固体废弃物生物处理的主要微生物

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 固体废弃物生物处理的主要微生物,一、好氧堆肥法,1.,目的和作用,在,好氧,条件下，通过,微生物,的作用，使有机废弃物达到,稳定化,（即杀灭病原体、有机物分解、形成腐殖质），转变为有利于土壤性状改良、并对作物生长有益和容易吸收利用的,有机物,的方法。,要点：,剔除各种不可分解物质，有机废弃物尺寸均匀,保持氮磷比例（添加人畜粪尿）,含碳有机物被降解,保持和调节适当,pH,值（加入石灰或草木灰）,生成腐殖质,2.,微生物学过程,堆肥过程微生物组成发生变化，大致分为三个阶段,（,1,）发热阶段：,中温好氧菌（细菌和真菌）分解淀粉、糖类有机物，菌体增长迅速，发热量大，堆肥温度升高；,（,2,）高温阶段：（堆肥温度上升到,50,70,）,好热纤维素分解菌代替中温性微生物的活动，各种复杂有机物如纤维素、半纤维素被强烈分解。不同温度，相应的活动微生物种类不同。,（,3,）降温和腐熟保肥阶段,中温性微生物为优势菌，以保存腐殖质和,N,素等养料为主，抑制生物降解作用（压紧肥堆，造成厌氧条件）。,3.,堆肥过程生物相变化,（,1,）一年生植物纤维原料堆肥,细菌、真菌,纤维分解菌、放线菌,木素分解菌,（,2,）城市污水厂剩余污泥堆肥,4.,堆肥过程有机物变化,4.,堆肥过程有机物变化,4.,堆肥过程有机物变化,二、厌氧堆肥法,在不通气条件下，将有机废弃物厌氧发酵制成有机肥料，使其无害化的过程。,三、沼气发酵法,四、高效降解菌在固体废弃物生物处理中的应用,第四节 环境因子对微生物及处理效果的影响,微生物与其所生长的环境相互影响，不断适应和改变环境。,一、温度,1.,最适生长温度,每种微生物各有其最适生长温度、最高生长温度和最低生长温度。,细菌最适温度,嗜冷菌（,5-10,）,嗜中温菌（,25-40,）大多数菌为,嗜中温菌。,嗜热菌（,50-60,）,嗜超热菌（,70-105,）。,不同微生物对温度的要求不同，同一微生物在生长的不同时期对温度的要求也会不同。,温度对微生物的影响,2.,温度系数,3.,温度对处理效果的影响,（,1,）微生物对温度的要求,最适生长温度高于,45,为嗜热菌，最适生长温度低于,15,为嗜冷菌，二者之间为中温菌。,（,2,）不同温度条件与处理效果的关系,温度升高,10,，反应速度增加一倍；,3.,温度对处理效果的影响,选择处理温度应综合考虑菌种最适温度和废水温度条件；,温度低，相应地反应器负荷也应降低。,3.,温度对处理效果的影响,二、酸碱度,1.,最适,pH,值,（,1,）酶催化反应需要最适,pH,值,（,2,）,pH,值与细胞表面电荷有关，影响其营养吸收性,二、酸碱度,2.,废水酸碱度对处理效果的影响,三、营养物质,1.,营养的作用,营养指废水中能够为污泥中的微生物所氧化、分解和利用的物质，均衡的营养组分有利于菌体正常生长和代谢有机污染物。,2.,细菌所需的主要营养物质,（,1,）碳源,构成菌体的重要元素，约占菌体干重的,50%,，同时也是细菌的重要能源,（,2,）氮源,构成菌体蛋白质、核酸等主要物质，占菌体干重,10%,。,（,3,）无机盐,通式：,C,5,H,7,NO,2,；除通式中主要元素外，菌体生长和代谢还需要,K,、,Mn,、,Mg,、,Ca,、,Fe,、,Co,、,Zn,、,Cu,等微量元素。,四、毒物,对微生物具有抑制或杀害作用的物质统称为毒物。,1.,毒物的作用特点,（,1,）对微生物的抑制或毒害作用与毒物浓度有关,如苯酚：浓度较低时可作为细菌营养，高于,0.3%,时具有抑制作用（抑菌剂），达到,1%,时，成为杀菌剂。,（,2,）两种以上毒物共同作用时，具有叠加效应。,如,NH,3,和,H,2,S,共同作用具有增强毒性作用；重金属离子与鳌合剂共同存在，具有弱化毒性作用；,四、毒物,对微生物具有抑制或杀害作用的物质统称为毒物。,1.,毒物的作用特点,（,3,）适当的驯化可以有效提高菌体耐受毒物的能力,细菌驯化前后，对酚（,50ppm,500ppm,）或氰（,2ppm,20ppm,）的耐受力（浓度）相差,10,倍。,（,4,）不同处理工艺，对毒物的耐受力不同,参考内容：,p.61,tab3-12,（不同毒物的抑制浓度）,化学物质对微生物的影响,1,醇,醇是脱水剂和脂溶剂，可使蛋白质脱水、变性，溶解细胞质膜的脂类物质，进而杀死微生物机体。,体积分数为,70%,左右的乙醇杀菌力最强,。,2,甲醛,甲醛是很有效的杀菌剂，对细菌、真菌及其孢子和病毒均有效。甲醛是气体，质量浓度为,370-400g/L,的甲醛水溶液称为福尔马林。,3,表面活性剂,常用的有酚、新洁尔灭、合成洗涤剂及染料等。,表面活性剂能降低溶液的表面张力，从而对微生物产生影响。,五、溶解氧,1.,细菌对氧的需求,好氧细菌、厌氧菌和兼性厌氧菌,2.,不同溶解氧条件下菌体代谢方式,（,1,）好氧条件：,溶解氧（,DO,）浓度高于,0.3mg/L,时，好氧菌以分子氧为电子受体完成有氧呼吸；,（,2,）厌氧条件：,无氧条件下，菌体以代谢中间产物（如丙酮酸）为受氢体完成发酵作用；,（,3,）兼性厌氧菌：,有氧条件时，以分子氧为电子受体，无氧时，以代谢中间产物为受氢体，两种条件下均可生存。,思考题,堆肥的堆制方法有哪两种？好氧堆肥的微生物学过程分哪三个阶段？,哪些环境因子对微生物及处理效果产生重要影响？,微生物生长所需要的营养物质有哪些？,