城市固體廢棄物的生物處理

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1、城市固體廢棄物的生物處理王乾坤20101888環(huán)境科學(xué)1001摘要：固體廢物的處理是環(huán)境建設(shè)不可或缺的部分。而處理工藝的循環(huán)環(huán)保化更是不容忽視。生物處理在環(huán)境工程中有著非常廣泛的應(yīng)用，隨著現(xiàn)代化主物技術(shù)的發(fā)展，它將在環(huán)境污染治理中發(fā)揮越來越重要的作用。本文主要闡述了生物法在固體廢物處理中的應(yīng)用，其中比較成熟的應(yīng)用方法有好氧堆肥，厭氧發(fā)酵，蚯蚓處理技術(shù)及其他技術(shù)等等。關(guān)鍵詞：城市固體廢棄物，生物處理，好氧堆肥，厭氧發(fā)酵，蚯蚓處理技術(shù)引言：由于城市的擴(kuò)大，生產(chǎn)的迅速發(fā)展,居民生活水平的提高，商業(yè)消費(fèi)量的迅速增加,城市的垃圾排放量也隨之增加，每年以平均9%的速度增長(zhǎng)。在這些固體廢物中，有相當(dāng)大一部

2、分是有機(jī)固體廢棄物，含有大量的致病菌傳播疾?。辉诙逊e過程中它們產(chǎn)生含高濃度滲濾液,嚴(yán)重污染環(huán)境；同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生沼氣，具有潛在的危險(xiǎn)。因此，如何加速固體有機(jī)廢棄物的穩(wěn)定化，使其無害化和資源化，是亟待解決的問題么一。因此,研究開發(fā)高效的處理技術(shù)已成為當(dāng)今科研者們的主要目標(biāo)。利用生物技術(shù)處理固體垃圾在國(guó)內(nèi)尚處于實(shí)驗(yàn)階段,已有不少科研者們正在進(jìn)行這方面的研究。本文就有機(jī)固體廢棄物的生物處理技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，旨在為固體廢棄物尤其是有機(jī)類固體廢棄物的資源化利用提供理論依據(jù)。一、城市固體廢棄物及生物處理固體廢棄物是指人類在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其他活動(dòng)屮產(chǎn)生的，在一定時(shí)間和地點(diǎn)無法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體

3、、半固體廢棄物質(zhì)。固體廢物來源于人類的生產(chǎn)和生活活動(dòng),物質(zhì)消耗越多，廢物產(chǎn)牛?量也就越多。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,固體廢物產(chǎn)生量越來越大。妥善處理固體廢物是人類必須面臨的新課題。目前，國(guó)內(nèi)外固體廢棄物處理的主要方法有四種:一是固積、二是掩埋、三是焚燒、四是利用生物技術(shù),將固體廢棄物進(jìn)行無害化、資源化、減量化處理，使其成為可用于農(nóng)田的土壤改良肥料，以達(dá)到變廢為寶的目的。二、生物處理方法1、好氧堆肥堆肥化是指利用自然界中廣泛存在的微生物，通過人為的調(diào)節(jié)和控制，促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程，是在有氧的條件下，好氧菌對(duì)廢物進(jìn)行吸收、氧化、分解，微生物通過自身的生命活動(dòng)，把一部分被吸

4、收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無機(jī)物，同時(shí)釋放出可供微生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需的能量；而另一部分有機(jī)物則被分成新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生出更多的生物體的過程。根據(jù)堆肥微生物生長(zhǎng)的環(huán)境差異，可以將堆肥化分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩種。好氧堆肥是將要堆腐的有機(jī)物料與填充料按一定比例混合，在適宜條件下堆腐，使微生物繁殖并降解有機(jī)質(zhì)，高溫殺死其中的病菌及雜草種子，從而使固體有機(jī)廢棄物達(dá)到穩(wěn)定化。由于好氧堆肥堆體溫度高（一般在50°?65°C）,故乂稱為高溫好氧堆肥。厭氧堆肥化是在無氧條件下，厭氧微生物對(duì)廢物屮的有機(jī)物進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化的過程。通常所說的堆肥化一般是指好氧堆肥化，這是因?yàn)閰捬跷⑸飳?duì)有機(jī)物分解速度緩

5、慢，處理效率低，容易產(chǎn)生惡臭，其工藝條件也較難控制，因此利用較少；而好氧堆肥中堆肥溫度較高，堆肥微生物活性強(qiáng)，有機(jī)物分解速度快，降解更徹底；而且在堆肥過程屮，經(jīng)過高溫的滅菌作用，能夠殺死固體廢物屮的病原菌、寄生蟲（卵）等，提高堆肥的安全性能。好氧堆肥原理圖如圖1。細(xì)胞物質(zhì)<微1-物緊殖）轉(zhuǎn)入環(huán)境釋放、轉(zhuǎn)化為熱好組堆肥基木原理示恵圖2、厭氧發(fā)酵固體廢棄物的厭氧消化處理是指在厭氧狀態(tài)下利用厭氧微生物使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2的厭氧消化技術(shù)。有機(jī)物厭氧消化依次分為液化、發(fā)酵酸化、產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷4個(gè)階段，每一個(gè)階段各有其獨(dú)特的微生物類群起作用。厭氧消化技術(shù)主要有以下特點(diǎn)：一是消化過程無需供氧，因此

6、可以節(jié)約供氧所需的設(shè)備和動(dòng)力消耗；二是能源化效果好，可以將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位沼氣加以回收；三是適于處理高濃度有機(jī)廢水和廢物，經(jīng)厭氧消化后的廢物基本穩(wěn)定，可以作農(nóng)肥、飼料或堆肥化原料；四是對(duì)某些難降解物質(zhì)和有毒的有機(jī)物具有獨(dú)特的降解能力；五是可殺死傳染性病原菌，有利于防疫。有機(jī)廢物厭氧發(fā)酵的工藝原理,如圖2所示。圖2有機(jī)物的厭組發(fā)酵分解當(dāng)然，厭氧發(fā)酵也存在微生物生長(zhǎng)速度慢，常規(guī)方法處理效率低，設(shè)備體積大等缺點(diǎn)。因此，在以后的研究過程中，應(yīng)著重篩選和培養(yǎng)耐高溫、生長(zhǎng)速度快的微生物種類3、蚯蚓處理技術(shù)固體廢棄物的蚯蚓分解處理，是近年來根據(jù)蚯蚓在自然生態(tài)系統(tǒng)屮具有促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化的功能而發(fā)展起

7、來的一項(xiàng)主要針對(duì)農(nóng)業(yè)廢物、城市有機(jī)生活垃圾和污水廠污泥的生物處理技術(shù)。蚯蚓處理固體廢棄物的過程實(shí)際上是利用蚯蚓在其生命活動(dòng)中，大量吞食有機(jī)殘落物質(zhì)，并將其與土壤結(jié)合，通過砂囊的機(jī)械研磨作用和腸道內(nèi)的生物化學(xué)作用對(duì)有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)固體廢棄物的資源化處理。由于蚯蚓分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖快、抗病力強(qiáng)、養(yǎng)殖簡(jiǎn)單，因此可以大規(guī)模地進(jìn)行飼養(yǎng)與野外白然增殖。蚯蚓處理有機(jī)固體廢棄物的工藝流程，如圖3所示。