凌晨
上海市青浦区污水处理厂,上海201700
摘要:近年来城市发展带来的生活垃圾大大增加,使用微生物降解有机物方法处理城市垃圾是解决城市垃圾大量堆积的有效方式。同时实现了城市资源再利用。
关键词:城市资源;微生物降解;城市垃圾
引言:
时代的发展造就城市资源大量消耗,特别是在繁荣发达的城市,每日产生的垃圾使环境污染程度更严重,其中,垃圾以有机生活垃圾为主。垃圾的产生不仅增加了城市环境承受压力,更是占用了城市土地资源,污染了城市居民饮用水质量,处理有机生活垃圾刻不容缓。微生物降解有机垃圾处理技术比传统的城市垃圾处理方法在处理垃圾效率和环境保护上更有可靠性。
一、焚烧法
焚烧法处理城市垃圾是一种传统的垃圾处理方式。焚烧法的原理是以焚烧炉为载体,将垃圾放于焚烧炉进行高温焚烧,使垃圾中的有害物质在高温下降解,实现垃圾的处理。且焚烧法在处理垃圾时,不但可以处理固体类的垃圾,对于液体以及气体类的垃圾可以达到同样的效果。在科技发展下,对于垃圾焚烧产生的废气已经可以实现回收利用。
(一)焚烧法优点
焚烧法以高温焚烧垃圾,极大程度的破坏了垃圾的构造,减小了垃圾的体积。同时,垃圾彻底的消灭,减少了垃圾中有毒有害物质的释放,避免了垃圾存放造成的环境污染。
(二)焚烧法缺点
焚烧法的运用虽然在极大程度上能改善垃圾的存放问题,且科技的发展使得焚烧炉进行垃圾处理后释放的有害废弃得以通过装置转化为电能及热能实现资源再利用,但再焚烧炉的使用上仍有巨大的不足。首先是安全问题,焚烧炉的使用需要工作人员进行操作,在高温环境下操作,工作人员稍有不甚会陷入生命危险。况且对于焚烧炉设备本身,如果工厂对于焚烧炉的检查出现疏忽,出现管道堵塞、设备老化等问题,或者在焚烧炉工作时将易燃易爆炸垃圾放入焚烧炉,极易造成焚烧炉爆炸引发伤亡。而在垃圾处理方面,焚烧炉的建造需要大量的资金,需要考虑到环境保护、人员分配、焚烧炉容量、以及焚烧炉产生有害气体后续处理等因素,不仅耗费人力资源,更是存在效率低下的潜在因素。
二、填埋法
填埋法对于垃圾的处理不同于焚烧法的极端。填埋法首先选择城市周围废弃的矿坑,深坑或者无人居住的峡谷底部,经过压缩后将垃圾倒入,再用泥土深度覆盖。填埋法主要是利用土地中大量微生物的存在,让微生物对垃圾进行天然降解,达到处理垃圾的目的。使用填埋法是目前各国常用方法之一。
(一)填埋法优点
填埋法被各国运用最主要的特点是,经由填埋法处理的垃圾被土地中的微生物降解,无需人工操作,在人工安全上得以保证。且使用填埋法地址都为无人居住的地点,不会影响居民日常居住环境,而填埋法经过科技的发展已经延伸出破碎垃圾填埋法、压缩垃圾填埋法等操作,大大增加了可进行填埋的空间,减少了填埋的时间。填埋法的运用还在极大程度上还原了土地,使得被填埋的土地有了利用的空间,可供建造公园、厂房等建筑。
(二)填埋法缺点
填埋法的运用需要对填埋地址的慎重选址,必须选用无人居住的地址进行填埋,且对于填埋的土地需要进行检测是否会渗漏和是否能降解垃圾,如果被填埋的垃圾无法被降解,则垃圾会形成臭味吸引蚊虫以及污染周遭环境。
三、堆肥法
堆肥法是利用了微生物降解有机物的特性,将部分有机垃圾通过高温处理后经过微生物降解有机物转化产生肥料,运用于植物的种植和生长。并且经过高温处理的有机肥极大程度的杀死了有机垃圾中的虫卵,降低了病虫细菌的繁殖率,更安全的同时对资源的利用也更合理。
(一)堆肥法优点
垃圾经过微生物降解后成为适用于植物生长的有机肥料,实现了资源再利用的作用,且堆肥法技术成熟,无需大量人工建筑的参与,省时省力。堆肥法经由微生物降解,对环境污染较小。
(二)堆肥法缺点
堆肥法使用周期过长,对于垃圾处理效率不高,且堆肥法发酵得出肥料比市面肥料氮元素低,对于植物的催化效果不如平常肥料高效。而堆肥法处理垃圾变成有机肥后体积大,占用空间,不适用于存放。
四、城市生活垃圾处理中参与微生物
(一)细菌
在堆肥法的运用中,细菌大量存在于垃圾表面,可以快速将垃圾中的可溶性物质吸收到细胞中,进行细胞代谢,加速了垃圾的降解速度。在堆肥初级阶段,细菌数量最多,细菌分解有机物质会使垃圾温度上升,从而使抗热性不高的细菌数量减少,而到了垃圾降解后期,温度降低,细菌数量再次上升。
(二)放线菌
放线菌有很高热抗性,在堆肥中期阶段,垃圾处理生物降解进行高温处理,放线菌仍能对垃圾起到不俗的降解加速。
(三)真菌
在垃圾降解的处理中,真菌对于有机垃圾的降解有着稳定作用,不仅能破坏垃圾的构造,还能对降解作用起到催化。温度影响真菌的数量,在堆肥前中期,温度不高,真菌数量较多,而当堆肥温度上升,真菌会随之减少。
五、微生物技术在城市生活垃圾的运用
城市生活垃圾的微生物技术主要是使微生物在控制下,对有机垃圾产生的生化降解作用,形成特定产物的化学效应。微生物在有机垃圾降解中的效率决定着有机垃圾降解的周期和效果。因此微生物本身的构造和对环境的适应是使降解能完成的必要条件。
微生物群对于有机垃圾的降解作用并不单单靠某一类型微生物发挥作用,各种类型的微生物在不同环境的适应性不同,发挥的效果不同,因此在对有机垃圾进行降解时需要多种微生物进行共同作业,使微生物的降解工作能在有机垃圾任何阶段都能顺利的进行。例如在堆肥法的运用中,单单仅靠细菌的降解作用无法完成对全阶段有机垃圾的降解,在有机垃圾降解中产生的高温会杀死细菌,降低了细菌的存活率,且效率低下,此时可以借助放线菌高抗热性的特点,在细菌菌群数量骤减的阶段,由放线菌参与有机垃圾的降解,弥补了细菌不耐高温的缺点,使有机降解继续进行。同时在真菌的参与下,有机降解趋于稳定,催化了细菌以及放线菌对于有机垃圾降解的速率,使的整个有机垃圾降解的工作更完善和高效。
多种微生物参与协同作用,共同作业于有机垃圾的降解工作并不是简单的将各种微生物无条件的添加到废物中。在使用微生物降解有机垃圾选用微生物时,需要通过设备和工艺,人员操作选择出高效的菌种进行分离和培养,得到的单一菌种不能直接运用于垃圾处理,而是观察有机垃圾主要成分后调节微生物菌种的结构,包括浓度、活性、对有机垃圾的降解效率等多个方位,才能进行接种,从而使整个有机垃圾的降解工作达到稳定,微生物的数量保持稳定,处理更高效和更安全。
六、城市垃圾处理的新技术
在近年来的研究中,大量科研人员已经研究开发出新的微生物菌种,此类菌种组合有着极高效的降解作用,且周期较短,使整个垃圾的降解工作大大减少。且该菌种经检测后鉴定是无毒无害物质,对于人体和动物体以及植物体是无安全威胁的菌种。基本实现“零”污染菌种培育。而在有机垃圾降解的能力上,该菌种被称为“生活有机垃圾消灭型”微生物菌种,对有机垃圾的降解能达到超过百分之90 的效率。经由该菌种投入降解产生的堆肥对于植物的种植有着极大的作用。
七、结束语
城市垃圾处理由传统的焚烧法转变由今日的微生物降解技术,是经由城市发展得出最佳的方式,在研究人员的努力下,微生物降解有机垃圾技术已经趋向于成熟。利用微生物降解城市有机垃圾是一种实现保护环境、废物利用、资源再生的新型技术,改变了城市居民的生活质量,同时减轻了城市垃圾造成的污染,进入了资源循环利用的新时代。
参考文献
[1]餐厨垃圾两相厌氧发酵工艺恶臭排放特征[J]. 黄丽丽,张妍,商细彬,韩萌,王元刚,卢志强. 安全与环境学报. 2016(03)
[2]国内外餐厨垃圾微生物处理技术研究[J]. 安莹. 绿色科技. 2016(10)