Рекомендувати документи

класична

«Класична» модель біологічного очищення стічних вод (для очищення міських стічних вод)

Використання мікроорганізмів, культур клітин та тканин для технічних завдань. Контрольована активність мікроорганізмів (бродіння) (Ферментор - біореактор) Метою технічних операцій є забезпечення оптимальних умов для бродіння (наприклад, змішування, подача кисню, охолодження нагрівання ...). Біологічні операції (на даний момент?) Не можуть бути економічно замінені або фізичними, або хімічними процесами.

Можливості кількісної характеристики органічних домішок у рідині (воді):

Вимірюючи СО2, отриманий повним окисленням (згорянням) зразка

Потреба в кисні (TOD) усіх органічних та неорганічних речовин. Каталітичне окислення на основі вимірювання втрати ваги O2.

На основі виснаження кисню, отриманого в результаті вологого окислення KMnO4, K2CrO4

Дає відносно швидкі результати "5 днів"

Він характеризує концентрацію біологічно розкладаються органічних речовин у стічних водах і представляє кількість кисню, спожитого під час біодеградації різнорідними бактеріями в певний час і температуру.

«Сировиною» для бродіння є дрібноплаваючий колоїд і розчинена органічна речовина стічних вод.

продукти реакції Тверда речовина (ріст бактерій) Біологічний процес

Стабільно розчинені продукти реакції (HCO3-, NO3-,…) Газ (CO2, CH4, H2S, NH3, N2….)

Приклади застосувань бродіння: Неасептичні ("нестерильні") операції, наприклад: -очищення стічних вод

Прокаріоти: (немає реального ядра) • Бактерії

Особливості: • * Надзвичайно швидке розмноження

Асептичні методи, наприклад: -виробництво антибіотиків -виробництво білка

Неасептичні операції з інокуляцією, наприклад, зброджування молока

Еукаріоти: (справжнє, ізольоване ядро)

Можна від'єднати за допомогою технічних операцій?

Переїхати? Відтворення метаболізму “Явища життя”

(Виходячи з них, спостерігач відрізняє «неживе» від «живого»).

Поділ твердої фази

У реакторах (ферментаторах): напр .: -окислювальна канава -система заквасок

“Життєві заходи” вимагають енергії! Фотосинтез

Енергія хімічного (реакційного) походження

Ділення реактора:

-резервуар для перетравлення мулу Реактори - це пристрої, в яких протікають хімічні та біохімічні реакції. Швидкість реакції залежить від властивостей реагентів і конструкції реактора, особливо гідравлічних властивостей.

Реактори-цистерни: забруднювачі та бактерії, розчинені або суспендовані в однорідному середовищі (наприклад, аерований резервуар для аерованого мулу)

бактерії розмножуються на поверхні твердого заряду (наприклад, крапельне тіло, занурений диск)

Завдяки структурі змішування концентрація суміші в камері для перезарядки є однорідною. Вхідні стічні води негайно розбавляються (потенційний токсичний вплив промислових стічних вод зменшується)

-Для підтримання життя -Будівництво -Для розмноження

-Зелені рослини (хлорофіли) -Фотосинтезуючі водорості

Хемотрофи: Кускові та колоїдні органічні домішки

Ферменти, що діють поза організмом (екзоферменти)

Поглинання через клітинну мембрану

Синтез клітин (проліферація)

Розкладання органічних стічних вод зазвичай здійснюється гетеротрофними бактеріями.

Деградація сполук вуглецю за наявності або відсутності молекулярного O2: необов’язкові аеробні мікроорганізми

Окислення неорганічних складових (переважно NH + 4) автотрофними мікроорганізмами. Окислення неорганічних речовин хемоавтофними організмами (нітрифікуючі та сульфатні бактерії): NH + 4

S-2 Деградація лише у присутності молекулярного O2: облігатні аероби

Деградація за відсутності молекулярного O2: облігатні анаероби

Усі мікроорганізми потребують неорганічних поживних речовин у розсмоктуючій, розчиненій, іонній формі: PO43-, NH + 4, SO42, мікроелементи.

Зовнішні (екологічні) умови біологічних операцій:

1. Наявність води 2. Поживні речовини (органічний БПК5, неорганічний)

поглинання іона fus розл

3. Права температура (швидкість реакції) 4. Права Ph

5.Токсичні речовини лише в малих концентраціях (важкі метали, кислоти, луги, ароматичні речовини, пестициди ...) -Психофіли: нижче 20 oC -Мезофіли: 20 ... 45 oC

продукти CO2, NH3, CH4

-Термофіли: Вище 50 oC Органічна речовина, що розкладається

Технічне завдання: опалення-охолодження, подача кисню

6. Концентрація кисню - за запитом:

- Аеробні - Необов’язково - Анаеробні

1. Незворотний (кінцевий стан може бути наданий виснаженням одного з реагуючих компонентів)

2. гетерогенні реакції (дисперсні системи)

-Відбір: природний відбір, розмноження одних видів, можливе зникнення інших

3. Низька концентрація реагентів та продуктів є типовою (важливість транспортування матеріалу)

-адаптація: адаптація клітин до зміненого середовища (наприклад, зміна поживних речовин):

4.Серія реакцій (послідовна) 5.Гальмування продукту - гальмування

неактивний -> активний стан -Живі спільноти - біоценоз => надзвичайно гнучка система

Потреба у розчиненому кисні

Основні методи біологічного очищення стічних вод: 1. Крапельне тіло - заповнений - занурений диск 2. Активний мул - поверхнева аерація - стиснене повітря - окисна канава 3. Весна - аеробна - аеробна - необов’язкова

Заповнення: -щебень -пластик - (розмір, об'єм зазору, поверхня)

-ефективна попередня седиментація - розмір і якість біологічної мембрани - якість стічних вод (токсичність, навантаження органічної речовини, рециркуляція) - поглинання кисню - розподіл води Один з найнадійніших методів біологічної очистки.

Яку зарядку ви вибрали б? Чому?

Ставки для очищення стічних вод: Аеробні: глибина 0,5… 1 м (система активного мулу без циркуляції, водорості, що виробляють кисень, термічне змішування) Анаеробна: глибина більше 2 м (повні анаеробні умови)

Необов’язкове озеро: глибина 1,2… 1,8 м. (аеробна поверхня, зона анаеробного дна (анаеробне розкладання мулу).

Органічні матеріали Гетеротрофні бактерії

Органічна речовина Активність чотирьох фаз, різних бактеріальних груп - це CO2, CH4

Промивання газу в поєднанні з технологією активного мулу

-висока питома поверхня - рівномірний розподіл заряду