微生物處理城市垃圾及汙水

由於人類活動，每天都有大量的固體廢棄物，如各種垃圾的產生，特別是大城市的固體廢棄物的產量更是驚人。這些固體廢棄物都應該進行無害化處理，但目前幾乎95%的垃圾未經這樣的處理，一般隻是簡單地堆集起來或傾入江河中。固體廢棄物中不僅含有各種無機物，如玻璃、金屬等，還含有大量的有機物，包括可降解的澱粉、蛋白質、廢紙、烴類等和很難降解的塑料等，其中的很大部分是可以回收利用的，因此提倡垃圾的分類包裝，回收可再生的資源，是一箭雙雕之舉。

　　固體廢棄物的處理有很多方法，如填埋、堆肥、焚燒、用來發電等。

　　垃圾的填埋處理不僅需要侵占大量的土地資源，而且需要很長時間（一般至少50-100年）才能完全使所填埋的垃圾無害化，因此填埋了垃圾的土地長期不能使用，甚至還可能引起火災。由於填埋於地下的垃圾，絕大部分是有機物，在厭氧微生物的作用下進行發酵，能產生大量的沼氣逸出地麵，遇火即可發生火災；填埋的垃圾還可能汙染地下水。

　　垃圾焚燒同樣也存在火災的隱患，同時焚燒時還會產生大量廢氣，造成對環境的再次汙染，我們稱這種汙染為二次汙染。

　　較好的物理方法是利用垃圾發電。這在發達國家是一種比較普遍采用的處理城市垃圾的方法，我國也建立了幾座垃圾發電廠，但目前在我國還不能普遍推廣，因為成本很高。

　　垃圾堆肥是較原始的簡易的固體垃圾生物處理方法。主要是利用垃圾中原本帶有的微生物進行自然發酵。這種方法雖然可以采用，但所需的處理時間長，處理量小，發酵過程不易控製。

　　現在發展了新的城市垃圾生物處理工藝。這種工藝是先經過過篩，回收可再生資源後，引入具有特定功能的微生物（主要是一些能高效降解有機物質，如纖維素、脂肪、蛋白質的微生物）進行好氧處理或厭氧發酵，加速發酵過程，同時還可以收集所產生的沼氣。經過充分發酵後的垃圾是一種很好的農業肥料。如果實現垃圾處理工廠化，可以使發酵周期縮短（1-2星期），並且處理量較大。發酵過程可以實現全自動化控製，發酵後形成的肥料的質量也能得到保證。

 

在20世紀初，由於全球人口密度還不高，現代大工業也未普遍出現，因而那時的汙水濃度很低、數量也較小。這些汙水排放到環境中，自然生態係統能夠正常地發揮它們的調節功能，靠自然界微生物的分解就可以達到自動處理。但在人口密度提高，工業發達後，汙水濃度和排放量不斷增加。目前我國各種廢水的年排放量已經達到401.1億噸，這樣巨大數量的廢水排放到江河湖海中，靠自然界微生物的分解自動處理已經不可能了。這就必須進行人工處理。當前我國雖然有些地方對廢水水進行了一定程度的處理，但也隻是其中的一小部分，絕大部分廢水未經處理或初步處理就直接排放，汙水中的各種指標還遠遠高於國家規定的排放標準。所以目前我國的各大流域和各大湖泊、海洋水域都存在不同程度的汙染，特別是遼河流域、淮河流域、滇池、太湖、巢湖、渤海、膠東灣等地區的水汙染尤為嚴重。近幾年我國對廢水的處理的能力增加了，如淮河流域、太湖周邊、環渤海等的一些工廠被強製性要求汙水限期達到排放標準，否則工廠將關閉或停產。

　　北京計劃建立16座大型汙水處理廠。目前已建成的有高碑店汙水處理廠，日處理量達100萬噸，但隻能處理目前北京地區廢水量的40％左右，其餘還是未經處理就排放，隻有等以後所有的汙水處理廠全部建成才能達到所有汙水的完全處理。

　　在廢水排放到環境中之前的處理，主要是控製廢水中的COD（化學需氧量）、BOD（生化需氧量）、總懸浮物、TN（總氮）等，使經處理後排放的廢水的上述指標達到排放標準。BOD值是廢水中可被生物氧化的有機物含量及氨的含量，它反映了廢水可進行生物化學處理的程度；COD值是采用化學強氧化劑與廢水中有機物和氨進行反映的總量，表明了廢水的汙染程度。COD值總是大於BOD值。世界各國根據各自的國情製定的廢水排放標準不盡相同。

標準級別汙染物	一級標準	二級標準
pH值	6-9	6-9
色度（稀釋倍數）	50	80
懸浮物	70	200
生化需氧量（BOD5）	30	60
化學需氧量（CODcr）	100	150
石油類	10	10
動植物油	20	20
揮發酚	0.5	0.5
氰化物	0.5	0.5
硫化物	1.0	1.0
氨氮	15	25
氟化物	10	10
磷酸鹽（以P計）	0.5	1.0
甲醛	1.0	2.0
苯胺類	1.0	2.0
硝基苯類	2.0	3.0
陰離子合成洗滌劑	5.0	10
銅	0.5	1.0
鋅	2.0	2.0
錳	2.0	2.0