Аэробные бактерии имеют систему цитохромов — пигментированных окислительно-восстановительных ферментов. Благодаря цитохромам аэробные бактерии могут в качестве конечного акцептора водорода использовать кислород воздуха. Цитохромы — это желтые пигменты, имеющиеся у всех аэробных микроорганизмов. Цитохромы подобны гемоглобину крови, содержат железо.[ ...]
Микроорганизмы очень чувствительны к условиям среды, в которой они обитают. Так, их численность уменьшается с глубиной. На поверхности почвы имеются глав-. ным образом аэробные микроорганизмы; по мере движения вглубь преобладают анаэробные микроорганизмы. Наиболее благоприятной реакцией среды является нейтральная или очень слабощелочная.[ ...]
Аэробные микроорганизмы осуществляют окисление белков, жиров, углеводов и других сложных органических соединений, входящих в состав растительных и микробных остатков, до аммиака, воды и углекислого газа. Важная роль в превращении органических веществ принадлежит также грибам и актиномицетам. Минерализации подвергаются не только органические остатки растительного и животного происхождения, но и специфические органические вещества почвы — ее гумус.[ ...]
У микроорганизмов также описан другой способ окисления гексоз — гексозомонофосфатный путь. Этот путь характерен для ряда аэробных микроорганизмов, в частности грибов сем.[ ...]
В основе аэробной стабилизации осадков лежит жизнедеятельность аэробных микроорганизмов, которые аналогично процессам в аэротеиках минерализуют органическое вещество осадков. Аэробная минерализация заключается в длительном аэрировании осадка, в результате чего биоразлагаемые органические вещества окисляются до конечных продуктов: С02, N02, N03.[ ...]
АЭРОТАКСИС — движение аэробных микроорганизмов к источнику кислорода (положительный А.) или анаэробных — от него (отрицательный А.). См. также Таксисы. АЭРОТЕНК, аэротанк [от гр. аёг — воздух и англ. tank резервуар, бак] — искусственное сооружение для биологической очистки сточных вод путем окисления их микроорганизмами, представляющее собой несколько проточных резервуаров, продуваемых воздухом.[ ...]
Для обеспечения воздухом аэробных микроорганизмов, содержащихся в верхнем слое участков полей фильтрации, сохранения пористости почвы и, следовательно, предупреждения заиления участков поверхность полей фильтрации регулярно не менее 2 раз в течение лета вспахивают. Вспашка карт полей фильтрации необходима так же и как мера борьбы с растительностью.[ ...]
Слизеобразующие бактерии являются аэробными микроорганизмами, размножающимися в присутствии кислорода.[ ...]
Взаимодействие ионов тяжелых металлов с аэробными микроорганизмами исследовали многие авторы. Установлено, что большинство исследованных микроорганизмов хорошо сорбируют ионы тяжелых металлов. Менее изучено взаимодействие тяжелых металлов с анаэробными микроорганизмами. Особый интерес представляет поведение тяжелых металлов в среде метантенка, куда ионы тяжелых металлов поступают с образующимися в результате биологической очистки сточных вод осадками.[ ...]
Кислород необходим для метаболизма аэробных микроорганизмов, участвующих в компостировании. Аэрация может осуществляться естественной диффузией в компостируемую массу благодаря перемешиванию компоста вручную, с помощью механизмов или принудительной аэрации. Естественной диффузии часто оказывается недостаточно для адекватной аэрации на ранних стадиях процесса, что ведет к анаэробиозу в центральных зонах компостируемой массы.[ ...]
Разложение карбамида осуществляется в основном аэробными микроорганизмами. Образующийся карбонат аммония подвергается гидролизу с образованием гидрокарбоната аммония и гидроксида аммония. Наличие этих соединений обусловливает буферные свойства сточной жидкости.[ ...]
Влажность определяет процессы питания и дыхания аэробных микроорганизмов и оказывает огромное влияние на развитие грибов. Влажность воздуха и свободная влага на поверхности деревянных изделий оказывают влияние в основном на прорастание спор, а влажность древесины — на рост и последующее развитие гиф. Питание грибов осуществляется за счет осмоса через всю их поверхность. Поэтому необходимые для питания органические соединения древесины должны находиться в водных растворах, обеспечивающих диффузию их через растительную оболочку клеток мицелия. Диффузия внутрь живой клетки гриба высокомолекулярных соединений типа целлюлозы исключена. Дереьоокра-шнвающие и плесневые грибы не разлагают целлюлозу, а живут за счет крахмала, глюкозы, жиров и других питательных веществ, содержащихся в древесине в малых количествах [ 1 ].[ ...]
Способность усваивать углеводороды нефти присуща микроорганизмам, представленным различными системными группами. К ним относятся некоторые виды микромицетов, дрожжей и бактерий. Наиболее активные деструкторы встречаются среди бактерий. Они характеризуются способностью к усвоению широкого спектра углеводородов, включая и ароматические, обладают высокой скоростью роста и, следовательно, представляют практический интерес. Все известные бактерии-деструкторы относятся и к аэробным, и к факультатив-но-аэробным микроорганизмам. Из них наиболее типичными обитателями почвы являются бактерии родов Pseudomonas, Bacillus, Rhodococcus[ 168].[ ...]
Биологическая очистка сточных вод может производиться в аэробных или анаэробных условиях. Аэробные методы, получившие наибольшее распространение, основаны на использовании аэробных микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходимо присутствие в воде свободного кислорода. При анаэробной очистке, т. е. без доступа кислорода воздуха, органические вещества разрушаются анаэробными микроорганизмами. Анаэробный метод (сбраживание) редко применяется для очистки производственных сточных вод, а используется в основном для сбраживания осадков и в ряде случаев для денитрификации сточных вод.[ ...]
Соответственно, когда для окисления загрязнений используются аэробные микроорганизмы, в сооружении должна присутствовать емкость, в которой сточная вода очищается от жира, плавающих пленок, неосаждаемых частиц взвешенных и поверхностно-активных веществ в септической камере.[ ...]
Осадок из от-направляется в метантенк 8, где с помощью анаэробных микроорганизмов происходит раопад или сбраживание органического вещества осадка, т. е. его минерализация. После отстойника сточные воды попадают в аэротенк, куда подается активный ил. Активный ил — это колонии аэробных микроорганизмов, способные окислять Выпуск в Водоем органическое вещество.[ ...]
Биохимическую очистку вод от органических веществ ведут микробные сообщества в аэробных (кислородных) и анаэробных (бескислородных) условиях. Аэробный метод основан на использовании аэробных и факультативно-аэробных микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходимо наличие растворенного кислорода и температура 10—40° С.[ ...]
Активный ил представляет собой суспензию, содержащую аморфные хлопья, включающие аэробные микроорганизмы и простейшие с адсорбированными на их поверхности загрязнениями сточных вод. При хранении и уплотнении он быстро загнивает. Средняя влажность уплотненного избыточного активного ила составляет 97—98°. Содержание органики примерно 75%.[ ...]
Для полей орошения и фильтрации пусковой период необходим для развития почвенных аэробных микроорганизмов, участвующих в очистке сточных вод.[ ...]
При соответствующих условиях (наличии кислорода, темпе-ретуре выше 4°С) под действием аэробных микроорганизмов окисляется азот аммонийных солей, в результате чего вначале образуются соли азотистой кислоты и далее азотной. Это процесс, открытый в 70-х тодах XIX в., и называется он нитрификацией. По содержанию в воде солей азотистой и азотной кислот можно судить о полноте происходящих процессов окисления. Если в воде содержится большое количество нитратов, это свидетельствует о том, что вода чистая и процесс окисления органических веществ в воде в основном закончен.[ ...]
Разложение органических веществ в процессе биологической очистки может происходить в аэробных и анаэробных условиях. Аэробные процессы обычно используются для окисления загрязнений, остающихся в сточной воде после отстаивания, а именно: растворенных, коллоидных и тонкодиспергированных органических примесей, не выделившихся при отстаивании. Окисление осуществляется аэробными микроорганизмами в естественных (биологические пруды, поля орошения и поля фильтрации) условиях и на искусственных очистных сооружениях (аэротенки, био- и аэрофильтры). В аэротенках, окислительных прудах воспроизводятся процессы самоочищения, протекающие в водоемах. В биофильтрах, аэрофильтрах, на полях орошения и полях фильтрации воспроизводятся почвенные процессы самоочищения. Эффективность удаления органических веществ определяется технологическими особенностями очистных сооружений и выбором оптимальных условий для жизнедеятельности микроорганизмов. Оптимальная нагрузка по органическим веществам, температура, pH, количество растворенного, кислорода, отсутствие токсичных примесей определяют эти условия.[ ...]
При соответствующих условиях (наличие кислорода, температура выше 4° С и др.) под действием аэробных микроорганизмов (нитрифицирующих бактерий) происходит окисление азота аммонийных солей, в результате чего образуются сначала соли азотистой кислоты, или нитриты, а при дальнейшем окислении — соли азотной кислоты, или нитраты, т. е- происходит процесс нитрификации. Этот биохимический процесс был открыт в 70-х годах XIX в. Но только в конце XIX в. русскому микробиологу С. Н. Виноградскому удалось выделить чистую культуру нитрифицирующих бактерий. Одна группа этих бактерий окисляет аммиак в азотистую кислоту (нитритные бактерии), вторая — азотистую кислоту в азотную (нитратные бактерии). Нитрификация имеет большое значение в очистке сточных вод, так как этим путем накапливается запас кислорода, который может быть использован для окисления органических без-азотистых веществ, когда полностью уже израсходован для этого процесса весь свободный (растворенный) кислород. Связанный кислород отщепляется от нитритов и нитратов под действием микроорганизмов (денитрифицирующих бактерий) и вторично расходуется для окисления органического вещества. Процесс этот называется денитрификацией. Он сопровождается выделением в атмосферу свободного азота в форме газа.[ ...]
Более подходящим является расширяющийся минерал байолит, к поверхности которого прикрепляются аэробные бактерии. После каждой периодической промывки эти бактерии восстанавливают свою биологическую активность, которую можно контролировать и регулировать изменением количества кислорода, необходимого для аэробных микроорганизмов. Можно предусмотреть рециркуляцию фильтрованной воды в окислительный резервуар, в который необходимое количество кислорода подается инжекцией или поверхностной аэрацией. Можно также снизить скорость рециркуляции и повысить концентрацию растворенного кислорода добавлением чистого кислорода, в этом случае окислительный резервуар и фильтры закрывают, и они работают под давлением.[ ...]
Спорообразующие бактерии, обладающие эн-томопатогенным действием, относятся, как правило, к группе аэробных микроорганизмов. Имеются лишь единичные описания анаэробных энтомопатогенных спорообразующих бактерий. Энтомопатогенные аэробные спорообразующие бактерии можно условно подразделить на две группы: облигатные формы и факультативные.[ ...]
Биохимические методы очистки сточных вод. Биохимическая очистка сточных вод основана на способности аэробных микроорганизмов использовать для своего развития и жизнедеятельности те органические соединения, которые не были удалены из очищаемой воды на предшествующих стадиях обработки.[ ...]
Наличие достаточного количества кислорода является одним из главных условий жизнедеятельности аэробных микроорганизмов. Для начала биотермического процесса достаточно воздуха, содержащегося в массе отбросов перед компостированием. В центре компостируемой массы, куда приток воздуха извне затруднен, кислород быстро используется бактериями и повышение температуры в компостируемой массе приостанавливается. Если такую массу оставить без вмешательства, то температура в ней постепенно понизится и процессы разложения вещества замедлятся. Поэтому при биотермическом компостировании очень важно равномерное проникновение кислорода во всю толщу отбросов.[ ...]
Аэротенк представляет собой аппарат с постоянно протекающей сточной водой, во всей толще которой развиваются аэробные микроорганизмы, потребляющие субстрат, т. е. «загрязнение» этой сточной воды.[ ...]
Сущность метода заключается в биологическом разложении органических соединений, растворенных в исследуемой среде аэробными микроорганизмами, использующими эти соединения в качестве источника углерода и энергии. Для исследования этих соединений выбирается такая концентрация, чтобы исходное содержание органического углерода было равно 10—40 мг/ л. При необходимости можно проводить испытания и при больших концентрациях органического углерода. В этом случае проводят измерение концентрации растворенного органического углерода (DOC) в начале испытания (0 дней), через 28 дней (при необходимости позже) и через 3 интервала времени (например, 7, 14 и 21 день). Затем проводят определение процента уменьшения содержания DOC в этих интервалах времени и оценку степени деградации соединений на основе этих данных.[ ...]
ИСО 9888 устанавливает статический метод оценки биологическою разложения органических соединений (метод Зан-Велленса) аэробными микроорганизмами по измерению DOC или ХПК в начале и в конце испытания через 28 дней.[ ...]
При избыточном количестве поступающей сточной жидкости наблюдается возникновение анаэробных условий, что ведет к замене аэробных микроорганизмов анаэробными и накоплению промежуточных продуктов распада органических веществ. Нарушение биохимического окисления может происходить и при высокой концентрации неорганических и биологически неокисляемых органических соединений.[ ...]
Решающую роль в процессе самоочищения водоемов от нефти играют бактерии. Пленка нефти на поверхности раздела нефти и воды окисляется аэробными микроорганизмами, легкие углеводороды испаряются, оставшиеся капельки нефти становятся тяжелее и опускаются на дно водоема. Здесь нефть частично разлагается в анаэробных условиях за счет кислорода нитратов и сульфатов и частично вновь выносится на поверхность выделяющимися со дна водоема газами.[ ...]
Аэротенки — специальные сооружения для биологической очистки сточных вод путем их фильтрации через крупнозернистые материалы, заселенные аэробными микроорганизмами.[ ...]
В факультативной лагуне, имеющей только поверхностное перемешивание, часть взвешенных вешеств осаждается на дно, где они разлагаются анаэробными микроорганизмами. Метан и другие продукты разложения поднимаются в верхние слои, где окисляются аэробными микроорганизмами. Такой способ способствует большему удалению БПК и устранению запаха, появляющегося в результате анаэробных процессов окисления на дне резервуара.[ ...]
Почвенный воздух существенно отличается по составу от атмосферного. Это зависит от биологических процессов, совершающихся в почве. Корневые системы высших растений и аэробные микроорганизмы энергично поглощают кислород и выделяют диоксид углерода (С02). Избыток С02 из почвы выделяется в атомосферу, в атмосферный воздух, обогащенный кислородом, проникает в почву. Так как почвенный воздух находится в состоянии газового обмена с атмосферным, припочвенный слой атмосферы содержит в несколько раз больше углекислоты, чем воздух на высоте нескольких метров. На протяжении суток почвы нашей страны выделяют С02 от 10—20 до 100 кг с 1 га.[ ...]
Факультативные бактерии используют растворенный кислород, когда это возможно, при отсутствии же его живут за счет энергии анаэробных процессов. При очистке сточных вод аэробные микроорганизмы развиваются в активном иле и биологической пленке биофильтров, в то время как анаэробы преобладают в процессах брожения. Факультативные бактерии имеются как в аэробных, так и в анаэробных очистных сооружениях.[ ...]
Потребление 02 и продуцирование С02 в почве. Роль СО., иО,е почвенных процессах и продуктивности растений. Основными потребителями кислорода в почве являются корни растений, аэробные микроорганизмы и почвенная фауна и лишь незначительная часть его расходуется на чисто химические процессы. Пахотные почвы основных типов почв поглощают при 20 °С от 0,5 до 5 мл и более Оа на 1 кг сухой почвы за 1 ч.[ ...]
Биохимическая потребность в кислороде (БПК). БПК — показатель, используемый для характеристики степени загрязнения сточных ьод органическими примесями, способными разлагаться микроорганизмами с потреблением кислорода. БПК показывает, какое количество кислорода (мг/л) расходуется аэробными микроорганизмами на окисление органических примесей.[ ...]
Известно, что биотермический процесс разложения органического вещества осадков сточных вод и твердых бытовых отходов происходит в результате жизнедеятельности различных групп аэробных микроорганизмов и сопровождается термогенезом с выделением большого количества тепловой энергии. Часть энергии является биологически полезной и используется в конструктивном обмене для синтеза компонентов клеточных структур, а другая часть энергии расходуется на поддержание жизнедеятельности микроорганизмов и нагревание массы смеси осадков сточных вод и твердых бытовых отходов до 65—75 °С. Такая тепловая обработка совместно с веществами, продуцируемыми микробами — антагонистами, присутствующими в осадках сточных вод и твердых бытовых отходов, позволяет обеспечить санитарно-эпидемиологическую безопасность получаемого компоста.[ ...]
Биологическая очистка сточных вод обеспечивает извлечение из сточной жидкости растворенных и коллоидных органических соединений. Основой этого процесса является сорбция и затем минерализация органических веществ колониями аэробных микроорганизмов в виде биологической пленки (очистка в твердой среде) или активного ила (очистка в жидкой среде). Биологическая очистка в твердой среде достигается на биологических фильтрах, полях фильтрации и других сооружениях почвенной очистки. Очистка в жидкой среде осуществляется в различного типа аэротенках и биологических прудах.[ ...]
После аэротенков очищенная сточная вода отстаивается во вторичном отстойнике, где от нее отделяется активный ил, возвращаемый обратно в цикл очистки. Этот ил называется циркуляционным. В процессе окисления органических веществ размножаются аэробные микроорганизмы и количество активного ила возрастает, поэтому часть ила направляют на иловые площадки для обезвоживания или на переработку в метантенки.[ ...]
Большинство гетеротрофных организмов получает энергию в результате биологического окисления органических веществ — дыхания. Водород от окисляемого вещества (см. § 24) передается в дыхательную цепь. Если роль конечного акцептора водорода выполняет только кислород, процесс носит название аэробного дыхания, а микроорганизмы являются строгими (облигатными) аэробами, которые обладают полной цепью ферментов переноса (см. рис. 14) и способны жить только при достаточном количестве кислорода. К аэробным микроорганизмам относятся многие виды бактерий, гри-6¿i, водоросли, большинство простейших. Аэробные сап-рофиты играют основную роль в процессах биохимической очистки сточных вод и самоочищении водоема.[ ...]
Сточные воды направляются на биофильтры после их осветления в первичных отстойниках. При фильтрации сточных вод через слой загрузки происходит адсорбция биологической пленкой тонко диспергированных веществ, оставшихся в жидкости после первичных отстойников, а также коллоидных и растворенных веществ. Органическая часть загрязнений, задержанных биопленкой, подвергается биохимическому окислению (минерализации) при помощи аэробных бактерий. Кислород, необходимый для жизнедеятельности бактерий, поступает в тело биофильтра путем его естественной или искусственной вентиляции. Величину нагрузки на капельные биофильтры определяют по их окислительной мощности (ОМ). Окислительная мощность — это количество кислорода, получаемое с 1 м3 фильтрующего материала в сутки для снижения БПК направляемых на биофильтры сточных вод. Сущность процесса биологической очистки сточных вод на биофильтрах не отличается от процесса очистки на полях орошения и полях фильтрации. Однако вследствие искусственно созданных благоприятных условий для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов процесс биохимического окисления в биофильтрах происходит значительно интенсивнее, чем на полях орошения и полях фильтрации. Поэтому и размеры сооружений для биологической очистки сточных вод в искусственно созданных условиях во много раз меньше сооружений в естественных условиях.[ ...]
Как упоминалось во Введении, для очистки сточных вод от нефтепродуктов в настоящее время применяют механические, физико-химические, химические и биологические методы. Из механических методов практическое значение имеют отстаивание, центрифугирование и фильтрование; из физико-химических — флотация, коагуляция и сорбция; из химических — окисление хлором (хлорирование), окисление озоном (озонирование). Биологические методы основаны на способности аэробных микроорганизмов — минерализаторов перерабатывать (окислять) некоторые органические соединения, входящие в состав нефтепродуктов, как правило, в смеси с бытовыми сточными водами.[ ...]