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0.1 固体废物堆肥化概述1

0.1.1 好氧堆肥概述1

第0章 绪论1

0.1.2 厌氧堆肥概述2

0.2 固体废物堆肥化研究进展2

0.2.1 堆肥设备与工艺研究进展3

0.2.2 堆肥化微生物学研究进展3

0.2.3 堆肥化控制研究进展4

0.2.4 堆肥产品和技术的应用研究5

0.3 固体废物堆肥化发展趋势6

0.3.1 堆肥化微生物学研究趋势6

0.3.2 堆肥化控制研究趋势7

0.3.3 堆肥产品和技术应用研究趋势8

0.4 本书内容8

参考文献9

1.1 微生物群落的生态学13

1.1.1 微生物群体之间的相互作用13

第1章 好氧堆肥中的微生物接种剂13

第一篇 堆肥微生物13

1.1.2 微生物群落的演替规律16

1.2 堆肥中的微生物过程17

1.2.1 中温阶段18

1.2.2 高温阶段19

1.2.3 腐熟阶段20

1.2.4 堆肥中的病源微生物21

1.3.1 微生物选育的意义22

1.3 堆肥中微生物的选育22

1.3.2 微生物菌剂的选育方法24

1.3.3 微生物接种技术应用于堆肥的理论研究29

1.4 基于微生物选育技术的堆肥微生物添加剂的开发30

1.4.1 促进堆肥腐熟，缩短堆制周期31

1.4.2 保持微生物活性，制作微生物制剂43

1.4.3 减少堆肥过程中氮素损失，提高养分含量47

1.4.4 堆制法中微生物对有机污染物的清消50

1.5 堆肥微生物菌剂研究展望53

参考文献55

2.1.1 堆肥微生物研究现状58

第2章 分子生物学技术在堆肥中的应用58

2.1 堆肥与分子生物学概述58

2.1.2 分子生物学概述59

2.2 分子生物学在环境科学中的应用概述62

2.3 16S rRNA/rDNA序列分析技术在堆肥微生物研究中的应用66

2.3.1 16S rRNA/rDNA序列分析技术的基本原理66

2.3.2 16S rRNA/rDNA序列分析技术的技术步骤及其应用67

2.3.3 16S rRNA/rDNA序列分析技术的应用前景77

2.4 分子标记技术分析堆肥微生物多样性77

2.4.1 限制性片段长度多态性（RFLP）分析及其应用78

2.4.2 随机扩增多态性分析（RAPD）及其应用79

2.4.3 DNA单链构象多态性（SSCP）分析及其应用80

2.4.4 扩增的限制性片段长度多态性（AFLP）分析及其应用85

2.5 生物芯片检测堆肥微生物86

2.5.1 生物芯片的研究背景87

2.5.2 生物芯片的工作原理87

2.5.3 生物芯片使用的操作程序90

2.5.4 生物芯片的应用90

2.6.1 扩增性rDNA限制性酶切片段分析及其应用92

2.6 其他技术在堆肥微生物研究中的应用92

2.6.2 流式细胞术及其应用93

2.6.3 基因工程及其应用94

参考文献100

第3章 堆肥化中木质素的生物降解103

3.1 概述103

3.1.1 木质素的结构及其作用103

3.1.2 木质素的物理、化学性质105

3.2 堆肥过程中降解木质素的微生物108

3.2.1 降解木质素的微生物分类109

3.2.2 堆肥过程中木质素生物降解研究的重要性111

3.3 堆肥过程中微生物降解木质素研究111

3.3.1 白腐菌堆肥化降解木质素研究111

3.3.2 其他菌堆肥化降解木质素研究124

3.4 堆肥化中木质素降解研究的问题与展望133

3.4.1 现存问题133

参考文献134

3.4.2 展望134

第4章 生物表面活性剂及其在堆肥中的应用137

4.1 堆肥微环境及生物表面活性剂的引入137

4.2 生物表面活性剂概述138

4.2.1 生物表面活性剂的概念138

4.2.2 生物表面活性剂的生产菌138

4.2.3 生物表面活性剂的种类和结构特点140

4.2.4 生物表面活性剂的合成143

4.2.5 生物表面活性剂的提取及纯化145

4.2.6 生物表面活性剂的物化性质149

4.2.7 生物表面活性剂的性能和特性150

4.2.8 生物表面活性剂的应用155

4.3 生物表面活性剂在堆肥中应用的理论基础158

4.3.1 生物表面活性剂应用于土壤修复的启示158

4.3.2 生物表面活性剂对堆肥微环境的作用165

4.3.3 生物表面活性剂对微生物降解行为的影响169

4.4.1 对促进堆肥中易降解有机质降解的研究173

4.4 生物表面活性剂在堆肥中的应用实例173

4.4.2 生物表面活性剂对堆肥中纤维素降解的促进作用176

4.4.3 生物表面活性剂在城市生活垃圾堆肥化中的应用181

4.4.4 生物表面活性剂对堆肥中特殊有机物（石油烃类有机污染物）的降解182

参考文献183

第5章 城市有机垃圾的厌氧消化处理189

5.1 概述189

5.2.1 厌氧消化的一般原理190

5.2 有机垃圾厌氧消化机理190

5.2.2 有机垃圾厌氧消化过程192

5.2.3 有机垃圾厌氧消化中的微生物及其相互关系196

5.2.4 厌氧消化动力学199

5.3 有机垃圾厌氧消化的影响因素204

5.3.1 厌氧条件204

5.3.2 pH205

5.3.3 温度205

5.3.4 垃圾的组分和颗粒尺寸206

5.3.6 氨氮浓度208

5.3.7 搅拌208

5.3.5 含水率208

5.3.8 抑制剂209

5.3.9 添加剂209

5.4 有机垃圾厌氧消化工艺211

5.4.1 厌氧消化工艺的分类211

5.4.2 几种主要的消化技术213

5.4.3 有机垃圾厌氧消化工艺实例介绍221

5.4.4 消化残渣的好氧堆肥228

参考文献229

第6章 堆肥动力学基础232

6.1 微生物动力学基础232

6.1.1 无抑制的动力学模型232

6.1.2 有抑制的动力学模型235

6.1.3 生物膜中的扩散传质问题237

6.2 厌氧消化过程动力学240

6.2.1 厌氧消化三阶段动力学241

6.2.2 几种常见厌氧反应器的基本模型244

6.2.3 厌氧消化过程的参数控制247

6.3.1 好氧堆肥反应的机理252

6.3 好氧堆肥化过程动力学252

6.3.2 堆肥反应各阶段所对应的主要动力学过程253

6.3.3 好氧堆肥的主要动力学过程详述255

参考文献258

第二篇 堆肥过程与控制263

第7章 城市植物有机固体废物仓式好氧堆肥工艺改进263

7.1 概述263

7.2.2 水分含量264

7.2.3 通风供氧264

7.2 好氧堆肥中影响植物有机物降解的主要因素264

7.2.1 温度264

7.2.4 pH265

7.2.5 有机质含量和碳氮比265

7.3 富水型农业植物废物的易降解性研究267

7.4 好氧堆肥过程中氨氮的产生和控制技术270

7.4.1 堆肥过程中氨氮的产生、损失与影响270

7.4.2 堆肥过程中氮源物质损失的防治技术277

7.5 好氧堆肥中微生物降解植物有机物动力学281

参考文献286

第8章 堆肥二次污染控制技术290

8.1 堆肥臭气控制及处理技术290

8.1.1 堆肥臭气的产生290

8.1.2 堆肥过程的优化291

8.1.3 物化法堆肥臭气处理技术291

8.1.4 生物法臭气处理技术293

8.1.5 组合式臭气处理方法303

8.2.1 垃圾中重金属的含量及危害304

8.2 堆肥的重金属污染问题304

8.2.2 重金属对土壤和农作物的污染305

8.3 堆肥渗滤液控制及处理技术306

8.3.1 堆肥渗滤液的产生及危害306

8.3.2 渗滤液处理方案306

8.3.3 垃圾渗滤液处理技术310

参考文献320

9.1.1 传感器的概况323

9.1 生物传感器概述及分类323

第9章 生物传感器在堆肥生物组分与污染物的检测与控制中的应用323

9.1.2 基本分类及应用324

9.2 酶生物传感器在堆肥中的应用324

9.2.1 测定堆肥菌株分泌有效酶活性的电化学传感器324

9.2.2 测定堆肥中有毒有害组分浓度的抑制型酶传感器329

9.3 其他传感器在堆肥系统中的应用339

9.3.1 压电传感器用于堆肥菌株含量测定339

9.3.2 免疫传感器用于堆肥中有毒有害组分浓度测定341

9.3.3 DNA传感器用于堆肥中核酸分子和污染物含量测定348

参考文献350

第10章 有机固体废物堆肥腐熟度的评价356

10.1 概述356

10.2 腐熟度概念及其影响因素358

10.2.1 腐熟度358

10.2.2 影响因素358

10.3 堆肥腐熟度评价指标体系363

10.3.1 物理学指标363

10.3.2 化学指标364

10.3.3 生物活性指标369

10.3.4 植物毒性指标372

10.3.5 卫生学指标373

10.4 堆肥腐熟度的综合评价373

10.5 数学方法在堆肥腐熟度评价中的应用375

10.5.1 模糊综合评价法376

10.5.2 灰色聚类法378

参考文献380

11.1 堆肥原料中重金属的特征384

第11章 堆肥与重金属污染及其防治384

11.2 重金属污染对环境的影响和危害385

11.2.1 重金属对植物的影响和危害386

11.2.2 重金属对人体的影响和危害386

11.2.3 重金属对堆肥的影响386

11.3 堆肥过程对重金属活性的影响390

11.3.1 堆肥中重金属的存在形态390

11.3.2 堆肥过程中重金属形态的变化391

11.4 堆肥中有机质对重金属的吸附394

11.5 添加钝化剂对重金属形态的影响397

11.6 土壤环境对堆肥成品中重金属形态的影响398

11.7 堆肥成品中重金属的去除399

11.8 堆肥成品在治理重金属污染中的应用研究401

参考文献404

第12章 城市生活垃圾堆肥的过程控制407

12.1 堆肥反应过程控制的研究及应用简述407

12.1.1 堆肥系统过程控制的理论研究407

12.1.2 堆肥生产过程的计算机控制414

12.1.3 小结422

12.2 城市生活垃圾堆肥生产过程自动监控系统的设计423

12.2.1 生活垃圾堆肥厂生产的工艺流程423

12.2.2 堆肥生产过程自动监控系统426

12.2.3 小结430

12.3 人工智能控制系统在堆肥生产过程中的应用研究430

12.3.1 神经网络预测控制430

12.3.2 堆肥过程模型控制器的设计433

12.3.3 人工智能控制系统439

12.4 本章结论442

12.3.4 小结442

参考文献443

第三篇 堆肥技术与应用447

第13章 堆肥法处理有毒有害难降解有机污染物的应用447

13.1 概述447

13.1.1 难降解有机物的种类及其危害447

13.1.2 堆肥的优点448

13.2 堆肥法处理难降解有机物449

13.2.1 石油类449

13.2.2 硝基芳香烃（炸药类）454

13.2.3 卤代有机物455

13.2.4 多环芳烃458

13.2.5 人工合成有机物462

13.2.6 环境激素类467

13.2.7 抗生物降解物469

13.3 堆肥处理中的微生物470

13.3.1 类型471

13.3.2 微生物修复机理472

13.3.3 微生物作用的影响因素473

13.3.4 污染物的真菌堆肥处理474

13.4 展望475

13.4.1 研究不足475

13.4.2 新技术的应用及前景476

参考文献476

第14章 城市生活垃圾堆肥的农业利用480

14.1 城市生活垃圾的组成特点481

14.2.1 城市生活垃圾堆肥的理化特性483

14.2 城市生活垃圾堆肥的特点483

14.2.2 城市生活垃圾堆肥的肥效特性484

14.2.3 城市生活垃圾堆肥的安全特性485

14.3 城市生活垃圾堆肥的农业利用500

14.3.1 城市生活垃圾堆肥对土壤结构的改良作用501

14.3.2 城市生活垃圾堆肥对土壤肥力的促进作用503

14.4 我国城市生活垃圾堆肥农用的现状、问题及对策504

14.4.1 我国城市生活垃圾堆肥农用的现状504

14.4.2 城市生活垃圾堆肥农用中存在的问题及对策分析506

14.5 小结511

参考文献512

第15章 污水处理厂污泥的生物稳定化516

15.1 污泥的来源与性质516

15.1.1 污泥的产生516

15.1.2 污泥的组成和性质517

15.1.3 污泥的处理519

15.2 污泥的消化521

15.2.1 污泥的厌氧消化521

15.2.2 污泥的好氧消化527

15.2.3 污泥与城市有机垃圾的联合厌氧消化532

15.3 污泥的堆肥化535

15.3.1 堆肥化发展历史535

15.3.2 污泥的好氧堆肥536

15.3.3 污泥的厌氧堆肥545

参考文献545

2.2 上海市区生活垃圾性质549

2.1 处理规模549

2 工厂设计参数549

附录 上海市浦东新区生活垃圾综合处理549

1 案例项目建设背景549

2.3 工艺技术参数550

3 工厂工艺流程551

3.1 垃圾堆肥发酵工艺551

3.2 垃圾自动分选工艺553

3.3 工艺在线监测系统553

3.4 堆肥后处理工艺553

4 工厂的平面布置554

3.5 “三废”治理系统554

5 主要构筑物、设备及其参数555

5.1 主要构筑物555

5.2 主要设备及参数556

6 工程运行情况557

6.1 回收物料的销路情况557

6.2 有机肥的销售558

7 工程评价558