固体废弃物的微生物处理

　　（一）填埋坑中微生物的活动过程

　　1．好氧分解阶段 随着垃圾填埋，垃圾孔隙中存在着大量空气也同样被埋入其中，因此开始阶段垃圾只是好氧分解，此阶段时间的长短取决于分解速度，可以由几天到几个月。好氧分解将填埋层中氧耗尽以后进入第二阶段。

　　2．厌氧分解不产甲烷阶段 在此阶段，微生物利用硝酸根和硫酸根作为氧源，产生硫化物、氮气和二氧化碳，硫酸盐还原菌和反硝化细菌的繁殖速度大于产甲烷细菌。当还原状态达到一定程度以后，才能产甲烷，还原状态的建立与环境因素有关，潮湿而温暖的填埋坑能迅速完成这一阶段而进入下一阶段。

　　3．厌氧分解产甲烷阶段 此阶段甲烷气的产量逐渐增加，当坑内温度达到55℃左右时，便进入稳定产气阶段。

　　4．稳定产气阶段 此阶段稳定地产生二氧化碳和甲烷。

　　（二）填埋场渗沥水

　　垃圾分解过程中产生的液体以及渗出的地下水和渗入的地表水，统称为填埋场渗沥水。渗沥水的性质主要取决于所埋垃圾的种类。渗沥水的数量取决于填埋场渗沥水的来源、填埋场的面积、垃圾状况和下层土壤等等。

　　为了防止渗沥水对地下水的污染，需在填埋场底部构筑不透水的防水层、集水管、集水井等设施将产生的渗沥水不断收集排出。对新产生的渗沥水，最好的处理方法为厌氧、好氧生物处理；而对已稳定的填埋场渗沥水，由于已经历厌氧发酵，使其可生化的有机物的含量减少到最低点，再用生物处理其效果不明显，最好采用物理化学处理方法。渗沥水除采用传统方法进行处理外，在旱季或干旱地区还可采用渗沥水再循环的方法，用于喷洒灌溉、地面流水灌溉等方法，使渗沥水被蒸发或被植物吸收。渗沥水再循环的优点在于能加速垃圾稳定作用和省略水处理系统。

　　（三）填埋场气体收集

　　垃圾填埋以后，由于微生物的厌氧发酵，产生甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氢气、硫化氢、氮气等气体。填埋场的产气量和成分与被分解的固体废物的种类有关，并随填埋年限而变化。由于填埋场中存在着许多不能控制因素，所以用各种方式进行估算的结果与实际情况偏离很大。填埋场产气范围每公斤挥发性有机固体0.013m3～0.047m3。甲烷发酵最旺盛期间通常在填埋后的5年内。填埋场气体一般含有40％～50％的二氧化碳和30％～40％的甲烷，以及其他各种气体。因此，填埋场的气体经过处理以后可以作为能源加于利用　三、厌氧发酵（消化）不管是作物秸杆、树干茎叶、人畜粪便、城市垃圾，还是污水处理厂的污泥，都是厌氧发酵的原料。在发酵过程中，废物得到处理，同时获得能源。在我国农村，沼气发酵不仅作为农业生态系统中的一个重要环节，处理各类废弃物来制成农家肥，而且获得生物质能用来照明或作为燃料。城市污水处理厂的污泥厌氧消化使污泥体积减少，产生的甲烷用来发电，降低处理厂的运行费用。

　　固体废弃物的厌氧发酵（消化）过程影响因素如下：

　　1．有机物投入量 在厌氧发酵罐（或称为消化罐）中，从搅拌时液体的流动性，搅拌动力的关系考虑，发酵原料液的固形物浓度的极限约为是10％～12％，污水处理厂污泥是 2％～5％，家畜粪尿是2％～8％，其他有机废水中的固形物浓度极限是8％。适宜的有机物投入量根据菌体的性质、发酵温度等决定。如对于单槽方式的发酵法，猪粪作为基质时，中温发酵的有机负荷是2kg（VS）／m3·d～3kg（VS）／m3·d，高温发酵的有机负荷是 5kg（VS）／m3·d～6kg（VS）／m3·d，固形物中有机物含量通常是60％～80％，甲烷发酵后是35％～45％。

　　2．营养 为了使甲烷发酵顺利进行，碳氮比和碳磷比是重要因素，产生甲烷的最佳碳氮比是12～16。

　　3．粒度 希望粒度小，因为发酵过程是在可溶性有机物中进行的。

　　4．发酵温度 厌氧发酵分为中温发酵和高温发酵，中温发酵控制在30℃～37℃，高温发酵控制在50℃～58℃。

　　5．发酵槽的搅拌 为了使发酵槽内充分混合并使浮渣充分破碎，在发酵罐内必须进行适当的搅拌。搅拌方式有泵循环、机械搅拌、浮渣破碎机、气体搅拌等。