生物處理主要用於處理有機廢物,也稱生物質廢物,主要包括廚餘垃圾(剩飯、剩菜、果皮等)、樹皮、木屑、農作物秸稈、動物糞便、汙泥等。其他垃圾則不適合生物處理:包括塑膠製品、玻璃、金屬、橡膠、塗料等。 生物處理是利用微生物分解固體廢物中可降解的有機物,從而達到無害化和綜合利用。固體廢物經過生物處理,在容積、形態、組成等方面,均發生重大變化,因而便於運輸、貯存、利用和處置。生物處理方法包括好氧處理、厭氧處理、兼性厭氧處理。與化學處理方法相比生物處理在經濟上一般比較便宜,應用也相當普遍,但處理過程所需時間較長,處理效率有時不夠穩定。 方法/步驟 堆肥化:它是依賴自然界廣泛分佈的細菌、放線菌、真菌等微生物,人為地促進可生物降解的有機物向穩定的腐殖質的生物轉化過程。堆肥化的產物稱作堆肥,是一種具有改良土壤結構,增大土壤容水性、減少無機氮流失、促進難溶磷轉化為易溶磷、增加土壤緩衝能力和化學肥料的肥效等多種功效的廉價、優質土壤改良肥料。根據堆肥化過程中微生物對氧的需求關係可分為厭氧堆肥與好氧堆肥兩種方法。好氧堆肥因其具有堆肥溫度高、基質分解比較徹底、堆制週期短、異味小等優點而被廣泛採用。按照堆肥方法的不同,好氧堆肥又可分為露天堆肥和快速堆肥兩種方法。現代化堆肥生產通常由前處理、主發酵(一次發酵)、後發酵(二次發酵)、後處理、貯藏等五個工序組成。其中主發酵是整個生產過程的關鍵,應控制好通風、溫度、水分、碳氮比、碳磷比及pH等發酵條件。 沼氣化:沼氣化亦稱厭氧發酵,是固體廢物中的碳水化合物、蛋白質、脂肪等有機物在人為控制的溫度、溼度、酸鹼度的厭氧環境中經多種微生物的作用生成可燃氣體的過程。該技術在城市下水汙泥、農業固體廢物、糞便處理中得到廣泛應用。它不僅對固體廢物起到穩定無害的作用,更重要的是可以生產一種便於貯存和有效利用的能源。據估計中國農村每年產農作物秸杆5億多噸,若用其中的一半製取沼氣,每年可生產沼氣500~600億m3。由此可見,沼氣化技術是控制汙染、改變農村能源結構的一條重要途徑。 廢纖維素糖化技術:廢纖維糖化是利用酶水解技術使之轉化成單體葡萄糖,然後可透過化學反應轉化為化工原料或生化反應轉化為單細胞蛋白質或微生物蛋白。據估計,世界纖維素年淨產量約1000億噸,廢纖維素資源化是一項十分重要的世界課題。日本、美國已成功地開發了廢纖維糖化工藝流程。目前在技術上可行,經濟效益還需論證。如何開發成本低的處理方法,尋找更好的酶種,提高酶的單位生物分解能力,改善發酵工藝等問題有待進一步探索。 廢纖維素飼料化-生產單細胞蛋白技術:該技術不需要糖化工序,而是將廢纖維經微生物作用,直接生產單細胞蛋白或微生物蛋白。目前,廢纖維素飼料化-生產單細胞蛋白技術是可行的,但在經濟上要有競爭性,仍有許多課題有待解決。 細菌浸出:化能自養細菌將亞鐵氧化為高鐵(三價鐵)、將硫及還原性硫化物氧化為硫酸從而取得能源,從空氣中攝取二氧化碳、氧以及水中其它微量元素(如N、P等)合成細胞質。這類細菌生長在簡單的無機培養基中,並能耐受較高金屬離子和氫離子濃度。利用化能自養菌的這種獨特生理特性,從礦物料中將某些金屬溶解出來,然後從浸出液中提取金屬的過程,通稱為細菌浸出。該法主要用於處理如銅的硫化物和一般氧化物(Cu2O、CuO)為主的銅礦和鈾礦廢石,回收銅和鈾。對錳、砷、鎳、鋅、鉬及若干稀有元素也有應用前景。目前,細菌浸出在國內外得到大規模工業應用。
生物處理主要用於處理有機廢物,也稱生物質廢物,主要包括廚餘垃圾(剩飯、剩菜、果皮等)、樹皮、木屑、農作物秸稈、動物糞便、汙泥等。其他垃圾則不適合生物處理:包括塑膠製品、玻璃、金屬、橡膠、塗料等。 生物處理是利用微生物分解固體廢物中可降解的有機物,從而達到無害化和綜合利用。固體廢物經過生物處理,在容積、形態、組成等方面,均發生重大變化,因而便於運輸、貯存、利用和處置。生物處理方法包括好氧處理、厭氧處理、兼性厭氧處理。與化學處理方法相比生物處理在經濟上一般比較便宜,應用也相當普遍,但處理過程所需時間較長,處理效率有時不夠穩定。 方法/步驟 堆肥化:它是依賴自然界廣泛分佈的細菌、放線菌、真菌等微生物,人為地促進可生物降解的有機物向穩定的腐殖質的生物轉化過程。堆肥化的產物稱作堆肥,是一種具有改良土壤結構,增大土壤容水性、減少無機氮流失、促進難溶磷轉化為易溶磷、增加土壤緩衝能力和化學肥料的肥效等多種功效的廉價、優質土壤改良肥料。根據堆肥化過程中微生物對氧的需求關係可分為厭氧堆肥與好氧堆肥兩種方法。好氧堆肥因其具有堆肥溫度高、基質分解比較徹底、堆制週期短、異味小等優點而被廣泛採用。按照堆肥方法的不同,好氧堆肥又可分為露天堆肥和快速堆肥兩種方法。現代化堆肥生產通常由前處理、主發酵(一次發酵)、後發酵(二次發酵)、後處理、貯藏等五個工序組成。其中主發酵是整個生產過程的關鍵,應控制好通風、溫度、水分、碳氮比、碳磷比及pH等發酵條件。 沼氣化:沼氣化亦稱厭氧發酵,是固體廢物中的碳水化合物、蛋白質、脂肪等有機物在人為控制的溫度、溼度、酸鹼度的厭氧環境中經多種微生物的作用生成可燃氣體的過程。該技術在城市下水汙泥、農業固體廢物、糞便處理中得到廣泛應用。它不僅對固體廢物起到穩定無害的作用,更重要的是可以生產一種便於貯存和有效利用的能源。據估計中國農村每年產農作物秸杆5億多噸,若用其中的一半製取沼氣,每年可生產沼氣500~600億m3。由此可見,沼氣化技術是控制汙染、改變農村能源結構的一條重要途徑。 廢纖維素糖化技術:廢纖維糖化是利用酶水解技術使之轉化成單體葡萄糖,然後可透過化學反應轉化為化工原料或生化反應轉化為單細胞蛋白質或微生物蛋白。據估計,世界纖維素年淨產量約1000億噸,廢纖維素資源化是一項十分重要的世界課題。日本、美國已成功地開發了廢纖維糖化工藝流程。目前在技術上可行,經濟效益還需論證。如何開發成本低的處理方法,尋找更好的酶種,提高酶的單位生物分解能力,改善發酵工藝等問題有待進一步探索。 廢纖維素飼料化-生產單細胞蛋白技術:該技術不需要糖化工序,而是將廢纖維經微生物作用,直接生產單細胞蛋白或微生物蛋白。目前,廢纖維素飼料化-生產單細胞蛋白技術是可行的,但在經濟上要有競爭性,仍有許多課題有待解決。 細菌浸出:化能自養細菌將亞鐵氧化為高鐵(三價鐵)、將硫及還原性硫化物氧化為硫酸從而取得能源,從空氣中攝取二氧化碳、氧以及水中其它微量元素(如N、P等)合成細胞質。這類細菌生長在簡單的無機培養基中,並能耐受較高金屬離子和氫離子濃度。利用化能自養菌的這種獨特生理特性,從礦物料中將某些金屬溶解出來,然後從浸出液中提取金屬的過程,通稱為細菌浸出。該法主要用於處理如銅的硫化物和一般氧化物(Cu2O、CuO)為主的銅礦和鈾礦廢石,回收銅和鈾。對錳、砷、鎳、鋅、鉬及若干稀有元素也有應用前景。目前,細菌浸出在國內外得到大規模工業應用。