Биомасса анаэробная

В результате аэробного и анаэробного распада углеводов дрожжами доставляется энергия и обеспечиваются процессы синтеза биомассы различными предшественниками. Из щавелево-уксусной и а-кетоглутаровой кислот в результате восстановительного аминирования и переаминирования образуются соответственно аспарагиновая и глутаминовая кислоты. Синтез этих двух аминокислот занимает главное место в синтезе белков из углеводов. [c.1051]

Особенности производства и потребления готовой продукции. Дрожжевое производство основано на способности дрожжевых клеток (микроорганизмов) расти и размножаться. В основе технологии хлебопекарных дрожжей на дрожжевых заводах лежат биохимические процессы, связанные с превращением питательных веществ культуральной среды при активной аэрации в клеточное вещество дрожжей. При аэрации дрожжи окисляют сахар питательной среды до воды и диоксида углерода (аэробное дыхание). Вьщелившаяся при этом тепловая энергия используется дрожжами для синтеза клеточного вещества и обменных процессов. В аэробных условиях в субстрате накапливаются значительно большие биомассы, чем при анаэробном дыхании. [c.85]

Один из вариантов — метановое брожение разбавленного водой навоза в анаэробных термофильных условиях. Процесс осуществляется в закрытых резервуарах — метановых танках. Выделяется метан — газ, который используется в качестве горючего. Бактериальную биомассу отделяют центрифугированием или осаждением и обезвоживают (см. получение кормового витамина В12). ВодУ рециркулируют или используют для орошения полей. [c.224]

Как уже отмечалось, для некоторых стран с благоприятными природно-климатическими условиями, энергетические ресурсы могут быть пополнены энергией биомассы. По различным оценкам, в мире ежегодно образуется около 4,2 млрд. т сельскохозяйственных отходов, а в высокоразвитых странах в пересчете на душу населения — от 0,4 до 1,0 т различных бытовых отходов. Сушествующая в настоящее время технология переработки биомассы — пиролиз, газификация, сжижение, анаэробная ферментация и т. п. — позволяет получать из нее топливный газ и жидкие продукты различной калорийности, метанол, этанол, высокоэффективные удобрения. С точки зрения рассматриваемой в этом разделе проблемы, наибольший интерес из продуктов переработки биомассы представляют метанол и этанол (выше рассматривался возможный выход этанола из различных сельскохозяйственных культур). При использовании древесины можно получить 25—30% метанола и 15—20% этанола (в расчете на сухую древесину). В работе [194] отмечается, что энер -гия спирта, полученного из биомассы, вдвое превышает ее расход на выращивание сельскохозяйственных культур, а в работе [c.224]

Сообщество микроорганизмов представлено одними бактериями в том случае, если очистку проводят в анаэробных условиях (в отсутствии растворенного в воде кислорода) или при слишком неблагоприятном уровне питания, который представляет собой отношение количества органических веществ к числу микроорганизмов. Неблагоприятным уровнем питания может оказаться, например, слишком высокое соотношение количеств подаваемых на очистку загрязнений и биомассы микроорганизмов. Если очистку проводят в анаэробных условиях (в присутствии растворенного кислорода), то при благоприятной обстановке в сообществе микроорганизмов развиваются простейшие, представленные числом видов от 1 до 5—30. [c.159]

Из аэротенков сточные воды вместе с биомассой перетекают в отстойники, из которых очищенная вода перетекает в накопитель, а биомасса возвращается в аэротенк. Избыток биомассы перекачивается в метан-тенки, где происходит анаэробное брожение (без кислорода). В результате жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов происходит разрушение биомассы на СН4, СО2, Н2, N2, НгЗ. После брожения остается органическая безвредная масса, которая при соблюдении определенных мер может использоваться как органическое удобрение. [c.166]

Наблюдаемый на практике общий коэффициент прироста биомассы ниже из-за малых нагрузок, при которых анаэробные реакторы обычно функционируют. Часто он составляет 0,05-0,1 кг ХПК(Б)/кг ХПК(8). [c.149]

Продукты ферментации Зд — это часть легко разлагаемого вещества. Содержащуюся в этой фракции в значительном количестве уксусную кислоту можно определить выборочно методами газовой или ионной хроматографии и т. д. Эту фракцию в основном составляют вещества с молекулярным весом ниже 800-1000 (однако, присутствуют также в невысоких концентрациях низкомолекулярные растворенные инертные вещества). Содержание продуктов ферментации можно оценить по выделению фосфата в тесте с фосфор-аккумулирующей биомассой. В анаэробных условиях количество выделяющегося фосфата обычно пропорционально содержанию вещества во фракции 8д. [c.73]

В анаэробных процессах может происходить, например, химическое дис-пропорционирование, в результате которого одна часть углерода биомассы окисляется, а другая восстанавливается. — Прим. ред. [c.97]

Во всех анаэробных процессах, происходящих на фильтре, некоторая часть биомассы находится во взвешенном состоянии. Это особенно характерно для фильтров с неподвижной загрузкой, [c.359]

Анаэробная фаза в реакторе важна для осуществления селекции фосфор-аккумулирующих бактерий. В результате создания благоприятных условий биомасса в значительной степени будет состоять именно из фосфор-аккумулирующих бактерий. [c.143]

Рост биомассы и коэффициенты ее прироста при анаэробном брожении [c.148]

Ингибирование биомассы может быть вызвано действием веществ, образующихся в процессе очистки (жирные кислоты, аммоний, изменение pH) или попадающих в реактор из окружающей среды (сульфат, аммоний, ионы металлов, специфические органические вещества). Внешние ингибиторы подавляют активность всей биомассы, но наибольшее влияние они оказывают все же на метаногенные микроорганизмы. Ингибирование, вызванное внешними факторами, проявляется достаточно быстро —за несколько часов. Ингибирование, вызванное действием веществ, образующихся в процессе очистки, наступает медленнее. В табл. 9.11 перечислены некоторые типичные нарушения, возникающие в анаэробном процессе, и указано, как они влияют на процесс. Заметьте, что наблюдаемое отклонение контролируемого параметра часто может вызываться несколькими различными причинами (как какой-либо одной, так и их совокупностью). Например, быстрый рост содержания летучих кислот может быть результатом [c.377]

Пример 3.12. Рассчитайте значения отношений ХПК(8)/К, ХПК(8)/Р и ХПК(8)/8, необходимые для анаэробной очистки сточной воды. Обш ий наблюдаемый коэффициент прироста биомассы равен 0,23 кг ХПК(Б)/кг ХПК(8), а содержание N, Р и 8 составляет 7, 1,4 и 1,4% ХПК соответственно. [c.149]

В избыточном иле фосфор представлен структурным фосфором, входящим во все клетки биомассы, Ср.б и полифосфатами СпФ.6, существующими только в клетках ФАО. Концентрация структурного фосфора приблизительно равна концентрации фосфора в обычном избыточном иле (1-1,5% ВВ). Концентрацию полифосфатов в избыточном иле можно рассчитать, исходя из концентрации жирных кислот в анаэробном реакторе [c.335]

Процесс гидролиза/ферментации —это реакция первого порядка по отношению к концентрации биомассы. Поэтому использование параметра возраста анаэробного ила 0х,анаэроб для проектирования вполне корректно. Эта величина обычно составляет 1-3 сут или [c.349]

Рис. 9.2. Процесс анаэробной очистки со взвешенной биомассой (со слоем ила).

Проектирование процесса анаэробной очистки со взвешенной биомассой [c.352]

Таблица 9.26. Упрощенный набор параметров анаэробного процесса. Умакс — общий максимальный коэффициент прироста анаэробной биомассы

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]

Для сокращения времени запуска можно использовать анаэробную биомассу из другого реактора. [c.374]

По вопросу совмещения химического коагулирования с биологическими методами очистки мнения исследователей расходятся. Одни исследователи утверждают, что при попадании продуктов гидролиза коагулянта в анаэробный сбраживатель процесс сбраживания нарушается вследствие обволакивания биомассы и создания гидроокисных оболочек, препятствующих проникновению кислорода по мнению других, присутствие в осадках сточных вод гидроокисей не ухудшает процессов сбраживания, обезвоживания и отделения газов. Очевидно, экранирующее действие гидроокисных оболочек определяется видом коагулянта и его дозой. [c.329]

Микробиальная зона, непосредственно примыкающая к поверхности загрузки, являемся анаэробной, вследствие чего могут появиться конечные продукты метаболизма, имеющие дурной запах. Восстановленные химические соединения, образующиеся в процессе очистки бытовых сточных вод, как, например, сероводород, окисляются, если аэробная зона имеет надлежащую аэрацию. Однако если поры загрузки заполняются избыточной биомассой, весной и осенью могут распространяться неприятные запахи, когда вследствие изменения температуры воздуха уменьшается естественная циркуляция последнего через загрузку. Производственные стоки, особенно с предприятий пищевой промышленности, имеют характерные запахи, которые трудно устранить в биофильтре, и это создает определенные проблемы, даже когда эксплуатационные нагрузки не превышают расчетных. В некоторых местах для уменьшения распространения неприятных запахов фильтры закрывают крышками, но установка их должна быть тщательно продумана. Например, для поддержания надлежащей циркуляции воздуха через загрузку и предотвращения возникновения коррозионной атмосферы под куполом может потребоваться система принудительной вентиляции с газоулавливающим устройством для удаления запахов из отходящего воздуха. [c.308]

Расчет эквивалентной концентрации азота нитрата основан на предположении, что стехиометрия процесса, если она описана на основе эквивалента электронов, одинакова при участии любого биологически доступного окислителя. Это, вероятно, не совсем правильно, потому что энергия Гиббса для различных процессов окисления не одинакова. Однако это предположение не вызовет больших погрешностей, так как в большинстве сточных вод концентрация кислорода и нитритов мала (в пересчете на нитраты на основе эквивалентов электронов). Выраженные в виде материальных балансов кинетические и стехиометрические уравнения могут быть применены для описания процессов, происходящих в реакторах различных конфигураций. На рис. 24.4 показана схема суспензионного реактора, в котором проводится процесс с использованием элементной серы. Эта система включает анаэробный реактор для денитрификации и гравитационный отстойник для отделения твердой смеси биомассы с серой от очищенной воды и рециркуляции смеси в реактор. В табл. 24.6 приведены уравнения материального баланса для этой системы [12]. Баланс составлен в расчете на азот нитратов, и если в системе присутствуют другие биологически приемлемые акцепторы электронов, они могут быть учтены с помощью эквивалентной концентрации азота нитритов. [c.310]

Биохимический процесс разрущения органических загрязнений сточных вод в анаэробных условиях производится комплексом анаэробных микроорганизмов в результате количество загрязнений уменьшается за счет превращения кх в газы и растворимые соли, а также за счет роста биомассы анаэробных микроорганизмо-в. После метантенков сточная вода перед подачей ее в сооружения аэробной биохимической очистки должна быть освобождена от биомассы анаэробных микроорганизмов путем аэрации — от растворенных газов, которыми она обогащается в метантенках. [c.142]

Превращение биомассы в топлива, пригодные для непосредственного использования, осуществляется термохимическими или биохимическими процессами. К термохимическим процессам переработки относятся прямое сжигание, пиролиз, газификация и экстракция масел, к биохимическим — ферментация и анаэробное разложение. Перед переработкой биомасса обычно проходит стадии подготовки, включающие измельчение, сущку и др. При переработке биомассы в моторные топлива наибольший интерес представляет газификация с получением синтез-газа (преобразуемого затем в метанол или углеводороды), а также ферментация с получением этанола. Процесс получения синтез-газа во многом аналогичен газификации угля (см. раздел 3.2). При газификации древесины при 300 °С в присутствии кислорода образуется в основном диоксид углерода. При повышении температуры до 600 °С получают смесь, в которой помимо СОг присутствуют водород, оксид углерода, метан, пары спиртов, органических кислот и высших углеводородов. Выход газообразных продуктов при этом не превышает обычно 40% (масс.) на сырье. В связи с меньшими энергетической плотностью и теплотой сгорания биомассы газификация ее менее эффективна, чем газификация угля. Поэтому, несмотря на проводимые во многих странах исследовательские и конструкторские [c.121]

Высокочистый З-этил-З-оксибутират (98% ее) с выходом 98% может быть получен при использовании анаэробно выращенной биомассы дрожжей Р1ск1а хр.80-11. Однако время трансформации в последнем случае значительно увеличивается до 50 часов. [c.43]

Параллельно с не слишком плодотворными попытками построить обобщенную термодинамическую теорию, применимую к живым системам, проводились чисто эмпирические наблюдения над процессами роста живых систем и потребления ими энергии, выявившие ряд интересных фактов. Довольно хорошо изучены многие анаэробные процессы брожения, в ходе которых энергия химических реакций используется клетками для синтеза АТР (гл. 9). Как правило, стехиометрия этих реакций известна, и поэтому можно с хорошей точностью оценить количество АТР, синтезированного при сбраживании данного количества субстрата. Нетрудно измерить и количество образовавшейся в ходе брожения биомассы например, можно собрать культуру клеток быстро растущих бактерий, промыть, высушить и взвесить ее. Оказалось, что независимо от того, какой именно субстрат сбраживается (за редким исключением), величина Удтр — бес высушенных клеток в граммах на моль синтезированного АТР — остается почти постоянной [22, 31] и приблизительно равной 10,5. Другой факт состоит в том, что для бактерий, рост и деление которых (в аэробных условиях) сопровождается выделением только СОг и воды, 40 5% потребляемого углерода и водорода окисляется до СОа и воды, а 60 5% ассимилируется клетками. Отметим, что такой процент ассимилированного материала значительно выше, чем для анаэробного брожения, при котором подавляющая часть материала сбраживается, а не ассимилируется. Как мы увидим позднее, это различие обусловлено тем, что окисление дает значительно больший выход АТР, нежели брожение. [c.234]

Технологическая схема для очистки бытовых сточных вод с расходом от 1 до 25 м /сут (рисунок 66). После анаэробного реактора первой ступени сточная вода самотеком направляется в анаэробный реактор второй ступени 3, где происходит дальнейший процесс анаэробной переработки загрязнений микроорганизмами, закрепленными на волокнистой загрузке, доцолнительное осветление очищенной сточной воды и уплотнение избыточной биомассы, которая из конической части реактора насосом подается на обезвоживание. Очищенная в анаэробных биореакторах сточная вода самотеком направляется на фильтрующую траншею 4 для глубокой аэробной биологической очистки и обеззараживания. [c.164]

В первом случае процесс прекращают, когда достигнуто максимальное количество биомассы, когда максимально использован углерой и азот среды. Если источник углерода для образования биомассы и какого-либо продукта общий, например спиртовое брожение на сахарозе или мальтозе, тогда на определенном этапе увеличение биомассы ограничивают (при спиртовом брожении — путем образования факультативно анаэробных условий). [c.66]

Суммарный аэробный/анаэробный процесс (рост и накопление запасных веществ с коэффициентом прироста биомассы Упно.набл = 0,3 г ХПК/г ХПК) можно записать как [c.141]

Конечной стадией анаэробного восстановления органического вещества является его превращение в метан и диоксид углерода. Метан может диффундировать в поверхностные зоны, где происходит его окисление. Метан плохо растворим в воде, поэтому его накопление на внутренней поверхности бионленки приводит к перенасыщению и образованию пузырьков газа, которое, в свою очередь, приводит к сбросу биомассы с загрузки фильтра. [c.329]

Из рассмотренного примера видно, что площадь анаэробного фильтра не так уж и важна. Загрузка фильтра служит подложкой, на которой происходит рост ила (биомассы), и диффузионные ограничения в биопленке вряд ли могут возникать. Что действительно является важным для функционирования анаэробного фильтра, так это общая концентрация ила на фильтре. [c.370]

Аэрирование сусла возможно и целгесообразно в самом начале процесса, чтобы быстрее наросла биомасса клеток для ведения последующего анаэробного процесса. Количество привносимой в сусло суспензии дрожжей обычно составлет 1% по объему. [c.409]

Пропионовокислые бактерии выращивают в анаэробных условиях, когда идет накопление биомассы микроорганизмов, в конце культивирования осуществляют аэрирование культуры и вносят предшественник — 5,6-ДМБ для увеличения выхода витамина В з. Витамин находится в биомассе, культуральную жидкость сепарируют и из биомассы экстрагируют водой витамин. Используют подтит-ровывание, введение стабилизаторов, удаляют белки, используют для сорбции витамина ионообменные смолы, затем элюируют витамин, еще чистят и кристаллизуют. Получают витамин В з в разных формах N- и оксикобаламин, в виде Ado СЪ1. [c.292]

Наряду с аэробной очисткой широко применяется анаэробное сбраживание отходов. Этот способ имеет ряд преимуществ перед аэробными методами. При анаэробных процессах достигается значительная минерализация органических вешеств и образуется сравнительно небольшая биомасса микроорганизмов. Нет необходимости в аэрации отходов. Конечным продуктом ферментации является метан, который в силу очень низкой растворимости быстро выделяется из системы, может быть собран и использован. К недостаткам метода относится необходимость поддержания определенной температуры в метантенках. Процесс очень чувствителен к внезапным изменениям концентрации и состава питательных веществ, колебаниям температуры и pH. Кроме того, установлено, что анаэробные бактерии не способны разлагать целый ряд органических соединений, это препятствует использованию метода для очистки стоков ряда отраслей химической промышленности. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология