Биомасса коэффициент выхода

Питательные среды. Источниками углерода в питательной среде для гетеротрофных микроорганизмов могут быть углеводы (моносахариды, полисахариды), спирты, кислоты, углеводороды и др. Концентрация этих веществ в среде может изменяться от десятых долей процента до 20%. Абсолютное содержание источника углерода для получения определенного количества нужного метаболита или биомассы рассчитывают, используя экспериментально определенные экономические коэффициенты выхода. [c.52]

Одна из первых серий опытов была посвящена определению стехиометрии реакции, проводимой в реакторе периодического действия. Результаты этих экспериментов, представленные в табл. 24.1, выражены в значениях коэффициентов наблюдаемого выхода биомассы, сульфатной серы и показателя щелочности, для которых в качестве эталона используется азот нитратов. В этих и последующих опытах для измерения количества биомассы в качестве эквивалента использовали органический азот, так как определить гравиметрическим методом общую биомассу из-за наличия твердой элементной серы было невозможно. Коэффициенты выхода обозначены индексом набл , чтобы обратить внимание на то, что их значения получены при условиях данной серии опытов (коэффициенты стехиометрического выхода процесса, проводимого в реакторе периодического действия, представляют собой средние значения для исходных и конечных условий). [c.306]

Эффективность роста коэффициент выхода биомассы [c.403]

В общем случае коэффициент выхода биомассы является переменной величиной, зависящей от условий культивирования. Вариабельность этого коэффициента очень важна с точки зрения оптимизации процесса. Понятие коэффициента выхода можно распространить на все разнообразие питательных веществ, используемых растущими микроорганизмами, и на все получающиеся продукты. Кроме того, при оценке относительной эффективности биохимических путей, лежащих в основе роста и метаболизма микроорганизмов, широко применяют понятия молярного урожая биомассы и выхода, когда учитывается число электронов, поступающих от субстратов, и суммарное количество потребляемой энергии. [c.403]

Для роста любого микроорганизма необходимы источники углерода и энергии, В случае гетеротрофных микроорганизмов это одно соединение или смесь углеродсодержащих соединений, которые удовлетворяют обе эти потребности, У автотрофных микроорганизмов углеродные и энергетические субстраты различаются. Для гетеротрофных микроорганизмов и коэффициент выхода биомассы, и коэффициент выхода продукта зависят от распределения энергии и углерода между процессами анаболизма и катаболизма. На рис. 10,1 представлена диаграмма распределения потоков энергии и углерода при росте гетеротрофных микроорганизмов и образовании ими соответствующего [c.404]

Используя соотношения для скорости вымывания, уравнения роста микроорганизмов и образования продукта, а также выражение для коэффициентов выхода биомассы, можно получить уравнения материального баланса, которые описывают работу идеального проточного реактора непрерывного действия. Для этого нужно найти соотношение, в котором накопление какого-либо продукта выражено через увеличение его количества благодаря входящему потоку, уменьшение из-за вытекающего потока, увеличение за счет роста или образования продукта в реакторе, уменьшение за счет использования в реакторе и увеличение за счет рециркуляции потока. [c.423]

Введение коэффициента выхода У в уравнение (2.1) позволяет преобразовать его в уравнение скорости роста биомассы [c.52]

Для качественной оценки роста биомассы необходимо определить ее образование относительно субстратов и источников питательных веществ и энергии с помощью соответствующих коэффициентов выхода. Концепция коэффициентов выхода впервые была предложена Моно для описания гетеротрофного роста на единственном субстрате как источнике углерода и энергии, но затем она была распространена на потребление других питательных веществ, на энергетические потребности и на описание образования целевого продукта [143. Коэффициент выхода бактериальной биомассы при гетеротрофном росте на источнике углерода и энергии Ух/с определяется как [c.91]

При ПОСТОЯННЫХ условиях роста коэффициент выхода будет оставаться постоянным, так что, если в начальный момент времени То концентрации бактериальной биомассы и субстрата составляют Хо и Со соответственно, а в момент времени т — х и с, то [c.92]

Хотя коэффициенты выхода предполагаются постоянными, изменение условий культивирования сильно влияет на них, поэтому во всех реальных системах можно оптимизировать эти коэффициенты, управляя условиями культивирования. Как для очистки сточных вод, так и для переработки сырого ила первой целью оптимизации процесса является минимизация коэффициента выхода бактериальной биомассы. [c.92]

Независимо от того, происходит или нет скрытый рост на продуктах лизиса, в бактериальной культуре, испытывающей в некоторой степени явления смерти и лизиса, это проявляется в снижении Ух/с- Это снижение будет, естественно, уменьшаться при наличии скрытого роста, но из-за потребности в энергии для скрытого роста углерод лизировавшейся биомассы будет не только включаться в новую бактериальную биомассу, но и выделяться в виде диоксида углерода в процессе получения энергии. Максимально возможный коэффициент выхода бактериальной биомассы для скрытого роста составляет 0,67, но в реальных условиях роста он всегда меньше, поскольку либо условия скрытого роста неоптимальны, либо некоторые из продуктов лизиса или медленно поддаются биодеградации, или вообще ей не поддаются. [c.95]

Кроме влияния на удельную скорость роста некоторые ингибиторы могут также снижать коэффициент выхода биомассы благодаря разъединению процессов роста и окисления субстратов. Очевидно, что такие механизмы весьма привлекательны для процессов очистки сточных вод, в которых минимизация образования биомассы (ила) является одной из основных целей. [c.97]

Экспериментальные данные показывают, что внутри специфичного для данной культуры температурного интервала увеличение температуры приводит к увеличению максимальной удельной скорости роста, скорости эндогенного метаболизма и сродства микроорганизма к лимитирующему рост субстрату, но влияние температуры на удельные скорости отмирания и лизиса начинает сказываться только после того, как температура поднимается выше верхней границы оптимального температурного интервала. Общее влияние возрастания температуры заключается в том, что, в пределах некоторых границ, оно сопровождается увеличением скорости роста культуры, но с сопутствующим уменьшением коэффициента выхода микробной биомассы по лимитирующему субстрату, являющемуся источником энергии и углерода. [c.102]

СОа. Аналогичным образом коэффициент с в уравнении баланса соответствует числу образовавшихся молей воды. В процессе роста вода может потребляться и образовываться. Коэффициент с отражает суммарный баланс воды в процессе роста микроорганизмов в расчете на безводную биомассу. Коэффициент с показывает число молей воды, образовавшейся при использовании единицы субстрата в процессе роста с выходом по углероду (г/с), или с выходом СОг (1 — г/с), с расходом аммиака а, или с расходом кислорода 6. [c.557]

Рис. 111-10. Влияние температуры на коэффициент выхода биомассы при росте смешанной популяции бактерий на метаноле.

Материальный и энергетический баланс процесса превращения субстрата в биомассу позволяет связать энергетический выход роста т] с расходными коэффициентами или выходами по основным компонентам питания углероду ус, субстрату уз и кислороду У02 согласно соотношениям [35, 41] [c.47]

Для углеводородной ферментации, в частности, имеем а° = К1а-К2, или через экономический коэффициент (а ) выход биомассы [c.84]

Стехиометрию процесса автотрофной денитрификации можно рассчитать теоретически, и предсказанное значение коэффициента выхода биомассы (0,084 мг Nopr/MrN) хорошо совпадает с измеренными в непроточных (0,089 мг N/мг N) и проточных (0,080 мг N/mfN) системах с определенными культурами микроорганизмов. [c.314]

При любой количественной оценке роста микроорганизмов и/или синтеза конечного продукта необходимо связать образование микробной биомассы и продуктов с расходованием субстратов и питательных веществ. Для описания соотношения между ростом микроорганизмов (в расчете на сухой вес) и потреблением углеродного энергетического субстрата были введены понятия урожая бактериальной культуры и выхода биомассы (Monod,. 1942). В математической форме коэффициент выхода микробной биомассы Yx/s можно представить следующим образом [c.403]

По данным Спица и Маккарти [65] эмпирическая брутто-формула для анаэробной биомассы — СзНдОзМ, т. е. молярное отношение С N = 5 1, что также примерно равно массовому отношению. Отношение N Р = 5 1 одинаково применимо как для аэробной, так и для анаэробной биомассы. Таким образом, может быть вычислено отношение С N Р для питательной среды и оценено среднее значение коэффициента прироста биомассы для сбраживателя, что позволяет различать углерод, ассимилированный биомассой, и тот, который выделяется в виде СОг и СН4. Мосей [59] вычислил теоретически коэффициент выхода на основе уровня выхода АТФ (табл. 2.1). Из этой таблицы, например, видно, что для смешанной культуры, растущей на углеводах, он составляет 0,23. [c.50]

Наиболее важной особенностью всех описанных механизмов является то, что они обеспечивают нулевой коэффициент выхода биомассы, поскольку, вне зависимости от того, происходит ли частичное окисление субстрата до некоего интермедиата или полное окисление до диоксида углерода, вся образующаяся при этом энергия диссипирует в виде теплоты, что делает такие механизмы идеальными для процессов биологической очистки. Однако следует заметить, что в некоторых случаях кометаболизма некоторая часть энергии, полученной при деградации неростовых субстратов, может использоваться для фиксации углерода из ростовых субстратов. [c.104]

Для оценки эффективности биологического культивирования или очистки сточных вод можно использовать соотношение П/(П + Д), аналогичное удельному экономическому (энергетическому в пересчете на энергию, заключенную в биомассе и субстрате) коэффициенту выхода биомассы от субстрата. В производствах получения биомассы стремятся достичь максимальных значений П. В процессе биологической очистки в идеале надо стремитьбя к минимизации П (и увеличению Д) при поддержании высокой концентрации физиологически активной биомассы. В частности, преимущество аэротенка по сравнению с биофильтром - более высокое значение П, а недостаток - более высокий выход избыточной биомассы (высокое значение П/(П + Д). В сооружениях биологической очистки продуктивность активного ила (молодой биоценоз) и соответственно окислительная мощность аэротенков выше, чем продуктивность биопленки (зрелого ценоза) и окислительная мощность биофильтра. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология