有效微生物技術在城市環境治理領域中的應用

呂志勇 王威

【摘 要】隨著經濟的快速發展，人口數量急劇增長，我國城市水污染及生活垃圾的安全處置問題日益嚴重，因此找到一種簡單、經濟的處理方法是目前迫切需要解決的問題。介紹了有效微生物的種群特點以及處理污水的機理，闡述了有效微生物對污水處理效果的影響因素，綜述了有效微生物技術在污水處理、河湖富營養化治理、生活垃圾處置等方面的研究現狀，并指出了該技術在城市環境治理領域的發展趨勢和研究方向。

【關鍵詞】有效微生物（EM）；環境治理；微生物技術；應用

由于我國城市化進程的加快，城市人口劇增，生活污水和工業廢水的排放量逐年增加，大量N，P等營養性污染物以及很多難降解的有機物排入江河湖海，造成了嚴重的水環境污染，引起河湖的富營養化。城市水污染以及生活垃圾的安全處置問題日益突出，越來越引起人們的重視。我國目前治理城市垃圾主要采用焚燒、堆肥、填埋等傳統技術，垃圾的處理及再利用技術相對滯后，居民生活垃圾基本上未作無害化處理。有的隨意堆放在城市的一些死角甚至公共場所，形成了二次污染源。

一、有效微生物的主要構成

有效微生物的群體以光合細菌為中心，乳酸菌群、酵母菌群、放線菌群和絲狀菌群并存，共含有5科10屬80多種菌株，從而形成具有強大功能的微生物群體。各種微生物在其生長過程中產生的有用物質及分泌物，又可以為相互生長提供基質和原料，通過這種相互促進起到的協同作用，最終生成穩定而復雜的復合微生物菌群[1]。在污水和污泥中加入有效微生物后，即引入大量有益于水質凈化和土壤改良的良性微生物。同時，有效微生物還能激活污水和污泥中原有的具有凈化功能的微生物和原生動物，利用微生物、原生動物以及植物的生物綜合效應達到凈化廢水的目的。

（一）光合菌群有效微生物中的光合菌群（好氧性和厭氧性）屬于獨立營養微生物，利用土壤接受的太陽紅外線、紫外線輻射為能源，將土壤中硫化氫和碳氫化合物中的氫分離出來，變有害物質為無害物質，并以植物根部的分泌物、有機物、有害氣體（硫化氫等）及二氧化碳、氮等為基質，合成糖類、氨基酸、維生素類、氮素化合物和生理活性物質等，是肥沃土壤和促進動植物生長的主力部隊。

（二）乳酸菌群有效微生物中的乳酸菌（厭氧型）以攝取光合細菌、酵母菌產生的糖類等物質為基礎，產生乳酸。乳酸具有很強的殺菌能力，能有效抑制有害微生物的活動。乳酸菌能夠使常態下不易分解的木質素和纖維素等變得容易分解，并且消除未分解有機物產生的種種弊端，在有機物發酵分解上發揮突擊隊的重要作用，它將未腐熟的有機物質轉化成對動植物有效的養分。

二、有效微生物處理污水效果的影響因素

影響有效微生物處理污水效果的因素主要包括以下幾個方面：反應時間和曝氣時間、pH值、溫度、有效微生物的接種量、重金屬。由于有效微生物含有80多種菌株，其對環境的適應能力較強，在養分充足條件下，pH值低于3.5也能生存。在厭氧條件下，其中的光合菌可耐100℃以上的高溫[2]。但是，在極端的環境條件下有效微生物的活性會降低甚至死亡。在不同的環境條件下，有效微生物中的優勢菌群不同，所表現出的生物性狀也不同。有效微生物去除污水中N，P和COD最佳效果的環境條件有一定差別，所以在實際應用時，應根據處理要求選擇合適的處理條件。反應時間和曝氣時間有效微生物添加到污水后，反應時間和曝氣時間是影響污水處理效果的主要因素。邵青將反應時間、曝氣時間、pH值、有效微生物接種量作為有效微生物處理生活污水COD效果的影響因素進行正交試驗，研究表明：影響因素的主次順序依次為：反應時間>曝氣時間>接種量=pH值。

三、有效微生物技術在污水處理中的應用

（一）有效微生物技術處理生活污水KRZYSZTOFJ等研究了基于有效微生物的SCD益生菌對池塘水質的凈化效果，他們在面積為1200m2的池塘中設計了人工濕地，應用結果表明：NH3-N質量濃度下降了85.2%，TN質量濃度下降了56.9%，TP質量濃度下降了77.6%。EHABMR等研究了有效微生物對加強型生物除磷系統的影響，試驗在埃及的一個污水處理廠中進行，利用有效微生物作為強化生物除磷劑（EBPR）改良生物濾池中的活性污泥系統。研究結果表明，加入有效微生物后COD，BOD和TP的去除率分別達到93%，93%和90%。該試驗裝置的除磷效果較好的主要原因是有效微生物的高性能聚磷。林金盾采用有效微生物強化SBR處理生活污水，結果表明：添加有效微生物的SBR反應器在聚磷和吸磷2個過程中均比不添加有效微生物的SBR反應器要快，對COD的平均去除率都在80%以上，對于TN的去除率隨著有效微生物菌液添加量的增加而增加。

（二）有效微生物技術處理工業廢水田娜等用高濃度的食品廢水富集培養有效微生物，并研究了高效復合菌培養液對食品污水中有機污染物的去除作用，試驗表明，在好氧條件下反應12h后，COD的去除率達到了52%。王平等在常規生物濾池中引入有效微生物對啤酒工業廢水進行處理，成功構建了有效微生物好氧生物濾池反應器（EM-SBR），并表現出較強的降解有機物的能力。當進水有機負荷為1000～1200mg/L、水力停留時間為0.9h時，COD，BOD5去除率分別為94.53%和96.47%，處理后水質達到超過國家排放一級標準。在對食品廢水處理中，黨建章利用單一光合細菌法進行處理，盡管CODCr的去除率達到80%，但仍不能達標排放，而用有效微生物技術作進一步處理后，CODCr，SS去除率可分別達到98%，81%，實現了達標排放。薛剛等利用有效微生物處理沼氣發酵廢液和制藥廠廢水，COD質量濃度從高達20000mg/L降低到600～800mg/L。曹國良在味精廢水的處理流程中添加比例為5︰10000的有效微生物，并采用間歇式曝氣，pH值控制在酸性范圍內，15d后COD質量濃度從原來的800mg/L降低到了100mg/L，45d后基本無臭味產生[3]。

四、結論與展望

有效微生物技術作為一種高效、安全的環境治理方法，在污水處理、河湖富營養化治理以及生活垃圾處理方面有著廣闊的應用前景。有效微生物技術可以克服傳統的處理工藝投資高、占地大、運行費用高等缺點，并且具有操作簡單、管理方便、污染物去除率高、去除臭味、設備損耗低等優點。大量實驗表明，有效微生物技術對各種類型污水、河湖的富營養化以及城市垃圾的處理均具有很好的效果。因此，進一步加強有效微生物技術在城市環境治理方面的研究，建立微生物技術處理污水的標準，探究微生物凈化水質、抑制藻類的機理，為有效微生物技術大規模的應用提供技術支撐和理論依據是今后的研究方向。

【參考文獻】

[1]金秋， 陳立華， 閆少鋒. 有效微生物技術在城市環境治理領域中的應用[J]. 環境科技， 2015（1）：70-74.

[2]承中雪. 有效微生物技術在城市環境治理領域中的應用[J]. 山東工業技術， 2018， No.265（11）：243-244.

[3]曾珠. 現代微生物技術在城市污水處理中的應用探究[J]. 科技創新與應用， 2016（12）：174-174.