Бактерии, осуществляющие процесс очистки

Биологическое окисление — широко применяемый на практике метод очистки производственных сточных вод, позволяющий очистить их от многих органических примесей. Процесс зтот, по своей сущности, природный, и его характер одинаков для процессов, протекающих в водоеме, очистном сооружении, склянке для определения БПК, респирометре и т. п. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов— водорослей, грибов н т. д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма). Главенствующая роль в этом сообществе принадлежит бактериям, число которых варьирует от 10 до 10> клеток на 1 г сухой биологической массы (биомассы). Число родов бактерий может достигать 5—10, число видов — нескольких десятков и даже сотен. [c.159]

Очистка воды в определенной степени может осуществляться в слое почвы толщиной до 1,5—2 м. В самом верхнем слое почвы задерживаются взвешенные вещества, яйца гельминтов, частично бактерии. В более глубоких слоях происходит адсорбция коллоидных примесей и бактерий почвенными частицами, содержащими огромное количество микроорганизмов, которые участвуют в разложении органических веществ и ликвидации бактериального загрязнения. Основную массу населения активной биологической пленки составляют бактерии-минерализаторы, осуществляющие процесс биохимического окисления органических веществ. [c.268]

При очистке производственных сточных вод гетеротрофным бактериям принадлежит основная роль в разрушении органических веществ, содержащихся в этих водах как в аэробных, так и в анаэробных условиях. К гетеротрофным бактериям относится и группа денитрификаторов, развивающаяся в очистных сооружениях при недостатке кислорода и удовлетворяющая свою потребность в нем за счет кислорода, освобождающегося при восстановлении нитратов и нитритов до свободного азота — денитрификации. Этот процесс вызывается различными микроорганизмами, встречающимися в почве и в водоемах, и может осуществляться лишь при наличии в сточной жидкости пригодных для них органических соединений. [c.33]

Денитрификация — процесс восстановления азота нитратов до свободного азота при окислении органического вещества специфической группой микроорганизмов, называемых денитрификаторами. Денитрифицирующие бактерии являются факультативными анаэробами и обладают двумя источниками энергии. В аэробных условиях они могут вести окисление органических веществ кислородом воздуха, в анаэробных — окисление тех же веществ за счет нитратов. Следовательно, процесс денитрификации может осуществляться при наличии источника органической энергии и в отсутствии кислорода. Денитрифицирующие бактерии окисляют широкий круг веществ углеводы, спирты, органические кислоты, углеводороды, продукты распада белков. На основании этого, в качестве субстрата, подаваемого в денитрификатор, применя-ю.тся сырые сточные воды, прошедшие очистку в первичных отстойниках, различные спирты, ацетон, уксусная кислота, осадок из вторичных [c.209]

Установлено, что при биохимической очистке сточных вод, содержащих органические загрязнители, бактерии, и (более высокоорганизованные формы являются необходимыми звеньями в процессе очистки. Как указывалось выше, окисление органических веществ осуществляется в основном бактериями, а простейшие, по мнению многих. исследователей, регулируют прирост бактерий активного ила, увеличивая при этом прозрачность очищаемой жидкости. [c.62]

Анаэробные пруды. В этих сооружениях бактерии осуществляют анаэробный распад органических веществ с образованием таких конечных продуктов, как углекислый газ и метан. Кроме того, образуются промежуточные соединения, обладающие запахом, такие, как органические кислоты и сероводород. Два основных преимущества анаэробной очистки по сравнению с аэробным процессом заключаются в малом количестве образующегося ила и в отсутствии необходимости в аэрационном оборудовании. К недостаткам этого способа относится то, что неполная стабилизация вызывает необходимость последующей аэробной очистки, а также то, что для анаэробного распада требуется относительно высокая температура. Сточная вода, подаваемая на анаэробную очистку, должна иметь следующие характеристики высокую концентрацию органических веществ, особенно белков и жиров, относительно высокую температуру, достаточное содержание биологических питательных веществ. Кроме того, в ней должны отсутствовать токсичные вещества. Этими свойствами обладают, например, типичные стоки с мясообрабатывающих предприятий, имеющие концентрацию [c.328]

Сооружениям биологической очистки отводится главенствующая роль в общем комплексе сооружений канализационной очистной станции. В результате процессов биологической очистки сточная вода может быть очищена от многих органических и некоторых неорганических примесей. Процесс очистки осуществляет сложное сообщество микроорганизмов — бактерий, простейщих, ряда высших организмов — в условиях аэробиоза, т. е, наличия в очищаемой воде растворенного кислорода. Загрязнения сточных вод являются для многих микроорганизмов источником питания, при использовании которого они получают все необходимое для их жизни — энергию и материал для конструктивного обмена (восстановления распадающихся веществ клетки, прироста биомассы). Изымая из воды питательные вещества (загрязнения), микроорганизмы очищают от них сточную воду, но одновременно они вносят в нее новые вещества — продукты обмена, выделяемые во внешнюю среду. [c.99]

Септик. Для первичной очистки используют септическую камеру или емкость, в которой процесс интенсивного разложения органических загрязнений осуществляют анаэробные бактерии, а для запуска и развития процесса брожения исключается доступ свободного кислорода. [c.180]

Основной процесс, протекающий при биологической очистке сточных вод, — это биологическое окисление. Данный процесс осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), состоящим из множества различных бактерий, простейших водорослей, грибов и др., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма). Главенствующая роль в этом сообществе принадлежит бактериям. [c.241]

Для бактерий характерно образование нестойких промежуточных соединений. Примером тому является анаэробная ферментация глюкозы до метана, происходящая в естественных условиях под влиянием различных видов бактерий. В табл. 10 даны типичные реакции метановой ферментации глюкозы, каждая из которых осуществляется различными видами бактерий. Начальные этапы превращения глюкозы в ацетат, пропионат, бутират и водород являются типичными для процессов ферментации, происходящих в рубце жвачных животных [2, 3], и в анаэробном иле при очистке бытовых сточных вод [4]. Реакции этого этапа превращения глюкозы протекают под влиянием нескольких видов бактерий, действующих вместе, но в различных комбинациях. Последующие четыре [c.89]

Недостаток биофильтров — низкая эффективность биомассы. Причина этого состоит в следующем бактерии потребляют только то вещество, которое проходит сквозь биопленку. Осуществляется этот транспорт вследствие молекулярной диффузии, которая на практике часто лимитирует процесс очистки. Чтобы разобраться в механизме действия биофильтров, необходимо понять, что такое молекулярная диффузия. [c.187]

Процесс очистки может осуществляться с помощью обычных очистных сооружений (аэротенк, капельный биофильтр), искусственно иммобилизованной биомассы (см. главу 5) или даже с помощью иммобилизованных ферментов. Действительно, ряд фирм продает или разрабатывает микробные смеси для специального применения, например для очистки стоков, загрязненных высшими углеводородами, или стоков нефтехимического производства. Эти культуры также способствуют развитию преимущественно флокулообразующих, а не нитчатых бактерий в активном иле [712]. Путь, который следует пройти, прежде чем будет возможно полностью управлять биомассой с помощью биотехнологических и генноинженерных методов, очень длинен. Быть может, этот идеал вообще недостижим. Колебания в количестве и типе загрязнений будут препятствовать использованию искусственной биомассы, до тех пор пока рекомбинантные штаммы не смогут сосуществовать с высокоприспособленной экосистемой в очистных сооружениях. [c.340]

В результате процесса биологической очистки сточная вода может бьггь очищена от многих органических и некоторых неорганических примесей. Процесс очистки осуществляет сложное сообщество микроорганизмов-бактерий, простейших, ряда высших организмов в условиях анабиоза, т.е. наличия в очищаемой воде растворенного кислорода. [c.154]

Ниже мы рассмотрим закономерности биохимической кинетики применительно к моделированию процессов биологической очистки сточных вод и разработке моделей трансформации органических веществ в водных экосистемах. Принципы моделирования и расчета биохимических реакторов изложены в [54]. Биохимический процесс окисления кислородом органических веществ в сточных водах осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антогонизма). [c.146]

Остановимся далее на другой характерной биологической особенности активного ила, связанной с образованием крупномасштабных частиц — хлопьев активного ила. Наличие хлопьев, внутри которых перенос веществ осуществляется за счет молекулярной диффузии, в большинстве практических случаев определяет лимитирующую фазу процесса биологической очистки. Так, при дефиците кислорода внутри хлопьев ила происходит снижение скорости развития бактерий, образование анаэробных, нитчатых форм, что приводит к резкому изменению качества ила, его вспуханию . Размер и структура хлопьев активного ила зависят от многих факторов, включая физиолого-биохимические характеристики ила, условия его агрегации и флокуляции, а также режима перемешпвания и аэрации среды. Турбулизация среды способствует разрушению хлопьев, что, с одной стороны, улучшает условия транспорта кислорода и субстрата к клеткам, а с другой,— ухудшает условия седиментации ила, способствует увеличению илового индекса и снижает качество биоочистки. Указанное противоречие можно преодолеть введением после стадии аэрирования стадии флокуляции, обеспечивающей образование хлопьев активного ила перед подачей его в отстойник. Устойчивый в турбулентном потоке размер хлопьев будет соответствовать масштабу турбулентности 1-а [c.226]

Значительно большую научную информацию несут исследования по разрушению активным илом пли биопленкой определенного синтетического вещества. Однако в большинстве этих работ преобладают инженерно-технологические аспекты и мало внимания акцентируется на главных действующих лицах — бактериях, актиномицетах или грибах, которые осуществляют весь процесс деструкции. И только в последнее время к решению острой проблемы очистки биосферы от синтезированных человеком органических веществ подключаются микробиологи и биохимики, которые изучают пути деструкции определенных, наиболее важных (токсических или широко распространенных) синтетических загрязнителей, ищут микроорганизмы-деструкторы, выделяют ферментные системы, обеспечивающие данный процесс. [c.147]

На небольших городских станциях очистки сточных Еод снятые с решеток отбросы по мере их накопления вывозят на загородные свалки для компостной обработки совместно с городским мусором. В ряде случаев санитарная биологическая обработка отбросов с решеток может осуществляться в камерах Беккари, где микроорганизмы перерабатывают органическую часть отбросов в течение 1—2 мес. Технология процесса обработки в камерах Беккари заключается в том, что в массу ранее прокомпостированного мусора или сброженного осадка вносят отбросы с решеток из расчета 15—20% по сухому веществу. Периодически (через 5—7 сут) массу перемешивают. Во время протекания процесса наблюдается чрезвычайно быстрый подъем температуры до 65— 80°С, под воздействием которой гибнут большая часть патогенных бактерий и гельминты. Одновременно в ком-постирова1шых отбросах в результате сбраживания значительно уменьшается содержание органических веществ (на 30—40%), клетчатки (на 30—60%), альфа-целлюлозы (на 45—65%), гемнцеллюлозы (иа 10—50%). Продукты распада отбросов из камер представляют собой лишенную запаха, черную, однородную компостированную массу, пригодную для использования в качестве органического удобрения. [c.184]

После очистки соответственно кристаллизации вирусы сохраняют в значительной степени способность передавать болезнь. Для этого достаточно небольшого числа молекул вируса. В случае вируса оспы и некоторых бактериофагов инфекция передается, вероятно, лишь одной молекулой вируса. Вирусы размножаются только в живых клетках содержащего их организма и не развиваются на культуральных средах, подобных применяемым для размножения бактерий, или в мертвых тканях. После того как частица впруса внедрится в клетку организма, белок этой клетки постепенно исчезает, и вместо него размножается вирус. В случае мозаики табака было найдено, что через четыре дня после прививки количество вируса превышает приблизительно в миллион раз привитое количество. Разумеется, вирус потребляет не только белок клетки-хозяина, но и энергию, вырабатываемую в результате определенных процессов в этой клетке для построения своего собственного вещества. Таким образом, вирусы ведут себя как рудиментарные паразиты с высокой способностью к воспроизведению, которые, однако, не в состоянии осуществлять метаболические сопровождающиеся производством энергии процессы, необходимые для эндэргонных синтезов, связанных с этим воспроизведением. Ввиду того что вирусы состоят главным образом из нуклеопротеидов, этот процесс воспроизведения выявляет важную роль нуклеопротеидов в синтезе белков. [c.456]

Существует множество вариантов биологических проиессов очистки различных сточных вод с использованием активного ила. Обычно этот процесс осуществляется в аэротенке (соорзгясения, различающиеся по структуре потока, конфигурации, способу регенерации активного ила, по числу ступеней и другим признакам), в котором активная биомасса (бактерии), находящаяся в воде в свободном (взвешенном) состоянии, окисляет субстрат. Аэротенк снабжен системой аэрации, которая служит для подачи в него воздуха, обогащенного кислородом. Система аэрации - важнейший элемент любого аэротенка. Эта система состоит из комплекса сооружений и специального оборудования,-обеспечивающего снабжение жидкости кислородом, поддержание яла во взвешенном состоянии и постоянное перемешивание сточной воды с илом. Для большинства типов аэротенков система аэрации обеспечивает одновременное выполнение всех этих функций, одаако в окситенке (где вместо воздуха подается технический кислород) перемешивание механическими мешалками не связано с системой подачи кислорода. [c.85]

Известны два метода биологической очистки сточных вод аэробный и анаэробный. Аэробный осуществляется бактериями при наличии в воде кислорода к является основным способом биологической очистки, применяемым в промышленности. Анаэробный осуществляется бактериями, не требующими кислорода, и заключается в сбраживании загрязняющих воду органических веществ в закрытых аппаратах без доступа воздуха — метантенках. Применение этого метода ограничено его можно использовать для предварительной подготовки стоков, что позволяет снизить концентрацию органических загрязнений в 10—20 раз и проводить дальнейшую очистку уже аэробным способом из-за сложности такого двухступенчатого процесса его редко применяют в промыш-лекности. Анаэробный способ можно применять для сбраживания сильно обводненных органических осадков. [c.209]

Слив отходов производства пестицидов сегодня строго контролируется технология очистки сточных вод или их детоксикации хорошо разработана, хотя остается сложной и многообразной. Она включает сначала экстракцию пестицидов растворителями, а затем обычную биологическую обработку. Для ликвидации непредусмотренных выбросов, происходящих при утечках или при промывке и замене контейнеров с пестицидами, подходящая технология пока отсутствует. Пестициды попадают в окружающую среду и в результате использования их для обработки сельскохозяйственных культур. Большинство пестицидов расщепляются бактериями и грибами. Превращение исходного пестицида в менее сложные соединения нередко осуществляется при участии сообществ микроорганизмов. Были описа- ны различные стадии и промежуточные продукты процессов деградации ДДТ, идущей, например, в ходе сопряженного ме-тоболизма и приводящей к полной минерализации этого стой-жого пестицида. Часто из среды, содержащей ксенобиотик, можно выделить сообщества такого рода, в которых он служит не основным источником углерода, а источником фосфора, се-]ры (ИЛИ лзота. Чрезвычайно высокая токсичность пестицидов зачастую утрачивается на первой же стадии их модификации. Это позволяет разработать относительно несложные микробио- [c.291]

Напорная флотация наиболее эффективна именно для таких биосуспензий, как иловая смесь, поскольку при биологической очистке микроорганизмы активного ила присутствуют в воде в основном в виде хлопьев, что способствует процессу флотационного разделения. Суспензии других микроорганизмов, например дрожжей и бактерий, значительно хуже флотируются или вообще не флотируются. Большое достоинство напорной флотации - простое аппаратурное оформление процесса, позволяющее осуществлять флотацию как в отдельном, так и во встроенном в другое сооружение аппарате. [c.13]

В сырой (необработанной) сточной жидкости всегда имеются аммонийные соли [(NN4)003], получающиеся в результате расщепления аминокислот и мочевины. В присутствии кислорода аммонийные соли подвергаются окислению, которое -происходит при, участии определенных видов микроорганизмов. Этот процесс носит название нитрификации, так как конечным его продуктом являются нитраты — соли азотной кислоты. Нитрификация является последней стадией очистки сточных вод. Так как нитрификация не может начаться до тех пор, пока в сточной жидкости не произойдет разрушения основной массы содержащихся в ней органических загрязнений, присутств ие нитратов в очищенной воде служит показателем степени ее очистки. Процесс нитрификации протекает в две фазы под влиянием двух групп микроорганизмов. Первая фаза процесса нитрификации состоит в окислении аммонийных солей в азотистую кислоту и проводит при активном участии группы бактерий Nitrosomonos вторая фаза состоит в окислении азотистой кислоты в азотную и проходит при участии бактерий, носящих название Nitro-ba ter. Реакции окисления осуществляются аэробными бактериями и проходят при выделении тепла. [c.14]

В Соегшненных Штатах Америки близ г. Хьюстон очистка производственных сточных вод проводится в биологическом пруду плошадью 2,9 га, вместимостью 19-23 тыс. м , который был создан иа месте выработанного песчаного карьера. В него сбрасывают сточные воды, содержащие отработанные промышленные масла, кислотные отходы процессов гальванизации, фенолы, хлорированные бифенолы и тяже лые металлы. Очистку осуществляют с помощью обычных бактерий, обитающих в водоеме в естественных условиях. В местах наибольшего скопления загрязняющих вешеств естественный процесс окисления стимулируется аэрацией (механическим перемешиванием) и добавкой биогенных элементов для повышения скорости усваивания отходов бактериями. Стоимость очистки всей лагуны оценивается в 50 млн. долл. США (по сравнению с 140 млн. долл. США, необходимыми для ликвидации отходов путем сжигания). [c.91]

Разработаны более экономичные вихревые распылительные сушилки СВР (Интитут тепло- и массообмена АН БССР) производительностью до 100 кг/ч (полупромышленные образцы). За рубежом фирмы Ниро Атомайзер , Ангидро (Дания) и <<Крауз Маффей (ФРГ) выпускают автоматизированные сушилки с производительностью до 40 т/ч по испаряемой влаге с одновременным агломерированием продукта. Таким образом, микробиологическая отрасль располагает техническими средствами, необходимыми для организации крупнотоннажного получения биомассы водородных бактерий на газовом сырье. В отличие от получения кормового белка на основе продуктов переработки нефти и растительного сырья при водородном биосинтезе отсутствуют отходы. Не требуется также очистки самой биомассы от остаточных продуктов метаболизма, что значительно упрощает технологию и снижает эксплуатационные затраты по сравнению с получением БВБ из углеводородов. Процесс ферментации можно осуществлять с рециркуляцией отработанной культуральной жидкости, это ликвидирует грязные производственные стоки. [c.134]