《实用生态工程学》第七章-微生物生态工程.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第七章,微生物生态工程,微生物是以死的有机体为营养的生物，包括真菌、细菌、放线菌和土壤动物等。,7.1,微生物生态系统,1.,微生物在生态系统中的作用,微生物是生态系统中的分解者。它们在生态系统中存在的数量最多、个体最小、生命力最顽强，在生态系统中所起的作用却是不可低估的。,2.,微生物生态系统的类型,微生物生态系统可以分成两大类,:,（,1,）,.,土壤微生物生态系统,（,2,）,.,水域微生物生态系统,土壤中的微生物,土壤中的微生物种类繁多，数量极大。一般来说，土壤越肥沃，微生物种类和数量越多。,土壤中的微生物主要有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物。,土壤中的藻类数量远远少于上述各类，主要有绿藻、硅藻等。,土壤中的原生动物主要是纤毛虫、鞭毛虫、根足虫等。,显微镜下的细菌,真菌,放线菌,绿藻,硅藻,纤毛虫,鞭毛虫,根足虫,土壤中的微生物,生物区系,养分循环,土壤结构,微生物群落,分解有机质，矿化和固定,养分,形成能粘合团聚体的有机合物，菌丝将颗粒缠结在团聚体上,小型土壤动物,调节细菌和真菌种群，改变养分循环,通过与微生物群落的相互作用影响土壤团聚体,中型土壤动物,调节真菌和小型土壤动物种群，改变养分周转,产生粪粒，创造生物孔隙,大型土壤动物,破碎植物凋落物刺激微生物活动,混合有机和无机颗料使有机质和微生物重新分布，创造生物孔隙，提高腐殖化作用，产生粪粒,表,7.1,土壤生态区系在土壤生态系统过程中所的作用,水域微生物生态系统,（,1,）淡水中的微生物群落,（,2,）海水中的微生物群落,（,3,）水域微生物生态系统的作用,7.2,微生物生产工程,1.,蚯蚓养殖工程,蚯蚓的生态习性,（,1,）喜温暖。,（,2,）喜潮湿。,（,3,）不喜盐。,蚯蚓的用途,（,1,）改土造肥,（,2,）优良的动物性蛋白饲料,（,3,）处理有机废物，变害为利。,（,4,）优质营养品及药物。,蚯蚓养殖,蚯蚓养殖,2.,食用菌生态工程,猴头,鸡腿菇,金针菇,百灵菇,猪肚菇,7.3,微生物转化工程,1,沼气的厌氧发酵工程,沼气是天然有机质在厌氧环境条件下通过厌氧微生物的分解发酵作用产生的一种混合可燃性气体，其主要成分,CH4,、,CO2,、,O2,、,N,、,HS,、,H2,、,CO,和水蒸气。它是农村清洁能源的主要组成之一。,沼气发酵的基本条件,（,1,）严格的厌氧环境,（,2,）充足和适宜的发酵原料,（,3,）适当的水分,（,4,）适宜的发酵温度,（,5,）适宜的酸碱度,表,7.3,农村常用沼气发酵原料（鲜料）产气量参考表,原料种类,1kg,鲜料产气量（,m3,）,生产,1m,3,沼气需原料量（,kg,）,备注,鲜人粪,0.040,25.0,鲜粪,鲜猪粪,0.038,26.3,鲜粪,鲜牛粪,0.030,33.3,鲜粪,鲜马粪,0.035,28.6,鲜粪,鲜鸡粪,0.031,32.3,鲜粪,鲜青草,0.084,11.9,鲜粪,玉米秆,0.190,5.3,风干伏,高粱秆,0.152,6.6,风干伏,稻草,0.152,6.6,风干伏,表,7.4,沼气发酵的工艺类型,分类,工艺类型,主要特征,发酵,温度,常温发酵,发酵温度随气温的变化而变化，沼气产量不稳定，转化效率低。,中温发酵,发酵温度,28,38,，沼气产量稳定，转化效率高。,高温发酵,发酵温度,48,60,，有机质分解速度快，适用于有机废物及高浓度有机废水的处理。,进料,方式,批量发酵,一批料经一段时间发酵后，重新换入新料，可以观察发酵产气的全过程，但不能均衡产气。,半连续发酵,正常的沼气发酵，当产气量下降时，开始小进料，以后定期地补料和出料，能均衡产气，适用性较强。,连续发酵,沼气发酵正常运转后，按一定的负荷量连续进料或进料间隔很短，但均衡产气，运转效率高，一般用于有机废水的处理。,装置,类型,常规发酵,装置内没有固定或截留活性污泥措施，提高运转效率受到一定的限制。,高效发酵,装置内有固定或截留活性污泥的措施，产气率、转化效率、滞留期等均较常规发酵好。,作用,方式,二步发酵,沼气发酵的产酸阶段与产甲烷阶段分别在两个装置中进行，有利于高分子有机废水及有机废物的处理，有机质转化率高，但单位有机质的沼气产量低。,混合发酵,沼气发酵的产酸阶段与产甲烷阶段在同一装置内进行。,发酵,料液,状态,液体发酵,干物质含量,10%,，发酵料液中存在流动态的液体。,固体发酵,（干发酵）,干物质含量在,20%,左右，不存在可流动态的液体，甲烷含量较低，气体转化率稍差，适用于水源紧张，原料丰富的地区。,高浓度发酵,发酵浓度在液体发酵与固体发酵之间，适宜浓度为,15%,17%,。,2,秸秆的氨化工程,工业氨化处理秸秆法,（,1,）氨化装置,（,2,）湿度控制,（,3,）水量控制,（,4,）液氨的注水量,氨化秸秆,7.4,微生物肥料工程,微生物肥料的主要功能不仅能增进土壤肥力，制造养分和协助农作物吸收养分，增强植物抗病和抗逆能力等，而且施用微生物肥料可以节约能源、不污染环境、用量少，本身无毒无害。,1,根瘤菌,2,固氮菌类,3,解磷解钾类菌,4.VA,菌根真菌,