Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Микробиологические основы анаэробного метанового брожения




Биогаз

Теплотворная способность его 22 кДж/м3. выход его примерно составляет с влажного 94% сырья – 1м3 с 1м3.

 

Метановое брожение или биометаногенез – процесс превращения о в в Биогаз, протекающий в анаэробных условиях под действием микрофлоры. Широко распространен в природе, а именно: на болотах, в почве и у животных в рубце.

Не имея доступа ни к кислороду, ни к другим акцепторам электронов, микроорганизмы вынуждены использовать для этой цели - углерод. Этот процесс приводит к образованию метана. В качестве донора электронов микроорганизмы используют углерод, окисляя его до углекислого газа. Происходит химическая и биологическая реакция, поэтому процесс принято считать биохимическим.

 

Общая характеристика метанового брожения

 

Деградация о в при метаногенезе процесс многоступенчатый, в котором постепенно разрушаются углерод - углеродные связи. Есть 4 стадии:

1. стадия гидролиза – разрушения сложных биополимерных молекул. (белки, липиды, жиры) на более простые мономеры (аминокислоты, углеводы, жирные кислоты);

2. стадия ферментации (брожения) – расщепление мономеров до ещё более простых веществ (низших кислот и спиртов), при этом образуется углекислота и водород;

3. ацетогенная стадия – на ней образуются ацетат, водород и углекислота;

4. метаногеная стадия – образование метана.

 

Между стадиями гидролиза и брожения нет четкой границы. Микроорганизмы на стадии брожения используют продукты гидролиза, для своего роста.

 

Схема образования метана

 

ХПК – химическое потребление кислорода, в %

Помимо основных групп бактерий в метаногенной системе присутствует большое количество бактерий, которые прямого участия в деградации органических веществ не принимают. Функции этих бактерий:

 

· удаляют токсичные вещества

· обеспечивают другие бактерии ростовыми факторами

· поддерживают условия анаэробиоза (анаэробиоз поддерживают бактерии анаэробы – они поглощают кислород)

 

Благодаря постоянной взаимосвязи между бактериями метановый биоценоз является очень пластичным микробным сообществом, которое способно менять используемые им пути ферментации и функционировать как саморегулирующаяся система.

 

Температура метанового брожения – 0-97 С. но для этого процесса исследованы 3 оптимальных процесса:

 

1) психрофильный – 15 до 25 С

2) мезофильный – 35-40 С

3) термофильный – 50-55С

 

Самый устойчивый к внешним воздействиям является мезофильный.

 

15.09.11

 

Из общей популяции 9% всех мезофильных могут развиваться в термофильных условиях и 1% термофильных бактерий может жить в мезофильных условиях. Температурный режим влияет только на скорость процесса.

 

Низкий прирост биомассы при анаэробном процессе по сравнению с аэробным процессом объясняется малым энергетическим выходом реакции.

 

Аэробное биоокисление

 

С6Н12О6 + 6О2 -> 6CO2 + H2O + Биомасса + тепло.

 

Здесь 59% расходуется на прирост биомассы и 41% на тепло.

 

Анаэробное разложение

 

С6Н12О6 + 6О2 -> 3CН4 + 3СO2+ Биомасса (8%) + тепло(3%) и 89% переходит в метан.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-08; Просмотров: 1475; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.