畜禽废弃物处理与利用优秀课件
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食物链富集：
汞被水中微生物转化为甲基汞而进入浮游生物体内，再经过“浮 游生物——小鱼——大鱼”等食物链的富集，使大鱼中有机汞浓 度达到海水汞浓度的几万倍
正常人即使在生活和工作中从未接触过汞，其体内及尿中仍可检 出少量汞存在。据估计，自然界的汞循环量每年可达25至150万 吨。
4. 酸碱及无机盐类
冶金、加工业的酸洗废水，冶金、矿山的硫化物氧化产 生的酸性废水，二氧化硫形成的酸雨，造纸、纺织、纤 维、制革、洗涤剂、染料、制碱等工业排水。直接污染 土壤、表面水体、地下水体，一旦污染影响长久，不易 治理。
2. 难降解物质
指那些人工合成的、难于被微生物分解的废弃物。 比如化学农药、抗生素等
3 .植物营养物（富营养物）
主要是指各种形态的氮、磷等元素，有时也包钾、 硫等植物生长所必需的元素。 水体生态的严重失衡 污泥积累、湖水退化。 蓝细菌的蛋白类毒素富集 食物链中毒 供水质量下降、成本升高 化合态氮毒害作用
4、有毒物质
汞、镉、铬、砷、铅都是毒性较大的重金属，还有 铜、钴、锡、锌也有一定的毒性。隔取代骨中的钙引起 骨痛病；氟可因起软骨病；长期饮用含铬水可致口角糜 烂、腹泻和消化道机能紊乱。闻名于世的水俣病是受汞 污染的水体通过藻类、浮游生物、贝类、鱼类食物链不 断富集放大后最终进入人体的典型的生物放大事例。
畜禽废弃物处理与 利用
6-1 畜禽粪便环境危害与特性
主要污染项目： 臭气
SH2 NH3
污水
粪便
集约化畜禽养殖高强度排污，超过周围环 境系统纳污能力，使环境系统自净能力丧 失，生态系统失衡进入恶性循环状态。
6.1.1 污染物质与环境危害
1. 可降解有机污染物
动植物性废弃物，几乎所有的非人工合成有机物， 主要为碳水化合物，蛋白质、脂肪和木质素等。可在微 生物作用下最终分解为简单的无机物。
砂 20－1000 μm
超滤分子筛
沉降分离 离心
膜过滤
生物、化学方法
2、TS、VS、灰分
水
VS（挥发性固体）
悬浮液
24小时
105℃，
总固体
600℃ 2小时
105℃，
灰分 600℃，
TS
TS
悬浮固体物与TS的区别？
3、含水率、容重
（鸡粪除外）一般鲜粪含水率高于80%，实际收集到的粪便 含水率与收集方式有关。
微生物
（1）降解： 有机物 ＋ O2
CO2 + H2O + NH3
（2）合成： 有机物 ＋ O2 ＋ 能量
新细胞
（3）内源呼吸：老细胞＋ O2
CO2 + H2O + NH3
BOD表示有机污染物参数时存在明显的缺陷，即使衡量耗氧量时 也是如此。因为内源呼吸耗氧量与硝化耗氧量可能引起很大误差。
当进口BOD200mg/L,出口BOD无硝化时20mg/L，有硝化时40mg/L，则 去除率分别为90%、80%，实际上有机物去除率应该是一样的。
放口
面源：主要指来源于流域广大面积上的降雨径流污染，
如农药化肥
有机物被各种微生物菌群分解代谢
细菌群载体
氧气
生
有机物污染水
物 作
水底固形物
用
下
的
细菌浓度升高
水体透明度下降 氧 气
水 体 自
水中有机物污染被 净
细菌系分解净化
化
水底固形物
过 程
举
微生物菌群被微小动物消耗，水体透明度好转 例
来自百度文库
细菌群载体
虫
水底固形物
一般污水的BOD5=NBOD+CBOD≈CBOD5，与含氮量无关。假设有 两种污水除含氮量不同外其他成分完全一样，则BOD5也相同。
进口 BOD=200mg/L
BOD去除率=90%
day
污水的有机物浓度指标和可生化性指标
第一阶段
好氧菌
有机物 ＋ O2
能量 CO2 + H2O + NH3
第一阶段常温下一般需要20天接近完成
第二阶段
NH3 ＋ 3O2 亚硝化菌 2HNO2 ＋ O2 硝化菌
2HNO2 + 2H2O 2HNO3
第二阶段常温下一般需要近百天才能完成
第一阶段的三部分BOD
有机物污染水
水质净化良性循环与生化处理方法原理
特别加以处理
有毒重金属、难降解物质
6.1.3 畜禽粪便特性
请参考《废水工程处理及回顾》p31
一 物理学特性
1、颗粒尺寸 新收集畜禽粪便颗粒尺寸分布见表6-1（p274）
直径μm
0.003
0.3
μm
溶解固体 胶质体
悬浮体
氯离子，乙 酸、乙醇
病毒
细菌 0.5－10 μm
5. 色度
破坏景观、影响水质。
6. 病原微生物
生活、畜禽、养殖、食品、屠宰等。
6.1.2 自净化作用 污染物在物系循环流动过程中发生演变，自
与纳污容量
然地减少消失或无害化，称为物系的自净。
污
自然污染
自然地理因 素等原因
染 人为污染 人类活动原因
污染物浓度自然降低的能力称为自净能力
环境系每年允许的最大纳污量称为该环境
系的纳污容量
环境容量
物理作用 稀释，沉淀，挥发，凝聚，吸附，过滤
自 化学作用 分解与化合，氧化与还原，酸碱反应等
净
使污染物浓度降低或毒性丧失。
生物作用 微生物代谢活动使污染物分解转化成无 害物质
污 物理污染
染
来 点源：主要指工业废水与都市生活排水，均有固定的排
物 化学污染 分 类 生物污染
源 特 性
二 生物化学特性
更详细的讨论请参考《废水工程处理及回顾》p56
生物化学需氧量（BOD)
BOD是指1L污水中的有机物在耗氧微生物的作用下进行氧化分解时 所消耗的溶氧量(mg/L) 。废水中有机物数量繁多，但大多数有机物都可 在耗氧微生物作用下氧化分解，有机物数量同耗氧量成正比。
实际测定时常采用BOD5，即水样在20 ℃的条件下培养5天的生化需氧
量。
BOD(mg/L)
BOD5=NBOD+CBOD 300
30℃
第二阶段
NBOD是还原态氮氧化成
20℃
硝态氮或亚硝态氮的需氧量， 200
9℃
通常较CBOD小得多。
100
实验研究表明：第一阶段中
第一阶段
有机物在各个时刻的好氧速度 50
与该时刻的污水中有机物浓度 成正比关系。
5 10 20 30 40 50
有毒重金属
污泥积累 长期危害 某些生物同化作用后毒性增加。 食物链的生物富集放大
此外常见的有毒物质还有工业污染物中的氰化物、酚、吡啶、 硝基苯、多环芳烃等等。
甲基化：
微生物
（无机态）汞
甲基汞（有机态）
甲基汞(Methyl Mercury CH3Hg )
短链烷基汞易渗入细胞 烷基汞与-SH基等的亲和力使其毒性比可溶性无机汞高10～ 100倍 汞化物毒性排行榜上烷基汞第一名。
汞被水中微生物转化为甲基汞而进入浮游生物体内，再经过“浮 游生物——小鱼——大鱼”等食物链的富集，使大鱼中有机汞浓 度达到海水汞浓度的几万倍
正常人即使在生活和工作中从未接触过汞，其体内及尿中仍可检 出少量汞存在。据估计，自然界的汞循环量每年可达25至150万 吨。
4. 酸碱及无机盐类
冶金、加工业的酸洗废水，冶金、矿山的硫化物氧化产 生的酸性废水，二氧化硫形成的酸雨，造纸、纺织、纤 维、制革、洗涤剂、染料、制碱等工业排水。直接污染 土壤、表面水体、地下水体，一旦污染影响长久，不易 治理。
2. 难降解物质
指那些人工合成的、难于被微生物分解的废弃物。 比如化学农药、抗生素等
3 .植物营养物（富营养物）
主要是指各种形态的氮、磷等元素，有时也包钾、 硫等植物生长所必需的元素。 水体生态的严重失衡 污泥积累、湖水退化。 蓝细菌的蛋白类毒素富集 食物链中毒 供水质量下降、成本升高 化合态氮毒害作用
4、有毒物质
汞、镉、铬、砷、铅都是毒性较大的重金属，还有 铜、钴、锡、锌也有一定的毒性。隔取代骨中的钙引起 骨痛病；氟可因起软骨病；长期饮用含铬水可致口角糜 烂、腹泻和消化道机能紊乱。闻名于世的水俣病是受汞 污染的水体通过藻类、浮游生物、贝类、鱼类食物链不 断富集放大后最终进入人体的典型的生物放大事例。
畜禽废弃物处理与 利用
6-1 畜禽粪便环境危害与特性
主要污染项目： 臭气
SH2 NH3
污水
粪便
集约化畜禽养殖高强度排污，超过周围环 境系统纳污能力，使环境系统自净能力丧 失，生态系统失衡进入恶性循环状态。
6.1.1 污染物质与环境危害
1. 可降解有机污染物
动植物性废弃物，几乎所有的非人工合成有机物， 主要为碳水化合物，蛋白质、脂肪和木质素等。可在微 生物作用下最终分解为简单的无机物。
砂 20－1000 μm
超滤分子筛
沉降分离 离心
膜过滤
生物、化学方法
2、TS、VS、灰分
水
VS（挥发性固体）
悬浮液
24小时
105℃，
总固体
600℃ 2小时
105℃，
灰分 600℃，
TS
TS
悬浮固体物与TS的区别？
3、含水率、容重
（鸡粪除外）一般鲜粪含水率高于80%，实际收集到的粪便 含水率与收集方式有关。
微生物
（1）降解： 有机物 ＋ O2
CO2 + H2O + NH3
（2）合成： 有机物 ＋ O2 ＋ 能量
新细胞
（3）内源呼吸：老细胞＋ O2
CO2 + H2O + NH3
BOD表示有机污染物参数时存在明显的缺陷，即使衡量耗氧量时 也是如此。因为内源呼吸耗氧量与硝化耗氧量可能引起很大误差。
当进口BOD200mg/L,出口BOD无硝化时20mg/L，有硝化时40mg/L，则 去除率分别为90%、80%，实际上有机物去除率应该是一样的。
放口
面源：主要指来源于流域广大面积上的降雨径流污染，
如农药化肥
有机物被各种微生物菌群分解代谢
细菌群载体
氧气
生
有机物污染水
物 作
水底固形物
用
下
的
细菌浓度升高
水体透明度下降 氧 气
水 体 自
水中有机物污染被 净
细菌系分解净化
化
水底固形物
过 程
举
微生物菌群被微小动物消耗，水体透明度好转 例
来自百度文库
细菌群载体
虫
水底固形物
一般污水的BOD5=NBOD+CBOD≈CBOD5，与含氮量无关。假设有 两种污水除含氮量不同外其他成分完全一样，则BOD5也相同。
进口 BOD=200mg/L
BOD去除率=90%
day
污水的有机物浓度指标和可生化性指标
第一阶段
好氧菌
有机物 ＋ O2
能量 CO2 + H2O + NH3
第一阶段常温下一般需要20天接近完成
第二阶段
NH3 ＋ 3O2 亚硝化菌 2HNO2 ＋ O2 硝化菌
2HNO2 + 2H2O 2HNO3
第二阶段常温下一般需要近百天才能完成
第一阶段的三部分BOD
有机物污染水
水质净化良性循环与生化处理方法原理
特别加以处理
有毒重金属、难降解物质
6.1.3 畜禽粪便特性
请参考《废水工程处理及回顾》p31
一 物理学特性
1、颗粒尺寸 新收集畜禽粪便颗粒尺寸分布见表6-1（p274）
直径μm
0.003
0.3
μm
溶解固体 胶质体
悬浮体
氯离子，乙 酸、乙醇
病毒
细菌 0.5－10 μm
5. 色度
破坏景观、影响水质。
6. 病原微生物
生活、畜禽、养殖、食品、屠宰等。
6.1.2 自净化作用 污染物在物系循环流动过程中发生演变，自
与纳污容量
然地减少消失或无害化，称为物系的自净。
污
自然污染
自然地理因 素等原因
染 人为污染 人类活动原因
污染物浓度自然降低的能力称为自净能力
环境系每年允许的最大纳污量称为该环境
系的纳污容量
环境容量
物理作用 稀释，沉淀，挥发，凝聚，吸附，过滤
自 化学作用 分解与化合，氧化与还原，酸碱反应等
净
使污染物浓度降低或毒性丧失。
生物作用 微生物代谢活动使污染物分解转化成无 害物质
污 物理污染
染
来 点源：主要指工业废水与都市生活排水，均有固定的排
物 化学污染 分 类 生物污染
源 特 性
二 生物化学特性
更详细的讨论请参考《废水工程处理及回顾》p56
生物化学需氧量（BOD)
BOD是指1L污水中的有机物在耗氧微生物的作用下进行氧化分解时 所消耗的溶氧量(mg/L) 。废水中有机物数量繁多，但大多数有机物都可 在耗氧微生物作用下氧化分解，有机物数量同耗氧量成正比。
实际测定时常采用BOD5，即水样在20 ℃的条件下培养5天的生化需氧
量。
BOD(mg/L)
BOD5=NBOD+CBOD 300
30℃
第二阶段
NBOD是还原态氮氧化成
20℃
硝态氮或亚硝态氮的需氧量， 200
9℃
通常较CBOD小得多。
100
实验研究表明：第一阶段中
第一阶段
有机物在各个时刻的好氧速度 50
与该时刻的污水中有机物浓度 成正比关系。
5 10 20 30 40 50
有毒重金属
污泥积累 长期危害 某些生物同化作用后毒性增加。 食物链的生物富集放大
此外常见的有毒物质还有工业污染物中的氰化物、酚、吡啶、 硝基苯、多环芳烃等等。
甲基化：
微生物
（无机态）汞
甲基汞（有机态）
甲基汞(Methyl Mercury CH3Hg )
短链烷基汞易渗入细胞 烷基汞与-SH基等的亲和力使其毒性比可溶性无机汞高10～ 100倍 汞化物毒性排行榜上烷基汞第一名。