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“Bland”生物除臭技术
“Bland”生物除臭技术

一、“Bland”生物除臭技术的系统概述

       Bland是一种生物制剂,由天然物及酿造物分离筛选所得的有益微生物,经使用动物饲料及其他有机无机物质,驱使先端生物技术进行于纯粹培养而生产所得的优良生物资材。Bland中含有厌氧菌和好氧菌,其总数为1012/ml以上。酵素类包括淀粉分解酵素(Amylase),蛋白质分解酵素(Protease)、脂肪分解酵素(Lipase)及纤维素分解酵素(Cel lulase)等,它有固氮作用,能产生脂类(Ester)并具有强大的乳酸发酵和酒精发酵能力。
       Bland能将有机物分解,使动物排泄物、厨余果皮及农作物废弃物资源化,进行自然界有机物的循环,具有清净的效果,进而达成环保的功用。另外它有一种非常奇特的功能,就是在发酵的过程中能将大肠杆菌群等有害菌杀灭,使处理物合乎卫生条件,促进动植物健壮安全成畏。Bland的用途广泛,可当作动物饲料添加物,及各种有机废弃物的处理来使用。

二、“Bland”生物除臭技术 特点

       “Bland天然酵素”采用最新的生物技术,将多种不同有益微生物群共同培养于同质培养基中,有效达到互利合作,发挥出各种菌种的最佳能力。
       微生物群达1012 cfu/ml以上,迅速分泌大量的酵素,快速降解有机物。
       操作简单、费用便宜,无需增加任何设备,只要将Bland稀释50-100倍,喷洒于会发出臭味的污染源上,即可有效分解臭味。
       处理过程环保、卫生、安全,不易产生硫化氢、氨氮等臭味。
       具有很强的脱氮、除磷效果。
       可模块化设计,多处理单元并联组合,建设费用低,机电设备较少,噪音低。
       运行管理方便,操作过程及维护简单,系统运行稳定。

三、“Bland”生物除臭技术的生理

1、化学组成

 
组成物质 所占比例
粗蛋白质(Crude protein) 0.9%
碳水化物(Carbonydrate) 2.6%
灰分 1%
水分(Moi sture) 95.5%
       Bland微生物从外界环境中不断地摄取营养物质,经过一系列的生物化学反应,转变成细胞组分,同时产生废物并排泄到体外。Bland微生物体质量的95.5%为水分,其余为干物质,干物质由有机物和无机物组成,有机物包括蛋白质、核酸、糖类和脂类。无机物包括P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe、Cl和微量元素Cu、Mn、Zn、B、Mo、Co、Ni等。C、H、0、N是所有生物体的有机元素。糖类和脂类由C、H、O组成,蛋白质由C、H、0、N、S组成,核酸由C、H、O、N、pN成。

2、生物酶

       Bland微生物的代谢需要在酶的参与下才能正常进行。酶是在Bland微生物体内合成的,催化生物化学反应的,并传递电子、原子和化学基团的催化剂。它同时也是一种蛋白质。
       Bland生物酶作为一种催化剂能加速生物化学反应的速度,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。Bland微生物可以合成不同的酶,每一种酶的催化作用具有专一性。一种酶只作用于一种物质或一类物质,或催化一种或一类化学反应,产生一定的产物。Bland微生物酶的催化作用条件温和,只需要在常温、常压和近中性的水溶液中就可催化反应的进行。酶的催化效率极高,它能降低反应物所需的活化能。

         不同Bland生物酶的浓度,酶促反映速度有很大的差别,如图1-1:
      由上图可以看出,在底物浓度相同的条件下,酶促反应速度与酶的初始浓度成正比。Bland酶的初始浓度越大,其酶促反应速度就越快。

3Bland微生物的营养

       Bland微生物需要的营养物质有水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐及生长因子。水是微生物的组分,又是微生物代谢过程必不可少的溶剂。它有助于营养物质的溶解和吸收,保证细胞内、外各种生物化学反应在溶液中正常进行。碳源的主要作用是构成微生物细胞的含碳物质和供给Bland微生物生长、繁殖及运动所需的能量。氮源的作用是提供微生物合成蛋白质的原料。无机盐的生理功能包括:1、构成细胞组分;2、构成酶的组分和维持酶的活性;3、调节渗透压、氢离子浓度、氧化还原电位等;4、供给自氧微生物的能源。

4Bland微生物的产能代谢和呼吸作用

       Bland微生物进行生长繁殖、合成细胞组分及维持生命活动所需的能量要依赖代谢提供。Bland微生物呼吸作用的本质是氧化与还原统一过程,这过程中有能量的产生和能量的转移。Bland微生物呼吸作用有三种方式:发酵、好氧呼吸及无氧呼吸。这三者都是氧化还原反应,即在化学反应中一种物质失去电子被氧化,另一种物质得到电子被还原。Bland微生物的代谢是通过上述三种氧化还原反应来实现的,Bland微生物从中获得生命活动所需要的能量。在Bland微生物的呼吸过程中,底物的氧化分解产生能量;同时,Bland微生物将能量用于细胞组分的合成。

5Bland微生物的生产繁殖

       Bland微生物在适宜的环境条件下,不断吸收营养物质,按照自己的方式进行新陈代谢。正常情况下,同化作用大于异化作用,微生物的细胞不断迅速增长。当单细胞个体生长到一定程度时,由一个亲代细胞分裂为两个大小、形状与亲代细胞相似的子代细胞,使个体数目增加。Bland微生物质量的变化只反映了细菌分裂的数目,质量则包括细菌个数增加和每个菌体细胞物质的增长。Bland菌群内各细菌的生长的速率不一,每一种细菌都有各自的生长曲线,但曲线的形状基本相同。Bland微生物的生长繁殖期可细分为6个时期:停滞期(适应期)、加速期、对数期、减速期、静止期及衰亡期。由于加速期和减速期历时都很短,可把加速期并入停滞期,把减速期并入静止期。因此,Bland微生物的生长繁殖可粗分为4个时期,如图1-2所示。
图1-2 Bland微生物的生长曲线

6Bland微生物的生存因子

       Bland微生物除了需要营养外,还需要合适的环境生存因子,例如温度、pH、氧气、渗透压、氧化还原电位等。温度是Bland微生物的重要生存因子,适宜的培养温度使微生物以最快的生长速率生长;微生物的生命活动、物质代谢与pH有密切的关系。Bland生物处理系统的pH值宜在6.5~8.5左右,较低的pH值会导致Bland微生物分泌的粘性物质减少,微生物的吸附性能降低,处理效果下降;Bland微生物对氧化还原电位(Eh)有一定的要求,一般要求氧化还原电位在+600mV~-250mV。

四、Bland微生物除臭系统机理

       Bland微生物对环境中的污染物有强大的降解与转化能力,主要因为Bland微生物的以下特点:个体微小、比表面积比较大,成为巨大的营养物质接触面,所以Bland微生物有惊人的活性。Bland微生物菌群包含不同的营养类型、理化性状的种属,它们的代谢活动,对环境中形形色色的物质的降解转化,起着至关重要的作用。巨大的比表面积,使微生物对生存条件的变化具有极强的敏感性;又由于微生物繁殖快,数量多,可在短时间内产生大量变异的后代。对进入环境的“新”污染物,Bland微生物可通过基因突变,改变原来的代谢类型而适应并降解“新”污染物。

1Bland微生物分解污染物过程

①生物转运
       接触到Bland微生物的环境污染物通过生物膜的生物运转作用透过生物膜进入微生物体内,生物转运作用主要分为三种形式:被动转运、特殊转运、胞饮作用。被动转运是污染物由生物膜浓度高的一侧进入浓度低的一侧或通过生物膜上的亲水性孔道的转运过程;特殊转运依靠Bland微生物的代谢能量使污染物从生物膜浓度低的一侧向浓度高的一侧转运;胞饮作用是利用生物膜具有的可塑性和流动性把污染物包围从而进入微生物体内。Bland微生物体外还会合成一种胞外酶,可以将大分子有机物水解,变成小分子有机物以利于转运。
②生物转化
       生物转化分为两个连续的作用过程:在第一个过程中,污染物在有关酶的催化下经由氧化、还原或水解反应改变化学结构,形成某些活性基团(如-OH、-SH、-COOH、-NH2等)或进一步让这些活性基团暴露;在第二个过程中,一级代谢物在另外一些酶系统的催化下通过上述活性基团与微生物体内的某些化合物结合,转化为对环境无害的简单化合物。

2Bland微生物分解污染物原理

       Bland微生物在可用作碳源和能源的基质上生长时,会伴随着一种非生长基质的不完全转化,这就是Bland微生物的共代谢作用。共代谢微生物不能从非生长基质的转化作用中获得能量、碳源和其它营养。微生物在利用生长基质A时,同时非生长基质B也伴随着发生氧化或其它反应,这是由于B与A有类似的化学结构,而微生物降解生长基质A的初始酶E1的专一性不高,在将A降解为C的同时,将B转化为D。但接着攻击降解产物的酶E2,则具有较高专一性,不会把D当作C继续转化。所以,在纯培养情况下,共代谢只是一种截止式转化,局部转化的产物会聚集起来。在自然环境下,这种转化可以为其它种类的微生物所进行的共代谢对某种物质的降解铺平道路,其代谢产物可以继续降解。因此,若Bland微生物不能依靠某种有机污染物生长,并不一定意味着这种污染物就是难以生物降解与转化的。因为在合适的底物和环境条件时,该污染物就可通过共代谢作用而降解。一种酶或Bland微生物的共代谢产物,也可以成为另一种酶或微生物的共代谢底物。微生物的共代谢作用对于难降解污染物的彻底分解起着重要的作用。

3Bland微生物对污染物降解速度的影响

图1- 3 Bland微生物的活性与有机物降解速率的关系
       Bland微生物本身的代谢活性是其对物质降解与转化的最主要的因素。在生长速度最快的对数期,代谢最旺盛,活性最强。以污染物唯一的碳源或主要碳源作降解试验,以时间为横坐标,微生物和污染物的量为纵坐标,可得到两条基本对应的双曲线(见图1-3),显示Bland微生物经迟缓期进入对数生长期,污染物相应由迟缓期进入迅速降解区。同样的道理,在自然环境中可存留几天或几周的有机物,在Bland生物菌群的环境中几个小时就被降解。

4、有机物的可生物降解性

       Bland微生物可以通过生命活动来改变污染物的化学结构,但由于特性和化学结构的不同,污染物最终被Bland微生物降解的程度不同。为定量了解有机污染物的生物可降解性,可采用适当的方法预先测定Bland微生物在某种有机污染物被降解过程中的代谢强度,以确定所必须采取的处理方法和有关运行参数。通过测定Bland微生物的对该污染物的耗氧曲线的方法可以评价这种污染物的可降解性能。
       当Bland微生物处于内源呼吸时,利用的底物是微生物自身的细胞物质,其呼吸速度是恒定的,耗氧量与时间呈直线关系,这称为内呼吸线。当供给Bland微生物外源有机物时,耗氧量随时间变化是一条特性曲线,称生化呼吸线。把不同的有机污染物的生化呼吸线与内呼吸线加以比较时,可能出现如图1- 4所示的三种情况:
(1)                                (2)                         (3)
       图1- 4 Bland微生物生化和内呼吸比较
       如图(1)所示,生化呼吸线位于内呼吸线之上,说明该有机物或废水可以被Bland微生物氧化分解。两条呼吸线之间的距离越大。该有机物或废水的生物降解性能越好。
       如图(2)所示,生化呼吸线与内呼吸线基本重合,表明该有机污染物不能被Bland微生物降解,但对微生物的生命活动无抑制作用。
       如图(3)所示,生化呼吸线位于内呼吸线下,说明该有机物对Bland微生物产生了抑制作用,生化呼吸线越接近横坐标,则抑制作用越大。

五、Bland微生物除臭系统降解污染物的过程

1、对大分子有机物的降解

①多糖类的生物降解
多糖类是由10个以上单糖残基,以配糖体方式连接起来的高分子缩聚物,如纤维素、淀粉、半纤维等。它们被微生物分解时,首先都由相应的细胞外酶系统把它们水解成单体,然后由细胞内酶再进一步降解。
②脂类的生物降解
脂肪类的生物降解途径如下:

脂肪+H20甘油+高级脂肪酸
甘油能被Bland微生物利用作为碳源和能源,脂肪酸则通过B氧化,分解成多个乙酸,最终彻底氧化成C02

2、对常规有机物的生物降解

3、抑制和消除有机酸、H2SNH3-N

①有机酸的消除
      兼氧菌降解有机污染物产生的有机酸快速被好氧菌和厌氧菌分解,使系统无有机酸异味产生。
②NH3-N的消除
       有机酸经氨化菌氨化成NH4+,经硝化菌氧化成亚硝酸盐及硝酸盐,再经反硝化菌在厌氧条件下进行脱氮。
          
③硫化物的消除
       Bland系统中的硫化物可以被微生物以三种方式氧化:
       第一种方式是以硫杆菌为代表的硫化细菌进行的氧化。硫杆菌属于好氧微生物,为专性或兼性自养细菌,它们主要氧化硫化物、单质硫或硫代硫酸盐为硫酸或硫酸盐,其氧化过程为:

            
       第二种方式是以丝状硫细菌进行的氧化。以硫细菌、发硫菌为代表的丝状硫细菌可将H2S氧化成单质硫,积累在细胞中。当需要时,细胞可氧化其自身体内贮存的硫并获得能量,其氧化过程为:
          
       第三种方式是由光合硫细菌进行的氧化。光合细菌中的绿硫细菌和红硫细菌能把H2S氧化成单质硫,红硫细菌能把H2S进一步氧化成硫酸盐,其氧化过程为:
        

4、生物脱氮

       生物脱氮分为硝化和反硝化两个反应过程。生物硝化作用是自氧型的硝化细菌将氨态氮氧化成硝酸盐的一种生化反应过程,这一过程需要在好氧环境下完成。生物反硝化作用是异养型的反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气的过程,这一过程需要在缺氧环境和碳源充足的条件下完成。硝化反应和反硝化反应的过程为:
             

5、生物除磷

       在Bland系统中,缺氧和好氧环境同时存在,生物诱导的化学沉淀作用和生物积累作用反复进行,由此强化了生物除磷作用,与传统生物处理相比,除磷效率显著提高。
          

六、Bland生物处理技术的应用

       Bland作为一种先进的生物处理技术,有广泛的应用,具体的应用有:
       ◆城市黑臭河道的生态修复;
       ◆小区生活污水处理及中水回用工程;
       ◆景观湖体的生态修复;
       ◆污水的深度处理及回用工程;
       ◆水资源循环利用工程;
       ◆化粪池粪便污水及城市粪便消纳站处理工程;
       ◆各类食品、屠宰、酿造、畜产、水产等工业废水处理工程;
       ◆医院污水处理工程;
       ◆垃圾渗滤液处理工程

(责任编辑:碧蓝环保)
数据提供:天助网    
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