The Microbiology of Anaerobic Digesters (Wastewater Microbiology Series) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Wiley-Interscience

作者:Michael H. Gerardi

出品人:

页数:192

译者:

出版时间:2003-08-18

价格:USD 59.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780471206934

丛书系列:

图书标签:

专业书籍
Anaerobic Digestion
Wastewater Treatment
Microbiology
Biogas
Renewable Energy
Environmental Microbiology
Wastewater Microbiology
Bioreactors
Methanogens
Bioenergy

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具体描述

Anaerobic digestion is a biochemical degradation process that converts complex organic material, such as animal manure, into methane and other byproducts. Part of the author's Wastewater Microbiology series, Microbiology of Anareboic Digesters eschews technical jargon to deliver a practical, how-to guide for wastewater plant operators.

好的，这是一份关于《The Microbiology of Anaerobic Digesters (Wastewater Microbiology Series)》一书的图书简介，旨在详细介绍该领域的核心内容，但不包含该书的具体章节细节或研究成果。 --- 图书简介：厌氧消化池的微生物学（污水微生物学系列）聚焦：有机废弃物资源化与可持续环境工程的基石厌氧消化（Anaerobic Digestion, AD）作为一种成熟且高效的生物处理技术，在现代废弃物管理和资源回收领域占据着不可替代的核心地位。它不仅能稳定化有机污泥和废水，有效降低环境负荷，更关键的是，它将原本的废物转化为具有高价值的生物能源——沼气，以及可用于土壤改良的沼渣和沼液。理解这一复杂过程的驱动力——厌氧微生物群落——是优化消化系统性能、确保工艺稳定运行的根本所在。本书系“污水微生物学系列”中的重要一环，致力于系统、深入地剖析厌氧消化池内部发生的微生物学机制、生态学结构及其与环境工程参数之间的动态耦合关系。本书不满足于对厌氧过程的宏观描述，而是将视角聚焦于这一“黑暗反应器”中发生的分子级和细胞级的生命活动。核心主题概述本书的探讨围绕着厌氧消化的生物化学路径展开，详细描绘了有机底物从复杂高分子形态向简单无机产物转化的完整链条。这一过程被公认为是微生物协同作用的典范，涉及多个关键的代谢阶段，每个阶段均由特定的微生物群落主导。 1. 底物的生物降解与水解：前置关卡任何有机负荷的有效处理，都始于对大分子有机物的分解。本书深入探讨了水解阶段的微生物学基础。这些微生物，主要包括各类细菌和真菌，分泌出大量的胞外酶，如淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶，将复杂的碳水化合物、蛋白质和脂质分解成可溶性的低分子量物质，如糖类、氨基酸和脂肪酸。理解水解速率的限制因素，例如酶的活力、底物的可及性以及水解菌的生长特性，对于预处理工艺的选择至关重要。 2. 产酸阶段：脂肪酸的生成与积累水解产物随后进入酸化阶段。这是产甲烷过程的关键前体供应环节。本书详细阐述了各种微生物（主要是兼性厌氧菌和专性厌氧菌）如何将可溶性单体物质转化为挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids, VFAs），如乙酸、丙酸、丁酸等，以及产氢和产乙醇的代谢途径。这一阶段的产物——尤其是乙酸，是后续甲烷生成的主要直接底物。对VFA种类和浓度的实时监控，是判断消化池健康状况的重要指标。 3. 乙酸生成菌：关键中间代谢环节在整个厌氧链条中，乙酸生成菌承担着至关重要的角色。它们不仅将大部分有机酸转化为乙酸，还通过乙酰生成路径（如通过氢气和二氧化碳的还原途径，即氢氧化路径）为下一阶段提供燃料。本书会探讨不同类型的乙酸生成菌的生态学特征及其对环境变化的敏感性。 4. 产甲烷阶段：能量转化的终极目标产甲烷是厌氧消化的“价值实现”阶段。本书将该阶段视为整个系统的核心。产甲烷菌（Archaea）是这一过程的绝对主宰，它们分为两大类群：乙酸分解型（Acetoclastic）产甲烷菌：直接将乙酸裂解为甲烷和二氧化碳。氢营养型（Hydrogenotrophic）产甲烷菌：利用氢气和二氧化碳合成甲烷。本书将详细分析这两类群落的生理生化特性、生长条件（如pH、温度、氧化还原电位）以及它们之间的协同与竞争关系。理解两者间的代谢平衡，是防止产甲烷过程崩溃（如酸化抑制）的理论基础。微生物生态与系统稳定性超越基础代谢路径的描述，本书将重点探讨厌氧消化池作为一个复杂的微生物生态系统的特性。 1. 群落结构与多样性利用现代分子生物学工具（如宏基因组学和16S rRNA测序技术），本书将揭示实际运行的消化池中，微生物群落的组成、多样性及其动态变化。重点分析在不同负荷、不同温度（中温/高温）和不同底物类型下，优势菌群的更迭规律。 2. 环境因素的调控消化池的操作条件——温度、pH值、底物浓度、水力停留时间（HRT）以及潜在毒性物质（如重金属、抗生素）的存在——如何影响微生物的活性和群落结构，是工程实践中的核心难题。本书将提供基于微生物学原理的深入分析，解释这些因素如何通过影响关键酶的活性或微生物群落的结构来决定系统的稳定性和效率。 3. 抑制与失衡的微生物机理故障诊断是废水处理人员面临的常见挑战。本书将详细剖析消化池抑制现象的微生物根源，例如：高氨氮（特别是游离氨氮）对产甲烷菌的毒性作用机制；高有机酸负荷下pH值的急剧下降如何导致群体活力衰退；以及硫化物（H2S）在细胞内的积累和影响。通过理解这些微观的抑制机制，可以更科学地设计和操作反应器，以增强系统的抗冲击负荷能力。结论：工程实践的微生物学指导本书旨在成为连接基础微生物学理论与厌氧消化工程实践的桥梁。通过对厌氧消化池内微生物生命活动的全面解析，读者将能够： 1. 优化底物预处理方案，最大化可利用有机物的释放。 2. 精确调控运行参数，确保各代谢阶段间的物质和能量传递效率最高。 3. 提前识别和应对系统失衡，通过针对特定微生物群落的干预措施，快速恢复工艺稳定性。本书面向环境工程师、水处理专业人员、微生物学家以及从事生物能源研究的高校师生，是理解和掌握厌氧消化技术生物学核心的权威参考资料。它强调了在现代生物能源和可持续废物处理的背景下，对驱动这一过程的微观生命世界的深刻认知，是实现高效、稳定、可持续厌氧转化的关键所在。