Биодеградация анаэробная

Анаэробный процесс образования метана из различного рода органических материалов представляет собой сложный многоступенчатый процесс, на разных стадиях которого принимают участие микроорганизмы различной природы. Микробиологическое образование метана — широко распространенный, устойчиво протекающий в анаэробных условиях процесс, имеющий в настоящее время промышленное значение. Первый этап биодеградации часто связан с гидролизом высокомолекулярных соединений (полисахаридов, белков, жиров и т.д.) до соответствующих олиго- и мономеров, которые на последующих этапах конвертируются в органические кислоты и спирты, молекулярный водород и диоксид углерода. Затем органические кислоты и спирты превращаются в уксусную кислоту, водород и СО , из которых в дальнейшем образуется метан. [c.672]

Работами прошлых лет доказана принципиальная возможность биологического окисления нефтей как в аэробных, так и анаэробных условиях [11]. Было найдено, что биологическое изменение приводит к постепенному превращению парафинистых нефтей в нафтеновые в силу избирательного потребления микроорганизмами углеводородов ряда метана. Так, в процессе биодеградации происходит повышение плотности нефтей и увеличение доли смолистых соединений. [c.232]

А. Биодеградация синтетических органических веществ. Влияние стратификации на биодеградацию синтетических органических веществ подробно изучено в лабораторных условиях [19]. Вода в этих экспериментах была стратифицирована с помощью кипятильников. Поддерживалась температура верхнего слоя воды на уровне около 23°С и нижних слоев на уровне 15°С. В нижних слоях воды были созданы анаэробные и в верхних — аэробные условия. [c.308]

Развитие быстрых анаэробных процессов требует не только оптимизации условий анаэробной биодеградации, но и поддержания высокой концентрации активной биомассы в аппарате. Для лучшего удерживания биомассы используется два подхода. [c.38]

Рис. 2.1. Пути биодеградации субстрата прн анаэробном сбраживании

В общем случае анаэробный биофильтр представляет собой простой биофильтр с восходящим током жидкости для очистки стоков, по, как правило, с более крупной насадкой для того, чтобы избежать заиливания. В первых образцах таких установок использовали щебеночную насадку диаметром 25—65 мм [109, ПО], имеющую примерно 50% свободного объема. Эти биофильтры испытывали при очистке бытовых стоков, подвергнутых предварительной очистке, и стоков, содержащих растворимые вещества, способные к биодеградации. Постепенно стали использовать другие типы насадок со свободным объемом до 96% [111]. Высокое содержание биомассы (50%) связано не столько с типом насадки, сколько со свободным пространством в фильтре [41]. Скорость потока сквозь фильтр низка, таким образом, биомасса удерживается в этом свободном пространстве. Высокие концентрации взвешенных твердых частиц или биодеградируемых органических веществ могут вызывать забивание фильтра или проскок стоков. [c.75]

Многие современные экологические проблемы возникают из-за локального накопления органических отходов, количество которых слишком велико для естественного потенциала биодеградации. Если возможно, эти отходы утилизируют, например, ботва сахарной свеклы и рубленая солома используются как корм для скота. Некоторое количество таких отходов идет на приготовление компоста для выращивания грибов и относительно небольшая часть — для высококачественного компоста для садов и огородов. Из небольшой, но все возрастающей части твердых растительных отходов получают топливо. Кроме того, эти отходы, считающиеся низкоактивными, чаще всего стараются удалить наиболее дешевым способом, который часто является компромиссом между соображениями финансового и экологического порядка. В Великобритании их вывозят на свалку, сжигают и закапывают в земле. В большинстве современных работ по экологии рассматриваются такие проблемы, как сжигание избыточной соломы в поле, дурной запах при разбрасывании анаэробного ила и ограничения на количество навоза, которое мо- [c.228]

Отходы, поддающиеся компостированию, варьируют от городского мусора, представляющего собой смесь органических и неорганических компонентов, до более гомогенных субстратов, таких как навоз, отходы растениеводства, сырой активный ил и нечистоты. В процессе компостирования удовлетворяется в основном потребность в кислороде, органические вещества переходят в более стабильную форму, выделяются диоксид углерода и вода и возрастает температура. В естественных условиях процесс биодеградации протекает медленно, на поверхности земли, при температуре окружающей среды и в основном в анаэробных условиях. Естественный процесс разложения может быть ускорен, если перерабатываемый субстрат собрать в кучи, что позволяет сохранить часть теплоты, выделяющейся при ферментации, и достигнуть более высокой скорости реакции. Этот ускоренный процесс и есть процесс компостирования. [c.229]

Проблема снижения урожайности зерновых из-за образования микроорганизмами фитотоксичной уксусной кислоты в анаэробных условиях при биодеградации соломы хорошо известна в настоящее время. Множество современных исследований посвящено тому, чтобы с помощью микроорганизмов ускорить или переориентировать этот процесс. Представляется возможным промышленное получение многих целлюлолитических грибов и внесение их в пашню для ускорения биодеградации соломы в почве путем разбрызгивания в момент запахивания соломы. В этом случае токсичный уровень уксусной кислоты будет раньше достигнут и, следовательно, раньше потреблен почвенными микро- [c.262]

Почвенный воздух. Состав газовой фазы почвы имеет важное значение при биодеградации и биотрансформации органических веществ и чужеродных соединений, определяя аэробные или анаэробные условия. Состав почвенного воздуха представлен ниже. [c.147]

При влажности от 75 до 100% (1 г воды на г сухой почвы) и выше возможно замедление скорости биодеградации вследствие уменьшения скорости переноса кислорода воздуха в почву и создания анаэробных условий. Оптимальная влажность -20% (г/г) или примерно 80% полной влагоемкости почвы и в значительной степени зависит от фракционного состава почвы, особенно от доли глинистой фракции. Оптимальная влажность в вадозной зоне (выше зеркала воды) поддерживается в хорошо аэрируемых и увлажняемых почвах, поэтому активность микроорганизмов в них выше, чем в горизонтах ниже водяного зеркала. В вадозной зоне загрязнения деградируются главным образом в воде почвенных пор, поэтому умеренная сорбция загрязнений почвенными частицами этой зоны активизирует биодеструкцию. [c.358]

Анаэробная биодеградация некоторых ПАУ также возможна, но с очень низкой скоростью. [c.374]

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 литературе есть указания на возможность биодеградации серусодержащих детергентов путем гидролиза в анаэробных условиях [459], однако биохимическая сторона этого процесса не изучена. Установлено только, что синтетические ПАВ с разветвленной алкильной цепью практически не разлагаются, в то время как прямоцепочечные за 3—6 ч разрушаются на 20%. [c.169]

Заканчивая характеристику эколого-геохимических условий Уфимской городской свалки надо отметить также, что в перспективе она может представить значительный интерес с точки зрения сбора и утилизации биогаза на ее территории. В свалочных отложениях спонтанно формируется анаэробное микробное сообщество, осуществляющее деградацию органического вещества с образованием биогаза. Активное газообразование начинается после закрытия объекта или его части через несколько лет, которые требуютс я для формирования сбалансированного процесса метаногенеза. Процесс остается особенно интенсивным на протяжении 20-30 лет, затем постепенно затухает по мере исчерпания подверженного биодеградации органического вещества. [c.196]

Период полуразложения в воде — более 1000 недель [78], Уменьшение содержания в естественных водоемах обусловлено испарение . . Продукты химического превращения не обнаружены (Эйтингон), В воде и почве может подвергаться медленной биодеградации под влиянием аэробных и анаэробных бактерий ( 1,2-01сЫогое1Ьапе, ,, ), [c.359]

Для септиктенков характерно большое время пребывания (>20 ч) сточных вод. Твердые частицы остаются на дне тенка, где органический субстрат подвергается анаэробной биодеградации. В Великобритании основным параметром при проектировании является вместимость септиктенка V в литрах, рассчитываемая с учетом количества обслуживаемого населения Р по формуле [c.61]

Исчерпание молекулярного кислорода in situ приводит к замедлению тепловыделения, поступление кислорода за счет конвекции также соответственно снижается. Одновременно накопление диоксида углерода в течение стадии компостирования создает микроаэрофильные условия, которые приводят к увеличению числа сначала факультативных, а затем и облигатных анаэробов. В отличие от аэробного метаболизма, при котором минерализация отходов часто достигается с помощью одного вида бактерий, анаэробная биодеградация требует совместного метаболизма микроорганизмов разных видов, входящих в состав смешанной популяции. Эта популяция взаимодействующих друг с другом микроорганизмов способна использовать различные неорганические акцепторы электрона, часто в последовательности, соответствующей выделению энергии при этой реакции. Так как большинство бактерий нуждается в определенных акцепторах электронов, то эта последовательность приводит к существенным изменениям в составе микробной популяции. Виды, способные использовать более окисленные акцепторы, получают термодинамические и, следовательно, кинетические преимущества. [c.148]

При посеве злаков часто имеет место низкая всхожесть из-за токсинов, образующихся в результате анаэробной микробной деструкции несожженной соломы предыдущего урожая [492]. Линч [493], изучая процессы аэробной и анаэробной биодеградации соломы в почве, обнаружил, что продукты аэробного процесса стимулируют рост корней ячменя, в то время как при анаэробной ферментации выделяются продукты, ингибирующие рост. В аэробных условиях солома разрушается быстрее, с меньшим накоплением растворимых органических соединений, а прп анаэробных условиях накапливается много растворимых органических соединений, большая часть которых приходится на органические кислоты, главным образом уксусную. Он также показал, что продукты анаэробной ферментации соломы ингибируют рост корней ячменя, в то время как при аэробной биодеградации образуются продукты, стимулирующие корневой рост. В дальнейших исследованиях [494] было установлено, что начальная концентрация уксусной кислоты в свежесжатой [c.259]

В работах [497, 500] установлено, что урожаи снижаются, еслр солома, оставшаяся от предыдущего урожая, не удаляется с по ля. В условиях умеренного климата, когда сев зерновых прово дят осенью в присутствии соломы, это уменьшение урожайности в первую очередь относят за счет образования микроорганиз мами в анаэробных условиях фитотоксинов [495 496]. Иммоби лизация почвенного азота в микробной популяции, осущест вляющей биодеградацию соломы, является причиной снижения урожайности [501]. В полевых условиях исследовали потерю массы соломой, помещенной в сетки [502 503], но результаты этих исследований не были сопоставлены с изменениями в способности соломы служить субстратом для образования микро- [c.261]

В практике очистки сточных вод в последние годы получают распространение процессы анаэробной биодеструкции, имеющие ряд преимуществ перед аэробным с использованием активного ила, в частности такие, как отсутствие аэрации, образование в качестве конечных продуктов утилизируемых метана и небольшого количества биомассы. Обработка отходов, в отличие от промьппленной микробиологии, не требует чистых культур. Зачастую отходы уже содержат достаточное количество микрофлоры, как правило, представляющей трофическое сообщество микроорганизмов, для полной биодеградации отходов. В сообщество входят протео- и амилолитические бактерии, а также метаногенные бактерии. Широкое внедрение метода сдерживается низкой скоростью роста микроорганизмов-деструкторов. Для повьпиения эффективности процесса целесообразно увеличение концентрации биомассы анаэробов в единице объема реактора. С этой целью создают ферментеры специальной конструкции [168]. Наиболее эффективны реакторы псевдоожиженного слоя (см. рис. 6.3), заполненные инертными частицами диаметром 0,5—0,7 мм, на которых сорбируется биомасса, образуя тонкие биопленки [168]. В ряде исследований показано, что существенного увеличения скорости анаэробного разложения стоков можно добиться путем обра- [c.138]

В органических соединениях атомы С1 и F обладают электронположи-тельными свойствами, т.е. выступают как акцепторы электронов. Чем больше в молекуле На1-заместителей, тем больше она может акцептировать электроны и тем устойчивее к окислению. Высокохлорированные соединения трансформируются лучше в анаэробных условиях в результате восстановительного дегалогенирования в присутствии субстрата -донора электронов. Биодеградация соединений с невысокой степенью хлорирования, таких как монохлорированные алканы и алкены, хлорбензол, дихлорбензол, хлорированные фенолы, низкохлорированные ПХБ, более эффективна в аэробных условиях. Чем сильнее хлорированы аналоги, тем более они устойчив к деградации в аэробных условиях и более подвержены деградации в анаэробных. [c.377]

Диссимиляционная сульфатредукция при анаэробной биодеградации органических субстратов - один из наиболее важных процессов, проте-каюидих при очистке стоков в сооружениях анаэробной биологической очистки, в застойных зонах аэротенков и биофильтров, в сточных коллекторах. [c.452]

Полагают, что метилртуть в ДО может образовываться за счет как прямого абиогенного метилирования, так и вследствие биогенных процессов с участием сульфатвосстанавливаюших и метанообразующих бактерий или трансметилирования с оловоорганическими соединениями [315]. Наряду с процессами образования метилртути в донных отложениях, одновременно идет ее деметилирование, как окислительное, так и восстановительное, что определено с помощью образования СО2 и СН [519]. Доминирование процессов образования метилртути или ее биодеградации зависит от ряда причин. Так, предполагают, что в анаэробных условиях в окислительном деметилировании метилртути возрастает роль сульфатвосстанавливаюших и метанообразующих бактерий. [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология