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微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用(二)
http://www.21tx.com 2008年08月28日
甲烷菌利用h2/co2、醋酸和甲醇甲酸等c类化合物为基质,将其转化为甲烷。在卫生填埋场中,产甲烷菌群分杆状菌、球状菌和八叠球菌三类。杆状产甲烷菌通常呈弯曲、链状或丝状,此类细菌有史密斯甲烷短杆菌属、甲酸甲烷杆菌属、巴氏甲烷杆菌属、反刍甲烷短杆菌属、史密斯甲烷杆菌属、嗜热自养甲烷杆菌等;球状产甲烷细菌直径为0.3~5微米,球形细胞呈正圆形或椭圆形,成对排列成链状。此类细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甲烷球菌等。八叠球状产甲烷菌,其细胞繁殖成规则、大小一致的类似砂粒的堆积物,有227巴氏甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、嗜热甲烷八叠球菌等[3].
  2.微生物技术在msw处理过程中的应用
  
msw的生物处理主要是利用微生物在一定控制条件下,使有机物发生生物化学降解,形成一种稳定的化合物的过程。因此,微生物对垃圾中有机物降解的快慢、对有机成分降解的程度直接决定着处理周期的长短和处理效果的好坏,在msw处理过程中起着决定性的作用。故msw生物处理的优劣取决于微生物自身的结构、所处环境下的代谢状况。目前有很多学者在此方面做出了很大的努力,通过分析某种处理环境下微生物的特性、采用多种方式改变工艺中微生物的数量,质量等,开发出了多种msw生物处理技术,如:强化微生物(纯种分离、强化接种、添加微生物菌剂、微生物固定化)以及基因诱变等技术。
  2.1.强化微生物处理技术
  
强化微生物处理技术是从改变工艺中单位反应器空间内微生物的质量或数量的角度来增强msw的降解率,从而提高处理效率,缩短处理周期。
  2.1.1.纯种分离
  
强化微生物处理技术是从改变工艺中单位反应器空间内微生物的质量或数量的角度来增强msw的降解率,从而提高处理效率,缩短处理周期。
  (1)平板划线分离将已经熔化的培养基倒入培养皿中制成平板,用接种环沾取少量待分离的材料,在培养基表面平行或分区划线,然后,将培养皿放入恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成纯种的单个菌落。
  (2)液体稀释法将待分离的样品经过大量稀释后,取稀释液均匀地涂布在培养皿中的培养基表面,培养后就可能得到单个菌落。
  (3)利用选择培养基进行分离不同的微生物对不同的试剂、染料、抗生素等具有不同的反抗能力,利用这些特点可配制出适合某种微生物生长而限制其他微生物生长的选择培养基。用这种培养基来培养微生物就可以达到纯种分离的目的。
  (4)菌丝尖端切割这种方法适于丝状真菌。用无菌的解剖刀切取位于菌落边缘的菌丝的尖端,将它们移到合适的培养基上培养后,就能得到新菌落。
  2.1.2.强化接种处理技术
  
纯种分离后还要将微生物接种到垃圾中进行生物处理,但由于接种微生物的生存环境发生了变化,故在微生物适应四周环境前,处理效率达不到理想的效果,因而直接在垃圾中进行微生物接种的处理效果则应好于微生物纯种分离后再接种的处理效果。直接在垃圾中进行微生物接种可采用多种方式,如:垃圾渗滤液循环、加入一定比例的垃圾腐熟物等。
  微生物对垃圾的降解是在多种微生物的协同作用下完成,在适宜的条件下,微生物协同作用能力的大小取决于微生物种群的大小与结构的稳定性。一般说来,生物的种群越大,其自动调控能力越好,适应性就越强,结构越稳定。经垃圾渗滤液循环或向待处理的新鲜垃圾中加入一定比例的垃圾腐熟物进行强化接种培养后,微生物的种群扩大,且循环次数越多,微生物的数量和种群就越大,这样就会更有利于对垃圾的降解。
  2.1.3.添加微生物菌剂
  
研究表明,单一的细菌、真菌、放线菌群体,无论其活性多高,在加快垃圾生物降解进程中的作用都比不上复合微生物菌群的共同作用[5].微生物菌剂是采用分离、筛选的有效微生物,配合一定的处理工艺和设备,通过合理地调配各种有效微生物的含量,进行筛选、培育msw生物处理的高效复合微生物菌剂,进而来调节菌群结构、提高微生物降解活性,提高微生物降解有机成分的效率。复合微生物菌群中既有分解性细菌,又有合成性细菌;既有纤维素分解菌、真菌,又有放线菌。向工艺中添加复合微生物菌剂,不仅增加了工艺中微生物初始浓度,而且改善了工艺中微生物的种群结构。作为多种细菌共存的一种生物群落,依靠相互间共生增殖及协同作用,代谢出抗氧化物质,生成稳定而复杂的生态系统,使得整个生物降解过程中微生物数量保持相对稳定,处理效果较佳[6].(环境影响评价师站点编辑)

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