ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биотехнологические методы из "Водное хозяйство промышленных предприятий Книга 1" Развитие общества приводит к постоянному увеличению количества антропогенных отходов, поступающих в окружающую среду. На борьбу с этими отходами расходуются огромные средства, среди которых первое место (и с большим отрывом) занимают энергозатратные технологии физико-химические, термические и др. [c.392] Особенно удачно применяют макрофиты (тростник обыкновенный, камыш озерный, рогоз узколистый, злодея канадская и др.) в биоплато, биоканалах, многоступенчатых прудах для удаления меди, цинка, железа, ванадия, мышьяка, нефтепродуктов, биогенов. [c.393] Интересный опыт получен ПО ЭМ-кооперация Урала по переработке органических отходов в удобрения с помощью биопрепаратов Тамир и Байкал-ЭМ. Особенно интересен факт успешной переработки отходов свинокомплекса на 5 тыс. голов в черте города. Специалисты знают, насколько сложна эта проблема. [c.394] Однако аока основными методами очистки разнообразньос стоков остаются традиционные биохимические, на которых мы остановимся. [c.394] Ферменты делятся на шесть классов по характеру реакций, катализирующих окислительные и восстановительные процессы перенос различных химических групп от одного субстрата к другому гидролитическое расщепление химических связей субстратов отщепление от субстрата химической группы или присоединение таковой изменение в пределах субстрата соединение мо-ле10от субстрата с использованием высокоэнергетических соединений. [c.395] Поскольку микробиальная клетка потребляет только растворенные в воде органические вещества, то проникновение в клетку нерастворимых в воде веществ, таких, например, как крахмал, белки, целлюлоза и др. возможно лишь после их соответствующей подготовки, для чего клетка выпускает в окружающую жидкость необходимые ферменты для гидролитического их расщепления на более простые субъединицы. [c.395] Механизм изъятия из раствора и последующей диссимиляции субстрата носит весьма сложный и многоступенчатый характер взаимосвязанных и последовательных биохимических реакций, определяемых типом питания и дыхания бактерий. [c.395] Процессы биохимического окисления у гетеротрофных микроорганизмов делят на три группы в зависимости оттого, что является конечным акцептором водородных атомов или электронов, отщепляемых от окисляемого субстрата. [c.395] Если акцептором является кислород, то этот процесс называют клеточным дыханием или просто дыханием если акцептор водорода—органическое вещество, то процесс окисления называют брожением наконец, если акцептором водорода является неорганическое вещество типа нитратов, сульфатов и пр., то процесс называют анаэробным дыханием, или просто анаэробным. [c.396] Наиболее полным является процесс аэробного окисления, т.к. его продукты —вещества, не способные к дальнейшему разложению в мшфобиальной клетке и не содержащие запаса энергии, которая могла бы быть высвобонадена обычными химическими реакциями. Главные из этих веществ диоксид углерода (СО ) и вода (Н О). Хотя оба эти вещества содержат кислород, химический путь их образования в клетке может быть различным поскольку диоксид углерода может получаться в результате биохимических процессов, протекающих в бескислородной среде под воздействием ферментов — декарбоксилаз, отщепляющих СО, от карбоксильной группы (СООН) кислоты. Вода в результате жизнедеятельности клетки образуется исключительно путем соединения кислорода воздуха с водородом тех органических веществ, от которых он отщепляется в процессе их окисления. [c.396] Брожение является процессом неполного расщепления органических веществ, преимущественно углеводов в условиях без кислорода, в результате которого образуются различные проме51суточные частично окисленные продукты, такие как спирт, глицерин, муравьиная, молочная, пропионовая кислоты, бутанол, ацетон, метан и др., что широко используется в биотехнологии для получения целевых продуктов. До 97 % органического субстрата может превращаться в такие побочные продуеты и метан. [c.396] Наибольшие трудности при очистке бытовых и производственных сточных вод связаны с удалением из них тонкодисперсных и растворенных органических веществ. Для извлечения таких примесей используются биохимические процессы, осуществляемые комплексом различньк видов микроорганизмов, способных адаптироваться (приспосабливаться) к условиям среды, т.е. к составу воды и концентрации в ней загрязнений, а также к температуре и активной реакции воды. Этим свойством объясняется то, что практически биологическая очистка сточных вод, содержащих различного рода органические вещества, производится в основном одним и тем же комплексом микроорганизмов. [c.397] Процесс биологической очистки условно разделяют на две стадии (протекающие одновременно, но с различной скоростью) адсорбция из сточных вод тонколисперсной и растворенной примеси органических и неорганических веществ поверхностью тела микроорганизмов и разрушение адсорбированных веществ внутри клетки мшфоорганизмов при протекающих в ней биохимических процессах (окислении, восстановлении). Обе стадии наблюдаются в аэробных, и в анаэробных условиях. Соответственно и микроорганизм разделяют на две группы аэробные и анаэробные. [c.397] Биологическое окисление — широко применяемый на практике метод очистки производственных сточных вод, позволяющий очистить их от многих органических примесей. Процесс этот, по своей сущности, природный, и его характер одинаков для процессов, протекающих в водоеме, очистном сооружении, и др. [c.397] Такое разнообразие вищов бактерий обусловлено наличием в очищаемой воде органических веществ различных классов. Если же в составе сточных вод присутствует лишь один или несколько близких по составу источников оргаш-ческого углерода, т.е. один или несколько близких гомологов органического соединения, то возможно развитие монокультуры бактерий. [c.398] Сообщество микроорганизмов представлено однилш бактериями в том случае, если очистку проводят в анаэробных условиях (в отсутствии растворенного в воде кислорода) или прн слишком неблагоприятном зфовне питания, который представляет собой отношение количества органических вешеств к числу микроорганизмов. Неблагоприятным уровнем питания может оказаться, например, слишком высокое соотношение количеств подаваемых на очистку загрязнений и биомассы микроорганизмов. Если очистку проводят в анаэробных условиях (в присутствии растворенного кислорода), то при благоприятной обстановке в сообществе микроорганизмов развиваются простейшие, представленные числом видов от 1 до 15-30. [c.398] Вернуться к основной статье