固体废物的生物处理 ppt课件
合集下载
固体废物的生物处理.ppt
• 堆温一般可达到65～70℃，或者更高。此时，嗜温菌受到 抑制或死亡，嗜热菌大量繁殖，逐渐替代嗜温菌的活动。
(nx
ny 4
nz 2
5x)O2
（C细5H胞7 N质02）＋（n
5)CO2
ny 2
4
H
2O
能量
c. 细胞质的分解反应(decomposition reaction)
• 细胞质的分解反应是细胞质内源呼吸所引起的反应：
C5 H 7 NO2 5O2 5CO2 2H 2O NH 3 能量
嗜热性微生物（细菌、放线菌和真菌的一些群落）；分 解残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度 ↗45~70℃，可有效杀灭虫卵和病原菌
好
嗜温性微生物为主，残余有机物 被分解，腐殖质不断积累，温度
氧
↘40 ℃左右
堆
肥
过
程
微生物进入一个新环 嗜温性细菌、酵母菌、放线菌为主，分解最 境，微生物适应环境 易分解的可溶性物质——淀粉、单糖、蛋白 过程，温度不升高。 质等，产生大量热能，温度↗45℃
堆肥化过程(composting process)
Ca HbOc Nd
ny
2S 2
r
c
O2
nCwH xOy N zFra biblioteksCO2
rH 2O
(d
nx)HN3
能量
式中：S＝a nw
r 0.5 • b nx 3(d nx)
若有机物完全分解，则反应式表示为：
Ca H bOc N d
a
b 3d 4
C 2
O2
aCO2
b 3d 2
H 2O dHN3
解反应可表示为：
Cs H t N u Ov aH 2O bO2 Cw H x N y Oz CH 2O(堆肥) ＋dH 2O(气) eH 2O(水) fCO2 gNH 3 能量
(nx
ny 4
nz 2
5x)O2
（C细5H胞7 N质02）＋（n
5)CO2
ny 2
4
H
2O
能量
c. 细胞质的分解反应(decomposition reaction)
• 细胞质的分解反应是细胞质内源呼吸所引起的反应：
C5 H 7 NO2 5O2 5CO2 2H 2O NH 3 能量
嗜热性微生物（细菌、放线菌和真菌的一些群落）；分 解残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度 ↗45~70℃，可有效杀灭虫卵和病原菌
好
嗜温性微生物为主，残余有机物 被分解，腐殖质不断积累，温度
氧
↘40 ℃左右
堆
肥
过
程
微生物进入一个新环 嗜温性细菌、酵母菌、放线菌为主，分解最 境，微生物适应环境 易分解的可溶性物质——淀粉、单糖、蛋白 过程，温度不升高。 质等，产生大量热能，温度↗45℃
堆肥化过程(composting process)
Ca HbOc Nd
ny
2S 2
r
c
O2
nCwH xOy N zFra biblioteksCO2
rH 2O
(d
nx)HN3
能量
式中：S＝a nw
r 0.5 • b nx 3(d nx)
若有机物完全分解，则反应式表示为：
Ca H bOc N d
a
b 3d 4
C 2
O2
aCO2
b 3d 2
H 2O dHN3
解反应可表示为：
Cs H t N u Ov aH 2O bO2 Cw H x N y Oz CH 2O(堆肥) ＋dH 2O(气) eH 2O(水) fCO2 gNH 3 能量
固体废物处理与处置(厌氧发酵)ppt课件
(4)有毒物质
①重金属离子对甲烷发酵的抑制－使酶发生变性或者 沉淀。与酶结合产生变性；与氢氧化物使酶沉淀。
②阴离子的毒害：主要是S2- ，来源：无机硫酸盐还 原；蛋白质分解释放出S2-。
③氨的毒害： [NH4+]>150mg/L ，发酵受抑制。
物质浓度
碱金属和碱土金属Ca2+ ， Mg2+ ，Na+ ，K+ 重金属Cu2+ ，Ni2+ ，Zn2+ ， Hg2+ ，Fe2+ H+和OH ―
n 原料的收集和预处理； n 接种物的选择和富集； n 沼气发酵装置形状选择； n 启动和日常运行管理； n 副产品沼渣和沼液的处置等技术措施。
1、传统沼气发酵工艺类型
(1)根据发酵温度分类 高温发酵：产气率高，但CH4比例低且不稳定； 中温发酵：产气率较高，能量回收较理想，应用普遍。太阳
能保温。
④甲烷化阶段：乙酸和H2 被甲烷细菌(乙酸分解甲
烷细菌和H2氧化甲烷细 菌)利用生成甲烷。
(四)、影响发酵的环境条件
(1)温度因素：随着温度升高有机物分解速度加快，产气量增大。 温度变化范围为(±1.5~2.0)℃。
①低温发酵：低于20℃ ，产气量低，受气候影响大，不加料情 况下35d。
②中温发酵： 37℃ ，产气量约1~1.3m3/(m3 ·d)；发酵时间20d ， 卫生化低。
n 浮沉式气罩由水封池和气罩两部 分组成。当沼气压力大于气罩重 量时，气罩便沿水池内壁的导向 轨道上升，直至平衡为止。当用 气时，罩内气压下降，气罩也随 之下沉。
n 特点： 将发酵间与贮气间分开， 具有压力低、发酵好、产气多等 优点。 顶浮罩式沼气贮气池造价 比较低，但气压不够稳定。侧浮 罩式沼气贮气池气压稳定，比较 适合发酵工艺的要求，但对材料 要求比较高，造价昂贵。
第六章 固体废物的生物处理.ppt
• 堆肥是一种人工过程，与卫生填埋场的自然降解 不同；堆肥是一个生物化学过程；堆肥化降解的 是固体废物中的可降解组分；其产品是腐殖质；
• 堆肥化产品称为堆肥，堆肥是一种深褐色、质地 疏松、有泥土气味的物质，类似于腐殖质土壤
6.1.2 堆肥基本原理
• 好氧堆肥是指在 有氧的条件下，使堆肥原料中的 有机物发生一系列放热分解反应，最终使有机物 转化为简单而稳定的腐殖质的过程。
• 含水量过高时的调节方法是：采用锯末或稻草进 行调节
微生物
• 堆肥化是一个生物过程，整个过程受到微 生物的直接影响，因此所有的影响因素的 调节都是围绕促进微生物增殖服务。
• 微生物的接种与数量多少、种类也影响整 个堆肥化过程；在实践中采用微生物接种、 加入特殊菌剂等措施加速堆肥化进程
6.1.4 好氧堆肥工艺流程
• 堆肥过程中有机废物中的可溶性有机物可透过微 生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收，不同 的胶体有机物质，则先吸附于微生物体外，通过 微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入 细胞
• 与微生物降解水中有机物过程相类似，产物是二 氧化碳和污泥，产物是二氧化碳和堆肥产品
好氧堆肥基本原理示意图
堆肥有机物 （含C、H、 O、N、S、 Cl）,氧合微 生物
• 现代化堆肥一般为好氧堆肥，其工艺流程 主要有以下几部分：
前处理 主发酵 后发酵 后处理 脱臭 储存
前处理
• 前处理的原因 • 由于生活垃圾中会含有粗大垃圾及不可堆肥化物
质，这些物质将影响垃圾处理机械的正常运行， 并降低发酵仓容积的有效使用，使堆温难以达到 无害化要求，影响堆肥产品的质量
• 时间为20～30d
后处理
• 后处理的主要作用是对堆肥化产物进行分 选、破碎，去除其中的没有完全降解的塑 料、玻璃、金属、小石块等，得到粒度比 较均匀的堆肥产品
• 堆肥化产品称为堆肥，堆肥是一种深褐色、质地 疏松、有泥土气味的物质，类似于腐殖质土壤
6.1.2 堆肥基本原理
• 好氧堆肥是指在 有氧的条件下，使堆肥原料中的 有机物发生一系列放热分解反应，最终使有机物 转化为简单而稳定的腐殖质的过程。
• 含水量过高时的调节方法是：采用锯末或稻草进 行调节
微生物
• 堆肥化是一个生物过程，整个过程受到微 生物的直接影响，因此所有的影响因素的 调节都是围绕促进微生物增殖服务。
• 微生物的接种与数量多少、种类也影响整 个堆肥化过程；在实践中采用微生物接种、 加入特殊菌剂等措施加速堆肥化进程
6.1.4 好氧堆肥工艺流程
• 堆肥过程中有机废物中的可溶性有机物可透过微 生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收，不同 的胶体有机物质，则先吸附于微生物体外，通过 微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入 细胞
• 与微生物降解水中有机物过程相类似，产物是二 氧化碳和污泥，产物是二氧化碳和堆肥产品
好氧堆肥基本原理示意图
堆肥有机物 （含C、H、 O、N、S、 Cl）,氧合微 生物
• 现代化堆肥一般为好氧堆肥，其工艺流程 主要有以下几部分：
前处理 主发酵 后发酵 后处理 脱臭 储存
前处理
• 前处理的原因 • 由于生活垃圾中会含有粗大垃圾及不可堆肥化物
质，这些物质将影响垃圾处理机械的正常运行， 并降低发酵仓容积的有效使用，使堆温难以达到 无害化要求，影响堆肥产品的质量
• 时间为20～30d
后处理
• 后处理的主要作用是对堆肥化产物进行分 选、破碎，去除其中的没有完全降解的塑 料、玻璃、金属、小石块等，得到粒度比 较均匀的堆肥产品
7-8固体废物的生物处理PPT课件
微生物新陈代谢作用使固体有机质降解、转化成简单、 稳定的化合物，同时放出能量(其中大部分能量以CH4 的形式出现)，仅少部分有机物转化成新的细胞质组分。 减量化和资源化效果明显。
微生物种类
7.2 堆肥化(composting)
• 概述 • 好氧堆肥原理 • 堆肥原料及堆肥微生物 • 堆肥化过程 • 好氧堆肥工艺 • 堆肥化的影响因素 • 堆肥质量 • 堆肥农业效用
• 堆温一般可达到65～70℃，或者更高。此时，嗜温菌受到抑制或死亡， 嗜热菌大量繁殖，逐渐替代嗜温菌的活动。
7-8.固体废物的生物处理
概述 堆肥化 厌氧发酵制沼气
7.1 概述
概念 作用与特点 基本生物原理
(1) 概念
利用微生物氧化（好氧堆肥）、分解（厌氧发酵）有机固体废物 的能力处理可降解的有机固体废物，使其达到无害化和资源化的 过程。
生物处理(biologic treatment)是处理和利用有机固废的一条重要 的途径。
yOz
NH 3
(nx
ny 4
nz 2
5x)O2
（C细5H胞7 N质0）2 ＋（n
5)CO2
ny 2
4
H
2O
能量
c. 细胞质的分解反应(decomposition reaction)
细胞质的分解反应是细胞质内源呼吸所引起的反应：
C5 H 7 NO2 5O2 5CO2 2H 2O NH 3 能量
都为单细胞。细菌一般只有0.5～lOμm大小。其比表面积大，容易让难 降解的有机物进入细胞并进行代谢活动。细菌的含水率约为80％，有机 物约占其总固体成分的90％。 • 真菌是有机营养型生物，结构比细菌复杂，可分为霉菌和酵母。 • 霉菌属好氧菌,而酵母在代谢活动中表现出好氧和厌氧两种特性。 • 真菌能在低水分条件下生长，能从具有高渗透压的介质中提取水分。
微生物种类
7.2 堆肥化(composting)
• 概述 • 好氧堆肥原理 • 堆肥原料及堆肥微生物 • 堆肥化过程 • 好氧堆肥工艺 • 堆肥化的影响因素 • 堆肥质量 • 堆肥农业效用
• 堆温一般可达到65～70℃，或者更高。此时，嗜温菌受到抑制或死亡， 嗜热菌大量繁殖，逐渐替代嗜温菌的活动。
7-8.固体废物的生物处理
概述 堆肥化 厌氧发酵制沼气
7.1 概述
概念 作用与特点 基本生物原理
(1) 概念
利用微生物氧化（好氧堆肥）、分解（厌氧发酵）有机固体废物 的能力处理可降解的有机固体废物，使其达到无害化和资源化的 过程。
生物处理(biologic treatment)是处理和利用有机固废的一条重要 的途径。
yOz
NH 3
(nx
ny 4
nz 2
5x)O2
（C细5H胞7 N质0）2 ＋（n
5)CO2
ny 2
4
H
2O
能量
c. 细胞质的分解反应(decomposition reaction)
细胞质的分解反应是细胞质内源呼吸所引起的反应：
C5 H 7 NO2 5O2 5CO2 2H 2O NH 3 能量
都为单细胞。细菌一般只有0.5～lOμm大小。其比表面积大，容易让难 降解的有机物进入细胞并进行代谢活动。细菌的含水率约为80％，有机 物约占其总固体成分的90％。 • 真菌是有机营养型生物，结构比细菌复杂，可分为霉菌和酵母。 • 霉菌属好氧菌,而酵母在代谢活动中表现出好氧和厌氧两种特性。 • 真菌能在低水分条件下生长，能从具有高渗透压的介质中提取水分。
固体废物生物处理ppt课件
堆肥原料
碳氮是堆肥微生物所需要的主要能量来源和物质来源，合 适的碳氮比是保证堆肥成功的关键因素之一，因此，堆肥常 需要含碳较多的原料与含氮多的原料合理搭配（20：1~30：1 ）。
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（见图2-2）。
图2-5是采用翻堆供氧和强制通风供氧进行污泥堆肥的温度变化图 ，从中可明显区分出不同堆肥阶段。
翻堆供氧
强制通风供氧
堆肥过程中微生物群落变化
Organism
Mesophilic Thermophilic Stabilization Specie
stage
stage
stage
s
present
-------------------- # g-1 --------------------
搅拌翻堆设备
强制通风式固定垛发酵工艺（Aerated static pile）
该工艺与前者不同之处就在于物料在堆肥过程中不需要翻堆， 氧气的供应是通过机械鼓风或抽风方式来提供，该工艺在污泥堆 肥中应用非常普遍,其流程如图2-8所示。
具体做法
① 将脱水污泥与蓬松剂混合，体积比可为1:1, 1:2, 1:3； ② 在堆肥场地上铺设小木块或蓬松剂约20cm； ③ 在上述基础上，将污泥与蓬松剂的混合物堆成高约1.5～2M的垛； ④ 将垛的表面覆盖一层过筛后的堆肥产物(厚约20cm)或覆盖一层塑料
发酵仓式堆肥法
现代化的城市垃圾堆肥法通常由预处理（包括分选、破碎、 含水率和C/N比的调整等）、一次发酵（也称主发酵，指从发酵 初期开始，经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程，一 般为2～3周）、二次发酵（也称后发酵，指堆肥经过高温阶段， 温度开始下降直至温度稳定至35-40℃、达到腐熟的阶段，一般 需3-4周）、后处理（包括去除杂质和进行必要的破碎处理）、 脱臭及贮存等工序组成。
8 固体废弃物生物处理技术-PPT文档资料12页
6
Founded in 1895
填埋生物反应器的生态系统特征
• 填埋场可看作一个大型生物反应器，需设置渗滤液及 生物气体收集及处理装置等保护地下水和周边环境
• 填埋系统的极度不均匀特征表现在系统水平及垂直单 元均具有空间及时间上的不均匀性上
– 固体废弃物组分及性质的差异，运输、填埋地、单元环境 条件的不同
市及某些工业废水处理过程中产生的污泥、农林废物 等
4
Founded in 1895
• 现代化的堆肥工艺，特别是城市垃圾堆肥工艺大多是 好氧堆肥。温度一般为50-65℃
• 好氧堆肥的微生物包括嗜温菌和嗜热菌，降解过程分 为初始中温阶段，中期高温阶段，后期降温阶段
• 厌氧堆肥温度低，氮素保留多，但周期长，需3-12个 月，异味强烈，分解不充分
固d in 1895
好氧代谢
• 易降解化合物的好氧代谢分解最先发生 • 大分子物质的代谢及缓慢降解继而发生 • 好氧分解的纤维素、半纤维素、木质素、葡聚糖和果
聚糖、脂肪类有机分子的代谢需要多种酶的协同作用 及微生物的共代谢作用 • 好氧代谢中温度上升明显，有利影响是增强微生物活 性，不利影响是溶氧降低 • CO2、水的产生也对代谢有影响
Founded in 1895
第8讲固体废弃物生物处理技术
1
Founded in 1895
1 概述
• 固体废弃物是指在社会生产、流通、消费等一系列过 程中产生的一般不再具有进一步使用价值而被丢弃的 以固态和泥状存在的物质
• 其危害主要有：侵占土地，污染土壤、水体及大气， 影响环境卫生；有害废物具有毒性、易燃性、腐蚀性、 反应性和放射性
• 可分为有机废物和无机废物，或固体废物和泥状废物， 或矿业固体废弃物、工业固体废弃物、城市垃圾、农 业废弃物和放射性固体废弃物
Founded in 1895
填埋生物反应器的生态系统特征
• 填埋场可看作一个大型生物反应器，需设置渗滤液及 生物气体收集及处理装置等保护地下水和周边环境
• 填埋系统的极度不均匀特征表现在系统水平及垂直单 元均具有空间及时间上的不均匀性上
– 固体废弃物组分及性质的差异，运输、填埋地、单元环境 条件的不同
市及某些工业废水处理过程中产生的污泥、农林废物 等
4
Founded in 1895
• 现代化的堆肥工艺，特别是城市垃圾堆肥工艺大多是 好氧堆肥。温度一般为50-65℃
• 好氧堆肥的微生物包括嗜温菌和嗜热菌，降解过程分 为初始中温阶段，中期高温阶段，后期降温阶段
• 厌氧堆肥温度低，氮素保留多，但周期长，需3-12个 月，异味强烈，分解不充分
固d in 1895
好氧代谢
• 易降解化合物的好氧代谢分解最先发生 • 大分子物质的代谢及缓慢降解继而发生 • 好氧分解的纤维素、半纤维素、木质素、葡聚糖和果
聚糖、脂肪类有机分子的代谢需要多种酶的协同作用 及微生物的共代谢作用 • 好氧代谢中温度上升明显，有利影响是增强微生物活 性，不利影响是溶氧降低 • CO2、水的产生也对代谢有影响
Founded in 1895
第8讲固体废弃物生物处理技术
1
Founded in 1895
1 概述
• 固体废弃物是指在社会生产、流通、消费等一系列过 程中产生的一般不再具有进一步使用价值而被丢弃的 以固态和泥状存在的物质
• 其危害主要有：侵占土地，污染土壤、水体及大气， 影响环境卫生；有害废物具有毒性、易燃性、腐蚀性、 反应性和放射性
• 可分为有机废物和无机废物，或固体废物和泥状废物， 或矿业固体废弃物、工业固体废弃物、城市垃圾、农 业废弃物和放射性固体废弃物
固体废物处理与处置 固体废物的生物处理76页PPT
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
固体废物处理与处置 固体废物的生物 处理
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
固体废物处理与处置 固体废物的生物 处理
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯崛起而 读书。 ——周 恩来
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
过程或代谢产物将废物中目的元素
浸出 转变为易溶状态并得以分离的过程
厌氧消化: 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 3 变为CH4和CO2的过程
PPT课件
5
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
好氧/兼性
热量
废物
作用：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）或植物的新陈代谢作用，（各
种工艺）分解废物中的有机质，回收有用的物质和能源，
实现有机废物的减量化、资源化和无害化，既变废为宝，
又解决环境污染。
PPT课件
3
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
水溶性有机物 非水溶性有机物
水解
厌氧
微生物代谢
CO2+H2O+N2+NH3+腐殖质
NOx- O2
生物量
水溶性
废物 非水溶性
水解
腐殖质
糖类 酸化/发酵
乙酸化
VFA
乙酸 甲烷化
CH4 +CO2
蛋白质 脂肪酸
氨基酸 乳酸 醇类
CO2 H2 NH4+
NH4+
H2O
聚乳酸
PPT课件
氢回收 6
生物塑料PHA
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
其他
Vemicomposting
废物
初腐化
蚯蚓代谢
蚓粪 蚓体
基质化利用
废物
水解
营养液
PPT课件
微生物体 酶 其他微生物蛋白质
7
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
生物处理的对象
以生物源物质为主要 组分的各种固体废物
易腐生活垃圾 农业废弃物 食品加工废物
生物源物质的化学分析
生物质组成
可溶性糖、纤维素、半纤维素、木质 素、蛋白质（水溶、非水溶）、脂肪
营养元素
N、P、K、Ca、Mg、Fe
其他
盐度、有害元素、有害化合物
PPT课件
4
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
③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）；
【概念】堆肥化 厌氧消化 生物处理 浸出率 增容比
重点
【方法原理】 堆肥原理； 厌氧消化原理； 微生物浸出机理。
PPT课件
2
固体废物处理与处置 Treatmeபைடு நூலகம்t and Disposal of Solid Waste
生物处理：指直接或间接利用生物体的机能，对固体废 物的某些组成进行转化以建立降低或消除污染物产生的 生产工艺，或者能够高效净化环境污染，同时又生产有 用物质的工程技术。
PPT课件
9
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
PPT课件
10
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
堆肥的历史：
1925年--印度的农艺学家埃·霍华德（Albert Howard）发明“印多尔法”。 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 系统进行厌氧发酵，然后再送入空气进行好氧发酵。 1933年，丹麦出现达诺法(利用回转窑发酵仓进行好氧发酵)并在西欧和日本得 到应用。德国开发了巴登·巴登法 1940年，美国使用发酵槽进行机械化堆肥，厄普·托马斯法(Earp-Thomas法)。 国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。 20世纪60年代，日本已经建成堆肥厂30多座。 从20世纪70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。 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。
生物处理的应用
堆肥
无害化、稳定化、有机质循环 农业/生活垃圾处理 受污染土壤处理
厌氧消化
稳定化、能源利用、有机质循环 农业/生活垃圾/食品工业废物/污泥处理
其他高附加值利用
生物可降解聚合物、HP2P、T课电件 能、酶制剂
8
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
第六章 固体废物生物处理
Chapter 6 Biological Treatment of Solid Waste
PPT课件
1
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
PPT课件
11
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
堆肥意义：
①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。
②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；
1 好氧堆肥处理
堆肥化：在有控制的条件下，微生物对
固体、半固体的有机废物进行好氧的中
温或高温分解，并产生稳定腐殖质的过 程。
4 堆肥工艺
6 评价指标 5 堆肥设备 四类，15个
四类
3 影响因素 六个阶段及内容
2 堆肥过程 六个主要因素
1 基本原理 堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化
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
生物处理的方法
蚯蚓床技术 废物生产单细胞蛋白等
1 好氧堆 肥处理
堆肥化（composting）: 在 人工控制的环境下，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 物降解的有机物向稳定的腐殖 质转化的微生物学过程
其它生物 处理方法
4
处理方法
厌氧消 2 化处理
微生物 微生物浸出: 利用微生物新陈代谢
浸出 转变为易溶状态并得以分离的过程
厌氧消化: 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 3 变为CH4和CO2的过程
PPT课件
5
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
好氧/兼性
热量
废物
作用：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）或植物的新陈代谢作用，（各
种工艺）分解废物中的有机质，回收有用的物质和能源，
实现有机废物的减量化、资源化和无害化，既变废为宝，
又解决环境污染。
PPT课件
3
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
水溶性有机物 非水溶性有机物
水解
厌氧
微生物代谢
CO2+H2O+N2+NH3+腐殖质
NOx- O2
生物量
水溶性
废物 非水溶性
水解
腐殖质
糖类 酸化/发酵
乙酸化
VFA
乙酸 甲烷化
CH4 +CO2
蛋白质 脂肪酸
氨基酸 乳酸 醇类
CO2 H2 NH4+
NH4+
H2O
聚乳酸
PPT课件
氢回收 6
生物塑料PHA
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
其他
Vemicomposting
废物
初腐化
蚯蚓代谢
蚓粪 蚓体
基质化利用
废物
水解
营养液
PPT课件
微生物体 酶 其他微生物蛋白质
7
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
生物处理的对象
以生物源物质为主要 组分的各种固体废物
易腐生活垃圾 农业废弃物 食品加工废物
生物源物质的化学分析
生物质组成
可溶性糖、纤维素、半纤维素、木质 素、蛋白质（水溶、非水溶）、脂肪
营养元素
N、P、K、Ca、Mg、Fe
其他
盐度、有害元素、有害化合物
PPT课件
4
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
③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）；
【概念】堆肥化 厌氧消化 生物处理 浸出率 增容比
重点
【方法原理】 堆肥原理； 厌氧消化原理； 微生物浸出机理。
PPT课件
2
固体废物处理与处置 Treatmeபைடு நூலகம்t and Disposal of Solid Waste
生物处理：指直接或间接利用生物体的机能，对固体废 物的某些组成进行转化以建立降低或消除污染物产生的 生产工艺，或者能够高效净化环境污染，同时又生产有 用物质的工程技术。
PPT课件
9
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
PPT课件
10
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
堆肥的历史：
1925年--印度的农艺学家埃·霍华德（Albert Howard）发明“印多尔法”。 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 系统进行厌氧发酵，然后再送入空气进行好氧发酵。 1933年，丹麦出现达诺法(利用回转窑发酵仓进行好氧发酵)并在西欧和日本得 到应用。德国开发了巴登·巴登法 1940年，美国使用发酵槽进行机械化堆肥，厄普·托马斯法(Earp-Thomas法)。 国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。 20世纪60年代，日本已经建成堆肥厂30多座。 从20世纪70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。 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。
生物处理的应用
堆肥
无害化、稳定化、有机质循环 农业/生活垃圾处理 受污染土壤处理
厌氧消化
稳定化、能源利用、有机质循环 农业/生活垃圾/食品工业废物/污泥处理
其他高附加值利用
生物可降解聚合物、HP2P、T课电件 能、酶制剂
8
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
第六章 固体废物生物处理
Chapter 6 Biological Treatment of Solid Waste
PPT课件
1
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
PPT课件
11
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
堆肥意义：
①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。
②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；
1 好氧堆肥处理
堆肥化：在有控制的条件下，微生物对
固体、半固体的有机废物进行好氧的中
温或高温分解，并产生稳定腐殖质的过 程。
4 堆肥工艺
6 评价指标 5 堆肥设备 四类，15个
四类
3 影响因素 六个阶段及内容
2 堆肥过程 六个主要因素
1 基本原理 堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化
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
生物处理的方法
蚯蚓床技术 废物生产单细胞蛋白等
1 好氧堆 肥处理
堆肥化（composting）: 在 人工控制的环境下，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 物降解的有机物向稳定的腐殖 质转化的微生物学过程
其它生物 处理方法
4
处理方法
厌氧消 2 化处理
微生物 微生物浸出: 利用微生物新陈代谢