Биологическое окисление органических сое

Окисление органических веществ. В результате поглощения СО2 и дальнейших его преобразований в ходе фотосинтеза образуется молекула углевода, которая служит углеродным скелетом для построения всех органических соединений в клетке. Органические вещества, возникшие в процессе фотосинтеза, характеризуются высоким запасом внутренней энергии. Но энергия, аккумулированная в конечных продуктах фотосинтеза — углеводах, жирах, белках,— недоступна для непосредственного использования ее в химических реакциях. Перевод этой потенциальной энергии в активную форму осуществляется в процессе дыхания. Дыхание включает механизмы активации атомоп водорода органического субстрата, освобождения и мобилизации энергии в виде АТФ и генерации различных углеродных скелетов. В процессе дыхания углевод, жиры и белки в реакциях биологического окисления и постепенной перестройки органического скелета отдают спои атомы водорода с образованием восстановленных форм. Последние при окислении в дыхательной цепи освобождают энергию, которая аккумулируется в активной форме в сопряженных реакциях синтеза АТФ. Таким образом, фотосинтез и дыхание — это разли ные, но тесно связанные стороны общего энергообмена. [c.609]

Дыхание. Большинство гетеротрофных организмов получает энергию в результате биологического окисления органических веществ — дыхания. Водород от окисляемого вещества (см. 24) передается в дыхательную цепь. Если роль конечного акцептора водорода выполняет только кислород, процесс носит название аэробного дыхания, а микроорганизмы являются строгими (облигатными) аэробами, которые обладают полной цепью ферментов переноса (см. рис. 14) и способны жить только при достаточном количестве кислорода. К аэробным микроорганизмам относятся многие виды бактерий, гри-бь1, водоросли, большинство простейших. Аэробные сапрофиты играют основную роль в процессах биохимической очистки сточных вод и самоочищении водоема. [c.63]

БПК — биологическая потребность в кислороде, численно равная количеству кислорода, поглощаемого микроорганизмами при биологическом окислении органических загрязнителей, содержащихся в 1 л воды. [c.39]

На эффективность процесса биологического окисления органических соединений присутствие коагулянтов для удаления фосфора в аэротенках в указанных дозах не влияет. [c.226]

Одним из вариантов осуществления биохимической очистки является возможность использования градирен как очистных сооружений. На насадке градирен в силу благоприятных условий (повышенная температура, большая поверхность и постоянный подвод воздуха) развиваются микроорганизмы и происходит биологическое окисление органических загрязнителей. По существу градирни выполняют роль своеобразных биофильтров. Так как все органические вещества третьей группы, за исключением трилона Б, биохимически окисляются, то после некоторого периода адаптации микрофлоры, живущей в слизистой пленке насадки градирен, будет создан необходимый биоценоз для очистки от этих загрязнителей. Применение этого метода пока еще не нашло широкого распространения из-за неясности некоторых его возможных последствий, как, например, изменение стабильности циркуляционной воды, увеличение ее агрессивности, появление биологических обрастаний и т. д., хотя добавление органических веществ может оказаться даже желательным в тех случаях, когда подпиточная вода имеет высокую карбонатную жесткость. [c.46]

В зависимости от источника питания различают бактерии ав-тотрофы и гетеротрофы. Автотрофные организмы утилизируют и окисляют минеральные соединения, гетеротрофные организмы используют в качестве источника энергии и биосинтеза клетки готовые органические вещества, находящиеся в сточной воде. Механизм биологического окисления в аэробных условиях (в присутствии растворенного кислорода) гетеротрофными бактериями может быть представлен следующей схемой [55] [c.146]

В этом случае наиболее экономичной является биологическая очистка, получившая название денитрификации. Метод основан на восстановлении нитратов до молекулярного азота денитрифицирующими бактериями Сущность процесса заключается в биологическом окислении органических продуктов и использовании кислорода нитрат-иона в качестве акцептора водорода. [c.217]

Определение состава промежуточных и конечных продуктов 1.фоп,ес-са биологического окисления органических веществ — большая и очень [c.166]

Лишь сравнительно недавно повторное использование сточных вод стало рассматриваться с точки зрения возможности уменьшения количества сточных вод, сбрасываемых в водоемы. В США были проведены работы, экспериментально доказавшие возможность повторного использования сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, содержащих фенолы, сульфиды и меркаптаны, путем вовлечения их в цикл оборотного водоснабжения [3, 4]. При этом убедительно было доказано, что накопления этих загрязнений в оборотной воде не происходит. На деревянной насадке градирен в силу благоприятных условий (температура воды 33—38° С, большая поверхность деревянной насадки и избыток кислорода воздуха) развиваются микроорганизмы и происходит биологическое окисление органических загрязнений, присутствующих в воде. По существу градирни выполняют роль своеобразных биофильтров. [c.30]

В связи с наличием указанных загрязнений сточные воды не могут сбрасываться в водоемы без предварительной очистки. Даже незначительное количество эмульгаторов вызывает образование устойчивой пены в аэротенках и значительно снижает скорость осаждения взвешенных тонкодисперсных частиц. Кроме того, эмульгаторы отрицательно влияют на процессы биологического окисления органических загрязнений. Присутствие синтетических поверхностно-активных веществ резко увеличивает содержание плотного остатка, окисляемость и химическое потребление кислорода сточных вод. [c.84]

Вода служит основным средством вывода и передвижения различных веществ от одного органа к другому во всех организмах, так как является растворителем для многих веществ, присутствующих или реагирующих в живых клетках. Невозможно найти жидкость, которая могла бы сравниться по своим свойствам растворителя с водой. Вода выступает в то же время в качестве конечного продукта биологического окисления органических веществ и играет важную роль при гидролитическом распаде и многих других химических реакциях. [c.57]

Биологическая очистка — крупномасштабный и наиболее распространенный способ очистки промышленных и хозяйственно-бытовых стоков. Метод основан на биологическом окислении органических и некоторых неорганических веществ в результате деятельности микроорганизмов, использующих примеси сточных вод как питательный субстрат, образуя при этом безвредные продукты окисления — воду, диоксид углерода, нитрат- и сульфат-ионы, а также биологическую массу (активный ил), включающую различные группы [c.182]

Наличие функциональных групп способствует биологическому окислению органических соединений, а наличие разветвленных углеводородных цепей, наоборот, повышает устойчивость соединений к биологическому окислению. [c.281]

Определение состава промежуточных и конечных продуктов процесса биологического окисления органических веществ — большая и очень сложная проблема, в применении к очистным сооружениям канализации практически не решенная. Сложность проблемы обусловлена колебаниями состава исходного сырья, а также изменчивостью условий работы очистного сооружения. Однако в приложении к процессам, происходящим в очистных сооружениях, можно, по-видимому, говорить о тех же основных путях трансформации органических веществ, какие встречаются в природных условиях и свойственны многим микроорганизмам. В качестве примера рассмотрим этапы окисления ациклических углеводородов (алканов). [c.159]

Показанная возможность разложения такого токсичного субстрата, как фенол, микроорганизмами, адаптированными к окислительному стрессу, и без накопления продуктов, ингибирующих процесс биологическою разложения создает базу для разработки замкнутых систем биологического окисления, сопряженного с процессами, индуцированными агрессивными химическими окислителями. Такие системы прежде всего могут наши применение при обезвреживании стоков с высокой концентрацией органических зафязнений, в частности, фенолов и их производных, других ароматических соединений. Процесс дает возможность интенсифицировать биодеструкцию и минимизировать количество вторичных отходов и остаточного загрязнения, поступающих в окружающую среду со стадии биологической переработки. [c.239]

Биологическое окисление органических веществ микроорганизмами представляет собой сложные процессы двух типов дыхание и брожение. [c.61]

Анаэробный процесс биологического окисления органических веществ, при котором акцептор водорода (также органическое вещество) образуется в ходе распада окисляемого субстрата, называется брожением. [c.64]

При биологической очистке существует также сложная проблема, связанная с определением состава промежуточных и конечных продуктов процесса биологического окисления органических вешеств. Поскольку окисление в сооружениях не всегда проходит до конца (т.е. до образования 502 2 в воде после биологической очистки могут появиться вещества, которых не было в исходной сточной воде, иногда даже менее желательные (и более токсичные) для водоема, чем первоначальные загрязнения. Поэтому дальнейшее изучение в этой области должно касаться определения воздействия биологической обработки на токсичность вод и оптимизации биологического процесса с целью ликвидации этого явления. [c.82]

Биологические Окисление органических веществ, обогащение кислородом, снижение содержания взвешенных веществ, соединений азота, фосфора и других биогенных элементов, микробного загрязнения Сброс в водные объекты, техническое водоснабжение, орошение, пополнение запасов подземных вод ХПК, БПК, растворенный кислород, азот, фосфаты, органический фосфор, микробное загрязнение Исходная вода должна быть биохимически очищена [c.105]

Окисление органических субстратов с помощью супероксид-иона представляет общий интерес, во-первых, по препаративным соображениям, а во-вторых, из-за той функции, которую, как оказалось, выполняет Ог в биологических системах. Супероксид-ион имеет достаточно сложную химическую природу, потому что он может проявлять себя как окисляющий или восста- [c.390]

Представление об основных биохимических процессах, происходящих в клетках, на примере сапрофитных микроорганизмов с аэробным типом питания [2], дает упрощенная схема метаболизма на рис. 1.2. Даже в таком упрощенном виде схема позволяет оценить многообразие и сложность внутриклеточных процессов, насчитывающих несколько тысяч реакций, в результате которых синтезируются клеточные вещества. Математическое описание всей совокупности данных реакций и использование такой модели для практических целей представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Наряду с микробиологическими процессами, направленными на образование биомассы микроорганизмов или ценных продуктов клеточного метаболизма большую роль в БТС занимают процессы биологической очистки, протекающие с участием бактериальных клеток по следующей трофической схеме органические загрязнениям бактерии-> простейшие. В процессе биологической очистки сточных вод, содержащих органические и минеральные вещества, формируется биоценоз активного ила, включающий бактерии, простейшие и многоклеточные организмы. В процессе потребления органических загрязнений происходит интенсивный рост бактерий и ферментативное окисление органических веществ. По мере удаления из среды питательных веществ происходит эндоген- [c.10]

Ароматические углеводороды могут быть разрушены при сжигании, хим,ическом и биологическом окислении. Все углеводороды ряда бензола сгорают при уничтожении сточных вод, свободных от минеральных примесей [25]. Однако такой метод рационально использовать только при высоких концентрациях органических веществ в растворах сточных вод (не менее 4%). [c.329]

При биохимическом окислении органических веществ образуется биомасса, которую используют для получения белково-витаминного концентрата для подкормки животных. Биологически. очищенную воду можно сбрасывать в естественные водоемы, где осуществляется дальнейшая естественно-биологическая очистка. [c.220]

Поскольку циклизация пероксидного радикала занимает важное место в процессах биологического окисления, то для объяснения механизма реакции были использованы простые органические модели. Такие модельные исследования помогают химикам также понять общие принципы активности радикалов. [c.328]

Характерным параметром процесса окисления органического субстрата сточных вод микробными клетками является величина биологического потребления кислорода (БПК). Разработано большое число моделей кинетики потребления кислорода ио ВПК [c.221]

Б и о л о г и ч еская очистка — крупномасштабный и наиболее широко распространенный метод-очистки прр.мышлешЦ)1Х..и хо-зяйствённо-бытовых сточных вод. Метод основан на биологическом окислении органических (и некоторых неорганических) веществ, [c.248]

Согласно современным воззрениям, процесс биологического окисления органического вещества с образованием конечных продуктов обмена протекает путем дегидрирования, т.е. отщепления водорода от молекулы субстрата специфическими ферментами-дегидрогеназами, вырабатываемыми живыми клетками. Активность дегидрогеназ определяет скорость и глубину процесса биологического окисления. Суждение о процессе основано на показателях изменения дегидроге-назной активности. При этом, как показывают экспериментальные исследования, максимальная активность соответствует наибольшему числу живых клеток, а минимальная - наименьшему. [c.53]

Биохимическое потребление кислорода (БПЮ Массовая концентрация растворенного кислорода, потребленного при определенных условиях в процегге биологического окисления органических и/или неорганических веществ, содержащихся в воде [c.52]

Оптимальные условия для биологического окисления органических загрязнений создаются при раз1бавлениях [c.175]

Биологическое окисление органических примесей микроорганиз-иаыи активного ила происходит полнее и интенсивнее в присутствии пороикообразного или гранулированного активного угля [30,71,75, 90-93]. [c.22]

Для очистки сточных вод от растворенных примесей применяют обратный осмос (гиперфильтрацию), ультрафильтрацию, электродиализ, ионообмен (см. с. 28), адсорбцию, экстракцию. Эти физикохимические методы особо целесообразны в качестве завершающей стадии очистки сточных вод перед их выпуском в водоемы или перед повторным использованием в ироизводстве, в системах водооборота. Методами гииер- и ультрафильтрации, ионообмеиа, адсорбции достигается глубокая очистка (доочистка) оборотной воды, ее опреснение, корректировка состава, вплоть до полного извлечения примесей. Метод адсорбции позволяет практически полностью удалять органические примеси, в том числе биологически жесткие соединения, не разрушаемые биологическим окислением. [c.246]

В основном при очистке сточных вод с применением активного ила используют две системы аэрации пневматическую и механическую. При пневматической системе воздух нагнетается в аэротенк под давлением, а в качестве распределительного устройства для воздуха применяют фильтросные пластины, трубы и др. При механической системе аэрадии в качестве источника кислорода используется непосредственно наружный воздух, вовлекаемый в аэротенк при вращении в нем жидкости мешалкой - аэратором. Выбор системы аэрации и типа аэратора зависит от объема и состава сточной воды, а также кинетики реакций биологического окисления органических примесей. При изучении проиессов биологического окисления сложным биоценозом ила установлено, что скорость реакиии - кисления органических вешестЕ обратно пропорциональна концентрации субстрата, т.е. снижается по мере окисления органических примесей и увеличения времени удерживания ила в аэротенке. [c.85]

Биологическое окисление органических примесей сточных вод производства химических волокон осуществляется в прудах, биофильтрах или чаше в аэротенках с активным илом. В этих сооружениях промышленные стоки могут очишаться как самостоятельно, так и в смеси с бытовыми стоками тгри условии, что максимальная величина БПК стоков, поступающих в аэротенки, не должна превышать 500-600 мг/л. [c.137]

Сбрасываемые нефтеперерабатывающими предприятиями органические вещества под действием микроорганизмов окисляются до диоксида углерода и воды. Проявляется способность самоочищения водоема. При этом расходуется кислород, содержащийся в воде водоема и поступающий туда из атмосферы. Количество кислорода в мг О2 на 1 л (мг/л), которое поглощают в процессе окисления органические вещества за определенный промежуток времени, называется биологической потребностью в кислороде—ВПК. Различают БПК5 (пятидневный) БПК20 (двадцатидневный), БПКполн (полный, когда вещество окисляется полностью). Сточные воды НПЗ до очистки имеют БПКполн 250—450 мг/л, в то время как по санитарным нормам этот показатель в воде водоема должен составлять 3—6 мг/л в зависимости от его категории. При сбросе неочищенных сточных вод концентрация имеющегося в водоеме кислорода может резко снизиться (либо он израсходуется полностью), что вызывает гибель планктона, бентоса, рыб и других организмов, потребляющих растворенный в воде кислород. [c.314]

Обобщая вышеизложенные сведения о трансформащ1и буровых реагентов, нефтешламов, нефти и нефтепродуктов в почве и воде, следует еще раз подчеркнуть, что это сложный процесс, на который оказывают влияние особенности гранулометрического состава почв, содержание органического вещества и обменных катионов, а также химический состав нефти и ее свойства. Большое значение также имеет характер их распространения в среде, включая процессы испарения и конденсации, диффузии, адсорбции и десорбции, биодеградации под воздействием микроорганизмов и различные реакции абиотического расщепления. При этом важно также учитывать физико-химические характеристики растворимость углеводородов, точку кипения, давление паров и др., а также условия, при когорых протекает биологическое окисление загрязнителей, адсорбированных частичками почвы, роль органических и неорганических почвенных коллоидов и т. д. Необходимо принимать во внимание и характер миграционных процессов, которые, с одной стороны, приводят к широкому распространению загрязнения за пределы исходного района за счет горизонтальной миграции низко- и среднемолекулярных углеводородов, а с другой - приводят к концентрации в зоне загрязнения высокомолекулярных компонентов нефти и буровых реагентов в верхних слоях почвы. [c.190]

СМС очень медленно разлагаются, вредные результаты их воздействия на природу и живые организмы непредсказуемы. Перевод ПАВ в пену, адсобция активным углем, использованием ионообменных смол, нейтрализация катионактивными веществами и др. недостаточно эффективны и очень дороги. Поэтому предпочтительна очистка сточных вод от ПАВ в отстойниках и в естественных условиях (в водоемах) путем биологического окисления под действием гетеротрофных бактерий, которые входят в состав активного ила. Процесс идет до превращения органических веществ в углекислый газ и воду. При биохимической очистке окисление ведется в присутствии ферментов. Микробиологический метод основан на использовании высокоактивных культур микроорганизмов. Получены штаммы бактерий, разрушающих алкилсульфаты, алкилсульфонаты, алкилбензолсульфо-наты и др. [c.605]

В наших условиях процесс биоокисления отрабатывался в условиях классических аэробных методов культивирования микроорганизмов с внесением в качестве химического окислителя перекиси водорода. Этот агент, как уже отмечалось, используется в ряде технологий химического окисления органических токсикантов и для предобработки стойких к биологическому окислению веществ. Первоначально предполага1ЮСь выяснить, возможно ли достижение таких условий среды культивирования, при которых будет существенным протекание химических процессов окисления фенола, его интермедиатов или каких-либо внеклеточных продуктов перекисью водорода на фоне протекания биологического окисления, и будут ли выдерживать консорциумы фенолдеструкторов достаточно жесткие условия, в данном случае достаточно высокие концентрации перекиси водорода в активной фазе биоокисления. [c.231]