Cтраница 4
Методом М.с. производят в осн. Продуцентами в этом процессе служат пропионо-вокислые бактерии. Для получения кормовых концентратов, содержащих витамин В12, на отходах бродильной пром-сти ( послеспиртовые, ацетоно-бутиловые барды и др.) применяют комплекс метанообразующих бактерий. Разработаны способы получения витамина В2, р-каротина и дрожжей, обогащенных эргостерянами. При использовании соответствующих метаболич. [46]
В биометаногенезе участвуют три группы бактерий. Первая перерабатывает органические субстраты в масляную, пропионовую и молочную кислоты. Затем метанообразующие бактерии в присутствии водорода превращают углекислый газ в метан. Связывание в этом процессе водорода предупреждает возможное ин-гибирование деятельности уксуснокислых бактерий. Последние и метанообразующие микроорганизмы образуют симбиоз. [47]
Вторая стадия анаэробной ферментации органических отходов осуществляется метанообразующими бактериями. Эти организмы довольно широко распространены в природе и обнаруживаются в почве, органических осадках озер и прудов, рубце травоядных животных, сточных водах и содержимом метантенков. Биохимии метаногенной фазы уделялось много внимания, однако сравнительно мало сведений о бактериях, ее осуществляющих. Изучение метанообразующих бактерий затруднено из-за высокой чувствительности их к кислороду, а также очень незначительной скорости роста. Морфологически метаноген-ные бактерии очень разнообразны. [48]
Сульфатвосстанавливаю-щие бактерии способствуют развитию метанообразующих бактерий, поставляя сероводород, понижающий окислительно-восстановительный потенциал среды. Кроме того, сульфат-восстанавливающие бактерии образуют ацетат, потребляющийся метанообразующими микроорганизмами. В свою очередь, метанообразующие бактерии могут служить акцепторами водорода вместо сульфатов, способствуя развитию суль-фатвосстанавливающих бактерий за счет использования органических веществ в отсутствие сульфатов. Однако в определенных условиях между этими группами бактерий существуют конкурентные взаимоотношения. В тех пластах, куда в массовом количестве поступают сульфаты ( например, с морской водой), сульфатредукция подавляет формирование метана вследствие образования слишком большого количества сероводорода, высокие концентрации которого ( несколько сотен мг / л) угнетают метанообразующие бактерии, а также вследствие успешной конкуренции сульфатредуцирующих бактерий за окисленные органические субстраты. [49]
Значительно продвинулось изучение флавинов, в частности рибофлавина, или витамина Bz. Флавины в различных формах действуют как коферменты в окислительно-восстановительных реакциях, обеспечивающих нормальный обмен веществ. Сейчас известно более 100 флавопротеинов. Любопытно, что модифицированный флавин, как было недавно обнаружено, играет роль кофермента у метанообразующих бактерий. Это наблюдение может оказаться полезным при разработке источников энергии, использующих метан. [50]
Значительно продвинулось изучение флавинов, в частности рибофлавина, или витамина Вг. Флавины в различных формах действуют как коферменты в окислительно-восстановительных реакциях, обеспечивающих нормальный обмен веществ. Сейчас известно более 100 флавопротеинов. Любопытно, что модифицированный флавин, как было недавно обнаружено, играет роль кофермента у метанообразующих бактерий. Это наблюдение может оказаться полезным при разработке источников энергии, использующих метан. [51]
Величина нагрузки условно классифицируется на низкую ( до 2 кг / м3), среднюю ( 3 - 4 кг / м3) и высокую. Для упрощенных расчетов возможно принимать, что разница между Эт и Эф не должна быть более 0 25 С для мезофильного брожения, где С - концентрация сухого вещества в осадке, кг / м3: С 10 ( 100 - W) и не более 0.22 С для термофильного режима. Большая разница между теоретическим и фактическим распадом может быть обусловлена не только условиями ведения процесса, но и поступлением больших масс промышленных несбраживаемых примесей. Если таковые отсутствуют, то повышение нагрузки, сопровождаемое снижением фактического распада, свидетельствует о вымывании культуры метанообразующих бактерий, перегрузке имеющейся биомассы, надвигающейся угрозе дестабилизации процесса. [52]
Анаэробная очистка в термофильных условиях ( с ускоренным циклом) и использование адаптированной микрофлоры значительно сокращают период брожения. В септическом иле всегда в определенной пропорции присутствуют эвритермные, стенотермные термофилы, термотолеранты и мезофилы. Изменение основных экологических факторов в ходе анаэробного метанового брожения ( температуры; величин рН, гН2 и др.) обусловливает возможность развития в метантенках микробиологических процессов различного направления. Благодаря термотолерантности метанообразующих бактерий, анаэробное брожение происходит в интервале температур от 18 до 60 С. Изменение рН, Eh, гН2 имеет особенно важное значение для жизнедеятельности метановых бактерий, окисляющих нефтепродукты. Величина гН2 может служить показателем интенсивности протекания микробиологических процессов при окислении нефтепродуктов анаэробным активным илом. [53]
Биогаз производят способом, который называют метановым сбраживанием в анаэробных условиях, то есть без доступа воздуха. Этот процесс осуществляется в результате жизнедеятельности двух групп микроорганизмов, которые действуют в два этапа. Вначале в работу включаются кислотообразующие бактерии, расщепляющие сложные органические вещества ( белки, жиры и углеводы, содержащиеся в отходах) до более простых. Вследствие их деятельности образуются так называемые первичные продукты брожения - жирные кислоты, спирты, водород, оксид углерода и ряд других веществ. Они служат источником питания для другой группы микробов - метанообразующих бактерий, вступающих в работу на второй стадии. Бактерии из этой группы превращают продукты, которые образовались в ходе первого этапа, в метан, диоксид углерода и небольшое количество других соединений. [54]