Разложение органических веществ в анаэробных условиях

При разложении органических веществ в условиях высоких значений ОВ-потенциала в почве образуются преимущественно сульфаты, а при его низких значениях, т. е. в анаэробных условиях,— сульфиды. [c.261]

Анаэробное сбраживание — это процесс разложения органических веществ до конечных продуктов, в основном метана и углекислого газа, в результате жизнедеятельности сложного комплекса микроорганизмов в анаэробных условиях. При проведении этого процесса в оптимальных условиях указанные газы образуются в количестве 90—95 % от биологически распавшегося органического вещества. Остальные 5—10 % расходуется на воспроизводство бактериальных клеток. Рассматриваемый процесс применяют для обработки сырых осадков из первичных отстойников, избыточного активного ила или для их смеси. [c.272]

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]

Биологические способы применяют для очистки, главным образом, фекальных вод, т. е. сточных вод населенных пунктов. Эти методы заключаются в разрушении органических загрязнений под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов. Так, например, некоторые бактерии перерабатывают получающийся в результате разложения органических веществ сероводород в серную кислоту, а аммиак и органический азот — в азотистую и далее в азотную кислоту. Эти кислоты образуют безвредные минеральные соли, после чего сточная вода может быть спущена в реку. Таким образом, задачей биологических методов очистки сточных вод является создание благоприятных условий для размножения полезных в данном случае бактерий. Эти условия могут быть созданы как с доступом, так и без доступа кислорода воздуха. В первом случае будут развиваться так называемые аэробные бактерии, и в процессе окисления органические вещества будут переходить в минеральные, а во втором случае будут развиваться анаэробные бактерии, которые в процессе гниения будут разрушать органические вещества, причем образуются аммиак и газообразные углеводороды. [c.29]

При стандартных условиях СН4 - бесцветный газ без запаха и вкуса. Метан в больших количествах содержится в природе в пустотах земной коры, в виде раствора в нефти, выделяется как продукт разложения органических веществ анаэробными бактериями в отсутствие кислорода (болотный газ). Несмотря на малое содержание в атмосфере (7 10 % объемн.), метан относится к газам, регулирующим ее парниковый эффект . Метан добывают десятками миллионов кубометров как сырье для органического синтеза и как топливо. [c.305]

Разложение органических веществ в анаэробных условиях [c.270]

В отстойниках и в водоприемных колодцах протекают микробиологические процессы, связанные с разложением органического вещества в анаэробных условиях. [c.299]

Оксид углерода (II) и метан. Помимо углекислого газа в атмосфере в небольших количествах присутствует оксид углерода (II) СО и метан СП4, которые образуются в естественных условиях при неполном анаэробном разложении органических веществ и в атмосфере окисляются до СО, [c.31]

Простейший алкан — метан — известен с давних пор как основной компонент болотного газа, который образуется при бактериальном разложении органических веществ в анаэробных условиях. Метан присутствует также в угольных пластах. Освобождаясь в процессе добычи угля, метан может скапливаться в количествах, достаточных для образования взрывчатой смеси с воздухом ( рудничный газ ). Атомы водорода в метане СН4 расположены вокруг атома углерода в вершинах правильного тетраэдра. Последовательным замещением атомов водорода в метане на метильные группы можно образовать алканы. Таким образом, все алканы построены на основе скелета, в котором валентные углы близки [c.56]

Разложение органических веществ в процессе биологической очистки может происходить в аэробных и анаэробных условиях. Аэробные процессы обычно используются для окисления загрязнений, остающихся в сточной воде после отстаивания, а именно растворенных, коллоидных и тонкодиспергированных органических примесей, не выделившихся при отстаивании. Окисление осуществляется аэробными микроорганизмами в естественных (биологические пруды, поля орошения и поля фильтрации) условиях и на искусственных очистных сооружениях (аэротенки, био- и аэрофильтры). В аэротенках, окислительных прудах воспроизводятся процессы самоочищения, протекающие в водоемах. В биофильтрах, аэрофильтрах, на полях орошения и полях фильтрации воспроизводятся почвенные процессы самоочищения. Эффективность удаления органических веществ определяется технологическими особенностями очистных сооружений и выбором оптимальных условий для жизнедеятельности микроорганизмов. Оптимальная нагрузка по органическим веществам, температура, pH, количество растворенного, кислорода, отсутствие токсичных примесей определяют эти условия. [c.256]

Вопрос о роли биохимического фактора в образовании нефти и газа получил освещение в исследованиях В. А. Соколова (1947, 1948, 1956 гг.), связанных с работами в области газовой съемки. С помощью разработанной для газовой съемки высокочувствительной газоаналитической аппаратуры им было установлено, что бактерии при анаэробном разложении органических веществ образуют только метан. Более тяжелые углеводороды при этом практически отсутствуют, нефть не образуется. Это было установлено как при лабораторных исследованиях при воздействии бактерий на различные органические вещества, так и при изучении состава болотных газов, т. е. газов биохимического, бактериального происхождения, образовавшихся в анаэробных условиях при воздействии бактерий на природный комплекс органических остатков. [c.205]

Образование метана из углекислоты и окиси углерода. В природе, при разложении органического вещества, часто одновременно выделяются углекислота, окись углерода и молекулярный водород. Если это происходит в анаэробных условиях, то создается благоприятная обстановка жизнедеятельности микробов, которые могут образовывать метан из углекислого газа или из окиси углерода. [c.53]

Эти осадки подвергаются обработке в специальных сооружениях—перегнивателях, при этом происходит микробиологическое разложение органического вещества в анаэробных условиях. Целью этого микробиального анаэробного воздействия на осадок является [c.214]

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]

Процесс самоочищения водоема при значительном загрязнении проходит через все зоны сапробности с соответствующей сменой биоценозов. Разложение органических веществ в аэробных условиях осуществляется микроорганизмами, окисляющими сложные органические соединения углерода, азота, серы, фосфора, железа и других элементов в простые неорганические формы. В анаэробных условиях образуются продукты распада, которые могут обладать большей токсичностью, чем исходные например, меркаптаны, органические кислоты, сероводород, метилированные производные ртути и др. Основная роль в самоочищении водоема от органических биологически разлагаемых веществ принадлежит бактериям. Кроме них в этом процессе участвуют водоросли, грибы, простейшие. [c.245]

Для некоторых видов сточных вод, илов и твердых веществ выгодно разделить естественный. процесс брожения на две фазы с тем, чтобы можно было вести его в разных сооружениях и обеспечить оптимальные условия для каждой фазы, что не только ускоряет разложение органических веществ, но и приводит к нх наиболее полному расщеплению. Это происходит потому, что при обычно применяемом метановом брожении поддерживается нейтральная реакция, и содержание летучих кислот не превышает определенного предела (примерно 2000 мг/л). Таким образом, для всего процесса создаются условия, которые не могут быть оптимальными одновременно для обеих фаз. Вследствие этого без разделения невозможно достигнуть одинаково хорошей эффективности очистки в обеих фазах анаэробного процесса разложения. [c.190]

Интенсивнее протекает коррозия стали в морском грунте в присутствии сероводорода, который может образовываться при микробиологическом восстановлении сульфатов или при разложении больших количеств органических веществ в анаэробных условиях. Действительно, результаты испытаний стали в донном иле, содержащем 0,021—0,061 вес. % НйЗ, показали, что скорость коррозии, отнесенная к поверхности коррозион- [c.191]

Распад основных органических компонентов осадка — белка,, жиров, углеводов — происходит с различной интенсивностью, в зависимости от преобладающей формы тех или иных микроорганизмов. Так, например, для септиков характерна обстановка, создающая условия для развития анаэробных гнилостных бактерий первой стадии (фазы) разложения органических веществ. [c.30]

Затем, по мере загрязнения верхних слоев подстилки, ежедневно или через каждые 2—3 дня на эту подушку добавляют небольшие свежие порции подстилочного материала. Животные постепенно уплотняют навоз, равномерно смачивают. Таким образом, создаются условия анаэробного разложения органического вещества, и в результате навоз получается хорошего качества, с очень небольшими потерями аммиака. [c.180]

При недостатке кислорода воздуха — в анаэробных условиях происходят процессы брожения и гниения с разложением органических веществ до метана. [c.475]

За последнее время все чаще и чаще биологическую очистку ведут не в естественных условиях на полях орошения, а в искусственно созданных условиях, благоприятных для развития жизнедеятельности бактерий. Такая биологическая очистка производится либо в замкнутых резервуарах и отстойниках, либо в открытых биологических фильтрах. При биологической очистке сточных вод протекают окислительные (аэробные) процессы медленного сгорания органических веществ. Для переработки нерастворимых примесей (осадков) сточных вод или ила, образующегося при аэробной очистке, используются бескислородные (анаэробные) процессы, сопровождающиеся восстановительными реакциями разложения органических веществ . [c.136]

Местообитание микроорганизмов, окисляющих газообразные углеводороды, несомненно, связано с наличием последних в естественных субстратах. На Земле имеются значительные области, генерирующие углеводородные газы в атмосферу. Это газовые и нефтяные месторождения, а также зоны с повышенной влажностью, где в анаэробных условиях происходит разложение органических веществ и образование метана. [c.125]

Основным результатом этого увеличивающегося плодородия водоема является увеличение в нем биомассы, что на начальной стадии полезно, поскольку озеро становится более продуктивным. В дальнейшем продуктивность становится настолько большой, что вызывает ухудшение качества воды, проявляющееся в нескольких формах. Изобилие биомассы в конечном итоге Приводит к сильному уменьшению концентрации РК, так как при бактериальном разложении органического вещества интенсивно расходуется кислород. В таких условиях анаэробное разложение органического вещества и восстановление соединений железа вызывает порчу воды появляется запах сероводорода. Оба вышеуказанных процесса очень трудно остановить. Скорость истощения [c.18]

СаО/РегОз указывают на условия и среду торфонакопления. Низкие значения связываются с образованием углей в аэробных условиях, с более кислой средой, высокие — с анаэробной обстановкой и менее кислой средой. Для основной массы исследуемых углей характерны низкие значения отношения СаО/РегОз, преимушественно меньше единицы (0,06—0,9), и только в редких случаях оно увеличивается до 1,5—2,5. Это может рассматриваться как показатель довольно кислой среды торфообразования в регионе и аэробных условиях разложения органического вещества. По аналогии с современным торфонакоплением такое соотношение характерно для верховых болот. [c.10]

Превращение соединений серы (аналогично остальным микробиологическим реакциям) находится в зависимости от ОВ-состояния в почве. Так, сульфиды могут окисляться серобактериями, а сульфаты восстанавливаться сульфатредуци-рующими бактериями по следующей схеме SO4 S40 SjOl" II S SH . При разложении органических веществ в условиях высоких значений ОВ-потенциала в почве образуются преимущественно сульфаты, а при низких значениях ОВ-потенциала, т. е. в анаэробных условиях, — сульфиды. [c.315]

Количество необходимых молекул воды для данной реакции при полном разложении органического вещества с образованием газа установлено исследованиями Бузвелл и Бо-руфф. На основании соотношения между углеродом, водородом и кислородом в исходном веществе ив конечных продуктах брожения Бузвелл и Симонс вывели универсальное уравнение, по которому в анаэробных условиях сбраживаются органические вещества, состоящие только из С, Н и О [c.316]

Метантенки. Метантенком называется сооружение, в котором создаются оптимальные условия для анаэробного разложения органического вещества осадка сточных вод. [c.320]

Известно, что анаэробное разложение органического вещества в этих условиях протекает в две стадии. На первой — неметаногенной—происходит сбраживание субстрата. Во время этой стадии белки, углеводы и липиды превращаются главным образом в жирные кислоты. В процессах биодеградации принимают участие различные физиологические группы микроорганизмов целлюлозные, протеолитические и другие. Вторая стадия [c.134]

В природных условиях пурпурные и зеленые серные бактерии обитают в анаэробных и сульфидсодержащих водных местообитаниях - от влажных и заиленных почв до канав, прудов, озер, рек, прибрежных зон, открытого моря. Пурпурные бактерии предпочитают нейтральные и щелочные воды и водоемы застойного типа, грязевые озера, лиманы, мелководье, где сероводород образуется биогенным путем - в результате разложения органических веществ гнилостной микрофлорой и восстановления сульфатов суль-фатвосстанавливающими бактериями. Бактерии с относительно высоким содержанием каротиноидных желто-оранжевых пигментов распространены в глубине водоемов. Каротиноиды обеспечивают возможность использования бактериями лучей сине-зеленого диапазона спектра, проникающих через толщу воды. [c.450]

Анаэробные процессы протекают в замедленном Jгeмпe. Поэтому энергетический эффект, получаемый при микробном разложении органического вещества, весьма невысок. Так, при использовании бактериями в процессе аэробного распада одной молекулы глюкозы выделяется 674 кал, эта же молекула глюкозы, будучи микробиологически разложена в анаэробных условиях, выделит 15—27 кал. Между тем потребность в энергии у микробных клеток одинакова независимо от того, относится ли она к аэробам или анаэробам. Поэтому в анаэробных очистных, сооружениях, где получение необходимой микроорганизмам энергии идет медленно, распад органических веществ происходит значительно дольше, чем при аэробных методах очистки. [c.179]

Круговорот серы (рис. 1.3). В живых клетках сера представлена главным образом сульфгидрильными группами в серусодержащих аминокислотах (цистеин, метионин, гомоцистеин). В сухом веществе организмов доля серы составляет 1%,. При анаэробном разложении органических веществ сульфгидрильные группы отщепляются десулъфуразами образование сероводорода при минерализации в анаэробных условиях называют также десульфурированием. Наибольшие количества встречающегося в природе сероводорода образуются, однако, при диссими-ляционном восстановлении сульфатов, осуществляемом сульфатредуци-рующими бактериями (см. разд. 9.2 и рис. 9.4). [c.16]

Метан образуется при анаэробном разложении органических веществ. Его запасы весьма значительны примерные подсчеты показывают, что 1-1,5% углерода, пЬступающего в результате минерализации органических веществ в виде СО в атмосферу, сначала попадает туда в виде метана и лишь затем превращается под воздействием гидроксильных радикалов (ОН ) в СО, а потом в СОг- К экосистемам, в которых образуется метан, относятся большие площади, занятые тундрой и болотами (отсюда другое название метана-болотный газ) рисовые поля осадки на дне прудов и озер лиманы, марши и эстуарии отстойники очистных сооружений и, наконец, желудки (рубцы) более чем 10 жвачных животных. В анаэробных условиях органические вещества сначала через ряд промежуточных этапов сбраживаются до ацетата, Oj и Нд. Эти продукты метаболизма первичных и вторичных деструкторов используются метанобразующими (метаногенными) бактериями. [c.316]

В воде, поступающей на водопроводные очистные сооружения, содержатся микроорганизмы, для которых водоем является естественной средой обитания (бактерии — сапрофиты и автотрофы, водоросли, простейшие и др.). В ней могут обнаруживаться и патогенные формы. Часть из них, сорбированная частицами грубодис-персных примесей, выделяется из воды в процессе отстаивания. Важным условием улучшения качества воды при этом является присутствие достаточного количества растворенного кислорода. Появление участков с кислородным дефицитом обусловливает раз- витие анаэробных процессов разложения органических веществ, которые сопровождаются образованием соединений с неприятным запахом. Предварительное хлорирование воды перед обработкой способствует снижению численности микроорганизмов. При коагулировании воды микроорганизмы сорбируются растущими хлопьями и переходят в осадок. Но и после фильтрования в воде может оставаться до 10% жизнеспособных бактериальных клеток. Возмож- [c.254]

Осадок, образующийся в первичных остойниках, и избыточный активный ил подвергаются специальной обработке для предотвращения их загнивания, улучшения структуры, уменьшения объема и облегчения их обезвоживания. Обычно эта обработка заключается в частичном биохимическом разложении органических веществ в анаэробных условиях. Этот прием обработки осадка называется сбраживанием. Рассмотрим основные направления биохимического разложения органических веществ в анаэробных условиях. Основу этих процессов составляют различные виды брожения. [c.270]

Образующиеся сульфаты могут в анаэробных условиях при помощи других микробов превращаться опять в сероводород. Процесс этот эндотермичен и поэтому может осуществляться лищь при параллельно происходящем разложении органических веществ. [c.56]

На образование Нг при разложении органических веществ в анаэробных условиях указывали многие авторы (например, [79, 94]), однако без каких-либо дальнейших объяснений. Хох и др. [112] сообщают о выделении водорода вместе с азотом из корневых узелков сои. Они наблюдали более высокую скорость образования водорода в присутствии Ог, т. е. в аэробных условиях. Клауд и др. [46] обнаружили, что на Багамских отмелях бактерии вырабатывают газ, который содержит 63% На, 26% СОг и меньшие количества N2 и О2. Содержание дейтерия при этом в 20 раз меньше, чем в морской воде. Это в 5 раз меньше того, чего следовало ожидать из условий термодинамического обменного равновесия [c.100]

Метантенки — сооружения, предназначенные для стабилизации осадков, отделяемых в процессах очистки сточных вод. Одновременно в зависимости от принятой технологии в той или иной степени обеспечивается обеззараживание осадков. Биохимический процесс стабилизации осуществляется в анаэробных условиях и представляет собой разложение органического вещества осадков в результате жизнедеятельности сложного комплекса микроорганизмов до конечных продугаов, в основном метана и диоксида углерода. [c.423]

Разложение органических веществ осадков может быть осуществлено биохимическим путем как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Первый вариант окисления уже был рассмотрен в гл. УП. Второй вариант — анаэробное биохимическое окисление — широко применяется в нашей стране при обработке осадков городских сточных вод. На станциях малой пропускной способности для этой цели применяются двухъярусные отстойники, осветлители-перегниватели, а на станциях большой пропускной способности — метантенки. При сбраживании осадков эффект обеззараживания по бактериальным загрязнениям может быть очень высоким, особенно в условиях термофильных температур. [c.133]

Источником Н2 служат газы, образуемые первичными анаэробами в кислотогенной (иначе - водородной) фазе анаэробного разложения органических веществ и диффундирующие из анаэробной зоны в аэробную, где оптимальные условия для газотрофов создаются в области хемоклина и оксиклина. Это местообитание обычно коррелирует с микроаэробными условиями. Другим источником Н2 могут служить фототрофные организмы, в том числе и цианобактерии здесь содержание О2 высоко. Выделение Н2 цианобактериями может служить причиной того, что среди водородных бактерий много организмов, происхождение которых связано, скорее всего, с циа-но-бактериальными сообществами. [c.137]

Интересное сообщение опубликовали ученые Бельгии. Сравнивая теплообразование при компостировании с энергией, выделяемой в процессе анаэробной очистки, они установили, что ири обработке одинаковых по составу сельскохозяйственных отходов в одинаковых условиях при компостировании энергии образуется в 5—10 раз больше, чем при метанообразовании в анаэробном ферментере (для сравнения использовали схему получения тепла, образующегося при компостировании, для нагрева системы воздух—вода до 50—55 С). Следовательно, компостирование является наиболее экономичным и рентабельным методом получения энергии из сельскохозяйственных отходов (Уе-гougstгaete е а1., 1985). В ФРГ создано устройство для получения тепла при микробном разложении органических веществ, например соломы, древесной коры, зеленой массы. [c.231]

Процесс очистки активным илом. Этот метод вторичной очистки основан на микробиологическом разложении органического вещества сточных вод в аэробных условиях. В сточные воды, которые непрерывно перемешиваются и насыщаются кислородом, вводятся грибы, бактерии, водоросли, простейшие и коловратки (рис. 7.12). Эти организмы питаются отмершим органическим веществом сточной воды и при последующем ее отстаи- вании образуют осадок (ил), который удаляется. Он содержит приблизительно 2 % фосфора и 12 % азота по массе, поэтому очистка от биогенных веществ значительна. Осадок затем можно подвергнуть окислению в анаэробных условиях и применять на пахотных землях, так же как навоз. Небольшие количества образующегося ила повторно вводятся в сточную воду в качестве посевного материала для интенсификации микробиологических [c.204]

Почвенный поток метана обусловлен процессами анаэробного разложения органического вещества в результате деятельности метанообразующих бактерий. Поскольку почвы Ямала постоянно избыточно увлажнены /3/, то в них создаются благоприятные условия для генерации метана. Наибольшая плотность потока метана отмечается на болотных почвах (в частности, для верховых болот). По данным исследований, проведенных в канадской Арктике, эмиссия СН, от различных участков плоско-бугристых осоковых болот, в основном аналогичных болотам Ямала, колеблется в пределах 18-170 мг/м в сутки /4/. Поступление почвенного метана в атмосферу имеет сезонный характер и происходит главным образом в летний период. Во время осеннего промерзания сезонноталого слоя в сохраняющихся талых образованиях происходит конверсия восстановительной обстановки и продолжается образование СН.. При полном промерзании генерация метана прекращается, а сам сезонноталый слой, снежный и ледовый покровы озер аккумулируют накопившиеся газы. Метан поступает в атмосферу. Причем, концентрации его в атмосфере в этот период могут быть в несколько раз выше, чем летом /5/. [c.12]

Биокоррозия мокет наблюдаться как в аэробных (в присутствии кислорода), так и в енааробних. (без кислорода) условиях. Анаэробные бактерии получают энергию для жиэнедеятельносш за счет разложения органических и неорганических веществ. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология