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污染环境废弃物的生物处理

来源: 作者: 发布时间:2011-06-29  

前言:

在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护问题,目前环境状况十分严峻,已经影响了我国经济的可持续发展。世界各国的科学家和工程技术人员,针对环境污染的问题和不同的环境污染类型,发展了各种处理办法。主要可以分为三大类:化学法(如絮凝沉淀法)、物理法(过滤)和生物法(如活性污泥法)。这三类方法也可以结合使用。[1] 其中生物处理(Biotreatment)也叫生化处理,是指利用处理系统中的生物,特别是微生物的代谢活动以及各种特性来处理各种废弃物的过程。主要是针对各种污染源和小范围的环境污染。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点,为从根本上解决环境问题提供了希望,因而越来越受到人们的青睐。

1.  城市垃圾生物处理技术

由于人类活动,每天都有大量的固体废弃物,如各种垃圾的产生,特别是大城市的固体废弃物的产量更是惊人。这些固体废弃物都应该进行无害化处理,但目前几乎95%的垃圾未经这样的处理,一般只是简单地堆集起来或倾入江河中。固体废弃物中不仅含有各种无机物,如玻璃、金属等,还含有大量的有机物,包括可降解的淀粉、蛋白质、废纸、烃类等和很难降解的塑料等,其中的很大部分是可以回收利用的,因此提倡垃圾的分类包装,回收可再生的资源,是一箭双雕之举。

  固体废弃物的处理有很多方法,如填埋、堆肥、焚烧、用来发电等。

  垃圾的填埋处理不仅需要侵占大量的土地资源,而且需要很长时间(一般至少50-100年)才能完全使所填埋的垃圾无害化,因此填埋了垃圾的土地长期不能使用,甚至还可能引起火灾。由于填埋于地下的垃圾,绝大部分是有机物,在厌氧微生物的作用下进行发酵,能产生大量的沼气逸出地面,遇火即可发生火灾;填埋的垃圾还可能污染地下水。

  垃圾焚烧同样也存在火灾的隐患,同时焚烧时还会产生大量废气,造成对环境的再次污染,我们称这种污染为二次污染。

  较好的物理方法是利用垃圾发电。这在发达国家是一种比较普遍采用的处理城市垃圾的方法,我国也建立了几座垃圾发电厂,但目前在我国还不能普遍推广,因为成本很高。

  垃圾堆肥是较原始的简易的固体垃圾生物处理方法。主要是利用垃圾中原本带有的微生物进行自然发酵。这种方法虽然可以采用,但所需的处理时间长,处理量小,发酵过程不易控制。

现在发展了新的城市垃圾生物处理工艺。这种工艺是先经过过筛,回收可再生资源后,引入具有特定功能的微生物(主要是一些能高效降解有机物质,如纤维素、脂肪、蛋白质的微生物)进行好氧处理或厌氧发酵,加速发酵过程,同时还可以收集所产生的沼气。经过充分发酵后的垃圾是一种很好的农业肥料。如果实现垃圾处理工厂化,可以使发酵周期缩短(1-2星期),并且处理量较大。发酵过程可以实现全自动化控制,发酵后形成的肥料的质量也能得到保证。

 2.污水生物处理技术

在废水排放到环境中之前的处理,主要是控制废水中的COD (化学需氧量)BOD (生化需氧量)、总悬浮物、TN (总氮)等,使经处理后排放的废水的上述指标达到排放标准。BOD值是废水中可被生物氧化的有机物含量及氨的含量,它反映了废水可进行生物化学处理的程度;COD值是采用化学强氧化剂与废水中有机物和氨进行反映的总量,表明了废水的污染程度。COD值总是大于BOD值。世界各国根据各自的国情制定的废水排放标准不尽相同。

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