固体废物的生物处理及其处置技术
简述固体废物处理和处置的技术措施
简述固体废物处理和处置的技术措施固体废物处理和处置是指对产生的固体废物进行合理的处理和处置，以减少对环境和人类健康的影响。
固体废物处理和处置的技术措施主要包括垃圾分类、减量化、资源化利用、焚烧、填埋等方法。
垃圾分类是固体废物处理和处置的基础工作。
通过将固体废物按照可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾进行分类，可以有效地降低处理成本，提高资源利用率。
垃圾分类需要政府、企业和居民共同参与，通过宣传教育和投放设施的建设，推动垃圾分类工作的开展。
减量化是指通过改变生产和生活方式，减少固体废物的产生。
减量化的方法包括购买可持续发展产品、使用可降解材料、提倡绿色消费等。
减量化不仅可以减少固体废物的处理负担，还可以降低资源消耗和环境污染。
资源化利用是将固体废物转化为可再生资源的过程。
这包括废纸的再生利用、废塑料的回收利用、废金属的冶炼回收等。
资源化利用不仅可以节约资源，减少能源消耗，还可以创造就业机会，促进经济发展。
焚烧是指将固体废物通过高温燃烧转化为灰渣和烟气的过程。
焚烧可以有效地减少固体废物的体积，降低对场地的占用。
同时，焚烧还可以通过能源回收利用，减少能源的消耗。
然而，焚烧也会产生大量的二氧化碳和有害气体，对大气环境造成污染，因此需要配套的排放控制设施和监测系统。
填埋是将固体废物掩埋在地下的过程。
填埋可以有效地减少固体废物的体积，但也存在环境隐患。
填埋会产生大量的渗滤液，其中含有有机物和有害物质，如果不经过处理直接排放，会对土壤和地下水造成污染。
因此，在填埋过程中需要进行渗滤液的收集和处理，以保护环境。
除了以上几种主要的技术措施，还有一些其他的固体废物处理和处置方法。
例如，厌氧发酵是将厨余垃圾通过微生物的作用转化为沼气和有机肥料的过程。
此外，还可以利用物理方法如压缩、粉碎等进行固体废物的处理。
在选择固体废物处理和处置技术时，需要综合考虑固体废物的性质、产生量、处理成本、环境影响等因素。
固体废物处理和处置的技术措施是多种多样的，需要根据具体情况进行选择和组合应用。
6固体废物处理与处置-固体废物的微生物分解
按堆制过程的需氧过程:可分为好氧堆肥和厌氧堆肥； 按原料发酵所处状态:可分为发酵仓式堆肥和无发酵装置 系统堆肥； 无发酵装置好氧堆肥系统又分为露天条垛式翻堆供氧堆肥 法和固定堆强制通风堆肥法。
好氧堆肥与厌氧堆肥
好氧堆肥（高温堆肥）：在通气条件好，氧气充足的条件下通过 好氧微生物的代谢活动降解有机物。 特点：一般在55～60℃时比较好，有时可高达80～90℃，堆制
自然界中的磷素循环
6.1.2 可降解的固体有机废物及其微生物群落
纤维素 细菌、放线菌、真菌
果胶质 好氧菌
淀粉 枯草芽孢杆菌、
根菌、曲霉
可降解的固 体有机物及
微生物
脂肪 细菌、真菌
蛋白质氨基酸 好氧、兼性、厌氧
（1）纤维素及其降解微生物
纤维素是葡萄糖的高分子聚合物，每个纤维素分子含1400-10000 个葡萄糖基。为微生物的生长提供了丰富的糖原。
基本原理
利用微生物的生物化学转化作用，可将复杂有机物分解为简单 物质（稳定有机物和无机物），将有毒物转化为无毒物，产品可 作为能源、肥料、食品、饲料等回收利用；使可降解的有机废物， 达到无害化、稳定化和资源化的目的。
生物处理的特点
资源化效率高，运行费用低。 是有机固体废物处理利用的重要途径。
6.2.1好氧堆肥原理
好氧堆肥是在有氧条件下，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 的细胞物质的过程。
堆肥是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物， 在一定的人工条件下，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，其实质是一种发酵过程。
固体废物处置处置方法
固体废物
污
染
处理
控
制碎、分选、脱水 物理处理 收集、运输、压实、破碎、分选、脱水 化学处理 氧化、还原、中和、固化/稳定化 生物处理 好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等
热处理 干燥、热分解、焚烧、热解、焙烧等 陆地处置 土地耕作、土地填埋、深井灌注等 海洋处置 深海填埋、远洋焚烧等
固体废物旳处置措施
因为固体废物经过处理和利用后，总有残渣存在，这些残渣 富集了大量旳有毒有害成份而且难以利用。为了控制环境污 染，必须进行最终处置，使其最大程度地与生物圈隔离。 固体废物处置是固体废物污染控制旳末端环节，是处理固体 废物旳归宿问题。
处置即最终处置，以处理固废旳最终归宿，而且应该是安 全处置。
固体废物处理措施
固体废弃物处理一般是指经过物理、化学、生物、物化及生 化措施把固体废物转化为适于运送、贮存、利用或最终处置 旳过程。固体废弃物处理旳目旳是无害化、减量化、资源化。
➢ 物理处理：物理处理是经过浓缩或相变化变化固体废 物旳构造。涉及：压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取 等。 ➢ 化学处理：采用化学措施破坏固体废物中旳有害成份 从而到达无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置 旳形态。涉及：氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出 等。
处置措施有：海洋处置和陆地处置两种： • 海洋处置(sea bed disposal)：深海投弃和海上焚烧 • 陆地处置(disposal by land)：土地耕作，贮存，填埋， 深井灌注等。
深井处置是经过专门建造旳深井将液体废物注入深地层（灌注区）旳技术措 施。用于这一目旳旳深井一般被称为I类井。灌注层一般在地下四分之一英里 （约400米）到两英里（约3200米）之间并与地下可饮用水源经过几百英尺 （百米左右）旳非渗透岩层（隔挡层）隔开。 用于化学废液处置旳灌注区一般具有盐水而且没有诸如可饮用水这么具有潜 在利用价值旳资源。废液被泵入后贮存于灌注区旳空隙中。妥善选址、建造、 操作和监控旳深井永久性地将废液封存于灌注区。
第五章-固体废物生物处理
例 固体废物好氧反应需氧量的计算。试计算氧化1000kg 有机固体废物的理论需氧量，已知：有机废物化学组成式 为C31H50NO26，反应后的残余物为200kg，残余有机物 的化学组成式为C11H14NO4，堆肥过程表示如下：
解：1、确定树叶和污泥的C、N量： 1kg树叶：干物质= 1*(1-50%)=0.5kg
N=0.5*0.7%=0.0035kg C=0.0035*50=0.175kg
1kg污泥：干物质=1*(1-75%)=0.25kg N=0.25*5.6%=0.014kg C=0.014*6.3=0.0882kg
2、堆肥的增产作用
增加土壤养分 提高农作物产量：10-30%
目前堆肥产品存在的问题
肥效低：混合收集；大量的街道清扫渣土；玻 璃；废电池；小石子，等等。
成本高：大量的前处理：人工分拣、磁选、破 碎、筛分、风力分选，等等；
第三节 固体废物的厌氧消化处理
1、厌氧消化定义
厌氧消化是指在厌氧状态下，利用厌氧微 生物，有控制地使废物中可生物降解的有 机物转化为CH4、CO2和稳定物质的生物化 学过程
好 氧 堆 肥 过 程
适应新 环境
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↗45~70℃
嗜温性微生物、多为难分解物 质，温度↘
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，温度↗45℃
三、堆肥化的影响因素及其控制
影
有机物含量
响
因 含水率
素
供氧量
含水率低于30%，分解速度缓慢，当水分低于 12%，微生物停止繁殖； 含水率超过65%，水会充满颗粒间空隙，使空气 含量减少，堆肥由好氧转向厌氧，温度急剧下降， 形成发臭的中间产物。
固体废物处理处置生物技术
01
高温阶段 堆肥温度上升到50℃以上时，即进 入堆肥过程的第二阶段一高温阶段。温 度上升到60℃时，真菌几乎完全停止活 动，温度上升到70℃以上时，对大多数 嗜热性微生物己不适宜，微生物大量死 亡或进入休眠状态，除一些孢子外，所 有的病原微生物都会在几小时内死亡， 其它种子也被破坏。
03
腐熟阶段 堆肥进入腐熟阶段，降温 后，需氧量大大减少，含水量 也降低，物料间隙率增大，氧 扩散能力强，此时只需自然通 风。
主发酵
主发酵可在露天或发酵装置内进行，通过翻堆或强制通风向堆积层或发酵装 置内的物料供给氧气。
发酵初期物质的分解是靠嗜温菌30－40℃为最适宜生长温度进行的，由于堆 温上升，最适宜温度为45－65℃的嗜热菌取代嗜温菌，堆温进入高温阶段。通常， 在严格控制通风量的情况下，将堆温升高至开始降低为止的阶段作为主发酵阶段。 对以生活垃圾为主体的城市垃圾和家畜粪便好氧堆肥而言，其主发酵期约为4－ 12天。
分批式发酵设备
餐厨废弃物处理厂生化处理车间
厌氧发酵
在无氧条件下，厌氧微生物将有机废弃物（包括城市垃圾、人畜粪便、植 物秸秆、污水处理厂的剩余污泥等）进行厌氧发酵，制成有机肥料，使固体废弃 物无害化的过程。
厌氧堆肥的原理和废水厌氧消化原理相同。不同的是：废水厌氧消化 是液体发酵，厌氧堆肥是固体发酵，其发酵过程如下所示： 有机物质+厌氧菌+二氧化碳+水→甲烷+氨+脂肪酸+乙醛+硫醇+硫化氢
4. 好氧堆肥的优点
好氧堆肥分解有机物快，产热量大，堆肥升温快而能保持高温时间长，可有效 杀死致病微生物和虫卵。
腐熟速率快，腐熟程度高， 除臭效果好, 异臭物质如氨、硫化氢和硫醇在好氧条件下转化为无臭味的氧化
固体废物处理与处置(物化处理)
3. 热塑性材料固化
（1）原理
用热塑性物质作固化剂，在一定温度下 将废物进行包覆处理。热塑性物质在常 温下呈固态，高温时变成熔融胶粘性液 体，故可用来包覆废物。
常用的热塑性材料：沥青、石蜡、聚乙 烯、聚丙烯等。
（2）沥青固化
以沥青为固化剂与有害废物在一定的温度、 配料比、碱度和搅拌作用下产生皂化反应， 使有害废物均匀地包容在沥青中，形成固 化体。
不饱和聚酯树脂是由二元羧酸（或酸酐）与二元醇缩聚，并
CH2COOR CH2COOR CH2COOR NaOH △ CH2OH CH2OH CH2OH 3COONa
沥青固化的基本方法
先将废物脱水，再同沥青在高温下混合；
或将废物与沥青共同加热脱水，再冷却、固化。
①高温熔化混合蒸发法：将废液加入预先熔化的沥青 中，在150~230℃下搅拌混合蒸发，待水分和其他 挥发组分排出后，将混合物排至贮存器或处臵容器 中。 ②暂时乳化法： ③化学乳化法：
2、据浸出剂与被浸废料的相对运动方式的不同浸出 工艺可分为顺流浸出、错流浸出和逆流浸出三种。
浸出剂 被浸物料 送后续处理 物料
新浸出剂
浸渣
浸液 顺流浸出工艺流程 浸出剂 浸渣 被浸物料 错流浸出工艺流程
逆流浸出工艺流程
浸液
四、影响浸出过程的主要因素
物料粒度及其特性
一般来说，粒度细、比表面积大、结构疏
（1）原理
以石灰为固化剂，以粉煤灰、水泥窑灰为添 加剂，粉煤灰和水泥窑灰所含有的活性氧化 铝和二氧化硅与石灰、水反应→坚硬物质， 将废物包容的方法。 波索来反应：
Ca(OH)2+SiO2+H2O Ca(OH)2+Al2O3+H2O (CaO)x(SiO2)y(H2O)z (CaO)x(Al2O3)y(H2O)z
固体废物管理的最新技术
固体废物管理的最新技术在如今全球环境问题日益严重的背景下，高效、可持续的固体废物管理变得尤为重要。
传统的固体废物处理方法如填埋和焚烧已经不能满足现代社会的需求，因此人们不断研发和应用新的技术来解决这个问题。
本文将探讨固体废物管理领域的最新技术，并讨论其在环境保护和可持续发展方面的作用。
一、生物降解技术生物降解技术是利用微生物的作用来降解固体废物的一种方法。
通过将废物与特定微生物接触，这些微生物会分解废物中的有机物质，将其转化为可再利用的物质。
生物降解技术不仅能有效地消除固体废物的污染，还能产生有机肥料和生物能源等有益副产物。
这种技术是固体废物管理中的一大突破，为环境保护提供了可持续的解决方案。
二、回收和再利用技术回收和再利用技术是在固体废物管理中被广泛应用的一种技术。
通过识别和分离废物中可以再利用的物质，如纸张、塑料、金属等，废物可以被重新加工和制造成新的产品。
此外，回收和再利用技术也可以通过废物的质量和能源转换来获得经济效益。
这种技术减少了对新材料的需求，节约了资源，同时也减少了废物对环境的影响。
三、热解和气化技术热解和气化技术是一种将有机固体废物转化为气体或液体燃料的方法。
这些技术通过高温反应将固体废物分解成不同的化合物，生成可再利用的气体或液体燃料。
热解和气化技术不仅能够减少固体废物的体积，还能产生清洁能源。
这种技术在能源回收和减少温室气体排放方面具有重要的意义，并为可持续发展提供了可能性。
四、电子废物管理技术电子废物是固体废物管理领域的一个重要问题，因为电子废物中含有大量的有毒物质和重金属。
电子废物管理技术是为了解决这种问题而开发的一种专门处理电子废物的技术。
这些技术包括回收和再利用电子废物中的有用物质，如金属、塑料和玻璃，并进行环保处理，以减少对环境的污染。
综上所述，固体废物管理的最新技术是多样化且具有可持续发展的特点。
生物降解技术、回收和再利用技术、热解和气化技术以及电子废物管理技术都为固体废物管理提供了有效的解决方案。
污水处理中的固体废物处理与处置
污水处理中的固体废物处理与处置污水处理是有效保护环境和人类健康的重要措施之一。
然而，在污水处理的过程中，会产生大量的固体废物。
如何进行固体废物的处理与处置，成为了一个亟待解决的问题。
本文将详细讨论污水处理中的固体废物处理与处置方法。
一、固体废物的分类和特点污水处理过程中产生的固体废物主要包括悬浮物、污泥和滤渣。
这些废物的特点是含有高浓度的有机物和微生物，具有一定的腐蚀性和臭味。
二、固体废物的处理方法1. 悬浮物处理悬浮物是污水中的固体颗粒，通常通过物理处理方法进行分离。
常见的方法包括筛分、沉淀和过滤等。
首先，可以通过筛分将大颗粒的悬浮物进行分离，然后利用沉淀技术将较小的颗粒沉淀下来。
最后，通过过滤将水中剩余的悬浮物去除。
2. 污泥处理污泥是在生物处理过程中形成的，主要包含有机物、微生物和无机盐等。
对于污泥的处理，一般采用稳定化处理方法。
稳定化处理可以有效降低污泥的有机物含量，并减少其腐蚀性和臭味。
常见的稳定化处理方法包括厌氧消化和好氧消化等。
厌氧消化利用微生物在无氧条件下降解有机物，产生沼气和稳定的污泥。
而好氧消化则是利用空气中的氧气对污泥进行氧化降解，产生二氧化碳和水。
这两种方法可以根据实际情况选择合适的处理方式。
3. 滤渣处理滤渣是污水在过滤过程中被截留的固体物质。
对于滤渣的处理，可以采用干化处理或焚烧处理。
干化处理是通过将滤渣置于通风条件下，使其自然脱水和干燥，从而减少体积和重量。
干化后的滤渣可作为肥料或填埋。
焚烧处理则是将滤渣进行高温焚烧，使其彻底热解。
焚烧后的滤渣可以用于能量回收或作为填埋场的辅助材料。
三、固体废物的处置方法1. 填埋填埋是最常见的固体废物处置方法之一。
通过将固体废物掩埋在特定的地区，减少对环境的影响。
填埋时应注意废物的分类和封存，避免对地下水和大气造成污染。
2. 垃圾焚烧垃圾焚烧是将固体废物进行高温燃烧的方法。
通过燃烧，可以大大减少废物的体积，并提供能源回收的机会。
然而，垃圾焚烧过程中可能产生的有害气体和灰渣需要进行有效处理，以减少对环境的负面影响。