Аэробное окисление органических веществ

При объединении уравнений (3.8) и (3.9) получаем общий энергетический выход реакции аэробного окисления органического вещества [c.100]

На всех станциях, предназначенных для удаления фосфора, обычно предусматриваются биологическое удаление фосфора и аэробное окисление органического вещества. Объясняется это тем, что для функционирования процесса микроорганизмы должны находиться поочередно то в аэробных, то в анаэробных условиях. [c.337]

БПК — это количество кислорода, потребляемого смешанной популяцией микроорганизмов при аэробном окислении органических веществ в пробе сточной воды при температуре 20°С. Отмеренные количества сточной воды, разбавленные специально приготовленной разбавляющей водой, помещают в склянки для определения БПК емкостью 300 мл (рис. 3.10). Разбавляющая вода, содержащая фосфатный буферный раствор (рН = 7,2), сульфат магния, хлорид кальция и хлорид железа, насыщается растворенным кислородом. Если в пробе сточной воды не содержатся в достаточном количестве микроорганизмы, то для окисления находящихся в сточной воде органических веществ вводится бактериальная затравка. Биохимические реакции, которые при этом происходят, описываются уравнением [c.74]

Существует и более короткий путь аэробного окисления органических веществ без участия цитохромной системы. В этом случае водород окисляемого субстрата сразу акцептируется особыми флавиновыми ферментами и переносится прямо на кислород с образованием перекиси водорода. В литературе часто упоминается еще один специфический дыхательный переносчик липоидной структуры, обнаруженный в тканях животных и растений, а также в микроорганизмах, активная часть которого име- [c.364]

Процессы окисления и фосфорилирования можно экспериментальным путем разобщить. Отравление изолированных из организма тканей или отравление всего организма животного динитрофенолом, азидом натрия, а также введение в органи.зм больших доз тироксина и некоторых других веществ приводит к тому, что аэробное окисление органических веществ в них происходит в полном объеме, а иногда даже повышается, в то время как процессы фосфорилирования подавляются. В этих случаях при окислении органических веществ, например углеводов, при использовании одного грамм-моля кислорода образуется не три макроэргических связи, а значительно меньше. Основная масса освобождающейся при окислении энергии рассеивается в виде тепловой энергии и, следовательно, ускользает от рационального использования тканями организма. [c.253]

В первую очередь уменьшается концентрация растворенного кислорода в результате аэробного окисления органических веществ, присутствующих в стоках, после исчерпания растворенного кислорода начинается денитрификация, содержание нитратов падает. После восстановления нитратов и нитритов при уменьшении редокс-потенциала до О мВ и ниже начинается сульфатредукция, в коллекторе появляется сероводород. Моменты исчерпания кислорода в среде и появления сероводорода могут быть разобщены во времени, поскольку сульфатредукция не начинается до тех пор, пока в воде присутствуют нитраты. [c.453]

Важным показателем качества воды является количество растворенного в ней кислорода. Кислород необходим для жизни обитателей водоемов. За счет деятельности аэробных бактерий кислород используется для окисления органических веществ останков животных и растительных организмов с образованием СО2, Н2О, а также небольших количеств NOr, SO4", РО4 , которые усваиваются растениями. Тем самым осуществляется самоочищение водоема. При избытке органических веществ растворенного кислорода оказывается уже недостаточно для существования аэробных бактерий. В этих условиях процесс разложения органических веществ выполняют анаэробные бактерии с образованием СН4, NH i, HaS, Н3Р. Вода приобретает гнилостный запах, гибнет рыба и другие обитатели водоемов. [c.219]

Важным показателем качества воды является количество растворенного в ней кислорода. Кислород необходим для жизни обитателей водоемов. За счет деятельности аэробных бактерий кислород используется для окисления органических веществ останков животных и [c.721]

Аэробная минерализация (или стабилизация) осуществляется в обычных аэротенках с пневматической или механической аэрацией или в аэротенках, совмещенных с отстойниками. Для аэрации в минерализаторе рекомендуется использовать механический поверхностный аэратор дискового типа с вертикальной осью вращения. Потребное для окисления органических веществ количество кислорода В (в кг) рассчитывается по формуле В=п-0,ЗС/(г ), где п — количество кислорода, расходуемого на окисление 1 кг смеси активного ила и осадков, кг (обычно 2,3 кг/кг) 0,3—доля окисляемого осадка С—количество смеси осадков и ила, кг г —коэффициент, учитывающий качество очищаемой сточной воды (обычно 0,7) й — дефицит кислорода (принимается равным 0,8). Расчет минерализатора следует вести в соответствии со СНиП И—32—74, глава 7, пункты 7.191—7.192. В расчете минерализатора следует принимать [c.234]

Аэробная стабилизация — это процесс окисления органического вещества микроорганизмами — аэробами — в присутствии кислорода воздуха. Для проведения данного процесса обрабатываемые осадки в течение нескольких суток аэрируют воздухом. В отличие от анаэробного сбраживания аэробная стабилизация осадков протекает в одну стадию [c.277]

Каким же образом микроорганизмы выработали такой энергетически невыгодный процесс. Почему дрожжам, например, выгодно для получения энергии расходовать большое количество питательных веществ. Прежде всего потому, что кислород, необходимый для окисления органических веществ при аэробном дыхании, не так широко распространен в природе. Его нет на дне водоемов со стоячими водами, где имеется наибольшее количество органических веществ. В таких условиях могут жить [c.531]

В настоящее время биологическое окисление определяется как совокупность реакций окисления органических веществ (субстратов), выполняющих функцию энергетического обеспечения потребностей организма. Окисление субстратов в биохимических системах сопровождается отщеплением электронов от субстратов (донор электронов), которые при участии промежуточных переносчиков передаются на кислород — конечный (терминальный) акцептор электронов у аэробных организмов. Транспорт высокоэнергетических электронов восстановленных субстратов происходит в сложной системе, состоящей из окислительно-восстановительных ферментов и коферментов, локализованных во внутренней мембране митохондрии. [c.192]

Биохимическим потреблением кислорода (БПК) называется количество кислорода в миллиграммах, требующееся для окисления органических веществ в 1 л сточной воды в результате аэробных биологических процессов. Для определения БПК сточную жидкость разбавляют чистой водой и помещают в закрытую склянку. Микроорганизмы, находящиеся в сточной [c.123]

Методом биохимического потребления кислорода определяют количество растворенного кислорода (в миллиграммах на 1 л воды), которое требуется для окисления органического вещества аэробными бактериями. [c.80]

Быстрая инфильтрация осуществляется путем распределения или затопления сточными водами тех земельных участков, где скорость перколяции (просачивания) может составлять несколько метров в неделю. Назначение большей части инфильтрационных участков, расположенных на юго-западе США и в штате Калифорния, пополнение запасов грунтовых вод. Обычно обработанная сточная вода вводится в ряд прудов на 10—14 сут, а затем следует цикл сушки, длящийся 10—20 сут в зависимости от времени года. Скорость инфильтрации в период нахождения сточных вод в прудах колеблется от 0,3 до 1,2 м/сут (в расчете на год максимальная скорость составляет около 100 м/год). Цикл сушки необходим для окисления органических веществ и восстановления проницаемости грунта, так как аэробные условия, возникающие в период затопления участка, могут привести к закрытию пор грунта. Дно прудов покрыто травой или представляет собой голый грунт. Травяной покров предпочтительнее, так как он предотвращает засорение пор грунта и поддерживает высокую скорость инфильтрации. Периодическое неглубокое затопление может выдерживать, например, бермудская трава. Идеальные условия создаются при небольшом слое супеси, стимулирующей рост травяного покрова, под которым располагаются слои гравия и песка (с небольшим содержанием или полным отсутствием пылевидных частиц), и при глубине грунтовых вод 3—6 м. Травянистое дно и поверхностные слои грунтов вносят существенный вклад в общую восстановительную способность грунтовой системы, тогда как более глубоко залегающие слои крупнозернистого песка и гравия оказывают на нее незначительное влияние. Имеющиеся данные относительно зависимости степени очистки воды от глубины фильтрации весьма ограниченны. Считается, что плохие грунты при высоких гидравлических нагрузках удаляют очень небольшие количества растворенных веществ. Хотя анализы грунтовых вод, расположенных под инфильтрационными прудами, показали уменьшение концентраций таких подвижных ионов, как хлориды и нитраты, это является скорее результатом разбавления перколированной воды свежими грунтовыми водами, чем задерживающей способности грунтового фильтра [c.392]

Общее количество содержащихся в воде органических веществ определяется ее окисляемостью, т. е количеством кислорода, расходуемым при окислении перманганатом калия (метод Кубеля). При этом характеризуется вся сумма органических веществ как легко, так и трудно разлагающихся. Количество биологически окисляющихся веществ характеризуется биохимической потребностью в кислороде — БПК. ВПК выражает количество кислорода мг/л, потребное для окисления органических веществ воды аэробными микроорганизмами. [c.172]

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]

Работа аэротенков основана на использовании тех же процессов биохимического окисления органических веществ сточных вод, какие происходят в биофильтрах. Здесь также основную роль играют аэробные микроорганизмы, колонии которых образуют так называемый активный ил. [c.412]

При соответствующих условиях (наличие кислорода, температура выше 4° С и др.) под действием аэробных микроорганизмов (нитрифицирующих бактерий) происходит окисление азота аммонийных солей, в результате чего образуются сначала соли азотистой кислоты, или нитриты, а при дальнейшем окислении — соли азотной кислоты, или нитраты, т. е- происходит процесс нитрификации. Этот биохимический процесс был открыт в 70-х годах XIX в. Но только в конце XIX в. русскому микробиологу С. Н. Виноградскому удалось выделить чистую культуру нитрифицирующих бактерий. Одна группа этих бактерий окисляет аммиак в азотистую кислоту (нитритные бактерии), вторая — азотистую кислоту в азотную (нитратные бактерии). Нитрификация имеет большое значение в очистке сточных вод, так как этим путем накапливается запас кислорода, который может быть использован для окисления органических безазотистых веществ, когда полностью уже израсходован для этого процесса весь свободный (растворенный) кислород. Связанный кислород отщепляется от нитритов и нитратов под действием микроорганизмов (денитрифицирующих бактерий) и вторично расходуется для окисления органического вещества. Процесс этот называется денитрификацией. Он сопровождается выделением в атмосферу свободного азота в форме газа. [c.174]

Для очистки сточных вод, которая наиболее успешно проходит в аэробных условиях, как это видно из предыдущего, необходимо наличие кислорода для окисления органического вещества, входящего в состав загрязнений сточных вод. Израсходованный на это кислород пополняется главным образом за счет растворения его из атмосферного воздуха. Таким образом, в канализационных очистных сооружениях, которые служат для минерализации органических загрязнений, входящих в состав [c.174]

Аэробное сбраживание (окисление органических веществ) избыточного активного ила происходит в течение нескольких суток. Сброженный осадок периодически удаляется на иловые площадки для подсушки. Очищенная сточная вода отводится в водоем. В зависимости от пропускной способности установки станция компонуется из 3—4 параллельно работающих секций по 100(200) м сутки каждая. [c.468]

Кислоты образуют безвредные минеральные соли, и сточная вода может быть сброшена в водоемы. Таким образом, целью биологических методов очистки сточных вод является создание благоприятных условий для размножения полезных в данном случае бактерий. Эти условия могут быть созданы при доступе или без доступа кислорода воздуха. В первом случае будут развиваться так называемые аэробные бактерии и в процессе окисления органические вещества будут превращаться в минеральные. Во втором случае развиваются анаэробные бактерии, которые в процессе гниения будут разрушать органические вещества с образованием аммиака и газообразных углеводородов. [c.42]

Биологическое разложение органических веществ может происходить и в анаэробных условиях, т. е. при отсутствии кислорода воздуха, в этом случае наступает процесс гниения или брожения. В другом случае — при наличии кислорода — разложение происходит в аэробных условиях. Этот процесс можно рассматривать как окисление органических веществ. Часто оба процесса разложения протекают одновременно. [c.29]

Поскольку даже полное определение микробной биомассы не всегда отражает биохимическую активность отдельной популяции, целесообразной становится прямая оценка этой активности. В аэробном метаболизме окисление органического вещества определяется прямым потреблением кислорода в закрытой системе. Оценка кислорода как конечного акцептора электронов имеет определенные преимущества перед аналитическими методами определения промежуточных продуктов. [c.242]

Необходимо проводить различие между понятием биохимическое потребление кислорода (БПК) и определением БПК. Сам подход к определению загрязняющего потенциала сточных вод, содержащих доступный источник органического углерода для аэробных органо-трофных микроорганизмов, путем учета количества утилизированного кислорода в процессе роста организмов представляется вполне обоснованным. Одной из основных целей очистки сточных вод перед их выпуском в водоем является именно предупреждение расхода растворенного кислорода в принимающей сточные воды реке на окисление органических веществ сточных вод. [c.251]

Биохимический процесс аэробного окисления органических веществ идет в две фазы. В первой фазе окнсляю-тся углерод С и водород Н, давая углекислоту СО2 и воду Н2О. В течение [c.129]

Другим подходом к изучению обмена веществ является метод использования изолированных из организма органов, так называемых переживающих органов. Изолированные из организма органы сохраняют в течение некоторого времени свою жизненную активность, а также способность использовать питательные вещества, пропускаемые через кровеносные сосуды, их пронизывающие. В опытах над переживающими органами удается выяснить интенсивность превращения в них тех или иных веществ. Так, например, опыты, поставленные на переживающей печени, позволили выяснить, что источниками образования в ней гликогена является не только глюкоза, но и такие вещества, как молочная, пировииоградная кислоты, глицерин и другие. Следует, однако, отметить существенный недостаток, с которым встречаются при работе с изолированными органами. Он заключается в том, что изолированный орган теряет связь с иными органами, на него перестает распространяться регулирующее воздействие центральной нервной системы, действие гормонов. Вполне понятно поэтому, что химические превращения, свойственные органам в организме, in situ, могут несколько отличаться от превращений, совершающихся в них вне организма, фактически при их медленном отмирании. Имеется еще один недостаток в работе с переживающими органами. Он заключается в трудности снабжения их вне организма кислородом. Последний недостаток устраняется нри работе с тонкими срезами, получаемыми из органов. Варбург ввел в практику изучения обмена веществ применение тонких срезов тканей, которые удобны при изучении аэробного окисления органических веществ и возникающих при этом продуктов. [c.227]

Как же происходят процессы аэробного окисления Обычно аэробное окисление органических веществ начинается с воздействия на них анаэробных дегидраз, коферментами которы.х, как мы уже знаем, служат ди- и трифосфоииридиниуклеотиды. Новым моментом, характерным для аэробного окисления, является участие в нем, кроме анаэробных дегидраз, еще и флавиновых ферментов, цитохромов и цитохромоксидазы. В этом случае путь странствования водорода (электронов и протонов) к конечному акцептору (здесь к кис. юроду) становится более длинным. [c.247]

Наряду с фосфорилированием, на субстратном уровне различают фосфорилирование аденозиндифосфорной кислоты, сопряженгюе с аэробным окислением органических веществ, точнее, с процессом перенесения водо рода (электронов) от подвергаюы],ихся окислению молеку./ органических веществ на кислород с образованием воды. Нроцесс аэробного окислитель ного фосфорилирования, играющий особенно важную роль в энергетических явлениях, происходящих в клетке, был открыт В. А. Велицером и изучен рядом иных исследователе . [c.252]

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]

Установки рассчитаны на полное окисление органических веществ и аэробную стабилизацию избьггочного активного ила. Были разработаны установки производительностью 12-700 м сут. Схема установки КУ-12 приведена на рисунке 63. [c.158]

В аэротенках, как и в биофильтрах, происходят процессы биохимического окисления органических веществ сточных вод. Основную роль здесь играют аэробные микроорганизмы, колонии которых составляют активный ил. Аэротенк (ру1с. 38) — это резервуар, в котором медленно двигается смесь активного ила и [c.103]

Отклонения действительной концентрации кислорода от равновесной вызываются физическими влияниями, например резким изменением барометрического давления, изменением температуры воды, аэрацией воды в плотинах и т. п. физико-димическими влияниями, например поглощением кислорода при электрохимической коррозии металлов и потреблением его на химическое окисление веществ, содержащихся в воде или соприкасающихся с ней биохимическими влияниями, которые в естественных условиях преобладают, как, например, потреблением кислорода при аэробном разложении органических веществ или, наоборот, выделением кислорода при поглощении СОа организмами. [c.80]

Еюхимическим потреблением кислорода называется количество кислорода, требуемое для окисления органических веществ в результате происходящих в воде аэробных биохимических процессов. Биохимическая потребность в кислороде не включает расхода кислорода на нитрификацию. Шределяют или полное биохимическое потребление кислорода для чего процесс надо вести в течение 15-20 суток или пятисуточное потребление кислорода (БПК ), которое, естественно, на является полным. [c.276]

Но БПКб не определяет в полной мере количество содержащихся в воде органических веществ, способных потреблять кислород, и если продолжить процесс биохимического окисления в аэробных условиях, то произойдет более глубокое разложение органических веществ до минеральных составных частей. Био-химическое потребление кислорода, необходимое для завершения этой так называемой углеродистой фазы окисления органических веществ и фазы аммонификации, составляет полное биохимическое потребление кислорода и обозначается БПКполн (для бытовых сточных вод чаще всего соответствует БПК20). [c.140]

Под биохимическим потреблением кислорода понимается количество кислорода (в миллиграммах), необходимое для окисления органических веществ, находящихся в 1 л сточной воды, при биологических процессах в аэробных-условиях. В значение БПК не входит расход кислорода на нитрификацию, протекающую под действием разных бактерий. Биохимическое окисление различных органических веществ происходит с рааной скоростью. К легкоокисляемым, биоло- [c.141]

Процессы минерализации заметно усиливаются, если в водоеме присутствуют макрофиты. На стеблях и листьях водных растений обильно развиваются организмы перифитона, принимающего участие в окислении органических веществ. В зарослях макрофитов бентос, как правило, более богат разнообразными организмами-минера-лИзаторами. Макрофиты стимулируют-процессы аэробного биохимического разложения органических веществ, выделяя в воду значительные количества кислорода. Кроме того, установлено, что в присутствии макрофитов интенсифицируется деятельность многих бактерий, в частности нефтеокисляющих. Объясняется это явление выделением макрофитами в среду метаболитов, стимулирующих обменные процессы у бактерий. [c.190]

Своим названием вся эта группа организмов обязана самым заметным ее представителям-шляпочным грибам (греч. mykes, лат. fungus). Грибы относятся к эукариотам. С растениями их сближает ряд общих признаков наличие клеточной стенки и вакуолей, заполненных клеточным соком хорошо видимое под микроскопом движение протоплазмы неспособность к активному перемещению. У грибов, однако, нет фотосинтетических пигментов это С-гетеротрофы (точнее, хемоорганогетеро--трофы). Грибы растут в аэробных условиях и получают энергию путем окисления органических веществ. По сравнению с растениями, имеющими стебель, корни и листья, грибы слабо дифференцированы морфологически, и у них почти нет разделения функций между разными частями организма. [c.155]

Для очистки сточицх вод, которая наиболее успешно проходит в аэробных условиях, как это видно из предыдущего, необходимо наличие кислорода для окисления органического вещества, входящего в состав загрязнений сточных воД. Израсходованный на это кислород пополняется вновь главным образрм за счет растворения его из атмосферного воздуха. Таким образом, в канализационных очистных сооружениях, которые служат для минерализации органических загрязнений, входящих в состав сточных вод, одновременно протекают два процесса потребление кислорода и растворение его. Установлено, что минерализация органического вещества, происходящая в результате его окисления при содействии микроорганизмов-минерализаторов или так называемого биохимического окисления, совершается в две фазы в первую фазу окисляются углеродсодержащие вещества, дающие в результате углекислоту и воду,, во вторую фазу окисляются азотсодержащие вещества сначала до нитритов, а затем до нитратов. [c.217]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология