固體廢物的生物處理(4)-資料下載頁

　　

【正文】 物群落的環境而使生物群落發生演替變化，還直接作用于生物上，導致生物死亡、病變等。 5. 礦山開采對人體健康和社區安全的影響： ①造成人員傷亡；②噪聲污染；③大氣污染；由爆破造成傷害；④水體污染。 生態處理技術 礦山生態重建 是指對采礦引發的結構缺損、功能失調的極度退化的生態系統，借助人工支持和誘導，對其組成、結構和功能進行超前性的計劃、規劃、安排和調控，同時對逐漸逼近最終目標這一逆向演替過程中可能出現的各種問題，進行跟蹤評價并匹配相應的技術措施，最終重建一個符合代際需求和價值取向的可持續支持的生態系統。 生態處理技術 礦山生態重建的原則 生態重建是恢復生態學的一大內容，著重強調重建，重建的生態系統應該是社會 — 經濟 — 自然的復合生態系統。 1)前瞻性原則； 2)主動性原則； 3)協調性原則； 4)高效性原則； 5)三效益原則。 礦山生態重建的原則 生態處理技術 生態重建技術 (1)尾礦的綜合利用 ①廢棄物中進一步回收有價元素 :隨著選礦技術的不斷發展，過去不能或容易忽略的礦石共生組分，現在可以或容易回收，這樣既降低了成本，又減少環境污染。 ② 作為二次資源制取新形態物質 :把礦山廢棄物及尾礦等二次資源進行物質轉換，不僅能變害為利，更能降低有毒、有害物質對人類造成的傷害。 ③ 用做井下采空區的充填材料 :要求對采空區用廢石與尾礦作為充填材料進行一定充填，不僅能節省費用，還能減少環境污染。 生態處理技術 生態重建技術 (2)水土保持 大力開展水土保持工作對于保護土地，提高土地生產力，降低水污染以及恢復和重建區域生態環境起著至關重要的作用。 ①生物措施 :選擇適宜的樹種、草種和林草種植是重建和恢復礦區生態系統的關鍵。 ②工程恢復措施 :工程措施是水土流失治理的重要組成部分。所謂工程措施，是指坡改梯工程及水系配套工程治理水土流失。針對礦區水土流失的工程措施主要有：泥石流排導溝和坑、排土場復墾。 生態處理技術 生態重建技術 (3)土壤治理 ①客土、排土法 :主要針對重金屬污染大多集中于地表數厘米或較淺層。客土法是在被污染的土壤上覆蓋上非污染土壤；排土法是部分或全部挖去污染土壤而換上非污染土壤。 ②物理處理法 :經過人工改良后的土壤，在植物生長一段時間后會變得粘重不透氣，從而限制了根系的發展。解決的辦法可以增加冰川凍土類礦物。實踐中，一項重要的措施是生物改良土壤物理性質，即引進蚯蚓。 ③化學改良法 :有機肥對各種污染物的作用在不同土壤中的表現不一，在施加有機肥時應根據不同的土壤慎重對待，根據科學研究并結合實踐，施加適當和適量的有機肥。 生態處理技術 生態重建技術 (4)植被恢復 生態系統的恢復應該以最少的投入，最短的時間而獲得最大效益為前提。首先對污染元素進行分析，再對土壤的物化、生化性質進行分析，查明土壤的 pH值、土表水、通氣性、土壤氮素及土壤溫度等，進而選擇樹種。 (5)生物恢復法 不同的微生物對不同的污染物也有一定的適應性。微生物系統的恢復不僅要恢復該地區原有的生態，而且要接種其他微生物，以除去或減少污染物，因此必須選擇適宜的微生物進行接種。 生態處理技術 生態重建的養護 (1)翻耕 把土壤翻到可以種植及根部能生長的狀態，能夠加快植物的生長。翻耕方式取決于場地的特點，如地表結構、坡度、土壤組成和土壤深度。翻耕作業如翻耕和耙松土壤應該在夏季土壤比較干燥的情況下進行。 (2) 地面植被覆蓋 當樹木種在有植被覆蓋的地方時，要對每棵樹周圍的植被加以控制。地面植被覆蓋有兩種主要形式：草類占主導和豆科類占主導。 (3)雜草的控制 控制雜草的最好辦法是使用經批準的適合林業使用的化學除草劑。每株樹木周圍直徑 1m范圍內除草。使用黑色聚乙烯地膜覆蓋也是控制雜草的有效方法。 生態處理技術 生態重建的養護 (4)樹木保護 許多動物包括田鼠、野兔、松鼠、鹿以及農場家畜等都會對樹木造成破壞，如啃皮、吃嫩葉或挖洞。如果不限制動物的活動，樹木就會受到嚴重破壞甚至死亡。主要包括圍墻防護和單株樹木的保護。 (5)管理 — 殘缺補植 樹木的損壞在種植后最初的幾年是不可避免的，一般無需進行補植，除非是出現明顯的空缺，或苗木密度小于 80%。如果需要補植，應在初始栽植后盡早進行。 (6)營養 營養缺乏是礦山重建地普通存在的問題，主要是因為缺乏表層土，通常的原則是選擇一些相對耐貧瘠的樹種及施肥改良場地的營養狀況。 生態處理技術 生態重建的效益 第一階段 破壞階段。生態環境遭受嚴重的破壞，環境效益表現為負；除采礦外其他經濟效益大大下降或消失，但采礦可獲得社會效益和經濟效益。應推行 “ 清潔生產 ” — 增加一部分投入減少在破壞過程中對環境的污染，這對重建工程有利。 第二階段 建設階段。需要巨大的資金投入，實施包括地貌重塑、土地整理、營造防護林、栽種植物等。投資效益改善了生態環境，增強了生態功能，使重建的生態系統逐漸發育。 第三階段 新的平衡階段。生態系統的結構已趨于合理，功能較健全。通過組織合理的經濟活動，獲得顯著的經濟效益，并積累資金加大對生態系統的投入，使其結構和功能進一步完善，實現環境效益、經濟效益、社會效益的協調發展和高度統一。 習題與思考 1．簡述固體廢物堆肥化的定義，并分析固體廢物堆肥化的意義和作用。 2．分析好氧堆肥的基本原理，好氧堆肥化的微生物生化過程是什么？ 3．簡述好氧堆肥的基本工藝過程，探討影響固體廢物堆肥化的主要因素。 4．如何評價堆肥的腐熟程度？ 5．何謂厭氧發酵？簡述厭氧發酵的生物化學過程。 6．分析厭氧發酵的三階段理論和兩階段理論的異同點。 7．影響厭氧發酵的因素有哪些？在進行厭氧發酵工藝設計時應考慮哪些問題？ 8．厭氧發酵裝置有哪些類型？試比較它們的優缺點。 9．簡述生活垃圾蚯蚓處理的工藝流程。為什么可以用蚯蚓處理農業廢棄物？ 10．分析蚯蚓處理固體廢棄物的優點及其局限性。 11．用一種成分為 C31H50NO26的堆肥物料進行實驗室規模的好氧堆肥試驗。試驗結果，每 1000堆料在完成堆肥化后僅剩 200kg，測定產品成分為 C11H14NO4，試求每 1000kg物料的化學計算理論需氧量。 12. 廢物混合最適宜的 C/N比計算：樹葉的 C/N比為 50，與來自污水處理廠的活性污泥混合，活性污泥的 C/N比為 。分別計算各組分的比例使混合 C/N比達到 25。假定條件如下：污泥含水率為 75%；樹葉含水率為 50%；污泥含氮率為 %；樹葉含氮率為 %。 參考文獻 [1] 柴曉利 ,張華 ,趙由才 .固體廢物堆肥原理與技術 [M].化學工業出版社 .2022年 9月 [2] 王巖 .殖業固體廢棄物快速堆肥化處理 [M].化學工業出版社 . 2022年 8月 [3] [4] 周孟津 ,張榕林 ,藺金 .沼氣實用技術 .化學工業出版社 .2022年 1月 [5] [6] 李國學，張福鎖 .固體廢物堆肥化與有機復混肥生產 [M].北京：化學工業出版社 .2022年 [7] 浸礦技術委員會 . 浸礦技術 .北京：原子能出版社 .1994年 10月 [8] 吳振寰 . 濕法冶金新技術新工藝 .中國環境科學出版社 .2022年 [9] 童雄 .微生物浸礦的理論與實踐 .冶金工業出版社 .1997年 [10]周少奇 .環境生物技術 .科學出版社 [M].2022年 7月 ? 本章回顧： ? 影響好氧發酵過程的主要因素 有機物含量；含水率；通風和耗氧速率， C/N比；溫度； PH值。 ? 好氧堆肥過程中，一次發酵完成之后，為何還要進行二次發酵？ 一次發酵完成之后 ，還有少量易分解的和大量難分解的有機物沒有降解，進行二次發酵有利于有機物的徹底降解和腐熟。 ? 影響堆肥的主要因素是什么？ 氧的控制，有機質的含量， C/N比，水分，顆粒度， pH，溫度 ? 發酵倉式堆肥的優缺點？ 優點：不受氣候影響，能有效控制二次污染，發酵時間快，占地面積少。缺點：基建投資大，運行成本較高，批量生產量相對較小 ? 何謂堆肥化 ? 在人工控制的環境下 ,依靠自然界中廣泛分布的細菌、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轉化的微生物學過程 。 ? 何為厭氧發酵？分哪幾個階段。 厭氧發酵：厭氧發酵也稱沼氣發酵或甲烷發酵，是指在厭氧狀態下有機物在厭氧微生物作用下轉化為甲烷和二氧化碳的過程。 三段理論分為水解、產酸和產甲烷三個階段。兩段理論分為酸性發酵階段和堿性發酵階段。 ? 簡述微生物浸出化學反應說 認為細菌的作用在于生產優良的浸出劑H2SO4和 Fe2(SO4)3: 2S + 3O2 + 2H2O 2H2SO4 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 2Fe2(SO4)3 + 2H2O 金屬的溶解浸出是純化學反應過程： Cu2S + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 + CuS CuS + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 + S 氧化硫桿菌 氧化鐵硫桿菌 ? Homework ? 影響好氧發酵過程的主要因素有哪些？ ? 好氧堆肥過程中，一次發酵完成之后，為何還要進行二次發酵？ ? 影響堆肥的主要因素是什么？ ? 發酵倉式堆肥的優缺點？ ? 何謂堆肥化 ? ? 何為厭氧發酵？分哪幾個階段。