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4.2.4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。
城市垃圾生物处理的新技术展望
5.1生产醇类
城市垃圾中含有纤维素、淀粉和糖等有机质,微生物厌氧代谢这些有机物时,可产生一些例如乙醇、甲醇等醇类高效燃料。乙醇可用以稀释汽车用油或其他发动机用油,使功效提高10%~15%。巴西、美国早已成为利用糖类、谷物淀粉类和纤维素类发展燃料酒精的典范,美国燃料乙醇的总装置能力达到约840万t/a。英国、荷兰、德国、奥地利、泰国、南非等许多国家的政府均已制定规划,积极发展燃料酒精工业。目前的方向是,希望利用含纤维素物质如锯末、蔗渣、破旧报纸、有机垃圾等各种废物制取酒精。我国有人采用微生物酶制剂对有机垃圾酶解后,用酒精酵母对有机垃圾进行厌氧发酵生产乙醇。结果表明,在适宜的条件下,每吨垃圾可生产70~90L酒精,这为城市有机垃圾的再生利用,发展新能源,找到一条新的途径。
5.2生产氢气
氢是目前最理想的清洁燃料之一,每千克氢燃烧可放出142ⅣU的热量,是煤的3~4倍。生物制氢思路于1966年提出,在20世纪90年代受到空前重视,其中微生物发酵法是一种有前景的氢气制备方法。许多微生物类群具有可降解大分子有机物产氢的特点,因而可以利用城市垃圾中的植物茎叶、家庭厨余等可再生能源废弃物产生大量氢气。产氢气的微生物有异养微生物和自养微生物。氢气产生菌产生的氢气,目前主要应用于燃料电池方面。如产气荚膜梭菌在含有葡萄糖培养基的10L发酵罐中,产H2速度最高可达18--23L/h,并进而利用所产生的H2推动3.1--3.5V燃料电池的工作。由于微生物的产氢机制和条件还在研究过程中,所以该类微生物能源的使用尚处试验阶段。需要解决的问题是寻找和筛选活性菌株,解决分离H2和02的方法等。中科院微生物研究所筛选了产氢活性较高的菌株,并对其产氢活性进行了研究。
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