張宏全
(蘇州蘇震生物工程有限公司,江蘇 蘇州 215231)
環(huán)境生物技術(shù)又稱環(huán)境生物工程,指的是利用生物或生物體的某些部分或某些功能,高效凈化環(huán)境污染,同時(shí)將污染物轉(zhuǎn)化為有用物質(zhì)的技術(shù),是現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境治理的有效結(jié)合,有利于解決環(huán)境污染,推動(dòng)我國可持續(xù)發(fā)展。
環(huán)境生物技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境工程融合作用的產(chǎn)物,是未來治理污染的關(guān)鍵發(fā)展方向,相對于其他污染治理技術(shù),其優(yōu)勢在于:
第一,環(huán)境生物技術(shù)利用微生物對污染物進(jìn)行分解,微生物有較強(qiáng)的適應(yīng)性,且處理效果徹底、成本低,最重要的用微生物處理污染物無二次污染。第二,生物處理技術(shù)的產(chǎn)物或副產(chǎn)品可以快速分解,或者可再利用,有利于降低環(huán)境壓力,緩解我國資源緊缺的現(xiàn)狀。第三,環(huán)境生物技術(shù)適宜大規(guī)模處理污染。一些生物曝氣池、生物濾池的容積很大,可以一次性處理大量污染物。第四,環(huán)境生物技術(shù)可以就地取材,利用自然的水塘、土壤等進(jìn)行污染的降解,大大降低了處理成本。
目前,環(huán)境生物技術(shù)在廢水處理、廢氣處理、廢渣處理、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,且取得了不錯(cuò)的發(fā)展成果,環(huán)境生物技術(shù)具有深遠(yuǎn)的發(fā)展前景,對于我國治理環(huán)境污染具有重要意義。
生物過濾法是常用的廢氣治理技術(shù)。生物過濾法的使用過程為首先在生物濾池內(nèi)填充活性填料,接著將廢氣加壓預(yù)濕,從底部通入生物濾池,最后廢氣中的污染物就會(huì)被吸附在生物膜上,最終被降解為水、二氧化碳等無害物質(zhì)。與其他過濾法相比,該方法具有規(guī)模大、操作簡單、成本費(fèi)用低、去污能力強(qiáng)等優(yōu)勢。
植物修復(fù)即利用植物進(jìn)行有機(jī)污染物的降解,是廢氣治理中的新興的環(huán)境友好型技術(shù)。其作用原理為利用植物的同化功能修復(fù)被污染的環(huán)境、降解廢氣中的污染物。植物修復(fù)具有技術(shù)要求低、成本低、綠色健康等優(yōu)勢的綠色技術(shù)修復(fù)方法。較傳統(tǒng)的修復(fù)方法而言,它具有成本較低的優(yōu)勢。
生物凈化技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用包括包括穩(wěn)定塘和土地處理系統(tǒng)兩種手段。
一是穩(wěn)定塘,穩(wěn)定塘是厭氧塘、兼性塘、好氧塘三塘串連形成的綜合生物凈化系統(tǒng),相比于正規(guī)污水處理廠,更能有效去除有機(jī)化合物,同時(shí)也是一種較為簡單的污水處理方法,常用于污水的一級(jí)、二級(jí)處理。其簡單體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng),且不需要專業(yè)的業(yè)務(wù)技能就能實(shí)現(xiàn)廢水的處理。其缺點(diǎn)在于耗時(shí)長,占用土地面積較大。二是土地處理系統(tǒng),是利用土壤中的植物以及微生物的凈化能力處理污水,同時(shí)利用污水中的有機(jī)物和水分還可以反過來促進(jìn)土壤中植物的生長。因此土地處理系統(tǒng)兼具生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還具有成本低、能耗低、易管理等優(yōu)勢。
微生物絮凝劑是利用生物技術(shù)從細(xì)菌、真菌等微生物中提取而來的污水處理劑,與市面上常見的組合型高分子絮凝劑相相比,其具有降解性能好、安全高效、成本低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。目前,已發(fā)現(xiàn)十幾種具有絮凝能力的微生物,微生物絮凝劑已廣泛應(yīng)用于廢水的處理中,有良好的發(fā)展空間。
生物發(fā)酵技術(shù)是目前較為成熟的廢水處理技術(shù)。水解—好氧生物處理法是常用的廢水處理方法,其原理是將厭氧過程控制在水解和酸化階段,用H/O法處理表面活性劑廢水、焦化廢水和印染廢水等難降解工業(yè)廢水,具有去污效果強(qiáng)的特點(diǎn)。
生物反應(yīng)器技術(shù)主要應(yīng)用于制藥、食品、精細(xì)化工等行業(yè)。其工作原理為在生物反應(yīng)器內(nèi)放置載體,載體要大于反應(yīng)器的表面積,以利于微生物附著生長形成生物膜,生物膜與廢水充分接觸反應(yīng),從而降解。生物反應(yīng)器技術(shù)具有容量大、自動(dòng)化控制、操作簡便、管理方便、運(yùn)行成本低的優(yōu)勢。目前,我國在積極開發(fā)此技術(shù),并致力于應(yīng)用生產(chǎn)和推廣使用。
該項(xiàng)技術(shù)主要適用于我國油田、石化企業(yè)中含油污泥、石油廢渣等固體廢棄物的治理,其原理是通過微生物的分解作用對含油污泥中有機(jī)物進(jìn)行降解,使其轉(zhuǎn)化成無害的水、二氧化碳等物質(zhì),同時(shí)增加土壤腐殖質(zhì)含量,其處理方式包括堆肥處理法、土壤耕作法、微生物降解等含油污泥高新生物處理技術(shù)操作方便、成本低、無二次污染,是有效處理含油污泥的綠色技術(shù)。但目前該技術(shù)仍存在菌種難覓、處理對象單一等問題。
固體廢棄物在微生物的厭氧發(fā)酵作用下可以降解,產(chǎn)生甲烷等氣體,這些氣體可以燃燒被統(tǒng)稱為沼氣。沼氣不僅有照明、取暖等功能,還可建成以沼氣工廠為中心的生態(tài)系統(tǒng),有利于建立生態(tài)型、環(huán)保型的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式,在農(nóng)村地區(qū)有良好的發(fā)展前景。
城市垃圾多為固體,需要進(jìn)行篩選分類,進(jìn)行分層治理,對于有機(jī)垃圾,可以再加工為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥,還可以將有機(jī)垃圾再加工成版材;對于無機(jī)垃圾,可進(jìn)行衛(wèi)生填埋,將廢棄的無機(jī)物埋在在城市專門的衛(wèi)生填埋場,每天用土壤進(jìn)行覆蓋。衛(wèi)生填埋相對焚燒處理而言其成本較低,但后續(xù)的管理較為復(fù)雜,此外填埋的垃圾可能會(huì)生成甲烷、硫化氫等廢氣或粉塵,需要后期處理,以免造成環(huán)境污染。
綜上所述,環(huán)境生物技術(shù)是目前治理環(huán)境污染的有效手段。其具有成本低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn),在“三廢治理”中得到廣泛的使用。環(huán)境生物技術(shù)是未來治理污染問題的重要手段,我們需要致力于該技術(shù)的應(yīng)用和完善,使其在我國未來的環(huán)境生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮更大作用。