Рост и удаление биомассы

Рост и удаление биомассы [c.231]

Действие биофильтров основано на способности бактерий прикрепляться к твердой среде и развиваться на ней. Чтобы протекающие на биофильтрах процессы были эффективными, желательно наличие устойчивого равновесия между ростом и удалением биомассы. Несмотря на всю важность этих процессов, известно о них слишком мало и приходится опираться лишь на чисто эмпирические данные. [c.231]

Существует много типов непрерывного культивирования некоторые из них подробно описаны в работах [2, 4]. В последующем обсуждении мы ограничимся двумя основными типами непрерывного культивирования 1) хемостатом , в котором состояние равновесия достигается путем регулирования поступления лимитирующих рост субстратов, и 2) турбидостатом , в котором состояние равновесия достигается путем удаления биомассы и замещения ее свежей средой со скоростью, соответствующей росту культуры. В табл. 10.3 сравниваются различные стационарные параметры турбидостата и хемостата. Хемостат в отличие от турбидостата позволяет с высокой точностью регулировать условия лимитирования роста (субстратное лимитирование), тогда как турбидостат предпочтителен для изучения микроорганизмов в условиях роста, близких к максимальной удельной скорости. [c.397]

Параметром возраста ила очень легко оперировать, поскольку его легко рассчитать для конкретного реактора, если принять, что возраст всех компонентов ила одинаков. Следовательно, его можно рассчитать в любых произвольных единицах, например ВВ, БВБ, ХПК и т. д., в результате чего нет необходимости определять концентрацию нитрифицирующей биомассы Хв,л в реакторе. Возраст ила, который следует рассчитывать, —это возраст аэробного ила, поскольку при написании уравнения баланса (6.1) предполагалось, что удаление субстрата, рост и распад происходят только в аэротенке (с объемом Уг). На рис. 6.2 показан возраст аэробного ила, необходимый для поддержания нитрификации при нормальных операционных условиях в системе с активным илом. [c.250]

Общим итогом процессов роста биомассы (удаление от равновесия), а также изменения состава окружающей среды (приближение к состоянию равновесия), происходящих в замкнутой системе, будет увеличение энтропии и ее диспропорционирование. Последнее означает, что в системе популяция — среда существует разность энтропии между средой и неравновесным организмом, взаимодействие между которыми увеличивает общую энтропию [129]. [c.98]

Основными преимуществами выращивания микроорганизмов на метиловом спирте являются высокая чистота субстрата, его легкая растворимость в воде, хорошая смешиваемость (т. е. затраты энергии на перемешивание невелики), высокие оптимальные температуры в ферментаторе, легкость удаления остаточных количеств субстрата, высокая скорость роста микроорганизмов и высокое содержание белка в биомассе. [c.310]

Сбор макрофитов. Трудности, связанные со сбором водорос--лей, делают сбор макрофитов наиболее экономичным методом удаления биомассы. Несмотря на то что скорость роста макрофитов значительно меньше, чем водорослей (см. рис. 3.16), их намного легче собирать вследствие их большего размера и на--личия корневой системы. Лучшие результаты достигнуты там, где соотношение биомассы и об ъема озера велико такие условия юбычно встречаются в мелководных эвтрофных озерах. Высокая плотность биомассы позволяет применять механический сбор при малых финансовых затратах, что повышает эффективность сбора. [c.88]

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]

Практически на всех заводах удаление вредных примесей из стоков производится биологической очисткой. Перед биологической очисткой стоки отстаиваются, нейтрализуются, смешиваются с фекальными стоками, при необходимости в них добавляются фосфаты, калийные и азотные удобрения для обеспечения жизнедеятельности необходимых бактерий. На биологической очистке сточных вод происходит аэробна минерализация органических и части неорганических соединений в присутствии кислорода с помощью аэробных микроорганизмов (бактерий). В результате жизнедеятельносги бактерий органические вещества распадаются на СО2 и Н2О, нитраты и нитриты. В результате поглощения органики происходит рост количества бактерий, образуется биомасса. [c.165]

Если известен коэффициент прироста биомассы, то можно написать уравнение роста микробов в аэробных условиях, причем соотношение между количеством полученной биомассы (состава 5H7N02) и количеством удаленного субстрата (состава l8H 909N) и дает У абл. [c.103]

Сточная вода распределяется по фильтру, скапывает по щебенке вниз, собирается там и выводится. Снизу через фильтр подается постоянный поток воздуха, что обеспечивает эффективную вентиляцию. При разработке этой конструкции считалось необходимым осуществлять принудительную вентиляцию реактора, однако, как позднее выяснилось, разность температур загрузки фильтра, сточной воды и окружающего воздуха достаточна для того, чтобы обеспечить смену воздуха и реаэрацию воды в процессе ее стекания. Капельный фильтр обеспечивает эффективную адгезию микроорганизмов, достаточный контакт между водой и биопленкой и хорошую реаэрацию воды. Наиболее серьезный недостаток капельного фильтра —это сложность контроля за ростом биопленки. Именно поэтому при проектировании и эксплуатации биофильтров должны строго соблюдаться определенные требования. В реакторах старых конструкций (с очень низкой нагрузкой) контроль осуществляется биологически. Биопленка развивается без какого-либо торможения, что приводит к локальной кольматации. Кольматация препятствует прониканию кислорода к биомассе, в результате чего биомасса загнивает и разлагается, так что проток воды опять становится возможным. Высшие организмы, такие как черви и личинки, также способствуют деградации биомассы и удалению ее с биопленки. В итоге реактор может стать инкубатором для насекомых, особенно фильтровых мошек, что является достаточно неприятным обстоятельством. По этой причине капельные фильтры с низкой нагрузкой используются не слишком широко. Следует еще доба- [c.216]

Удаление органического вещества из стока сопровождается постоянным ростом бактерий и, следовательно, увеличением толщины биопленки. Если последний процесс не сбалансирован соответствующим сбросом биомассы, то это неминуемо приведет к кольматации фильтра. Ниже описаны важные условия, приводящие к сбросу биомассы и тем самым к (намеренному или самопроизвольному) регулированию толщины биопленки. [c.232]

Было установлено, что биологическое самоочищение продуцирует биомассу, количество которой достигает 30% и более загрязнения, удаленного из воды. Эксперимент позволил также оценить ограничение скоростей удаления, обусловленное абсолютной концентрацией загрязняющих соединений. Рис. 36 в обобщенном виде представляет специфические скорости самоочищения различных концентраций сахарозы эпибентической биомассой в воде при различных соотношениях гетеро- и фототрофных микрофитов. На основании этих данных становится очевидным, что фототрофные микрофиты малоактивны в отношении изученных органических соединений. С этим связано снижение скорости самоочищения в реке при увеличении численности фототрофов. Независимо от этого фактора проявляется воздействие абсолютной концентрации отдельных загрязняющих соединений. При концентрациях ниже определенного уровня наступает замедление самоочищения в соответствии с известной зависимостью между скоростью роста и концентрацией лимитирующих веществ, поскольку в реках обычно присутствуют довольно низкие абсолютные концентрации отдельных соединений (даже при условии массивного загрязнения) максимальная скорость роста организмов, ответственных за самоочищение, возможно, никогда не наблюдается в природе. [c.128]

Хотя в случае твердых частиц носителя использование пористых частиц подразумевает способность организма колонизировать частицу, содержание биомассы легко регулируется и в реакторах с барботажем, содержащих такие частицы. Пока клетки находятся в порах, избыточная биомасса, накапливающаяся благодаря клеточному росту снаружи частицы, легко удаляется при трении частиц друг о друга и о стенки реактора. В случае гифомицетов требуется значительное усилие для удаления избыточной биомассы, в этом случае для создания необходимого трения используется промывание насадки сильной струей жидкости. Для тех условий, при которых частицы не заполняются биомассой, содержание последней может быть функцией концентрации субстрата в реакторе и регулируется скоростью диффузии в частицу и из нее [369]. В ЧНБ из полиуретана содержание биомассы также зависит от размера пор [343], но эта зависимость высоко видоспецифична, поэтому отсутствуют общие правила подбора размера пор. [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология