Cтраница 1
Метаногенные бактерии - наиболее капризная с точки зрения культивирования группа среди симбионтов, участвующих в анаэробном сбраживании. [1]
Число метаногенных бактерий в разлагающемся иле довольно значительно. [2]
При рН ниже 6 сильно снижается активность метаногенных бактерий, а при рН ниже 5 5х они вообще перестают работать. [3]
При метаногенезе возможны два типа лимитирования роста метаногенных бактерий, потребляющих диоксид углерода. Во-первых, на свалках часто высока концентрация акцепторов электронов, таких как нитраты и сульфаты. Во-вторых, гомоацетогенные бактерии также могут потреблять диоксид углерода, восстанавливая его до уксусной кислоты и конкурируя таким образом с метаногенными бактериями за водород. В настоящее время известно восемь различных субстратов метаногенных бактерий, четыре из них ( смесь диоксида углерода с водородом, уксусная кислота, метанол и триэтиламин) были обнаружены на свалках ( Дж. [4]
Смесь сбраживаемых материалов, как правило, засевается ацето-генными или метаногенными бактериями или отстоем из другого дай-джестера. [5]
Термодинамические ограничения, обсуждавшиеся выше, обуславливают тесный симбиоз между гетероацетогенными и метаногенными бактериями. Воздействие массопереноса может менять локальную концентрацию водорода и влиять на кинетику процесса. Природа описанного синергизма еще полностью не объяснена, поскольку эти бактерии еще недостаточно таксоно-мически и физиологически охарактеризованы. Различные типы биоэнергетики и уровень продуктивности могут быть видоспеци-фичны; еще многие вопросы нуждаются в ответах и многое предстоит исследовать. [6]
Традиционно считалось, что процесс анаэробного сбраживания включает деятельность двух основных трофических групп - ацидогенных и метаногенных бактерий. Однако после выделения особых микроорганизмов [52] стало ясно значение симбиотиче-ской ацетогенной дегидрогенизации жирных кислот с более длинной, чем у уксусной кислоты, цепью как лимитирующей стадии при образовании метана и выделена отдельная группа гетероацетогенных бактерий. [7]
![]() |
Процесс анаэробной очистки со взвешенной биомассой ( со слоем ила. [8] |
В данном процессе критерием для проектирования может служить возраст ила, поскольку станции должны быть устроены таким образом, чтобы обеспечивать возможность выживания медленно растущим метаногенным бактериям. [9]
Автотрофная фиксация СОг осуществляется не с помощью рибулозо-бисфосфатного цикла. Метаногенные бактерии используют для этого путь ацетил - СоА ( разд. Такой путь, однако, функционирует и у ряда эубактерий. [10]
Потребление жирных кислот с длинной цепью в присутствии избытка водорода бывает вызвано как гидравлической перегрузкой сбраживателя, так и его перегрузкой по органическому субстрату. Группой, предварительно перерабатывающей эти кислоты в пригодный для метаногенных бактерий субстрат, являются гетероацетогенные бактерии, образующие уксусную кислоту и водород, которые оба могут потребляться микроорганизмами III группы. Однако термодинамические расчеты для этой чувствительной группы показывают, что возрастание количества водорода прекращает или даже обращает эти реакции. [11]
Рассмотрение химии природных соединений целесообразно начать с простейших органических веществ - углеводородов с открытой цепью. Простейший углеводород метан образуется в огромном количестве в результате жизнедеятельности метаногенных бактерий - археобактерий. [12]
При анаэробном сбраживании важным фактором является время пребывания ила в реакторе, часто называемое в производственной практике возрастом ила. Он особенно значим из-за относительно большого среднего времени генерации для ацето-и метаногенных бактерий. Поэтому были предприняты попытки спроектировать реакторы, в которых биомасса могла бы удерживаться и можно было бы избегнуть вымывания медленно растущих микроорганизмов. В станциях аэрации давно применялась рециркуляция ила для поддержания плотности биомассы, и этот принцип был первоначально использован для анаэробного сбраживания в виде анаэробного контактного процесса, в котором ил рециркулирует из отстойника обратно в сбраживатель полного смешения. На основе этой системы был разработан сбраживатель-осветлитель Дорр - Оливер, в котором происходит не перемешивание, а образование взвешенного слоя микробного ила. [13]
![]() |
Скорость удаления субстрата в анаэробном процессе в зависимости от температуры. В интервале между 45 и 50 С процесс может быть нестабильным или может вовсе прекратиться. [14] |
Токсичные вещества влияют на анаэробный процесс приблизительно так же, как и на аэробный. Анаэробные микроорганизмы не отличаются какой-либо особой чувствительностью к токсичным веществам. Поскольку процесс анаэробного разложения основан в первую очередь на действии медленно растущих метаногенных бактерий, то и действие ингибиторов следует рассматривать прежде всего в связи с этой группой бактерий. В табл. 3.16 представлены такие концентрации токсичных веществ, которые воздействуют на анаэробный процесс. Как и в других биологических системах, в анаэробном сообществе также может развиваться устойчивость к токсичным веществам. [15]