填埋场中垃圾降解微生物机理研究进展VIP免费

填埋场中垃圾降解微生物机理研究进展填埋法因费用低、管理方便等优点在国内外垃圾处理中占优势。如美国的垃圾填埋率为61％，法国为60％，其它一些发展中国家垃圾处理中垃圾填埋占的比例更高，如我国就占95％以上。发展中国家因受经济条件的制约，在以后相当长的一段时间内垃圾填埋将仍是垃圾处理的主要方式。而传统的垃圾填埋方式存在许多缺陷，如：垃圾稳定化过程比较长，封场后的管理负担重；渗滤液后处理困难，对周围地下水产生污染等。加速填埋垃圾的降解，延长填埋场的使用寿命，遏制填埋场产生二次污染是垃圾填埋研究面临的新课题。填埋场内垃圾的降解是一个复杂的生物化学反应过程。生物降解在垃圾降解中起主要作用。填埋场内垃圾降解过程实际上是一个厌氧消化过程，其稳定过程有赖于厌氧系统内部各种生化条件和环境因子的优化，从而使各类群微生物之间能进行有效的协作。因此，了解填埋场内的微生物降解机理，掌握其规律，对人为有效地控制和优化填埋场条件，使其达到微生物降解的最适条件，从而加速垃圾降解，缩短垃圾稳定化时间，延长填埋场使用寿命具有重要意义。1填埋场内的微生物降解过程垃圾在填埋场内的降解大致可以分为好氧降解和厌氧降解两个阶段。好氧降解：该阶段垃圾中易降解的有机组分迅速与填埋垃圾所夹带的氧气发生好氧生物降解，生成CO2和H2O，同时释放出一定热量，垃圾温度升高。这是一个非常短暂的过程，在填埋场垃圾降解中起次要作用。厌氧降解：该阶段是垃圾降解的主要阶段，它包括水解、酸化、产氢产乙酸和产甲烷过程具体如图1所示从生化反应电子流守恒原理的角度对有机物厌氧处理过程所做的生化反应计量学研究表明：水解和酸化发酵阶段微生物都需要消耗一定的NH4+和碱度。水解阶段电子供体为含氮有机物时还需要消耗H+，含氮有机物中氮素以NH4+释放出来，而产甲烷阶段以乙酸为电子供体时则会产生一定的碱度。所以水解和酸化阶段填埋体内会产生酸的积累，pH值下降，而产甲烷阶段则pH值会升高。总之，垃圾的厌氧降解是多类群微生物协同代谢的过程，不同代谢微生物相互促进、相互制约。稳定的降解过程中各微生物类群处于一种微妙的动态平衡中，一旦某个环节发生障碍，就会影响整个代谢过程。2填埋场降解垃圾的主要微生物类群填埋场中降解垃圾的微生物有细菌、真菌和放线菌。其中细菌数量最多。按垃圾厌氧降解过程，主要微生物有以下几类。第一类，水解菌群。微生物产生的胞外酶催化大分子聚合物水解成单体或小分子聚合物。按底物可将水解分为3大类：糖类水解、蛋白质水解和脂肪水解。糖类水解又包含纤维素水解、淀粉水解租果胶水解。由此水解菌分为：纤维素水解菌、淀粉水解菌，果胶降解菌，蛋白质水解菌和脂肪水解菌。纤维素水解细菌主要有Hungate分离的产唬拍酸拟杆菌(Bacteriodessuccinogenes)；溶纤维T酸弧菌(Butyribibriofibrisolvens)；生黄瘤胃球菌(Ruminococcusflavefaciens)；白色瘤胃球菌(Ruminococcusalbus)；何若分离的细菌纤维素单胞菌属CB2(Cellulolomonas)；放线菌链霉菌属CAS(Streotomyces,sp)；真菌毛霉属CF,(Mucor,sp)等。淀粉降解细菌主要有巨大芽抱杆菌CB_(Bacillus,sp)；真菌毛霉属SF2(Mucor,SP)；果胶降解真菌毛霉属PeFs(Mucor,sp)；蛋白质降解细菌有[1101：细菌炭疽芽抱杆菌PAS(Bacillus,sp)；缺陷短波单抱菌PBis(Brevundimonasdiminuta)；脂肪水解菌中橄榄油降解细菌有：纤维素单胞菌属FB4(Cellulolomonas)；橄榄油降解真菌毛霉属FF6(Mucor,sp)；橄榄油降解放线菌链霉菌属FA,(Streotomyces,sp)；此外，Hungate还分离出半纤维素水解细菌瘤胃生拟杆菌(Bacteroidisruminicola)；溶纤维丁酸弧菌(Butyribibriofibrisolvens)；生黄瘤胃球菌(Ruminococcusflavefaciens)和魄瘤球菌等。第二类，产氢产乙酸菌群。主要有：布氏甲烷杆菌属和G株布氏杆菌属。第三类，产甲烷菌群。产甲烷菌群属古菌界，主要有：杆状菌、球状菌和八叠球菌3类。杆菌中有：史密斯短杆菌属、史密斯甲烷杆菌属、嗜热自养甲烷杆菌属；球菌有：巴氏甲烷八叠球菌、范尼氏甲烷球菌、沃氏甲烷球菌、马氏产甲烷球菌、海生产甲烷球菌及嗜热无机营养球菌；八叠球状产甲烷细...