Процессы аэробные

Количественная оценка значений Я(С ) показывает, что для большинства процессов аэробного культивирования микроорганизмов наиболее высокая скорость потребления соответствует углеродсодержащим субстратам и кислороду, учитывая их стехиометрические коэффициенты (см. табл. 2.2). Так, скорость потребления кислорода в процессе непрерывного культивирования биомассы микроорганизмов может составлять для дрожжей, растущих на углеродных субстратах, 3—6 кг/(м -ч) для дрожжей, растущих на н-парафинах нефти, 9—12 кг/(мЗ-ч) для бактерий, растущих на метаноле, 6—9 кг/(м -ч) для бактерий, растущих на метане,. 12—16 кг/(м - ч). [c.83]

При аэробном или анаэробном метаболизме организмы получают энергию в процессе окисления подложки — сахара (глюкозы) или какого-либо другого материала (битума). Это окисление с выделением энергии происходит путем перехода протонов или электронов через ряд стадий, регулируемых ферментами, до появления конечного акцептора электронов. В аэробных процессах конечным акцептором электрона или иона водорода является кислород. В анаэробных процессах таким акцептором является окисленный материал типа нитрата или сульфата. Опыт показал, что аэробный метаболизм эффективнее анаэробного, так как для роста в аэробных процессах требуется меньше материала подложки, чем в анаэробных при одинаковом количественном росте бактерий. Причиной такого явления, известного как эффект Пастера, является большее выделение энергии в процессе аэробного метаболизма. [c.186]

Процесс аэробного (кислородного) и анаэробного дыхания является не только источником энергии, необходимой для осуществления разнообразных реакций, для роста и движения, но и источником образования большого количества промежуточных продуктов, которые служат материалом для синтеза. Химические превращения при аэробном дыхании схематично можно выразить в виде следующего уравнения [c.209]

Система уравнений математической модели непрерывного процесса аэробной ферментации, учитывающая потребление кислорода микроорганизмами, имеет вид [c.85]

Если процесс аэробного дыхания идет в строгом соответствии с уравнением окисления гексозы, то дыхательный коэффициент будет равен единице. При окислении жирных кислцт — соединений, бедных кислородом и богатых водородом,— дыхательный коэффициент будет значительно меньше единицы, он примерно равен 0,7. При окислении жиров в процессе дыхания объем выделенного СО будет меньше объема поглощенного кислорода, так как часть его расходуется на окисление водорода. Это видно, например, из уравнения окисления триолеина HjOO ( Hj), СН=СН ( Hj), СН3 [c.210]

Круговорот серы (рис. 3) охватывает воду, почву и атмосферу. Основные резервы серы находятся в почве и отложениях как в самородном состоянии, так и в виде залежей сульфидных и сульфатных минералов. Ключевым звеном круговорота являются процессы аэробного окисления сульфида до сульфата и анаэробного восстановления сульфата до сульфида. Благодаря окислительно-восстановительным процессам происходит обмен серы между фондом доступного сульфата в аэробной зоне почвы и фондом сульфидов железа, расположенным глубоко в почве и в осадках (в анаэробной зоне). В результате микробного восстановления глубоководных отложений к новерхности воды мигрирует ПгЗ. Выделяющийся из воды сероводород окисляется до сульфат-иона атмосферным кислородом. Сульфат-ион - основная форма серы, которая доступна автотрофам. [c.20]

Управление периодическим процессом ферментации во многом осуществляется по той же схеме, что и полупериодическим, поскольку периодический процесс является существенно нестационарным. Особенность же состоит в том, что для периодического процесса существенно уменьшается количество управляющих параметров. В самом деле, в этом случае выпадают из числа параметров управления те из них, которые относятся к потоку подаваемого субстрата, так как этого потока просто нет (кроме аэрируемого воздуха для процессов аэробной ферментации). Таким образом, к группе параметров управления можно отнести такие переменные, как температура среды (если аппарат - имеет систему обогрева или охлаждения, с помощью которой можно изменять температуру в нем), количество и температура аэрируемого воздуха, число оборотов перемешивающего устройства (если имеется возможность изменять скорость его вращения в процессе ферментации), давление в аппарате. Выбор программы для системы опти- [c.263]

Специфика теплового расчета процесса ферментации связана с определением величины теплового потока в процессе биосинтеза. Количество тепла, выделяемого в процессе аэробного, культивирования микроорганизмов, зависит от вида используемого углеродсодержащего субстрата и эффективности его утилизации микроорганизмами, т. е. выхода биомассы. Общее количество тепла, выделяемого в единицу времени при биосинтезе 1 кг микробной массы, составит [c.101]

В то же время, используя рассмотренный выше подход к моделированию процесса аэробной ферментации, можно сформулировать технологические требования к массообменной обстановке в биохимическом реакторе. В установившемся режиме работы реактора скорость сорбции кислорода из газовой фазы в ферментационную среду равна скорости его потребления микроорганизмами. Поэтому для аппарата полного перемешивания можно записать [c.143]

Аэробную стабилизацию можно проводить и для смеси осадков из первичного отстойника и избыточного активного ила. Эффективность процесса аэробной стабилизации зависит от его продолжительности, интенсивности аэрации, температуры, состава и свойств окисляемого осадка. [c.127]

По содержанию ионов К и Ка цереброспинальная жидкость практически не отличается от плазмы крови. Ионов Са в ней почти в 2 раза меньше, чем в плазме крови. Содержание ионов СГ заметно выше, а концентрация ионов бикарбоната несколько ниже в цереброспинальной жидкости, чем в плазме. Таким образом, минеральный состав цереброспинальной жидкости имеет характерные особенности и отличается от такового плазмы крови. Все это дает основание считать, что проникновение веществ через мембрану сосудистого эндотелия нервной системы — активный биохимический процесс. Источниками энергии для активного транспорта служат процесс аэробного окисления глюкозы и лишь в незначительной степени гликолиз. [c.644]

Таблица 8.3. Основные параметры процесса аэробной стабилизации и обезвоживания стабилизированных осадков

Анализ литературных данных [74] показал, что сероводород и сульфат-ион могут претерпевать в пластовых условиях микробиологические превращения, приводящие к появлению новых сероорганических соединений. Данные, полученные в результате микробиологического обследования, однозначно указывают на наличие сформировавшегося бактериального биоценоза с преобладанием процессов аэробного окисления углеводородов нефти (табл. 5.2). [c.125]

Процесс аэробной стабилизации осадков подобен процессу очистки сточных вод в аэротенках при помощи активного ила. Распад беззольного вещества лежит в пределах от 5 до 50 %. Причем жиры распадаются на 65—15 %, а белки — на 20—30 %. Следует отметить, что содержание углеводов не уменьшается. Это связано с образованием полисахаридов в клетках микроорганизмов. Процесс аэробной стабилизации может осуществляться как в мезофильной (I = 10—42 °С), так и в термофильной ((> 42 °С) области, причем рассматриваемый процесс практически прекращается при <8°С. [c.278]

После проведения процесса удельное сопротивление смеси снижается с (638—980) 10 ° до (15,4—60) 10 ° см/г, а влажность стабилизированного ила составляет 98,3- 98,8 %. Наиболее эффективно процесс аэробной стабилизации осадков может быть применен на предприятиях очистки сточных вод пропускной способностью до 50 тыс. м /сут. [c.279]

На поверхности внешней мембраны происходят окислительные реакции трикарбоновых кислот или цикла Кребса и окисление жирных кислот. Следовательно, именно здесь протекает большинство реакций, которые дают энергию и исходные вещества для клеточного роста и синтеза органических веществ. Электроны, которые образуются в ходе окислительных реакций на поверхности внешней мембраны, с помощью НАД переносятся на поверхность внутренней мембраны. Получив электрон, НАД+ переходит в восстановленную форму НАД-На, которая, отдавая электроны мембранным частицам, снова окисляется. Эту реакцию катализирует фермент оксидаза. Далее электрон передается кислороду, который в процессе аэробного окисления является акцептором протонов. В переносе электрона от НАД-Нг к молекулярному кислороду участвуют И различных соединений, которые объединены в четыре комплекса. Комплексы отделены один от другого липидными слоями. Последние этапы переноса электронов катализируют цито-хромы. В результате деятельности [c.19]

Изменение свободной энергии при окислении 1 молекулы глюкозы молекулярным кислородом (ДСо = -2870 кДж/моль) того же порядка, что и окисление этого же субстрата в анаэробных условиях нитратом, восстанавливающимся до нитрита (А0о= = -1770 кДж/моль) или молекулярного азота (А Со = -2700 кДж/моль). Таким образом, энергетические возможности процесса окисления глюкозы с участием нитрата сопоставимы с энергетическими возможностями процесса аэробного дыхания. Запасание клеткой полезной энергии при денитрификации зависит от организации электронного транспорта, свойств и локализации соответствующих редуктаз. Электронтранспортные цепи денитрификаторов в анаэробных условиях содержат все основные типы связанных с мембранами переносчиков флавопротеины, хиноны (убихинон, менахинон или нафтохинон), цитохромы типа Ь, с. Цитохромоксидазы в этих условиях не синтезируются. [c.406]

Влияние азота и фосфора на процесс аэробной деградации можно выразить двойным уравнением Моно, которое, однако, не показывает, что при низких концентрациях азота и фосфора микробный рост ингибируется. [c.110]

Стабилизация осадка может производиться посредством длительной аэрации, в процессе которой биологически разрушаются летучие вещества. Процесс аэробного сбраживания был введен для обработки избыточного активного ила, поступающего из аэробных очистных сооружений, когда отсутствуют первичные отстойники (см. рис. 11.2,а). Предпринимавшиеся ранее попытки анаэробного сбраживания этого ила потерпели неудачу из-за низкой концентрации сухого вещества и аэробной природы осадка. Высокое содержание воды в диапазоне 98— 99% также служило препятствием для экономичного обезвоживания осадка механизированными средствами без предварительного уплотнения. Кроме того, большая часть аэрационных установок обслуживала небольшие населенные пункты, и поэтому крупные затраты на механическое оборудование для обработки избыточного активного ила не оправдывались. Поэтому для стабилизации и хранения избыточной биомассы, получаемой после аэрации, стали применять сооружения типа аэротенков или аэробные сбраживатели (см. рис. 11.33). [c.345]

Процесс Аэробный рост гетеротрофных организмов [c.163]

Процесс аэробного окисления углеводов сопровождается освобождением большого количества энергии (2880 кДж/моль глюкозы). Если суммировать общий выход АТФ в этом процессе, то он составит 38 молекул (см. рис. 19.1). Как отмечалось ранее (гл. 15), на синтез одной макроэргической связи АТФ [c.260]

Заметно тормозит процессы аэробной очистки сточ- [c.78]

Исследования процесса аэробного распада пировиноградной кислоты, впервые проведенные Кребсом, выявили важную роль дикарбоновых и трикарбоновых кислот и позволили установить промежуточные этапы, через которые протекают эти реакции. Процессы аэробного окисления пировиноградной кислоты, проходящие через ацетилкофермент А, носят циклический характер они получили название цикла Кребса, или цикла дикарбо-повых и трикарбоновых кислот. Этот цикл-—основной путь окисления ацетилкофермента А, образовавшегося в результате декарбоксилирования пировиноградной кислоты. [c.167]

Наиболее существенные изменения состава нефтей отмечаются в зоне гипергенеза, где происходят процессы аэробного и анаэробного бактериального окисления, испарения, дегазации, фотохимической полимеризации и т. д. Зона гипергенеза подразделяется на зону собственно гипергенеза — идиогипергенеза и скрытого гипергенеза — криптогипергенеза. Для первой из них характерно наличие свободного кислорода и преобладание аэробного окисления, во второй — свободный кислород отсутствует, господствующий процесс — анаэробное окисление (по Н.Б. Вассое-вичу и В.А. Успенскому). Именно в этих зонах, особенно в первой, происходят глубокие изменения состава нефтей. Нефти, приуроченные к зоне гипергенеза, как правило, тяжелые (0,896—0,906 г/см ) с низким содержанием бензиновой фракции (4—9 %) и повышенным — смолисто-асфальтеновых компонентов. [c.121]

Совершенно очевидно, что ступень деазотирования исходного ОВ при прочих равных условиях прямо влияет на общее содержание азота в нефтях. Потери азота на каждом из этапов (см. рис. 22) далеко не равнозначны. По разным оценкам только 2—8 % первичной биопродукции достигает дна. Следовательно, более 90 % его окисляется на стадии седиментогенеза, а поскольку скорость разрушения азотсодержащих веществ выше, чем скорость разрушения ОВ в цепом, то ясно, что основная часть азота выводится из ОВ именно здесь. Таким образом, основные потери азота связаны с процессами аэробного окисления ОВ. С этих позиций становится совершенно очевидным наличие высоких корре- [c.77]

Анализ материалов показывает, что на пути от исходной биомассы до нефти содержание азота уменьшается. Иначе ведет себя сера. В ходе процессов аэробного окисления 08 (седиментогенез, аэробная стадия [c.79]

По нашему мнению, иа возможность 08 генерировать нефть и формировать ее качественный состав чрезвычайно большое влияние оказывают общая степень окислительной трансформации ОВ и соотношение процессов аэробного и анаэробного окисления на стадии седиментогенеза и раннего диагенеза. Расчеты потерь ОВ на процессы окисления в диагенезе для Западной Сибири выполнялись неоднократно [8], однако при этом учитывались лишь потери по механизму анаэробного окисления, а количеством углерода, пошедшего на аэробное окисление, пренебрегали. Поскольку аэробные потери в диагенезе, по данным [c.134]

Как и при проведении процессов аэробной очистки сточных вод, содержание многнх компонентов в среде метантенка не должно превышать определенных концентраций, выше которых происходит ингибиро()ание прцессов брожения. Предельно допустимые значения концентраций токсичных веществ приведены ниже, мг/я [c.121]

Процесс аэробного дыхания является более сложным, так как в нем принимают участие разные ферменты типа дегидраз и окси-даз. Аэробные микроорганизмы также очень разнообразны, поэтому и типов аэробного дыхания много, причем отличаются они друг от друга ферментами, участвующими в окислении субстрата. У микроорганизмов, имеющих окислительные ферменты — пе-роксидазу и каталазу, механизм аэробного дыхания сравнительно прост водород, катализуемый дегидразой, передается кислороду, при этом образуется перекись водорода, которая далее при помощи фермента пероксидазы направляется на окисление специфического субстрата или расщепляется каталазой до молекулярного кислорода и воды, освобождая тем клетку от накопления этого ядовитого вещества. Согласно теории Варбурга решающим условием окисления является активирование кислорода при помощи железа, входящего в состав дыхательного фермента. В протоплазме аэробных микроорганизмов есть и другие группы ферментов — переносчиков кислорода, например, окислительный желтый дыхательный фермент , который легко восстанавливается, присоединяя активированный водород субстрата при помощи дегидраз, а затем вновь окисляется, отдавая водород молекулярному кислороду. При этом образуется перекись водорода. Русский ученый В. И. Палладии впервые поднял вопрос [c.529]

Биофильтр. Одним из эффективных путей использования биопленки являются устройства биофильтра с захрузкой из керамзита и шунгузита. Биопленка в этом случае образуется на поверхности загрузки, а процесс аэробного окисления происходит по мере просачивания через нее сточной воды. После глубокой очистки вода также поступает на сброс. [c.181]

Применяется несколько технологических схем процесса аэробной стабилизации (рисунок 86). Самая простая - схема 1. Избыточный активный ил, образовавшийся в результате очистки неотстоенной сточной воды, из вторичных отстойников поступает в стабилизатор, в котором предусмотрена зона отстаивания. Отсутствие первичных отстойников упрощает эксгшуатацию, однако увеличивает объем аэротенков, поэтому такая схема рекомендуется для станций пропускной способностью до 15-20 тыс. м сут и с невысоким содержанием взвешенных веществ в сточной воде. При большей пропускной способности аэробную стабилизацию рекомендуется осуществлять по схемам 2-4. [c.248]

Внешний слой биопленки, соприкасающийся с толщей воды, насыщенной кислородом, является аэробной зоной благодаря диффузии кислорода в биопленку. Процесс аэробного превращения в реакторе контролируется глубиной проникания кислорода. В этой зоне происходит окисление тех содержащихся в воде веществ, которые могут разлагаться в аэробных условиях (это относится в основном к диффундирующим органическим веществам и аммонию). Указанные процессы описаны в гл. 5 и 6. Необходимо понимать, что в этой зоне происходит не только окисление веществ, пришедших [c.328]

Интенсивная циркуляция способствует лучшему теплообмену между жидкостью и теппообменными поверхностями (заключенным в рубашки корпусом колонны, стенками барботажных труб). Возможность размещения в газлифтных аппаратах больших поверхностей теплообмена без нарушения принципа циркуляции делает их эффективными устройствами для проведения сопровождающихся большими тепловыми эффектами химических реакций и процессов аэробной ферментации на концентрированных питательных средах. [c.520]

Название дыхательного процесса с учетом потребностей в киспоропе анаэробные процессы аэробные г роцессы [c.274]

Анализ работ, посвященных исследованию микрофлоры, участвующей в процессах аэробного и анаэробного разложения органических отходов, показывает, что при очистке сточных вод в различного типа сооружениях получают преимущество п более интенсивно развиваются определенные таксоны микроорганизмов. В условиях аэротенков — это грамотрицательные палочковидные бактерии, среди которых преобладают псевдомонады, в биофильтрах — это грамотрицательные бактерии и грибы, в метантенках — анаэробные гетеротрофные и метановые [c.142]

Применение механического перемешивания позволяет увеличить производительность установки для дистил ляции с водяным паром . . Скорость выделения сво-боднай жирной кислоты из лярда при диспергирований пара с помощью турбинной мешалки была на 30—50% выше, чем при использовании простого диспергатора без перемешивания. Процесс аэробной ферментации [c.93]

Оононные параметры процесса аэробной стабилизации приведены в табл. 8.3. [c.238]

V Наиболее благоприятная температура для жизнедеятельности микроорганизмов 30 °С. Все сказанное относится к процессу аэробного, идущего-ири доступе кислорода биохимической разрушения органическид загрязнений сточных вод под вДйШнием биоценоза. [c.273]

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]

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]

Процесс свечения. Свечение следует рассматривать как процесс аэробного окисления, своего рода побочный путь дыхания, приводящий не к образованию АТР, а к возбуждению какого-то промежуточного продукта, испускающего при этом свет. Дюбуа первым в 1885 г, исследовал процесс свечения, использовав водные экстракты из светящегося органа моллюска-точильщика Pholas da tylus он выяснил, что в реакции участвуют вещество, экстрагируемое горячей водой (люциферин), и фермент, экстрагируемый холодной водой (люцифераза) [c.290]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология