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“Bland”生物除臭技術
“Bland”生物除臭技術

一、“Bland”生物除臭技術的系統概述

       Bland是一種生物制劑,由天然物及釀造物分離篩選所得的有益微生物,經使用動物飼料及其他有機無機物質,驅使先端生物技術進行于純粹培養而生產所得的優良生物資材。Bland中含有厭氧菌和好氧菌,其總數為1012/ml以上。酵素類包括淀粉分解酵素(Amylase),蛋白質分解酵素(Protease)、脂肪分解酵素(Lipase)及纖維素分解酵素(Cel lulase)等,它有固氮作用,能產生脂類(Ester)并具有強大的乳酸發酵和酒精發酵能力。
       Bland能將有機物分解,使動物排泄物、廚余果皮及農作物廢棄物資源化,進行自然界有機物的循環,具有清凈的效果,進而達成環保的功用。另外它有一種非常奇特的功能,就是在發酵的過程中能將大腸桿菌群等有害菌殺滅,使處理物合乎衛生條件,促進動植物健壯安全成畏。Bland的用途廣泛,可當作動物飼料添加物,及各種有機廢棄物的處理來使用。

二、“Bland”生物除臭技術 特點

       “Bland天然酵素”采用最新的生物技術,將多種不同有益微生物群共同培養于同質培養基中,有效達到互利合作,發揮出各種菌種的最佳能力。
       微生物群達1012 cfu/ml以上,迅速分泌大量的酵素,快速降解有機物。
       操作簡單、費用便宜,無需增加任何設備,只要將Bland稀釋50-100倍,噴灑于會發出臭味的污染源上,即可有效分解臭味。
       處理過程環保、衛生、安全,不易產生硫化氫、氨氮等臭味。
       具有很強的脫氮、除磷效果。
       可??榛杓?,多處理單元并聯組合,建設費用低,機電設備較少,噪音低。
       運行管理方便,操作過程及維護簡單,系統運行穩定。

三、“Bland”生物除臭技術的生理

1、化學組成

 
組成物質 所占比例
粗蛋白質(Crude protein) 0.9%
碳水化物(Carbonydrate) 2.6%
灰分 1%
水分(Moi sture) 95.5%
       Bland微生物從外界環境中不斷地攝取營養物質,經過一系列的生物化學反應,轉變成細胞組分,同時產生廢物并排泄到體外。Bland微生物體質量的95.5%為水分,其余為干物質,干物質由有機物和無機物組成,有機物包括蛋白質、核酸、糖類和脂類。無機物包括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是所有生物體的有機元素。糖類和脂類由C、H、O組成,蛋白質由C、H、0、N、S組成,核酸由C、H、O、N、pN成。

2、生物酶

       Bland微生物的代謝需要在酶的參與下才能正常進行。酶是在Bland微生物體內合成的,催化生物化學反應的,并傳遞電子、原子和化學基團的催化劑。它同時也是一種蛋白質。
       Bland生物酶作為一種催化劑能加速生物化學反應的速度,縮短反應達到平衡的時間,但不改變反應的平衡點。Bland微生物可以合成不同的酶,每一種酶的催化作用具有專一性。一種酶只作用于一種物質或一類物質,或催化一種或一類化學反應,產生一定的產物。Bland微生物酶的催化作用條件溫和,只需要在常溫、常壓和近中性的水溶液中就可催化反應的進行。酶的催化效率極高,它能降低反應物所需的活化能。

         不同Bland生物酶的濃度,酶促反映速度有很大的差別,如圖1-1:
      由上圖可以看出,在底物濃度相同的條件下,酶促反應速度與酶的初始濃度成正比。Bland酶的初始濃度越大,其酶促反應速度就越快。

3、Bland微生物的營養

       Bland微生物需要的營養物質有水、碳素營養源、氮素營養源、無機鹽及生長因子。水是微生物的組分,又是微生物代謝過程必不可少的溶劑。它有助于營養物質的溶解和吸收,保證細胞內、外各種生物化學反應在溶液中正常進行。碳源的主要作用是構成微生物細胞的含碳物質和供給Bland微生物生長、繁殖及運動所需的能量。氮源的作用是提供微生物合成蛋白質的原料。無機鹽的生理功能包括:1、構成細胞組分;2、構成酶的組分和維持酶的活性;3、調節滲透壓、氫離子濃度、氧化還原電位等;4、供給自氧微生物的能源。

4、Bland微生物的產能代謝和呼吸作用

       Bland微生物進行生長繁殖、合成細胞組分及維持生命活動所需的能量要依賴代謝提供。Bland微生物呼吸作用的本質是氧化與還原統一過程,這過程中有能量的產生和能量的轉移。Bland微生物呼吸作用有三種方式:發酵、好氧呼吸及無氧呼吸。這三者都是氧化還原反應,即在化學反應中一種物質失去電子被氧化,另一種物質得到電子被還原。Bland微生物的代謝是通過上述三種氧化還原反應來實現的,Bland微生物從中獲得生命活動所需要的能量。在Bland微生物的呼吸過程中,底物的氧化分解產生能量;同時,Bland微生物將能量用于細胞組分的合成。

5、Bland微生物的生產繁殖

       Bland微生物在適宜的環境條件下,不斷吸收營養物質,按照自己的方式進行新陳代謝。正常情況下,同化作用大于異化作用,微生物的細胞不斷迅速增長。當單細胞個體生長到一定程度時,由一個親代細胞分裂為兩個大小、形狀與親代細胞相似的子代細胞,使個體數目增加。Bland微生物質量的變化只反映了細菌分裂的數目,質量則包括細菌個數增加和每個菌體細胞物質的增長。Bland菌群內各細菌的生長的速率不一,每一種細菌都有各自的生長曲線,但曲線的形狀基本相同。Bland微生物的生長繁殖期可細分為6個時期:停滯期(適應期)、加速期、對數期、減速期、靜止期及衰亡期。由于加速期和減速期歷時都很短,可把加速期并入停滯期,把減速期并入靜止期。因此,Bland微生物的生長繁殖可粗分為4個時期,如圖1-2所示。
圖1-2 Bland微生物的生長曲線

6、Bland微生物的生存因子

       Bland微生物除了需要營養外,還需要合適的環境生存因子,例如溫度、pH、氧氣、滲透壓、氧化還原電位等。溫度是Bland微生物的重要生存因子,適宜的培養溫度使微生物以最快的生長速率生長;微生物的生命活動、物質代謝與pH有密切的關系。Bland生物處理系統的pH值宜在6.5~8.5左右,較低的pH值會導致Bland微生物分泌的粘性物質減少,微生物的吸附性能降低,處理效果下降;Bland微生物對氧化還原電位(Eh)有一定的要求,一般要求氧化還原電位在+600mV~-250mV。

四、Bland微生物除臭系統機理

       Bland微生物對環境中的污染物有強大的降解與轉化能力,主要因為Bland微生物的以下特點:個體微小、比表面積比較大,成為巨大的營養物質接觸面,所以Bland微生物有驚人的活性。Bland微生物菌群包含不同的營養類型、理化性狀的種屬,它們的代謝活動,對環境中形形色色的物質的降解轉化,起著至關重要的作用。巨大的比表面積,使微生物對生存條件的變化具有極強的敏感性;又由于微生物繁殖快,數量多,可在短時間內產生大量變異的后代。對進入環境的“新”污染物,Bland微生物可通過基因突變,改變原來的代謝類型而適應并降解“新”污染物。

1、Bland微生物分解污染物過程

①生物轉運
       接觸到Bland微生物的環境污染物通過生物膜的生物運轉作用透過生物膜進入微生物體內,生物轉運作用主要分為三種形式:被動轉運、特殊轉運、胞飲作用。被動轉運是污染物由生物膜濃度高的一側進入濃度低的一側或通過生物膜上的親水性孔道的轉運過程;特殊轉運依靠Bland微生物的代謝能量使污染物從生物膜濃度低的一側向濃度高的一側轉運;胞飲作用是利用生物膜具有的可塑性和流動性把污染物包圍從而進入微生物體內。Bland微生物體外還會合成一種胞外酶,可以將大分子有機物水解,變成小分子有機物以利于轉運。
②生物轉化
       生物轉化分為兩個連續的作用過程:在第一個過程中,污染物在有關酶的催化下經由氧化、還原或水解反應改變化學結構,形成某些活性基團(如-OH、-SH、-COOH、-NH2等)或進一步讓這些活性基團暴露;在第二個過程中,一級代謝物在另外一些酶系統的催化下通過上述活性基團與微生物體內的某些化合物結合,轉化為對環境無害的簡單化合物。

2、Bland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質上生長時,會伴隨著一種非生長基質的不完全轉化,這就是Bland微生物的共代謝作用。共代謝微生物不能從非生長基質的轉化作用中獲得能量、碳源和其它營養。微生物在利用生長基質A時,同時非生長基質B也伴隨著發生氧化或其它反應,這是由于B與A有類似的化學結構,而微生物降解生長基質A的初始酶E1的專一性不高,在將A降解為C的同時,將B轉化為D。但接著攻擊降解產物的酶E2,則具有較高專一性,不會把D當作C繼續轉化。所以,在純培養情況下,共代謝只是一種截止式轉化,局部轉化的產物會聚集起來。在自然環境下,這種轉化可以為其它種類的微生物所進行的共代謝對某種物質的降解鋪平道路,其代謝產物可以繼續降解。因此,若Bland微生物不能依靠某種有機污染物生長,并不一定意味著這種污染物就是難以生物降解與轉化的。因為在合適的底物和環境條件時,該污染物就可通過共代謝作用而降解。一種酶或Bland微生物的共代謝產物,也可以成為另一種酶或微生物的共代謝底物。微生物的共代謝作用對于難降解污染物的徹底分解起著重要的作用。

3、Bland微生物對污染物降解速度的影響

圖1- 3 Bland微生物的活性與有機物降解速率的關系
       Bland微生物本身的代謝活性是其對物質降解與轉化的最主要的因素。在生長速度最快的對數期,代謝最旺盛,活性最強。以污染物唯一的碳源或主要碳源作降解試驗,以時間為橫坐標,微生物和污染物的量為縱坐標,可得到兩條基本對應的雙曲線(見圖1-3),顯示Bland微生物經遲緩期進入對數生長期,污染物相應由遲緩期進入迅速降解區。同樣的道理,在自然環境中可存留幾天或幾周的有機物,在Bland生物菌群的環境中幾個小時就被降解。

4、有機物的可生物降解性

       Bland微生物可以通過生命活動來改變污染物的化學結構,但由于特性和化學結構的不同,污染物最終被Bland微生物降解的程度不同。為定量了解有機污染物的生物可降解性,可采用適當的方法預先測定Bland微生物在某種有機污染物被降解過程中的代謝強度,以確定所必須采取的處理方法和有關運行參數。通過測定Bland微生物的對該污染物的耗氧曲線的方法可以評價這種污染物的可降解性能。
       當Bland微生物處于內源呼吸時,利用的底物是微生物自身的細胞物質,其呼吸速度是恒定的,耗氧量與時間呈直線關系,這稱為內呼吸線。當供給Bland微生物外源有機物時,耗氧量隨時間變化是一條特性曲線,稱生化呼吸線。把不同的有機污染物的生化呼吸線與內呼吸線加以比較時,可能出現如圖1- 4所示的三種情況:
(1)                                (2)                         (3)
       圖1- 4 Bland微生物生化和內呼吸比較
       如圖(1)所示,生化呼吸線位于內呼吸線之上,說明該有機物或廢水可以被Bland微生物氧化分解。兩條呼吸線之間的距離越大。該有機物或廢水的生物降解性能越好。
       如圖(2)所示,生化呼吸線與內呼吸線基本重合,表明該有機污染物不能被Bland微生物降解,但對微生物的生命活動無抑制作用。
       如圖(3)所示,生化呼吸線位于內呼吸線下,說明該有機物對Bland微生物產生了抑制作用,生化呼吸線越接近橫坐標,則抑制作用越大。

五、Bland微生物除臭系統降解污染物的過程

1、對大分子有機物的降解

①多糖類的生物降解
多糖類是由10個以上單糖殘基,以配糖體方式連接起來的高分子縮聚物,如纖維素、淀粉、半纖維等。它們被微生物分解時,首先都由相應的細胞外酶系統把它們水解成單體,然后由細胞內酶再進一步降解。
②脂類的生物降解
脂肪類的生物降解途徑如下:

脂肪+H20甘油+高級脂肪酸
甘油能被Bland微生物利用作為碳源和能源,脂肪酸則通過B氧化,分解成多個乙酸,最終徹底氧化成C02。

2、對常規有機物的生物降解

3、抑制和消除有機酸、H2S、NH3-N

①有機酸的消除
      兼氧菌降解有機污染物產生的有機酸快速被好氧菌和厭氧菌分解,使系統無有機酸異味產生。
②NH3-N的消除
       有機酸經氨化菌氨化成NH4+,經硝化菌氧化成亞硝酸鹽及硝酸鹽,再經反硝化菌在厭氧條件下進行脫氮。
          
③硫化物的消除
       Bland系統中的硫化物可以被微生物以三種方式氧化:
       第一種方式是以硫桿菌為代表的硫化細菌進行的氧化。硫桿菌屬于好氧微生物,為專性或兼性自養細菌,它們主要氧化硫化物、單質硫或硫代硫酸鹽為硫酸或硫酸鹽,其氧化過程為:

            
       第二種方式是以絲狀硫細菌進行的氧化。以硫細菌、發硫菌為代表的絲狀硫細菌可將H2S氧化成單質硫,積累在細胞中。當需要時,細胞可氧化其自身體內貯存的硫并獲得能量,其氧化過程為:
          
       第三種方式是由光合硫細菌進行的氧化。光合細菌中的綠硫細菌和紅硫細菌能把H2S氧化成單質硫,紅硫細菌能把H2S進一步氧化成硫酸鹽,其氧化過程為:
        

4、生物脫氮

       生物脫氮分為硝化和反硝化兩個反應過程。生物硝化作用是自氧型的硝化細菌將氨態氮氧化成硝酸鹽的一種生化反應過程,這一過程需要在好氧環境下完成。生物反硝化作用是異養型的反硝化細菌將硝酸鹽還原為氮氣的過程,這一過程需要在缺氧環境和碳源充足的條件下完成。硝化反應和反硝化反應的過程為:
             

5、生物除磷

       在Bland系統中,缺氧和好氧環境同時存在,生物誘導的化學沉淀作用和生物積累作用反復進行,由此強化了生物除磷作用,與傳統生物處理相比,除磷效率顯著提高。
          

六、Bland生物處理技術的應用

       Bland作為一種先進的生物處理技術,有廣泛的應用,具體的應用有:
       ◆城市黑臭河道的生態修復;
       ◆小區生活污水處理及中水回用工程;
       ◆景觀湖體的生態修復;
       ◆污水的深度處理及回用工程;
       ◆水資源循環利用工程;
       ◆化糞池糞便污水及城市糞便消納站處理工程;
       ◆各類食品、屠宰、釀造、畜產、水產等工業廢水處理工程;
       ◆醫院污水處理工程;
       ◆垃圾滲濾液處理工程

(責任編輯:碧藍環保)
數據提供:天助網    
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