固體廢物堆肥中的微生物反應

利用微生物對固體廢物進行中間處理

總之，固體廢物的處理方法多種多樣，如焚燒爐、燃料轉化、肥料/飼料轉化、垃圾填埋處理等，視廢棄物的性質而定。根據您遵循的處理路線類型，終垃圾填埋場的質量和數量，或回收的內容也會發生變化。以日本一般廢棄物為例，年廢棄物總處理量為2237萬噸，直接資源回收量為212萬噸（5.0%），中間處理量為3968萬噸（93.6%），直接資源回收量為3968萬噸（93.6%）。終處置量57萬噸（1.4%），一般廢棄物大部分進行中間處理。中間處理是在排放的廢物終處置之前進行的處理，是減少廢物的數量和體積，穩定它，解毒并作為資源回收利用。具體來說，根據垃圾的性質進行焚燒、破碎/分選、壓縮/成型、中和、脫水等操作。在這里，我們專注于利用微生物的中間處理，即利用微生物代謝功能的固體廢物處理系統。這種處理是對污水處理產生的剩余食物等含豐富有機物的垃圾和剩余污泥等含有豐富有機物的垃圾的有效處理方法，大致可分為“好氧處理”和“厭氧處理”兩種。加工。在這里，我們將解釋微生物在堆肥（堆肥）中的功能，這是一種好氧處理。

堆肥中的微生物反應

可以堆肥的固體廢物包括碳水化合物、脂肪和蛋白質。在堆肥過程中，這三種元素被微生物反應氧化，終產生二氧化碳和水（脂肪和蛋白質被氧化時，也會產生氨）。堆肥反應也稱為“緩慢燃燒”，因為由于微生物的酶促作用，該反應在接近室溫時緩慢進行，類似于在數百攝氏度的高溫下發生的燃燒反應。

堆肥過程大致分為“初級發酵”和“二級發酵”兩個階段。在初級發酵中，微生物首先分解廢物中的碳水化合物和糖類等容易分解的有機物（容易被微生物分解的有機物），微生物利用其作為能源進行生長。通常，存在約10 4至10 5個細菌/克在被堆肥廢物，但在初級發酵的初始階段，10個9至10 10由于容易分解的有機物質的分解。它迅速增殖至多約1個/克。這種易分解的有機物分解產生的反應熱使廢物層內的溫度升高，可能達到50至80°C。在這種初級發酵的前半段，能夠在高溫下生存和生長的細菌，即所謂的嗜熱細菌，數量遠遠超過其他細菌。另一方面，不適合高溫條件的中低溫細菌、病原體和有害寄生蟲卵死亡或失去活性。之后，在初級發酵的后半段，當碳水化合物等易分解的有機物完全分解時，廢物層中的溫度開始下降，同時，一直占主導地位的細菌數量，直到現在，真菌、放線菌等。將生長，微生物群落將多樣化。初級發酵在幾周內完成，可以直接用作堆肥。

接下來，在二次發酵中，在一次發酵之后，難以被微生物分解的有機物質如蛋白質、脂肪、纖維素和木質素被分解。二次發酵，也稱為堆肥的“成熟期”，是在30-40°C左右的幾個月內，一次發酵不能完全分解的有機物質緩慢生物降解的過程。與初級發酵相比，在次級發酵過程中會生長多種微生物。例如硝化細菌、亞硝酸鹽細菌、纖維素分解細菌、真菌和放線菌，這些微生物促進纖維素分解和蛋白質分解產生的氨的硝化作用等有機物的礦化，終形成均質的、優質的，衛生堆肥就完成了。

這樣，在堆肥過程中，有機物按順序分解，并根據當時的條件在置換微生物的同時進行該過程。堆肥處理設施人為控制該反應并將其用于廢物處理。堆肥處理設施有很多種，但在微生物池中，垃圾層內部通過被稱為鼓風機或折返的混合操作，以及吹風量和折返頻率保持在好氧狀態這是一個處理系統，通過執行平衡溫度和氧氣濃度的操作來大化微生物反應。如上所述，在堆肥處理等利用微生物進行資源回收的中間處理中，除了要了解被處理廢棄物的性質外，通過熟悉廢棄物處理中涉及的微生物，才能實現高效、優質的處理?？梢允占苫厥瘴铩?/p>