五章固体废弃物的微生物处理

在填埋场底部构筑不透水层、集水管、集水井、监测井等； 对收集的渗沥水进行生物或物化处理。

气体收集

垃圾填埋后，由于微生物的厌氧发酵，产生甲烷、二 氧化碳、氨、一氧化碳、氢气、氮气、硫化氢等气体。 填埋5年后为甲烷发酵旺盛期，可对气体进行收集处理 后作为能源进行利用。
图6-20 浸出液的来源与支出

废气微生物处理的特点

微生物对无机废气的处理

微生物对无机废气的处理主要利用一些化 能自养菌如硝化细菌、硫化细菌和氢细菌 等。 适合于微生物处理的无机废气污染组分主 要有：氨和硫化氢。 例如：硫化氢的生物处理
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有机废气生物处理的基本原理

有机废气生物处理的条件
有机废气成分是可被吸收的，溶于水 被吸收的成分是可以生物降解的， 废气成分是没有毒性或对微生物生长没有抑制作用的 具备微生物生长的营养要求 具备微生物生长的最佳环境




温度 湿度 PH值 营养物

特点

投资小，无二次污染，脱臭率高，抗冲击能力强，服务年 限长；占地面积大

堆肥滤池

构造：主要滤料堆肥；是在地面挖浅坑或筑池，池底 设排水管，在池的一侧或中央设输气总管，总管上再 接出多孔配气支管，并覆盖砾石材料，形成气体分配 层，在分配层上再铺放堆肥过滤层。 堆肥床与土壤床在应用上的不同点：

堆肥：堆肥化的产物。 根据处理过程中起作用的微生物对氧气要 求的不同，堆肥法可分为：
好氧堆肥法 厌氧堆肥法

好氧堆肥法的微生物学过程

发热阶段

初期，主要由中温好氧的细菌和真菌利用堆肥中的易 分解有机物，释放热量，使温度不断上升。 堆肥温度升至50℃以上进入高温阶段，好热性的微生 物逐渐代替了中温微生物，一些复杂的有机物开始分 解，腐殖质逐渐形成。病原性微生物逐渐被高温杀死。 当易分解有机物大部分被分解以后，剩下的是木质素 等难分解有机物和新形成的腐殖质，好热性微生物的 活动减弱，产热量下降，温度逐渐下降，中温性微生 物又成为优势菌群，残余物进一步分解，腐殖质逐渐 积累，堆肥进入腐熟阶段。

厌氧堆肥过程的两个阶段



厌氧堆肥法特点（与好氧堆肥相比较）

图6-18 有机物的沼气发酵过程
二、卫生填埋（Sanitary Landfill）

什么是卫生填埋法？

指将垃圾在填埋场里分层填埋的处理方法。由废物 层（一般厚度2.5～3.0m）和覆土层（一般厚度为 0.2～0.3m）构成一个填埋单元，由一系列填埋单元 构成一个填埋层，当填埋至设计高度后再盖上一层 0.9～1.2m的土壤，压实后就得到了一个完整的卫生 填埋场。 覆土层

高温阶段


降温和腐熟保肥阶段

图6－17 堆肥化过程的发展阶段
好氧堆肥的影响因素

有机质含量

有机质含量含量过低，产生的热量不足以维持堆肥所需温度； 有机质含量含量过高不利于通风供氧从而产生厌氧和发臭。 水分过高不利于升温和通风； 水分过低，不能满足微生物生长需要，有机物也不能分解。 温度过低将大大延长堆肥时间； 温度过高对微生物产生不利影响。

有机废气生物处理的三个阶段
气液转化阶段 生物吸附吸收阶段 生物降解阶段
有机废气生物处理的方法与工艺

生物过滤法（Microorganism Adsorption）
利用含有微生物的固体颗粒吸收废气中的污染 物，然后微生物再将其转化为无害物质。 包括以下类型：土壤滤池、堆肥滤池


土壤滤池
构造:下层由粗石子，细石子，或轻质陶粒骨料 组成，上部由黄沙或细粒骨料组成，总厚度为 400~500mm 影响因素：

水分


温度


碳氮比


碳氮比小，升温快，但最高温度较低； 碳氮比大，升温慢，但最高温度较高。
堆肥原料的氮磷比一般在75～150之间。

氮磷比

pH
厌氧堆肥法

厌氧堆肥法

指在不通气的条件下，将有机废弃物进行厌氧发酵， 制成有机肥料，使固体废弃物无害化的过程。 酸性发酵阶段：产酸细菌分解有机物，产生有机酸、 醇、二氧化碳、氨、硫化氢等，使pH下降； 产气发酵阶段：主要由产甲烷细菌分解有机酸和醇， 产生甲烷和二氧化碳，随着有机酸的下降，pH迅速上 升。 堆内不设通气系统，堆温低，腐熟及无害化所需时间 较长，但方法简便、省工，在不急需用肥或劳力紧张 的情况下可以采用。

生物滴滤池


生物滴滤池 与生物滤池类似 不同之处：
利用通过过滤层后的废液回流进行循环喷淋 填料不同

煤炭的微生物脱硫

细菌浸出法

利用微生物把煤炭中不同类型的硫分解成可溶 性铁盐和硫酸后滤出煤粉。 利用细菌的氧化作用或附着作用改变黄铁矿表 面性质（疏水性），提高分离能力，从而将黄 铁矿从煤中脱除。

表面改性法

第五章 固体废物的微生物处理
固体废弃物的微生物处理

固体废弃物概述 固体废弃物处理的基本原则：

无害化、减量化、资源化

固体废弃物的微生物处理的主要方法：
堆肥法 卫生填埋法 厌氧发酵法

一、堆肥法（Compost）

什么是堆肥法？

指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌 等微生物有控制地促进可被生物降解的有机物 向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。


土壤床孔隙小，渗透性差，处理相同量废气时，占地面积大 土壤床有中和能力，而堆肥床没有 堆肥床中微生物多于土壤床中的

堆肥床为疏水性，使用一段时间后，需搅动防止结块，土壤床 为亲水性，不发生这些现象
土壤床比堆肥床服务年限长


微生物洗涤法（Microorganism Wash）
定义: 利用污水厂剩余污泥配制混合液作为吸 收剂处理废气，吸收了废气的微生物混合液再 进行好氧处理，去除液体中吸收的污染物经处 理的吸收液再重复使用。 装置 影响因素：污泥的浓度、PH、溶解氧、营养 盐的投加量与投加时间有关。
废物层 第二层
第一层
不透水层 夯实粘土
图6－19 卫生填埋场示意图
填埋坑内垃圾稳定化过程的生物学原理



调整期 过渡期 产酸期 甲烷发酵阶段 成熟期
填埋场渗沥水和气体收集

渗沥水


垃圾分解过程中产生的液体以及渗出的地下水和渗入 的地表水统称为填埋场渗沥水。 渗沥水的性质主要取决于所埋垃圾的种类，数量取决 于渗沥水的来源、填埋场的面积、垃圾状况和下层土 情况等。 为防止渗沥水对地下水的污染可采取以下措施：
第六章 有机废气生物处理技术



有机废气治理的基本方法 物理法、化学法、和生物法 有机废气生物处理法的基本原理 有机废气生物处理的方法与工艺
有机废气微生物处理

什么是有机废气的微生物处理？

指利用微生物的生物化学作用，使大气污染物 分解。转化为无害或少害物质。
设备简单、能耗低、不消耗有用的原料、安全 可靠、无二次污染等。
三、厌氧发酵（消化）

厌氧发酵的原理和过程

固体废弃物的厌氧发酵原理同厌氧堆肥，只是类似 于高浓度有机废水的处理，在水相中进行，一般在 厌氧发酵罐（池）中进行。 有机物投入量 营养 粒度 发酵温度 发酵槽的搅拌 厌氧状态 加温 平均滞留时间 pH的影响

厌氧发酵的影响因素