第六章生命科学导论的环境生物技术.ppt

环境生物技术
水污染物的生物处理技术
大气污染物的生物处理技术
固体废弃物的生物处理与处置技术
生物修复技术
6 生命科学与环境技术
环境状况
环境状况
实例
1 大气：贵阳、重庆、北的优点
优点有哪些？
1．产生的沼气可用于发电或作为能源
沼气中的主要成分是甲烷，含量50~75%之间，是一种很好的燃料。以日排COD10t的工厂为例，若COD去除率为80%，甲烷产量为理论的80%时，则可日产甲烷2240m3,，可发电5400度电。
2．对营养物的需求量少
好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厌氧方法为（350~500）：5：1，相比而言对N、P的需求要小的多，因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养盐。
4．产生的污泥量少，运行费用低
不需要曝气
基于这些优点，厌氧处理在食品、酿造、制糖等工业中得到了广泛的应用。但厌氧处理也存在缺点
1．出水的有机物浓度高于好氧处理；
发酵分解有机物不完全；
2．对温度变化较为敏感；
工业中需要设置进水的控温装置，37℃。
3．厌氧微生物对有毒物质较为敏感；
但经过毒物驯化处理的厌氧菌对毒物的耐受力常常会极大地提高。
厌氧法的缺点
4. 初次启动过程缓慢,处理时间长
好氧处理体系的活性污泥或生物膜通常只需要7天就可以培育成功，而厌氧处理体系的活性污泥或生物膜一般需要8~12周才可以培育成功
5．处理过程中产生臭气和有色物质
是什么？
臭气主要是SRB形成的具有臭味的硫化氢气体以及硫醇、氨气、有机酸等的臭气。同时硫化氢还会与水中的铁离子等金属离子反应形成黑色的硫化物沉淀，使处理后的废水颜色较深，需要添加后处理设施，进一步脱色脱臭。
大气污染物的生物处理技术
大气污染物（Air pollutants）
就是大气中达到有害程度的物质，以致破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害。造成大气污染主要是自然和人为两个方面。人类社会出现以前，森林火灾、海啸、土壤和岩石风化等自然过程都会对大气产生污染，但可以自行消失并维持生态系统的平衡。人类诞生后，尤其是工业革命以来，人类排放的污染物对环境空气产生了更为严重的危害。
液相或固相介质
二氧化碳、水等
气体有机物
微生物降解
吸附
乙醇、硫醇酚、甲酚、吲哚
脂肪酸、乙醛、酮、二硫化碳
氨和胺
生物过滤
悬浮生长系统
附着生长系统
有机废气生物处理机理
“吸附-生物膜”（新型）双膜理论
①废气中的挥发性有机物（以及空气中的O2）从气相本体扩散，通过气膜到达润湿的生物膜表面；
②扩散到达生物膜表面的有机物（及O2）被直接吸附在润湿的生物膜表面；
③吸附生物膜表面的有机污染物成分（及O2）迅速被其中的微生物活菌体捕获；
④进入微生物菌体的有机污染物在菌体内的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，经生化反应最终转化为无害的化合物（如CO2，H2O）；
⑤生化反应的气态产物CO2从生物膜表面脱附并反扩散进人气相主体，而H2O则被保持在生物膜内。
原理
微生物将有机成分作为碳源和能源，并将其分解为CO2和H2O
有机废气生物处理工艺
生物滤池（生物过滤箱）
针对有机堆肥臭气去除的生物滤池
生物洗涤塔（悬浮生长系统）
生物滴滤塔
固体废弃物系指生产和生活活动中丢弃的固体、半固体物质，包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒物。
在固体废物中凡具有易燃性、腐蚀性、毒性、反应性、感染性的废物,称为危险废物。
废物是一个相对概念，在某种条件下它为废物，在另一种条件下却可能成为宝贵原材料。故固体废物有“放在错地点的原料”之称。
固体废弃物的生物处理与处置技术
来源：固体废弃物主要来源于人类的生产和消费活动。
分类：固体废弃物的分类方法很多，
按其形状可分为块状、粒状、粉状和半固体~泥状、浆状、糊状等废物；
按其来源可分为矿业废物、工业废物、农业废物、城市生活垃圾等废物；
按其性质可分为有机和无机废物；
按其危害程度可分为一般性和危险性废物。
固体废弃物的来源和分类
按危害性
一般废物
危险废物
污泥、粉尘
固体
废物
一般固体废物
危险固体废物
矿业
废物
尾矿、废石
工业
废物
废渣、废屑
农业
废物
生活
废物
环境工程废物
垃圾、粪便
秸杆、畜粪
具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性、爆炸性
垃圾的组成和分类
垃圾大体可分为无机物类和有机物类，垃圾中各组分的含量与居民所处阶层、生活水平和习惯等因素有关。
取样点
金属
玻璃
塑料
纸类
织物
草木
厨余
灰渣
砖瓦
含水率
普通住宅区