生物处理法可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。好氧处理法是在水中有充分溶解氧存在的情况下,利用好氧微生物的活动,将固体废物中的有机物分解为二氧化碳、水、氨和硝酸盐。厌氧生物处理法是在缺氧的情况下,利用厌氧微生物的活动,将固体废物中的有机物分解为甲烷、二氧化碳、硫化氢、氨和水。生物处理顷拆神法具有效率高、运行费用低等优点。固体废物处理及资源化中常用的生物处理技术有:
(1)沼气发酵:沼气发酵是有机物质在隔绝空气和保持一定的水分、温度、酸和碱度等条件下,利雀亏用微生物分解有机物的过程。经过微生物的分解作用可产生沼气。沼气是一种混合气体,主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。其中甲烷占60%~70%,二氧化碳占30%~40%,还有少量氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮等气体。城市有机垃圾、污水处理厂的污泥、农村的人畜粪便、作物秸秆等皆可作产生沼气的原料。为了使沼气发酵持续进行,必须提供和保持沼气发酵中各种微生物所需的条件:沼气发酵一般在隔绝氧的密闭沼气池内进行。
(2)堆肥:堆肥是将人畜粪便、垃圾、青草、农作物的秸秆等堆积起来,利用微生物的作用,将堆料中的有机物分解,产生高热,以达到杀灭寄生虫卵和病原菌的目的。堆肥分为普通堆肥和高温堆肥,前者主要是厌氧分解过程,后者则主要是好氧分解过程。堆肥的全程一般约需1个月。为了加速堆肥和确保处理效果,必须控制以下几个因素:①堆内必须有足够的微生物;②必须有足够的有机物,使微生物得以繁殖;③保持堆内适当的水分和酸、碱度;④适当通风,供给氧气;⑤用草泥封盖堆肥,以保温和防蝇。
(3)细菌冶金:细菌冶金是利用某些微生物的生物催化作用,使矿石或固体废物中的金属溶解出来,从溶液中提取所需要的金属。它与普通的“采矿—选矿—火法冶炼”比较,具有如下几个特点:①设备简单,操作方便;②特别适宜处理废矿、尾矿和炉渣;③可综合浸出,分别回收多种金属。
饶有趣味的是,科学家们正在研究利用植物吸取和回收被污染土壤的金属。例如,杜邦公司过去由于化学工业的发展而使特拉华河湾的一片森林变为不毛之地,现在,他们正在这块御庆土地上种植豚草,通过它清除大量高浓度的铅,同时投资几十亿美元,回收和利用这些土地上的数百种化学物质。其他国家的许多大公司都在进行同样的实验,利用植物清除化学物质。可以毫不夸张地说,这些研究成果一旦走出实验室,在广阔的大地上推广应用,地球环境一定会有较大的改观,向人类提供“净土”。
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