微生物处理城市垃圾及污水

由于人类活动，每天都有大量的固体废弃物，如各种垃圾的产生，特别是大城市的固体废弃物的产量更是惊人。这些固体废弃物都应该进行无害化处理，但目前几乎95%的垃圾未经这样的处理，一般只是简单地堆集起来或倾入江河中。固体废弃物中不仅含有各种无机物，如玻璃、金属等，还含有大量的有机物，包括可降解的淀粉、蛋白质、废纸、烃类等和很难降解的塑料等，其中的很大部分是可以回收利用的，因此提倡垃圾的分类包装，回收可再生的资源，是一箭双雕之举。

　　固体废弃物的处理有很多方法，如填埋、堆肥、焚烧、用来发电等。

　　垃圾的填埋处理不仅需要侵占大量的土地资源，而且需要很长时间（一般至少50-100年）才能完全使所填埋的垃圾无害化，因此填埋了垃圾的土地长期不能使用，甚至还可能引起火灾。由于填埋于地下的垃圾，绝大部分是有机物，在厌氧微生物的作用下进行发酵，能产生大量的沼气逸出地面，遇火即可发生火灾；填埋的垃圾还可能污染地下水。

　　垃圾焚烧同样也存在火灾的隐患，同时焚烧时还会产生大量废气，造成对环境的再次污染，我们称这种污染为二次污染。

　　较好的物理方法是利用垃圾发电。这在发达国家是一种比较普遍采用的处理城市垃圾的方法，我国也建立了几座垃圾发电厂，但目前在我国还不能普遍推广，因为成本很高。

　　垃圾堆肥是较原始的简易的固体垃圾生物处理方法。主要是利用垃圾中原本带有的微生物进行自然发酵。这种方法虽然可以采用，但所需的处理时间长，处理量小，发酵过程不易控制。

　　现在发展了新的城市垃圾生物处理工艺。这种工艺是先经过过筛，回收可再生资源后，引入具有特定功能的微生物（主要是一些能高效降解有机物质，如纤维素、脂肪、蛋白质的微生物）进行好氧处理或厌氧发酵，加速发酵过程，同时还可以收集所产生的沼气。经过充分发酵后的垃圾是一种很好的农业肥料。如果实现垃圾处理工厂化，可以使发酵周期缩短（1-2星期），并且处理量较大。发酵过程可以实现全自动化控制，发酵后形成的肥料的质量也能得到保证。

 

在20世纪初，由于全球人口密度还不高，现代大工业也未普遍出现，因而那时的污水浓度很低、数量也较小。这些污水排放到环境中，自然生态系统能够正常地发挥它们的调节功能，靠自然界微生物的分解就可以达到自动处理。但在人口密度提高，工业发达后，污水浓度和排放量不断增加。目前我国各种废水的年排放量已经达到401.1亿吨，这样巨大数量的废水排放到江河湖海中，靠自然界微生物的分解自动处理已经不可能了。这就必须进行人工处理。当前我国虽然有些地方对废水水进行了一定程度的处理，但也只是其中的一小部分，绝大部分废水未经处理或初步处理就直接排放，污水中的各种指标还远远高于国家规定的排放标准。所以目前我国的各大流域和各大湖泊、海洋水域都存在不同程度的污染，特别是辽河流域、淮河流域、滇池、太湖、巢湖、渤海、胶东湾等地区的水污染尤为严重。近几年我国对废水的处理的能力增加了，如淮河流域、太湖周边、环渤海等的一些工厂被强制性要求污水限期达到排放标准，否则工厂将关闭或停产。

　　北京计划建立16座大型污水处理厂。目前已建成的有高碑店污水处理厂，日处理量达100万吨，但只能处理目前北京地区废水量的40％左右，其余还是未经处理就排放，只有等以后所有的污水处理厂全部建成才能达到所有污水的完全处理。

　　在废水排放到环境中之前的处理，主要是控制废水中的COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）、总悬浮物、TN（总氮）等，使经处理后排放的废水的上述指标达到排放标准。BOD值是废水中可被生物氧化的有机物含量及氨的含量，它反映了废水可进行生物化学处理的程度；COD值是采用化学强氧化剂与废水中有机物和氨进行反映的总量，表明了废水的污染程度。COD值总是大于BOD值。世界各国根据各自的国情制定的废水排放标准不尽相同。

标准级别污染物	一级标准	二级标准
pH值	6-9	6-9
色度（稀释倍数）	50	80
悬浮物	70	200
生化需氧量（BOD5）	30	60
化学需氧量（CODcr）	100	150
石油类	10	10
动植物油	20	20
挥发酚	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
磷酸盐（以P计）	0.5	1.0
甲醛	1.0	2.0
苯胺类	1.0	2.0
硝基苯类	2.0	3.0
阴离子合成洗涤剂	5.0	10
铜	0.5	1.0
锌	2.0	2.0
锰	2.0	2.0