隨著城市化進(jìn)程在全球范圍的加速，城市化帶來的環(huán)境污染和人類聚居狀況惡化等問題，已成為世界各國共同關(guān)心的問題。城市生活垃圾（Municipal solid waste， 簡稱MSW）是在城市日常生活及為城市生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢棄物，是城市環(huán)境的主要污染物之一。目前，城市生活垃圾處理處置的方法主要包括衛(wèi)生填埋（Sanitary landfill）、堆肥化（Composting）、焚燒（Incineration）三種，其中前兩種處理方式均屬于生物處理技術(shù)。具體來說，MSW 生物處理技術(shù)就是城市生活垃圾中固有的或外添加的微生物，在一定控制條件下，進(jìn)行一系列的生物化學(xué)反應(yīng)，使得MSW中的不穩(wěn)定的有機(jī)物代謝后釋放能量或轉(zhuǎn)化為新的細(xì)胞物質(zhì)，從而MSW逐步達(dá)穩(wěn)定化的一個生化過程。
1.城市生活垃圾生物處理中主要的微生物
MSW生物處理技術(shù)主要包括好氧和厭氧生物處理。好氧生物處理如：好氧堆肥、生物反應(yīng)器填埋等，其工藝中的微生物主要有細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物種群。厭氧生物處理，如：厭氧消化、厭氧填埋等，其工藝中的微生物又稱“瘤胃微生物”，主要有水解細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群和產(chǎn)甲烷菌群等。
1.1城市生活垃圾好氧生物處理中的微生物
1.1.1.細(xì)菌
在MSW好氧生物降解過程中，細(xì)菌憑借強(qiáng)大的比表面積，可以快速將可溶性底物吸收到細(xì)胞中，進(jìn)行胞內(nèi)代謝?？偟膩碚f，其數(shù)量要比放線菌和真菌多得多。當(dāng)然，在不同的環(huán)境中分離的細(xì)菌在分類學(xué)上具有多樣性，主要有假單胞菌屬（pseudomonas）、克雷伯氏菌屬（klebsiella）以及芽孢桿菌屬（bacillus）的細(xì)菌[1].在堆肥過程中，細(xì)菌總數(shù)的變化趨勢是高-低-高。堆肥初期，有機(jī)廢物中攜帶有的大量細(xì)菌分解有機(jī)物質(zhì)釋放能量，使堆體溫度上升，此時(shí)，常溫細(xì)菌受到抑制，嗜溫細(xì)菌活躍；當(dāng)堆溫升至高溫階段，只有少量的嗜熱細(xì)菌可以活動；高溫期過后，隨著有機(jī)成分的減少，堆體溫度降低，嗜溫及常溫細(xì)菌又開始活躍，使細(xì)菌總數(shù)上升。整個好氧降解過程中，嗜溫細(xì)菌是堆肥系統(tǒng)中最主要的微生物。
1.1.2.放線菌
放線菌具有多細(xì)胞菌絲，可以分解一些纖維素，并溶解木質(zhì)素。它比真菌能夠忍受更高的溫度和pH值，在垃圾生物降解的高溫階段是分解木質(zhì)纖維素的優(yōu)勢菌群。研究表明，諾卡氏菌（nocardia）、鏈霉菌（streptomyces）、高溫放線菌（thermoactinomyces）和單孢子菌（micromonospora）等在MSW好氧堆肥中占優(yōu)勢[1]. 1.1.3 真菌在MSW生物降解過程中，真菌對垃圾有機(jī)成分的分解和穩(wěn)定化起著重要的作用。真菌不僅能分泌胞外酶，水解有機(jī)物質(zhì)，而且由于其菌絲的機(jī)械穿插作用，還對物料起一定的物理破壞作用，促進(jìn)生化反應(yīng)。溫度是影響真菌生長的重要因素之一，堆肥過程中隨著溫度的升高，真菌的菌落數(shù)開始減少，在64℃左右，嗜熱性真菌幾乎全部消失。當(dāng)溫度下降到60℃以下時(shí)，嗜溫性真菌和嗜熱性真菌又都會重新出現(xiàn)在堆肥中[2]. 1.2 厭氧生物處理微生物MSW的厭氧生物處理依次分為水解、產(chǎn)氫產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷三個階段，每個階段各有其獨(dú)特的微生物類群起生物降解作用。
1.2.1.水解細(xì)菌
水解階段水解細(xì)菌利用胞外酶對有機(jī)物進(jìn)行體外酶解，使固體物質(zhì)變成可溶于水的物質(zhì)，然后細(xì)胞將其吸收，水解成不同產(chǎn)物，該階段起作用的細(xì)菌為水解細(xì)菌。Hungate分離出了以下幾種水解菌：
（1）產(chǎn)琥珀酸擬桿菌屬；
（2）湖生（lochheadii）芽孢菌屬；
（3）柱孢梭菌屬；
（4）生黃瘤胃球菌；
（5）白色瘤胃球菌落；
（6）溶纖維丁酸弧菌。
同時(shí)還分離出纖維酶B—1，4—葡聚糖酶，外B—1，4—葡聚糖酶和纖維素二糖酶[3].
1.2.2.產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌
群產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群是將第一階段發(fā)酵產(chǎn)物如丙酸等三碳以上有機(jī)酸、長鏈脂肪酸和醇類等氧化分解成乙酸和分子氫。在衛(wèi)生填埋場中已分離出產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌布氏甲烷桿菌屬和G株布氏甲烷桿菌屬等[3].
1.2.3.產(chǎn)甲烷菌群
1.城市生活垃圾生物處理中主要的微生物
MSW生物處理技術(shù)主要包括好氧和厭氧生物處理。好氧生物處理如：好氧堆肥、生物反應(yīng)器填埋等，其工藝中的微生物主要有細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物種群。厭氧生物處理，如：厭氧消化、厭氧填埋等，其工藝中的微生物又稱“瘤胃微生物”，主要有水解細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群和產(chǎn)甲烷菌群等。
1.1城市生活垃圾好氧生物處理中的微生物
1.1.1.細(xì)菌
在MSW好氧生物降解過程中，細(xì)菌憑借強(qiáng)大的比表面積，可以快速將可溶性底物吸收到細(xì)胞中，進(jìn)行胞內(nèi)代謝?？偟膩碚f，其數(shù)量要比放線菌和真菌多得多。當(dāng)然，在不同的環(huán)境中分離的細(xì)菌在分類學(xué)上具有多樣性，主要有假單胞菌屬（pseudomonas）、克雷伯氏菌屬（klebsiella）以及芽孢桿菌屬（bacillus）的細(xì)菌[1].在堆肥過程中，細(xì)菌總數(shù)的變化趨勢是高-低-高。堆肥初期，有機(jī)廢物中攜帶有的大量細(xì)菌分解有機(jī)物質(zhì)釋放能量，使堆體溫度上升，此時(shí)，常溫細(xì)菌受到抑制，嗜溫細(xì)菌活躍；當(dāng)堆溫升至高溫階段，只有少量的嗜熱細(xì)菌可以活動；高溫期過后，隨著有機(jī)成分的減少，堆體溫度降低，嗜溫及常溫細(xì)菌又開始活躍，使細(xì)菌總數(shù)上升。整個好氧降解過程中，嗜溫細(xì)菌是堆肥系統(tǒng)中最主要的微生物。
1.1.2.放線菌
放線菌具有多細(xì)胞菌絲，可以分解一些纖維素，并溶解木質(zhì)素。它比真菌能夠忍受更高的溫度和pH值，在垃圾生物降解的高溫階段是分解木質(zhì)纖維素的優(yōu)勢菌群。研究表明，諾卡氏菌（nocardia）、鏈霉菌（streptomyces）、高溫放線菌（thermoactinomyces）和單孢子菌（micromonospora）等在MSW好氧堆肥中占優(yōu)勢[1]. 1.1.3 真菌在MSW生物降解過程中，真菌對垃圾有機(jī)成分的分解和穩(wěn)定化起著重要的作用。真菌不僅能分泌胞外酶，水解有機(jī)物質(zhì)，而且由于其菌絲的機(jī)械穿插作用，還對物料起一定的物理破壞作用，促進(jìn)生化反應(yīng)。溫度是影響真菌生長的重要因素之一，堆肥過程中隨著溫度的升高，真菌的菌落數(shù)開始減少，在64℃左右，嗜熱性真菌幾乎全部消失。當(dāng)溫度下降到60℃以下時(shí)，嗜溫性真菌和嗜熱性真菌又都會重新出現(xiàn)在堆肥中[2]. 1.2 厭氧生物處理微生物MSW的厭氧生物處理依次分為水解、產(chǎn)氫產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷三個階段，每個階段各有其獨(dú)特的微生物類群起生物降解作用。
1.2.1.水解細(xì)菌
水解階段水解細(xì)菌利用胞外酶對有機(jī)物進(jìn)行體外酶解，使固體物質(zhì)變成可溶于水的物質(zhì)，然后細(xì)胞將其吸收，水解成不同產(chǎn)物，該階段起作用的細(xì)菌為水解細(xì)菌。Hungate分離出了以下幾種水解菌：
（1）產(chǎn)琥珀酸擬桿菌屬；
（2）湖生（lochheadii）芽孢菌屬；
（3）柱孢梭菌屬；
（4）生黃瘤胃球菌；
（5）白色瘤胃球菌落；
（6）溶纖維丁酸弧菌。
同時(shí)還分離出纖維酶B—1，4—葡聚糖酶，外B—1，4—葡聚糖酶和纖維素二糖酶[3].
1.2.2.產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌
群產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群是將第一階段發(fā)酵產(chǎn)物如丙酸等三碳以上有機(jī)酸、長鏈脂肪酸和醇類等氧化分解成乙酸和分子氫。在衛(wèi)生填埋場中已分離出產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌布氏甲烷桿菌屬和G株布氏甲烷桿菌屬等[3].
1.2.3.產(chǎn)甲烷菌群