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發(fā)酵工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
閱讀：330 發(fā)布時間：2022-11-13發(fā)酵工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
近幾十年來，現(xiàn)代生物技術(shù)的大多數(shù)內(nèi)容已滲入到環(huán)境工程域中。生物技術(shù)，特別是發(fā)酵工程，可以說是項早涉足于環(huán)境保護(hù)域的工程技術(shù)。污水的生物處理的主要方法活性污泥法也可以認(rèn)為是大規(guī)模的發(fā)酵工程。發(fā)酵工程主要用于污水處理、固體垃圾處理、有毒物質(zhì)的降解、土壤污染的修復(fù)等。
1、污水的生物處理
污水的生物處理是用生物學(xué)的方法處理污水的總稱，是現(xiàn)代污水處理應(yīng)用中廣泛的方法之。它主要就是利用微生物新陳代謝功能，使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，使污水得以凈化。污水的生物處理按對氧氣需求情況不同可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，如甲烷菌再把有機(jī)酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等。如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應(yīng)器等屬于此類處理法。好氧生物處理系采用機(jī)械曝氣或自然曝氣（如藻類光合作用產(chǎn)氧等）為污水中好氧微生物提供活動能源，促進(jìn)好氧微生物的分解活動，使污水得到凈化。如活性污泥、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、污水灌溉、氧化塘等屬于此類處理法。污水的生物處理效果好，費用低，技術(shù)較簡單，應(yīng)用比較簡單。當(dāng)簡單的沉淀和化學(xué)處理不能保證達(dá)到足夠的凈化程度時，就要用生物的方法做進(jìn)步處理。生物處理中要特別注意掌握凈化污水的微生物的基本特點，滿足其要求條件；污水中BOD與COD比值要大于0.3。溫度對污水的生物處理的影響較大，冬季般效果較差。
2、有機(jī)固體廢棄物的微生物處理
固體廢棄物是指被人們丟棄的固體狀和泥狀的污染物質(zhì)。有機(jī)固體廢物通常是指含水率低于85%~90%可生化降解的有機(jī)廢物，它們般具有可生化降解性。這些廢物中蘊(yùn)含著大量的生物質(zhì)能，有效利用這類生物質(zhì)能源，對實現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。處理的方法有焚燒、填埋、綜合利用、生物法等。其中生物法主要是利用微生物分解有機(jī)物，制作有機(jī)肥料和沼氣，可分為好氧堆肥法和厭氧發(fā)酵法兩大類。
好氧堆肥法的基本生物化學(xué)反應(yīng)過程與污水生物處理相似，但堆肥處理只進(jìn)行到腐熟階段，并不需有機(jī)物的氧化，這點與污水處理是不同的。般認(rèn)為堆料中易降解有機(jī)物基本上被降解即達(dá)到腐熟。這個過程大致可分為以嗜溫好氧菌為主的產(chǎn)熱階段、以嗜熱菌為主的高溫階段和以嗜溫菌（適溫度為中溫，能耐受高溫）為主的降溫腐熟階段。
厭氧發(fā)酵法包括厭氧堆肥法和沼氣發(fā)酵。厭氧堆肥法是指在不通氣條件下，微生物通過厭氧發(fā)酵將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料，使固體廢物無害化的過程。堆制方式與好氧堆肥法基本相同。但此法不設(shè)通氣系統(tǒng)，有機(jī)廢棄物在堆內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵，溫度低，腐熟及無害化所需時間長。利用固體廢棄物進(jìn)行沼氣發(fā)酵與污水的厭氧處理情況基本相似，也有3個相似的階段，后可產(chǎn)生甲烷、CO2等產(chǎn)物。該技術(shù)在城市下水道污泥、農(nóng)業(yè)固體廢棄物（農(nóng)作物秸稈等）和糞便處理中得到廣泛應(yīng)用。我農(nóng)村大力推廣的沼氣工程對改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和環(huán)境衛(wèi)生有重要作用。
對于城市垃圾的處理還可采用生態(tài)工程處理方法。其原理是利用適當(dāng)?shù)姆罎B和阻斷材料，將垃圾堆進(jìn)行物理隔離，然后在隔離的垃圾堆上重建以植物為主的土壤植物生態(tài)系統(tǒng)，同時輔以適當(dāng)?shù)木坝^建筑、園林小品等將原來的垃圾山建成公園式的風(fēng)景娛樂場所或為農(nóng)、牧業(yè)重新利用。