Microflora de sisteme biologice de tratare pentru întreprinderi

2.1. Sisteme de tratare a nămolului activat de aerobic

sisteme de tratare biologică Microflora cuprind microorganisme care sunt agent biochimic sub ape uzate aerobice pentru a forma o comunitate complex de nămol activat și biofilm. Astfel de comunități microbiene (denumite de asemenea ca o cultură mixtă, biocenoza mixtă) format din reprezentanți ai multor grupe taxonomice - bacterii, actinomicete, ciuperci, alge, artropode. Biomasa astfel de comunități alcătuiesc bacterii. Suprafața totală de 1 g de biomasă uscată a acestor organisme este estimată la circa 100 m2, ceea ce duce la o rată ridicată a proceselor metabolice în purificarea apelor reziduale.

suprafețe solide de acoperire biofilm imersate în volum fluid reactoare biochimice aerobe, este formată din celule microbiene imobilizate, grosimea uzuală a acestora, dar nu mai mult de 3 mm, mai tipic de 0,5 - 1,0 mm.

Compoziția nămolului și biofilm microorganismelor activate susceptibile la variații în limite largi și depinde de condițiile de cultură, temperatura din reactor. Există factori mutageni influențează compoziția din instalațiile de epurare a apelor reziduale microflorei.

Compoziția bacteriană a apelor uzate cu nămol activ depind în mare măsură de compoziția apei uzate curățate-sită. Tabelul 2.1 prezintă date privind conținutul unor genuri de bacterii din sisteme active de tratare a nămolului în diverse industrii.

Tabelul 2.1. Numărul de bacterii din apele reziduale din diferite industrii,%

Cel mai numeros microflora nativ în sistemele de tratare a apelor reziduale aerob este Pseudomonas - bacteriile Gram-negative în formă de tijă. Prevalența acestui gen de bacterii este cauzată de o gamă largă de contaminanți din componente, care poate servi ca un substrat pentru ei.

In bacterii, din genul Pseudomonas, există aproximativ tems enzimatice 150-B, substanțe capabile să conversia biomasei în apa uzată și furnizează celula cu energie. Aceasta se referă Pseudomonas comandati 50 - 80% din biomasa sistemelor de nămol bacterii aerobe pentru tratarea apelor industriale. Această procedură constă din bacterii care oxidează nitrit tu (Nitrosomonas), compuși cu sulf (Sulfomonas, Thibacillus).

In efluenții industriali Multe specii Bacterium. Acestea includ ammonifiers B. Micoides, descompunere compuși cal organi-amină (proteine, uree, aminoacizi), pentru a forma un ion NH 4 +, sau amoniac liber.

Acesta poate fi, de asemenea, urmărite prin schimbarea numărului de cel mai simplu LOAD-ki din nămolul activat. In nămolul activat sunt așa-numitele organisme-Tornio indica, din care evidențiază fluxul normal al proceselor de curățare. Printre acestea se numără ciliate - ciliata, Paramecium, Lacrimaria, Stentor, Stilonichia, Euplofes patela, Aspidisca costata, Opercularia, Vorticella. A constatat că, în dezvoltarea normală a bio-cenozei la data de 16 octombrie 10-16 au celule protozoare de celule bacterii din noroaie inferioare de calitate - 5-9 celule, dar în sistemele de nămol de tratament normal-ing de lucru - 1-4 celule. De la alte organisme găsite în tină rotiferelor (Rotatoria), este un indicator al normale de oxigen-saturație a lichidului.

In sistemele cu varierea sarcinii pe nămolul activat în timpul mișcării fluidului (propulsori de aerare, Biofiltre) schimbarea compoziției microflorei. La etapa inițială a procesului de curățare, atunci când reprezintă unitatea cea mai mare parte a substratului de biomasă, în principal în curs de dezvoltare în bacteriile heterotrofe biocenoză și protozoare, alimentarea apei reziduale prin componentele dizolvate. Mai mult, odată cu reducerea contaminării apei scade cantitatea de bacterii, protozoare au mai multe bacterii libere mâncătoare. La finalul procesului de purificare se dezvoltă o mare cantitativă a protozoarelor ruinare apar nevertebrate inferioare.

Într-un biofilm care acoperă suprafața purtătoare în reactoare cu microflora imobilizată se observă în plus față de un număr mare de bacterii protozoare, rotifere, viermi. Biocenoze nămol de aerare și curățare biofilm identic cu aceeași apă, dar numărul de diferite tipuri de organisme diferite. Un indicator de stare bună a biofilm este prezența Kruglovs ciliate, bryuhorespichnyh, flagelate, viermi Nematoda, Rotifera.

In etapa de purificare a apei de închidere biologică au loc procese pro-nitrificare pentru a forma nitriți și Girat. In acest proces, ca agenți biologici sunt bacteriile din genurile, Nitrosomonas și Nitrobacter. Cel mai bun studiat oxidarea microorganismelor osushestvlyaetsya de azot de amoniu la nitrit - prima faza de nitrificare este Nitrosomonas europaea. Principalul agent biologic Nyura faza nitrificare - oxidarea nitrit în nitrat - Nitrobacter Vinogradskyi.

tratare terțiară biologică profundă a apelor reziduale, cu ajutorul culturii microalge.

La crearea condițiilor favorabile pentru cultivarea mikrovolorosley (lumină, temperatură, substratul) dintr-o comunitate mixtă de obicei este format din reprezentanți ai genului jd Chlorella, Scenedesmus, Nitzschia, Ankistrodesmus.

Atunci când o cantitate suficientă dintr-un substrat organic în apa uzată din simbiopticheskoe cultivator iluminate observate interacțiuni între comunitățile de bacterii și microalge. Cultura se dezvoltă în mod spontan microalge în condiții de lumină suficientă în ultimele etape ale tratamentului apei în filtrele bio-disc iazuri de stabilizare.

Efectul pozitiv al microalge cultivării nu este numai pentru a scădea concentrația de azot și fosfor în apa tratată și acțiunea lor de dezinfectare.

2.2. sisteme de tratare a nămolului anaerobe Activated

Procesele anaerobe sunt utilizate în practica de curățare este mai mare decât cea de aerobic. Recent, un interes crescând în fermentația metan substraturi carbonice, care se realizează microorganisme anaerobe comunitate concentrată. Pentru canalizare întreprinderile alimentare folosesc fermentare metan este foarte promițătoare, deoarece permite de a realiza un raport mai favorabil C / N pentru aerobă ulterioară post-tratament, pentru a primi materii prime de energie, menține suficient proces aerob ulterior-EVAP Py în timpul iernii.

Încasările de fermentație metan în concepte moderne în trei etape (Schema 1).

digestia anaerobă completă a materiei organice proish-dit influențat de trei grupe majore de bacterii (vezi schema 1) (1) - hidrolizare.; (2) - obligã acetogenice; (3) - acetogenice; (4) - metanogene. Primul pas - hidroliza compușilor complecși, biopolimeri și produse de conversie în acizi grași volatili, alcooli, aldehide, dioxid de carbon, amoniac, hidrogen. Aceste procese sunt realizate cele mai diverse microorganisme care aparțin aerobi, anaerobi facultativi, obligã anaerobi. Anaeroba Microflora bacteriile din genul Clostridium, având activitate proteolitică, celuloză - Vasterioides rominicola, fibrisolvens Butyrivibrio, pektinorazrushayuschie, acid butiric, acid propionic.

Compoziția microflorei primă etapă de fermentație anaerobă este determinată de compoziția mediului nutritiv. Preponderența focului altor clase de compuși organici - proteine, carbohidrați, grăsimi - determină dezvoltarea preferențială a genurilor și speciilor de microorganisme capabile să degradeze substraturi relevante.

În a doua etapă - formarea acidului acetic, hidrogen și dioxid de carbon - agenti biologici sunt bacterii acidogene care izolate obligatorii ai si studiat doar cateva specii. În general, ca un grup, aceste microorganisme digerate acizi grași propionic și alți, unii compuși formați după prima etapă a fermentării anaerobe. Produsele disocierii sunt acid acetic, hidrogen, dioxid de carbon. A treia etapă - metanogene - studiat mai ales mecanismul de generare a metanului și compoziția microflorei. bacteriile metanogene - singurele organisme capabile sa transforme gazele acide și hidrogen, în metan, fără surse de energie externe sau acceptoare de electroni. Metanogene - un grup unic de diferite tipuri și forme de bacterii care se dezvoltă într-un condiții strict anaerobe.

Aproximativ 65 - 70% din metan format prin gruparea metil cu acid acetic. Suma rămasă este formată din bacterii de dioxid de carbon și hidrogen din genul Methanosarcina. Astfel, descompunerea substraturilor organice în CO2 și CH4 are loc la trei grupuri de co-cultură de bacterii. Fiecare dintre aceste grupuri se dezvoltă în anumite substraturi și într-o gamă foarte limitată de condițiile externe. Cu toate acestea, ele co-există în reactor anaerob cu un ecran cu cultură continuă poate fi considerată ca un biocenoze fermentează complex substrat.

Amidolitichsskaya și denitrificare activitate după un maxim la 30 ° C, scade odată cu creșterea temperaturii, și apoi la 60 ° C crește din nou. Numărul de microorganisme cu activitate zoliticheskoy anticelulita în intervalul de 20-30 ° C este stabilă, iar la 40 ° C, această bandă nu este detectabil.

Datele privind dinamica populației de microorganisme din diferite grupuri fiziologice pot fi folosite atunci când selectați sistemele de tratare a apelor uzate-ționarea funcționale pentru a crea condiții optime de neutralizare a poluanților din apele uzate.

Cea mai apropiată valoare pentru a controla procesul de curățare este o metodă pentru determinarea activității enzimatice activă a nămolului biomasei. Spre deosebire de activitatea fiziologică a activității enzimatice este măsurată prin substrat specific uzură când incubarea într-un timp scurt, cu nămol activat. Se presupune utilizarea acestei metode în controlul automat în locul BOD și concentrația nămolului activat.

2.4. Compoziția chimică a nămolului activ

Pentru calcule legate de determinarea creșterii biomasei, elemente de echilibru în procesul de purificare a rafina adeziv substanța este suficient formula exactă C5 H7 O2 N. Această formulă reflectă structura atât nămol aerobe și anaerobe activat și este în concordanță cu o structură element element de aproape toate microorganismele utilizate în domeniul biotehnologiei ca agenți biologici.

O compoziție tipică de substanță uscată a microbiene de celule caractere zuetsya% următoarele valori: carbon - 50; azot - 7-12; cote Foz de 1-3; Sulf 0,5-1,0; magneziu - 0.5.

Compoziția biochimică a substanței celulare activă a nămolului fără cenușă-TION din următoarele clase de compuși evaluați exponenților-lyami%:

carbohidrați - 3,8-5,3; proteine ​​- 56,3-58,2; grăsime - 21,7-21,9.

Limitatorul aplatizat în compoziția biomasei de calcul biotehnologie pe substanța uscată (DIA) este mai rațională decât calculul substanței fără cenușă, deoarece elementele de cenușă ostavnoy fac parte din material celular. Calcule stoechiometrice randamentul biomasei, factorii economici și altele asemenea. D. substanță uscată în derulare pe, prin urmare, să ia în considerare și porțiunea corectă acoperi substanță microorganismelor.

In tratamentul aerob principalii parametri de proces sunt rata de diluție (timpul de staționare) și rata specifică de creștere a biomasei. Tabelul 2.2 prezintă datele privind compoziția biomasei de nămol activat în diferite moduri experimental mustăți-SETARE, care este un sistem de reactor-mixer și reciclare. Colonist

2.2. Compoziția biomasei cu nămol activ la diferite moduri de purificare