固體廢物生物處理技術(shù)

第1章　固體廢物及其生物處理概述　  001
1.1　固體廢物的概念  003
1.2　固體廢物的分類  003
1.3　固體廢物的特征  003
1.3.1　工業(yè)固體廢物  004
1.3.2　礦業(yè)固體廢物  004
1.3.3　城市固體廢物  004
1.3.4　農(nóng)業(yè)固體廢物  006
1.3.5　放射性固體廢物  007
1.4　固體廢物產(chǎn)生的必然性及其污染現(xiàn)狀與危害  007
1.4.1　固體廢物產(chǎn)生的必然性  007
1.4.2　固體廢物的現(xiàn)狀  008
1.4.3　固體廢物的危害  009
1.5　固體廢物處理與處置  011
1.5.1　固體廢物的處理原則  013
1.5.2　固體廢物處理  013
1.5.3　固體廢物處置  015
1.6　適合生物處理的固體廢物  016
1.7　固體廢物生物處理的特點(diǎn)  016
復(fù)習(xí)思考題  017
第2章　微生物對(duì)基質(zhì)的降解利用過(guò)程及原理　  018
2.1　微生物生長(zhǎng)繁殖的條件  019
2.1.1　碳源  019
2.1.2　氮源  020
2.1.3　生長(zhǎng)因子  021
2.1.4　礦質(zhì)元素  022
2.1.5　水  023
2.2　微生物的營(yíng)養(yǎng)方式  023
2.2.1　異養(yǎng)  023 
2.2.2　自養(yǎng)  025
2.3　微生物的“營(yíng)養(yǎng)感測(cè)”  025
2.4　大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的胞外酶水解  026
2.4.1　大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水解  026
2.4.2　無(wú)機(jī)物的微生物水解  028
2.5　小分子產(chǎn)物的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)  029
2.5.1　營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞? 030
2.5.2　跨膜運(yùn)輸中的功能蛋白  032
2.5.3　營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)  040
2.6　營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝  046
2.6.1　代謝及與代謝相關(guān)的幾個(gè)基本概念  046
2.6.2　酶的生物合成模式  048
2.6.3　酶的生物合成過(guò)程  049
2.6.4　酶與酶催化  049
2.6.5　初級(jí)代謝與次級(jí)代謝  051
2.7　微生物的生長(zhǎng)與繁殖  052
2.7.1　單細(xì)胞細(xì)菌的生長(zhǎng)與繁殖  052
2.7.2　放線菌的生長(zhǎng)與繁殖  053
2.7.3　酵母菌的生長(zhǎng)與繁殖  053
2.7.4　絲狀真菌的生長(zhǎng)與繁殖  054
復(fù)習(xí)思考題  056
第3章　有機(jī)固體廢物堆肥技術(shù)　  057
3.1　堆肥技術(shù)過(guò)程  057
3.1.1　堆肥處理的一般過(guò)程  057
3.1.2　堆肥的微生物學(xué)過(guò)程  058
3.2　堆肥技術(shù)的基本原理  058
3.2.1　熱力學(xué)原理  058
3.2.2　生物學(xué)原理  059
3.2.3　微生物熱失活原理  062
3.3　堆肥過(guò)程中物料的降解與轉(zhuǎn)化  064
3.3.1　纖維素的結(jié)構(gòu)及降解  064
3.3.2　半纖維素的結(jié)構(gòu)及降解  065
3.3.3　木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)及降解  068
3.4　堆肥過(guò)程中的物理變化  069
3.5　堆肥過(guò)程中的化學(xué)變化  070
3.6　堆肥過(guò)程中的生物變化  071
3.7　堆肥質(zhì)量的控制與評(píng)價(jià)指標(biāo)  073
3.8　影響堆肥過(guò)程的主要因素  074
3.9　有機(jī)固體廢物堆肥工藝  076
3.9.1　堆肥原料配比與調(diào)理  076
3.9.2　好氧堆肥工藝  078
3.9.3　厭氧堆肥工藝  082
3.9.4　微生物菌劑強(qiáng)化堆肥工藝  086
3.10　堆肥過(guò)程的控制  088
3.11　堆肥的效用與應(yīng)用前景  089
復(fù)習(xí)思考題  090
第4章　蚯蚓堆肥處理固體廢物　  091
4.1　蚯蚓的生物學(xué)特性  091
4.2　常見(jiàn)的養(yǎng)殖蚯蚓  095
4.3　蚯蚓堆肥技術(shù)  097
4.3.1　蚯蚓堆肥及原理  097
4.3.2　蚯蚓堆肥步驟  098
4.3.3　影響蚯蚓堆肥的主要因素  100
4.3.4　蚯蚓堆肥的成分  101
4.4　蚯蚓堆肥處理不同固體廢物的工藝  102
4.4.1　蚯蚓堆肥處理城市生活垃圾  102
4.4.2　蚯蚓堆肥處理農(nóng)業(yè)固體有機(jī)廢物  104
4.4.3　蚯蚓堆肥處理城市污泥  108
4.5　蚯蚓堆肥技術(shù)的展望  111
復(fù)習(xí)思考題  112
第5章　衛(wèi)生填埋生物處理技術(shù)　  113
5.1　衛(wèi)生填埋概述  113
5.2　衛(wèi)生填埋分類  114
5.3　衛(wèi)生填埋的操作過(guò)程  116
5.4　填埋坑中微生物的活動(dòng)  118 
5.4.1　衛(wèi)生填埋場(chǎng)內(nèi)的微生物種類  118
5.4.2　填埋坑中微生物的降解過(guò)程  123
5.4.3　影響填埋坑中微生物降解過(guò)程的因素  125
5.5　填埋場(chǎng)的沉降  126
5.6　垃圾填埋過(guò)程中滲濾液的產(chǎn)生及收集處理  127
5.6.1　垃圾滲濾液  127
5.6.2　垃圾滲濾液的來(lái)源  127
5.6.3　影響垃圾滲濾液產(chǎn)生量的因素  127
5.6.4　垃圾滲濾液的水質(zhì)特征  128
5.6.5　滲濾液收集系統(tǒng)  129
5.6.6　滲濾液的處理方法  130
5.7　衛(wèi)生填埋中填埋氣體的產(chǎn)生及收集處理  131
5.7.1　填埋場(chǎng)氣體的產(chǎn)生機(jī)理  131
5.7.2　填埋氣體的特性  131
5.7.3　填埋氣體的控制  132
5.7.4　填埋氣體的收集和利用  132
復(fù)習(xí)思考題  134
第6章　沼氣化技術(shù)　  135
6.1　沼氣發(fā)酵與沼氣  135
6.1.1　沼氣發(fā)酵  135
6.1.2　沼氣的組成與特性  136
6.1.3　沼氣的性質(zhì)  136
6.2　沼氣發(fā)酵技術(shù)原理  137
6.2.1　沼氣發(fā)酵的過(guò)程  137
6.2.2　產(chǎn)甲烷細(xì)菌的生物化學(xué)特性  138
6.3　有機(jī)質(zhì)厭氧消化過(guò)程  140
6.3.1　糖類物質(zhì)的代謝  140
6.3.2　脂類化合物的代謝  141
6.3.3　含氮化合物的代謝  141
6.4　沼氣發(fā)酵微生物  142
6.4.1　沼氣發(fā)酵微生物的種類  142
6.4.2　沼氣發(fā)酵微生物的特點(diǎn)  145
6.4.3　沼氣發(fā)酵微生物之間的作用  145
6.5　沼氣發(fā)酵的條件  147
6.6　厭氧發(fā)酵過(guò)程的影響因素  150
6.7　沼氣發(fā)酵工藝  151
6.7.1　沼氣發(fā)酵原料及處理  151
6.7.2　沼氣發(fā)酵裝置  156
6.7.3　沼氣發(fā)酵的應(yīng)用  164
復(fù)習(xí)思考題  167
第7章　木質(zhì)纖維素廢物的生物煉制　  168
7.1　生物煉制的概念  168
7.2　基于農(nóng)業(yè)秸稈廢物的木質(zhì)纖維素原料的生物煉制  169
7.2.1　秸稈類纖維素資源情況  169
7.2.2　秸稈類纖維素資源的組成及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)  170
7.2.3　木質(zhì)纖維素廢物生物煉制的原理  171
7.3　木質(zhì)纖維素廢物的生物煉制——生物預(yù)處理  172
7.3.1　白腐真菌對(duì)木質(zhì)纖維素原料的預(yù)處理  173
7.3.2　其他預(yù)處理方法  180
7.4　生物煉制——纖維素水解  181
7.4.1　纖維素的水解  181
7.4.2　影響纖維素酶水解的因素  185
7.4.3　纖維素酶的生產(chǎn)菌  186
7.4.4　纖維素酶的生產(chǎn)  189
7.5　生物煉制——葡萄糖發(fā)酵  191
7.5.1　葡萄糖發(fā)酵的工藝流程  191
7.5.2　葡萄糖發(fā)酵的微生物  191
7.6　生物煉制——纖維素直接微生物發(fā)酵生產(chǎn)乙醇  193
7.7　生物煉制——同步糖化發(fā)酵  194
7.8　半纖維素的水解及五碳糖的發(fā)酵  195
7.8.1　半纖維素的水解  195
7.8.2　木糖的發(fā)酵過(guò)程  195
7.8.3　五碳糖發(fā)酵的微生物  196
7.9　固定化細(xì)胞發(fā)酵  199
7.10　木質(zhì)纖維素廢物的生物煉制前景  199
復(fù)習(xí)思考題  200
第8章　有機(jī)固體廢物的微生物飼料化處理　  201
8.1　青貯  202
8.1.1　青貯和青貯飼料  202
8.1.2　青貯的原料及青貯操作  204
8.1.3　青貯的原理  206
8.1.4　乳酸菌及其在青貯過(guò)程中的作用  208
8.1.5　青貯中的其他常見(jiàn)微生物及作用  215
8.1.6　微生物青貯劑  221
8.1.7　青貯飼料品質(zhì)評(píng)判及影響青貯飼料品質(zhì)的因素  224
8.1.8　青貯飼料的益處  226
8.2　秸稈生化飼料  227
8.2.1　秸稈的飼料化發(fā)酵  227
8.2.2　秸稈蛋白飼料  227
8.2.3　秸稈飼料化處理的常見(jiàn)微生物  228
8.2.4　農(nóng)業(yè)秸稈的飼料化發(fā)酵展望  233
復(fù)習(xí)思考題  233
第9章　蘑菇栽培對(duì)農(nóng)業(yè)固體廢物的處置　  234
9.1　真菌的生長(zhǎng)特性  234
9.1.1　真菌的化學(xué)組成特征  235
9.1.2　真菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征  235
9.1.3　真菌營(yíng)養(yǎng)體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征  236
9.1.4　真菌的生態(tài)學(xué)特征  241
9.2　蘑菇栽培過(guò)程中可利用的固體廢物種類及原理  245
9.3　基于農(nóng)業(yè)有機(jī)固廢的雙孢蘑菇栽培  247
9.3.1　雙孢蘑菇的特征  247
9.3.2　雙孢蘑菇生長(zhǎng)發(fā)育條件  248
9.3.3　雙孢蘑菇人工栽培  250
9.4　基于農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢物的黑木耳栽培  254
9.4.1　黑木耳的特征  255
9.4.2　黑木耳的生長(zhǎng)發(fā)育條件  256
9.4.3　黑木耳的段木栽培  257
9.4.4　黑木耳的坑道栽培  260
9.4.5　黑木耳的塑料棚栽培  260
9.4.6　黑木耳的栽培過(guò)程（ 以袋栽法為例）  262
9.5　蘑菇人工栽培過(guò)程中對(duì)有機(jī)固廢的處理  264
9.5.1　堆料理化性質(zhì)的改變  264
9.5.2　堆料中微生物的變化  264
9.5.3　堆料中重要有機(jī)物質(zhì)的降解  265
9.6　菌渣的處理或處置  266
復(fù)習(xí)思考題  267
第10章　微生物冶金　  268
10.1　微生物對(duì)金屬的反應(yīng)  269
10.2　微生物冶金  271
10.3　微生物浸出  272
10.3.1　微生物浸出的原理  272
10.3.2　微生物浸出的微生物種類  273
10.3.3　微生物浸出工藝  278
10.4　微生物槽浸工藝和微生物堆浸工藝的對(duì)比  291
10.5　微生物浸出工藝的應(yīng)用狀況  292
10.6　生物沉積  296
10.6.1　生物沉積的原理  296
10.6.2　生物沉積的微生物  297
10.6.3　生物沉積的應(yīng)用  298
復(fù)習(xí)思考題  298
參考文獻(xiàn)　  299