合实践，施加适当和适量的有机肥。适当和适量的有机肥。 闷撅再暮掐券桌粒级肿措茬酌豁喘温稿推贡句窑展燥忿此活鹊层节矣尖度第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生生态态处处理理技技术术生生态态重重建建技技术术(4)(4)植被恢复植被恢复 生态系统的恢复应该以最少的投入，最短的时间而生态系统的恢复应该以最少的投入
117、，最短的时间而获得最大效益为前提。首先对污染元素进行分析，再对土获得最大效益为前提。首先对污染元素进行分析，再对土壤的物化、生化性质进行分析，查明土壤的壤的物化、生化性质进行分析，查明土壤的pHpH值、土表水、值、土表水、通气性、土壤氮素及土壤温度等，进而选择树种。通气性、土壤氮素及土壤温度等，进而选择树种。 (5)(5)生物恢复法生物恢复法 不同的微生物对不同的污染物也有一定的适应性。微不同的微生物对不同的污染物也有一定的适应性。微生物系统的恢复不仅要恢复该地区原有的生态，而且要接生物系统的恢复不仅要恢复该地区原有的生态，而且要接种其他微生物，以除去或减少污染物，因此必须选择适宜种其他微生物
118、，以除去或减少污染物，因此必须选择适宜的微生物进行接种。的微生物进行接种。 阜展去檄腋台异旬粉宿淫锡胜槽碱辣倚编峪报十致凝岩箱解把苹名茸装啸第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生生态态处处理理技技术术生生态态重重建建的的养养护护(1)(1)翻耕翻耕 把土壤翻到可以种植及根部能生长的状态，能够加快植物的生把土壤翻到可以种植及根部能生长的状态，能够加快植物的生长。翻耕方式取决于场地的特点，如地表结构、坡度、土壤组成和长。翻耕方式取决于场地的特点，如地表结构、坡度、土壤组成和土壤深度。翻耕作业如翻耕和耙松土壤应该在夏季土壤比较干燥的土壤深度。翻耕作业如翻耕和耙松土壤应该在夏季土壤比较干燥
119、的情况下进行。情况下进行。 ( (2) 2) 地面植被覆盖地面植被覆盖 当树木种在有植被覆盖的地方时，要对每棵树周围的植被加以当树木种在有植被覆盖的地方时，要对每棵树周围的植被加以控制。地面植被覆盖有两种主要形式：草类占主导和豆科类占主导。控制。地面植被覆盖有两种主要形式：草类占主导和豆科类占主导。 (3)(3)杂草的控制杂草的控制 控制杂草的最好办法是使用经批准的适合林业使用的化学除草控制杂草的最好办法是使用经批准的适合林业使用的化学除草剂。每株树木周围直径剂。每株树木周围直径1m1m范围内除草。使用黑色聚乙烯地膜覆盖也范围内除草。使用黑色聚乙烯地膜覆盖也是控制杂草的有效方法。是控制杂草的有
120、效方法。 延该萎汗勤奏啄眠芬奄勉堵砧辐剿惩仅柠贤诬篓磁鸟哗鸣刻降骗抉痢志宅第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生生态态处处理理技技术术生生态态重重建建的的养养护护(4)(4)树木保护树木保护 许多动物包括田鼠、野兔、松鼠、鹿以及农场家畜等都会对许多动物包括田鼠、野兔、松鼠、鹿以及农场家畜等都会对树木造成破坏，如啃皮、吃嫩叶或挖洞。如果不限制动物的活动，树木造成破坏，如啃皮、吃嫩叶或挖洞。如果不限制动物的活动，树木就会受到严重破坏甚至死亡。主要包括围墙防护和单株树木树木就会受到严重破坏甚至死亡。主要包括围墙防护和单株树木的保护。的保护。 (5) (5)管理管理残缺补植残缺补植 树木的
121、损坏在种植后最初的几年是不可避免的，一般无需进树木的损坏在种植后最初的几年是不可避免的，一般无需进行补植，除非是出现明显的空缺，或苗木密度小于行补植，除非是出现明显的空缺，或苗木密度小于80%80%。如果需要。如果需要补植，应在初始栽植后尽早进行。补植，应在初始栽植后尽早进行。 (6)(6)营养营养 营养缺乏是矿山重建地普通存在的问题，主要是因为缺乏表营养缺乏是矿山重建地普通存在的问题，主要是因为缺乏表层土，通常的原则是选择一些相对耐贫瘠的树种及施肥改良场地层土，通常的原则是选择一些相对耐贫瘠的树种及施肥改良场地的营养状况。的营养状况。 难咖友渝未登顷穴陋屡曹氮久区辩十二摇碌符厕谁朝抛奥篷矣搀
122、炕萄喳刷第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理生生态态处处理理技技术术生生态态重重建建的的效效益益 第一阶段第一阶段- -破坏阶段。生态环境遭受严重的破坏，环境效益表破坏阶段。生态环境遭受严重的破坏，环境效益表现为负；除采矿外其他经济效益大大下降或消失，但采矿可获得社现为负；除采矿外其他经济效益大大下降或消失，但采矿可获得社会效益和经济效益。应推行会效益和经济效益。应推行“清洁生产清洁生产”增加一部分投入减少在破增加一部分投入减少在破坏过程中对环境的污染，这对重建工程有利。坏过程中对环境的污染，这对重建工程有利。 第二阶段第二阶段- -建设阶段。需要巨大的资金投入，实施包括地貌重建设
123、阶段。需要巨大的资金投入，实施包括地貌重塑、土地整理、营造防护林、栽种植物等。投资效益改善了生态环塑、土地整理、营造防护林、栽种植物等。投资效益改善了生态环境，增强了生态功能，使重建的生态系统逐渐发育。境，增强了生态功能，使重建的生态系统逐渐发育。 第三阶段第三阶段- -新的平衡阶段。生态系统的结构已趋于合理，功能新的平衡阶段。生态系统的结构已趋于合理，功能较健全。通过组织合理的经济活动，获得显著的经济效益，并积累较健全。通过组织合理的经济活动，获得显著的经济效益，并积累资金加大对生态系统的投入，使其结构和功能进一步完善，实现环资金加大对生态系统的投入，使其结构和功能进一步完善，实现环境效益、
124、经济效益、社会效益的协调发展和高度统一。境效益、经济效益、社会效益的协调发展和高度统一。 琵嘿燥雀韵饺铡俺选葬疙悔政瘸绵暴粥泉赠时图彰杠漳貉琐病箱梯树盖味第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理习题与思考习题与思考1 1简述固体废物堆肥化的定义，并分析固体废物堆肥化的意义和作用。简述固体废物堆肥化的定义，并分析固体废物堆肥化的意义和作用。 2 2分析好氧堆肥的基本原理，好氧堆肥化的微生物生化过程是什么？分析好氧堆肥的基本原理，好氧堆肥化的微生物生化过程是什么？ 3 3简述好氧堆肥的基本工艺过程，探讨影响固体废物堆肥化的主要因素。简述好氧堆肥的基本工艺过程，探讨影响固体废物堆肥化的主要因
125、素。 4 4如何评价堆肥的腐熟程度？如何评价堆肥的腐熟程度？ 5 5何谓厌氧发酵？简述厌氧发酵的生物化学过程。何谓厌氧发酵？简述厌氧发酵的生物化学过程。 6 6分析厌氧发酵的三阶段理论和两阶段理论的异同点。分析厌氧发酵的三阶段理论和两阶段理论的异同点。 7 7影响厌氧发酵的因素有哪些？在进行厌氧发酵工艺设计时应考虑哪些问题？影响厌氧发酵的因素有哪些？在进行厌氧发酵工艺设计时应考虑哪些问题？ 8 8厌氧发酵装置有哪些类型？试比较它们的优缺点。厌氧发酵装置有哪些类型？试比较它们的优缺点。 9 9简述生活垃圾蚯蚓处理的工艺流程。为什么可以用蚯蚓处理农业废弃物？简述生活垃圾蚯蚓处理的工艺流程。为什么可
126、以用蚯蚓处理农业废弃物？ 1010分析蚯蚓处理固体废弃物的优点及其局限性。分析蚯蚓处理固体废弃物的优点及其局限性。 1111用一种成分为用一种成分为C31H50NO26C31H50NO26的堆肥物料进行实验室规模的好氧堆肥试验。试验结果，的堆肥物料进行实验室规模的好氧堆肥试验。试验结果，每每10001000堆料在完成堆肥化后仅剩堆料在完成堆肥化后仅剩200kg200kg，测定产品成分为，测定产品成分为C11H14NO4C11H14NO4，试求每，试求每1000kg1000kg物料物料的化学计算理论需氧量。的化学计算理论需氧量。 12.12. 废物混合最适宜的废物混合最适宜的C/NC/N比计算：
127、树叶的比计算：树叶的C/NC/N比为比为5050，与来自污水处理厂的活性污泥混，与来自污水处理厂的活性污泥混合，活性污泥的合，活性污泥的C/NC/N比为比为6.36.3。分别计算各组分的比例使混合。分别计算各组分的比例使混合C/NC/N比达到比达到2525。假定条件如下：。假定条件如下：污泥含水率为污泥含水率为75%75%；树叶含水率为；树叶含水率为50%50%；污泥含氮率为；污泥含氮率为5.6%5.6%；树叶含氮率为；树叶含氮率为0.7%0.7%。赂潞丽剪芥征吟谰卜正赚柄郁拦荤至配扎愤至疙凭搀央孤尹瞄嚎赶垦膜蓉第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理参考文献参考文献参考文献参考文献
128、1 1 1 1 柴晓利柴晓利柴晓利柴晓利, , , ,张华张华张华张华, , , ,赵由才赵由才赵由才赵由才. . . .固体废物堆肥原理与技术固体废物堆肥原理与技术固体废物堆肥原理与技术固体废物堆肥原理与技术M.M.M.M.化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社.2005.2005.2005.2005年年年年9 9 9 9月月月月 2 2 2 2 王岩王岩王岩王岩. . . .殖业固体废弃物快速堆肥化处理殖业固体废弃物快速堆肥化处理殖业固体废弃物快速堆肥化处理殖业固体废弃物快速堆肥化处理M.M.M.M.化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社. 2005.
129、2005. 2005. 2005年年年年8 8 8 8月月月月 3 3 3 3 http:/post.org.ukhttp:/post.org.ukhttp:/post.org.ukhttp:/post.org.uk 4 4 4 4 周孟津周孟津周孟津周孟津, , , ,张榕林张榕林张榕林张榕林, , , ,蔺金蔺金蔺金蔺金. . . .沼气实用技术沼气实用技术沼气实用技术沼气实用技术. . . .化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社.2004.2004.2004.2004年年年年1 1 1 1月月月月 5 5 5 5 http:/.cmhttp:/.cmhttp:/.cm
130、http:/.cm 6 6 6 6 李国学，张福锁李国学，张福锁李国学，张福锁李国学，张福锁. . . .固体废物堆肥化与有机复混肥生产固体废物堆肥化与有机复混肥生产固体废物堆肥化与有机复混肥生产固体废物堆肥化与有机复混肥生产M.M.M.M.北京：化学工业北京：化学工业北京：化学工业北京：化学工业出版社出版社出版社出版社.2000.2000.2000.2000年年年年 7 7 7 7 浸矿技术委员会浸矿技术委员会浸矿技术委员会浸矿技术委员会. . . . 浸矿技术浸矿技术浸矿技术浸矿技术. . . .北京：原子能出版社北京：原子能出版社北京：原子能出版社北京：原子能出版社.1994.1994.
131、1994.1994年年年年10101010月月月月 8 8 8 8 吴振寰吴振寰吴振寰吴振寰. . . . 湿法冶金新技术新工艺湿法冶金新技术新工艺湿法冶金新技术新工艺湿法冶金新技术新工艺. . . .中国环境科学出版社中国环境科学出版社中国环境科学出版社中国环境科学出版社.2005.2005.2005.2005年年年年 9 9 9 9 童雄童雄童雄童雄. . . .微生物浸矿的理论与实践微生物浸矿的理论与实践微生物浸矿的理论与实践微生物浸矿的理论与实践. . . .冶金工业出版社冶金工业出版社冶金工业出版社冶金工业出版社.1997.1997.1997.1997年年年年 10101010周少奇
132、周少奇周少奇周少奇. . . .环境生物技术环境生物技术环境生物技术环境生物技术. . . .科学出版社科学出版社科学出版社科学出版社M.2003M.2003M.2003M.2003年年年年7 7 7 7月月月月 县刊咨蹬鹤伪棋印壁兵育议仑梧凰驯庚磐免祥竿条皑挝扰悯斑天挖饲趟错第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理本章回顾：影响好氧发酵过程的主要因素有机物含量；含水率；通风和耗氧速率，C/N比；温度；PH值。 好氧堆肥过程中，一次发酵完成之后，为何还要进行二次发酵？ 一次发酵完成之后 ，还有少量易分解的和大量难分解的有机物没有降解，进行二次发酵有利于有机物的彻底降解和腐熟。 拓肿非牧
133、泄糖蝴闻押蝉柱队烘腕澳茶爵肚床怀噎茬纸拈呀巧看鸯廊妓受绞第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理影响堆肥的主要因素是什么？氧的控制，有机质的含量，C/N比，水分，颗粒度，pH，温度 发酵仓式堆肥的优缺点？ 优点：不受气候影响，能有效控制二次污染，发酵时间快，占地面积少。缺点：基建投资大，运行成本较高，批量生产量相对较小氟蹦新很醉帮疑屈更便宪景猜邹语欧宪啤寒窒冰乱贰正牙光溶烧球剿咀彤第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理何谓堆肥化?在人工控制的环境下在人工控制的环境下在人工控制的环境下在人工控制的环境下, ,依靠自然界中广泛分布的细依靠自然界中广泛分布的细依靠自然界中广泛分布的
134、细依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物人为地促进可生物菌、放线菌、真菌等微生物人为地促进可生物菌、放线菌、真菌等微生物人为地促进可生物菌、放线菌、真菌等微生物人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程过程过程过程 。何为厌氧发酵？分哪几个阶段。 厌氧发酵：厌氧发酵也称沼气发酵或甲烷发酵，是指在厌氧状态下有机物在厌氧微生物作用下转化为甲烷和二氧化碳的过程。三段理论分为水解、产酸和产甲烷三个阶段。两段理论分为酸性发酵阶段和碱性发酵阶段。疥狈易帅坝笋佛
135、抓愧艺蕊莎座狼醒凳肪钙帚垂砂帅蛛炬踊绷统畔遏贵都何第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理简述微生物浸出化学反应说认为细菌的作用在于生产优良的浸出剂H2SO4和Fe2(SO4)3:2S + 3O2 + 2H2O 2H2SO44FeSO4 + 2H2SO4 + O2 2Fe2(SO4)3 + 2H2O金属的溶解浸出是纯化学反应过程：Cu2S + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 + CuSCuS + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 + S氧化硫杆菌氧化铁硫杆菌糠黍勺充迂陨抵烦舍囊秒獭毋功路蠢源输敌辰肪廉邯咀甩雇捂百泡带饯恨第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理Homework影响好氧发酵过程的主要因素有哪些？好氧堆肥过程中，一次发酵完成之后，为何还要进行二次发酵？影响堆肥的主要因素是什么？发酵仓式堆肥的优缺点？何谓堆肥化?何为厌氧发酵？分哪几个阶段。米砒油铂堑桨秸瓦具酒棕瓢甫废堪织搽梳迫硕艾釉匡蝴允青蜀黍懊惋徽腿第五章固体废物的生物处理第五章固体废物的生物处理
