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微生物技術在城市生活垃圾處理中的應用.pdf

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內蒙古農業科技2010(6):77~78InnerMongoliaAgficulturalScienceAndTechnology微生物技術在城市生活垃圾處理中的應用杜瑛(包頭師范學院生物科學與技術學院.內蒙古包頭014030)摘要:文章主要介紹了城市生活垃圾處理的微生物技術的研究方向。關鍵詞:城市生活垃圾;微生物;強化微生物處理技術;基因工程中圖分類號:Q93—33文獻標識碼:B10.3969/jjssn.1007—0907.2010.06.041文章編號:l007—0907(2010)06—0077—02隨著城市化進程在全球范圍的加速.城市化帶來的環境污染和人類聚居狀況惡化等問題.已成為世界各國共同關心的問題。城市生活垃圾(Municipalsolidwaste.簡稱MSW)又稱為城市固體廢物,它是指在城市居民日常生活中或為城市日常生活提供服務的活動中產生的固體廢棄物.是城市環境的主要污染物之一。目前.城市生活垃圾處理處置的方法主要包括衛生填埋(Sanitarylandfill)、堆肥化(Composting)、焚燒(Incineration)三種,其中前兩種處理方式均屬于生物處理技術。具體來說。MSW生物處理技術是指依靠自然界廣泛分布的微生物的作用.通過生物轉化.將固體廢物中易于生物降解的有機組分轉化為腐殖質肥料、沼氣或其它化學轉化產品,如飼料蛋白、乙醇或糖類,從而達到固體廢物無害化的一種處理方法。這一技術的最大優點是可以回收利用最后產品,達到固體廢物的資源化利用。通過生物處理.固體廢物不失為一種寶貴的資源.合理的享用這一資源不僅可減少環境污染.還可以更大限度的造福人類。1生活垃圾生物處理中主要的微生物MSW生物處理技術主要包括好氧和厭氧生物處理。好氧生物處理如:好氧堆肥,其工藝中的微生物主要有中溫性微生物、嗜熱性微生物等種群。厭氧生物處理如:厭氧發酵.其工藝中的微生物主要有發酵細菌、產氧乙酸茵群和產甲烷菌群等。2微生物技術在MSW處理過程中的應用MSW的生物處理主要是利用微生物在一定控制條件下.使有機物發生生物化學降解,形成一種穩定的化合物的過程。因此.微生物對垃圾中有機物降解的快慢、對有機成分降解的程度直接決定著處理周期的長短和處理效果的好壞.在MSW處理過程中起著決定的作用。故MSW生物處理的優劣取決于微生物自身的結構、所處環境下的代謝狀況。目前,有很多學者在此方面做出了很大的努力.通過分析某種處理環境下微生物的特性、采用多種方式改變工藝中微生物的數量、質量等,開發出了多種MSW生物處理技術,如:強化微生物(純種分離、強化接種、添加微生物菌劑、微生物固定化)以及基因誘變等技術。2.1強化微生物處理技術強化微生物處理技術是從改變工藝中單位反應器空間內微生物的質量或數量的角度來增強MSW的降解率.從而提高處理效率.縮短處理周期。2.1.1純種分離自然界中的微生物總是雜居在一起.即使一粒土或一滴水中也生存著多種微生物。為了提高工藝中某種有效微生物的質量(純度),提高處理效率,必須進行微生物的純種收稿日期:2010—11-08分離技術。常見的純種微生物的分離方法有平板劃線分離、液體稀釋法分離、利用選擇培養基進行分離以及菌絲尖端切割分離。2.1.1.1平板劃線分離將已經熔化的培養基倒入培養皿中制成平板.用接種環沾取少量待分離的材料.在培養基表面平行劃線。然后,將培養皿放入恒溫箱里培養。在線的開始部分。微生物往往連在一起生長,隨著線的延伸,菌數逐漸減少,最后可能形成純種的單個菌落。2.1.1.2液體稀釋法將待分離的樣品經過大量稀釋后.取稀釋液均勻地涂布在培養皿中的培養基表面.培養后就可能得到單個菌落。2.1.1.3利用選擇培養基進行分離不同的微生物對不同的試劑、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力.利用這些特點可配置出適合某種微生物生長而限制其他微生物生長的選擇培養基.用這種培養基來培養微生物就可以達到純種分離的目的。2.1.1.4菌絲尖端切割這種方法適于絲狀真菌。用無菌的解剖刀切取位于菌落邊緣的菌絲的尖端將它們移植到合適的培養基上培養后.就能得到新菌落.2.1.2強化接種處理技術純種分離后還要將微生物接種到垃圾中進行生物處理.但由于接種微生物的生存環境發生了變化.故在微生物適應周圍環境前.處理效率達不到理想的效果.因而直接在垃圾中進行微生物接種的處理效果則應好于微生物純種分離后再接種的處理效果.直接在垃圾中進行微生物接種可采用多種方式.如:垃圾滲濾液循環、加入一定比例的垃圾腐熟物等。微生物對垃圾的降解是在多種微生物的協同作用下完成.在適宜的條件下.微生物協同作用能力的大小取決于微生物種群的大小與結構的穩定性。一般說來.生物的種群越大.其自動調控能力越好.適應性就越強,結構越穩定。經垃圾滲濾液循環或向待處理的新鮮垃圾中加入一定比例的垃圾腐熟物進行強化接種培養后,微生物的種群擴大,且循環次數越多,微生物的數量和種群就越大.這樣就會更有利于對垃圾的降解。2.1.3添加微生物菌劑研究表明,單一的細菌、真菌、放線菌群體.無論其活性多高.在加快垃圾生物降解進程中的作用都比不上復合微生物菌群的共同作用。微生物菌劑是采用分離、篩選的有效微生物.配合一定的處理工藝和設備.通過合理地調配各種有效微生物的含量.進行篩選、培育MSW生物處理的高效復合微生物菌劑,進而來調節菌群結構、提高微生物降解活性,提高微生物降解有機物成分的效率。復合微生物菌群中既有分解
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