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摘要：本文对传统垃圾处理方法与现代微生物处理技术进行了比较，探讨了微生物在城市生活垃圾处理中的作用及其发展趋势。随着城市人口增长，生活垃圾的产生量逐年增加，微生物技术为垃圾的生物降解和资源化提供了新的解决方案。

城市生活垃圾

微生物技术污水处理

污水处理常见微生物

污水处理常见微生物照片

随着我国城市人口的不断增长和生活水平的提高，城市生活垃圾每年以8~10%的速度迅速增长，其中约半数是生活有机垃圾。垃圾大量堆放不仅占用大片土地，还会污染大气、土壤和水源。采用生物技术进行垃圾的生物降解或转化，不仅可以有效处理城市垃圾，还能实现资源的再利用。因此，与物理法、化学法相比，生物处理技术具有更广阔的发展前景。

内容：

1. 各种动植物和微生物对自然界中的有机物都有降解作用，其中微生物的降解能力最强。生物处理依靠自然界广泛分布的微生物，通过生物转化，将城市垃圾中易于生物降解的有机成分转化为腐殖质肥料、沼气或其他转化产品（如饲料蛋白、乙醇或糖类），从而实现城市垃圾的无害化和资源化。

根据处理过程中微生物对氧气需求的不同，生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。

好氧生物处理基本原理

1.1 好氧生物处理是在有氧条件下，利用好氧微生物使有机物降解并稳定化的生物处理方法。城市垃圾中含有大量生物组分的大分子及其代谢产物，如纤维素、碳水化合物、蛋白质等，这些有机物一般较容易被微生物降解。在好氧生物降解过程中，有机废物中的可溶性小分子可被微生物直接吸收利用，而不溶的胶体及复杂大分子有机物则需依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性小分子后再被吸收。微生物通过新陈代谢将一部分有机物氧化分解成简单的无机化合物，如CO2、H2O等，同时将另一部分有机物转化为新的细胞物质，促进微生物增殖。

厌氧生物处理基本原理

1.2 厌氧生物降解是在无氧条件下，利用厌氧微生物的代谢活动，将有机物转化为有机酸、醇、CH4等和少量细胞物质的过程。这是一个多类群细菌的协同代谢过程，不同微生物的代谢过程相互影响，形成复杂的生态系统。

传统垃圾处理法

目前，世界各国处理城市垃圾的方法主要有填埋法、焚烧法和堆肥法。填埋法简单易行，但会造成地下水和空气污染，且占用大量土地。焚烧法能迅速减少废弃物容积，但投资大且会向大气排放有害物质。堆肥法适用于农村，但发酵周期长，养分含量低。

现代新型垃圾处理法

针对可生物降解的城市垃圾，世界各国主要采用堆肥、卫生填埋和厌氧发酵等处理方法。

生活有机垃圾“消灭型”的微生物菌群

3.1 复旦大学生命科学学院和上海理工大学的科研人员经过多年研究，成功开发出利用微生物分解有机垃圾的“绿色产品”——生活有机垃圾处理机，实现了生活有机垃圾的无害化和减量化。

3.1.1 科研人员从自然界筛选出一组能分解生活有机垃圾的细菌，并对其生长温度、耗氧需求、耐盐性等进行研究，获得了“生活有机垃圾消灭型”的微生物菌种。

3.1.2 该菌种能产生多种酶，将大分子物质分解为低分子物质，微生物摄取后将其转化为CO2和H2O。

3.1.3 该菌种具有快速分解能力，12-20小时可将垃圾分解，减量率可达95%。

3.1.4 经权威部门鉴定，该菌种无毒、无害，遗传稳定，对生态安全。

3.1.5 处理过程基本达到了污染“零排放”，处理后的残余物可作为优良的有机肥。

MSW生物处理技术

4.1 微生物技术在MSW处理中的应用主要是利用微生物在一定条件下，使有机物发生生物化学降解，形成稳定的化合物。微生物的特性直接决定处理效果。

4.2 强化微生物处理技术是通过改变反应器内微生物的质量或数量来增强MSW的降解率，提高处理效率。

城市垃圾生物处理的新技术展望

5.1 生产醇类：微生物厌氧代谢城市垃圾中的有机物可产生乙醇等高效燃料，为城市垃圾的再生利用提供新途径。

5.2 生产氢气：微生物发酵法是一种有前景的氢气制备方法，利用城市垃圾中的可再生能源废弃物产生氢气。

5.3 合成微生物塑料：聚口一羟基烷酸（PHAs）可由可降解的有机固体废弃物合成，具有广泛的应用前景。

垃圾处理是城市可持续发展必须解决的重大问题，微生物在垃圾的资源化、减量化和无害化中起着重要作用。随着环境生物技术的发展，新的处理技术和方法不断涌现，未来将为垃圾处理提供更多的解决方案。