固体废物生物处理技术电子书

内容提要

前言

第1章 固体废物及其生物处理概述

1.1 固体废物的概念

1.2 固体废物的分类

1.3 固体废物的特征

1.3.1 工业固体废物

1.3.2 矿业固体废物

1.3.3 城市固体废物

1.3.4 农业固体废物

1.3.5 放射性固体废物

1.4 固体废物产生的必然性及其污染现状与危害

1.4.1 固体废物产生的必然性

1.4.2 固体废物的现状

1.4.3 固体废物的危害

1.5 固体废物处理与处置

1.5.1 固体废物的处理原则

1.5.2 固体废物处理

1.5.3 固体废物处置

1.6 适合生物处理的固体废物

1.7 固体废物生物处理的特点

复习思考题

第2章 微生物对基质的降解利用过程及原理

2.1 微生物生长繁殖的条件

2.1.1 碳源

2.1.2 氮源

2.1.3 生长因子

2.1.4 矿质元素

2.1.5 水

2.2 微生物的营养方式

2.2.1 异养

2.2.2 自养

2.3 微生物的“营养感测”

2.4 大分子营养物质的胞外酶水解

2.4.1 大分子营养物质的水解

2.4.2 无机物的微生物水解

2.5 小分子产物的吸收和转运

2.5.1 营养物质跨膜运输的方式

2.5.2 跨膜运输中的功能蛋白

2.5.2.1 通道蛋白

2.5.2.2 转运蛋白

2.5.3 营养物质在细胞内的转运

2.5.3.1 细胞内的简单扩散

2.5.3.2 依靠扩散作用进行的主动运输

2.5.3.3 细胞质流动

2.5.3.4 一些营养物质在细胞内转运

2.6 营养物质的代谢

2.6.1 代谢及与代谢相关的几个基本概念

2.6.2 酶的生物合成模式

2.6.3 酶的生物合成过程

2.6.4 酶与酶催化

2.6.5 初级代谢与次级代谢

2.7 微生物的生长与繁殖

2.7.1 单细胞细菌的生长与繁殖

2.7.2 放线菌的生长与繁殖

2.7.3 酵母菌的生长与繁殖

2.7.4 丝状真菌的生长与繁殖

复习思考题

第3章 有机固体废物堆肥技术

3.1 堆肥技术过程

3.1.1 堆肥处理的一般过程

3.1.2 堆肥的微生物学过程

3.2 堆肥技术的基本原理

3.2.1 热力学原理

3.2.2 生物学原理

3.2.2.1 堆肥微生物的种类

3.2.2.2 堆肥过程中微生物的演替规律

3.2.3 微生物热失活原理

3.3 堆肥过程中物料的降解与转化

3.3.1 纤维素的结构及降解

3.3.1.1 纤维素的结构特征

3.3.1.2 降解纤维素的微生物

3.3.1.3 微生物对纤维素的降解机制

3.3.2 半纤维素的结构及降解

3.3.2.1 半纤维素资源和化学结构

3.3.2.2 半纤维素的生物降解

3.3.3 木质素的结构及降解

3.3.3.1 木质素资源与化学结构

3.3.3.2 木质素的生物降解机理研究

3.4 堆肥过程中的物理变化

3.5 堆肥过程中的化学变化

3.6 堆肥过程中的生物变化

3.7 堆肥质量的控制与评价指标

3.8 影响堆肥过程的主要因素

3.9 有机固体废物堆肥工艺

3.9.1 堆肥原料配比与调理

3.9.2 好氧堆肥工艺

3.9.2.1 好氧堆肥的基本工艺流程

3.9.2.2 典型的好氧堆肥工艺

3.9.2.3 好氧堆肥系统

3.9.3 厌氧堆肥工艺

3.9.3.1 厌氧堆肥的优点

3.9.3.2 以垃圾为例的厌氧堆肥工艺的分类

3.9.3.3 以剩余垃圾为例的厌氧发酵的基本流程

3.9.3.4 典型的厌氧堆肥工艺

3.9.4 微生物菌剂强化堆肥工艺

3.9.4.1 传统堆肥存在的问题

3.9.4.2 微生物菌剂在堆肥中的作用

3.9.4.3 目前应用于堆肥的微生物接种剂

3.10 堆肥过程的控制

3.11 堆肥的效用与应用前景

复习思考题

第4章 蚯蚓堆肥处理固体废物

4.1 蚯蚓的生物学特性

4.2 常见的养殖蚯蚓

4.3 蚯蚓堆肥技术

4.3.1 蚯蚓堆肥及原理

4.3.2 蚯蚓堆肥步骤

4.3.3 影响蚯蚓堆肥的主要因素

4.3.4 蚯蚓堆肥的成分

4.4 蚯蚓堆肥处理不同固体废物的工艺

4.4.1 蚯蚓堆肥处理城市生活垃圾

4.4.2 蚯蚓堆肥处理农业固体有机废物

4.4.2.1 常见的用于蚯蚓堆肥处理的农业固体废物

4.4.2.2 蚯蚓处理农业及养殖业有机固体废物的工艺

4.4.2.3 蚯蚓堆肥综合处理农业及养殖业有机固体废物的控制因素

4.4.3 蚯蚓堆肥处理城市污泥

4.4.3.1 蚯蚓堆肥处理污泥的原理

4.4.3.2 城市污泥的主要成分及特性

4.4.3.3 蚯蚓堆肥处理污泥的工艺流程

4.4.3.4 蚯蚓处理污泥技术的主要影响因素

4.4.3.5 蚯蚓堆肥处理城市污泥的展望

4.5 蚯蚓堆肥技术的展望

复习思考题

第5章 卫生填埋生物处理技术

5.1 卫生填埋概述

5.2 卫生填埋分类

5.3 卫生填埋的操作过程

5.4 填埋坑中微生物的活动

5.4.1 卫生填埋场内的微生物种类

5.4.1.1 水解菌群

5.4.1.2 产氢产乙酸菌群

5.4.1.3 产甲烷菌群

5.4.2 填埋坑中微生物的降解过程

5.4.2.1 好氧降解阶段

5.4.2.2 厌氧降解阶段

5.4.3 影响填埋坑中微生物降解过程的因素

5.5 填埋场的沉降

5.6 垃圾填埋过程中渗滤液的产生及收集处理

5.6.1 垃圾渗滤液

5.6.2 垃圾渗滤液的来源

5.6.3 影响垃圾渗滤液产生量的因素

5.6.4 垃圾渗滤液的水质特征

5.6.5 渗滤液收集系统

5.6.6 渗滤液的处理方法

5.7 卫生填埋中填埋气体的产生及收集处理

5.7.1 填埋场气体的产生机理

5.7.2 填埋气体的特性

5.7.3 填埋气体的控制

5.7.4 填埋气体的收集和利用

复习思考题

第6章 沼气化技术

6.1 沼气发酵与沼气

6.1.1 沼气发酵

6.1.2 沼气的组成与特性

6.1.3 沼气的性质

6.2 沼气发酵技术原理

6.2.1 沼气发酵的过程

6.2.1.1 水解发酵阶段

6.2.1.2 产酸阶段

6.2.1.3 产甲烷阶段

6.2.2 产甲烷细菌的生物化学特性

6.2.2.1 产甲烷细菌代谢中特异性辅酶

6.2.2.2 不同基质形成甲烷的生物化学反应

6.2.2.3 产甲烷菌的生长

6.3 有机质厌氧消化过程

6.3.1 糖类物质的代谢

6.3.2 脂类化合物的代谢

6.3.3 含氮化合物的代谢

6.4 沼气发酵微生物

6.4.1 沼气发酵微生物的种类

6.4.1.1 不产甲烷菌

6.4.1.2 产甲烷菌

6.4.2 沼气发酵微生物的特点

6.4.3 沼气发酵微生物之间的作用

6.4.3.1 联合作用

6.4.3.2 相互作用

6.5 沼气发酵的条件

6.6 厌氧发酵过程的影响因素

6.7 沼气发酵工艺

6.7.1 沼气发酵原料及处理

6.7.1.1 沼气发酵的原料

6.7.1.2 沼气发酵原料的产气特性

6.7.1.3 沼气发酵原料的预处理

6.7.2 沼气发酵装置

6.7.2.1 常规消化装置

6.7.2.2 完全混合式消化装置

6.7.2.3 厌氧接触消化装置

6.7.2.4 厌氧滤池消化装置

6.7.2.5 上流式厌氧污泥床

6.7.2.6 厌氧颗粒污泥膨胀床

6.7.2.7 内循环厌氧反应器

6.7.2.8 干发酵

6.7.2.9 塞流式厌氧消化装置

6.7.2.10 管道厌氧消化装置

6.7.3 沼气发酵的应用

6.7.3.1 沼气

6.7.3.2 废弃有机物的转化

复习思考题

第7章 木质纤维素废物的生物炼制

7.1 生物炼制的概念

7.2 基于农业秸秆废物的木质纤维素原料的生物炼制

7.2.1 秸秆类纤维素资源情况

7.2.2 秸秆类纤维素资源的组成及其结构特点

7.2.3 木质纤维素废物生物炼制的原理

7.3 木质纤维素废物的生物炼制——生物预处理

7.3.1 白腐真菌对木质纤维素原料的预处理

7.3.1.1 白腐真菌的生物学特性

7.3.1.2 白腐真菌木质素降解酶系统的组成和特点

7.3.1.3 白腐真菌木质素降解酶系统对底物的降解机理

7.3.1.4 白腐真菌对木质素的降解

7.3.2 其他预处理方法

7.4 生物炼制——纤维素水解

7.4.1 纤维素的水解

7.4.1.1 酸水解

7.4.1.2 酶水解

7.4.2 影响纤维素酶水解的因素

7.4.3 纤维素酶的生产菌

7.4.4 纤维素酶的生产

7.5 生物炼制——葡萄糖发酵

7.5.1 葡萄糖发酵的工艺流程

7.5.2 葡萄糖发酵的微生物

7.6 生物炼制——纤维素直接微生物发酵生产乙醇

7.7 生物炼制——同步糖化发酵

7.8 半纤维素的水解及五碳糖的发酵

7.8.1 半纤维素的水解

7.8.2 木糖的发酵过程

7.8.3 五碳糖发酵的微生物

7.8.3.1 酵母菌发酵木糖

7.8.3.2 细菌发酵木糖

7.8.3.3 丝状真菌发酵木糖

7.8.3.4 木糖代谢工程菌

7.9 固定化细胞发酵

7.10 木质纤维素废物的生物炼制前景

复习思考题

第8章 有机固体废物的微生物饲料化处理

8.1 青贮

8.1.1 青贮和青贮饲料

8.1.1.1 青贮和青贮饲料的概念

8.1.1.2 青贮种类

8.1.2 青贮的原料及青贮操作

8.1.2.1 制作青贮饲料的原料

8.1.2.2 对青贮原料的要求

8.1.2.3 青贮操作步骤

8.1.3 青贮的原理

8.1.4 乳酸菌及其在青贮过程中的作用

8.1.4.1 乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）

8.1.4.2 乳酸菌的乳酸发酵

8.1.4.3 乳酸菌在青贮过程中的作用

8.1.5 青贮中的其他常见微生物及作用

8.1.5.1 青贮中的有害微生物

8.1.5.2 抑制青贮有害微生物的策略

8.1.6 微生物青贮剂

8.1.7 青贮饲料品质评判及影响青贮饲料品质的因素

8.1.7.1 青贮饲料品质评判

8.1.7.2 影响青贮饲料品质的因素

8.1.8 青贮饲料的益处

8.2 秸秆生化饲料

8.2.1 秸秆的饲料化发酵

8.2.2 秸秆蛋白饲料

8.2.3 秸秆饲料化处理的常见微生物

8.2.3.1 乳酸菌

8.2.3.2 纤维素分解细菌

8.2.3.3 酵母菌

8.2.3.4 霉菌

8.2.4 农业秸秆的饲料化发酵展望

复习思考题

第9章 蘑菇栽培对农业固体废物的处置

9.1 真菌的生长特性

9.1.1 真菌的化学组成特征

9.1.2 真菌的细胞结构特征

9.1.3 真菌营养体的形态结构特征

9.1.3.1 真菌的营养体特征

9.1.3.2 菌丝体的组织

9.1.3.3 真菌的营养特征

9.1.3.4 真菌的生长特征

9.1.3.5 真菌的繁殖特征

9.1.4 真菌的生态学特征

9.1.4.1 真菌与环境

9.1.4.2 真菌的种群关系

9.1.4.3 真菌的适应性

9.1.4.4 真菌的传播

9.1.4.5 真菌的生活史特征

9.2 蘑菇栽培过程中可利用的固体废物种类及原理

9.3 基于农业有机固废的双孢蘑菇栽培

9.3.1 双孢蘑菇的特征

9.3.1.1 双孢蘑菇的形态特征

9.3.1.2 双孢蘑菇生长发育的营养来源

9.3.2 双孢蘑菇生长发育条件

9.3.3 双孢蘑菇人工栽培

9.3.3.1 双孢蘑菇人工栽培的主要类型

9.3.3.2 人工栽培的双孢蘑菇品种

9.3.3.3 利用农业固体废物栽培双孢蘑菇的工艺

9.4 基于农业有机固体废物的黑木耳栽培

9.4.1 黑木耳的特征

9.4.2 黑木耳的生长发育条件

9.4.3 黑木耳的段木栽培

9.4.3.1 耳场的选择与清理

9.4.3.2 段木的准备

9.4.3.3 砍树

9.4.3.4 人工接种

9.4.3.5 黑木耳的生长

9.4.3.6 黑木耳的散堆排场

9.4.3.7 黑木耳的起架管理

9.4.4 黑木耳的坑道栽培

9.4.5 黑木耳的塑料棚栽培

9.4.6 黑木耳的栽培过程（以袋栽法为例）

9.5 蘑菇人工栽培过程中对有机固废的处理

9.5.1 堆料理化性质的改变

9.5.2 堆料中微生物的变化

9.5.3 堆料中重要有机物质的降解

9.6 菌渣的处理或处置

复习思考题

第10章 微生物冶金

10.1 微生物对金属的反应

10.2 微生物冶金

10.3 微生物浸出

10.3.1 微生物浸出的原理

10.3.2 微生物浸出的微生物种类

10.3.2.1 化能无机自养型的浸矿微生物

10.3.2.2 产有机酸类的浸矿微生物

10.3.2.3 产氰类浸矿微生物

10.3.3 微生物浸出工艺

10.3.3.1 微生物浸出工艺类型

10.3.3.2 微生物浸出工艺流程

10.3.3.3 两种主要微生物浸出工艺

10.4 微生物槽浸工艺和微生物堆浸工艺的对比

10.5 微生物浸出工艺的应用状况

10.6 生物沉积

10.6.1 生物沉积的原理

10.6.2 生物沉积的微生物

10.6.3 生物沉积的应用

复习思考题

参考文献