Биогенные компоненты

Температурный режим

РН и буферные свойства субстрата

Факторы влияющие на процесс анаэробного сбраживания

Метаногенная стадия

Ацетогенная стадия

Кислотогенная стадия (ферментация)

Стадия гидролиза

Гидролиз входящих в органическое вещество биомасс и макромолекул (сахаридов, белков, полисахаридов, липидов)

Фаза гидролиза при метановом брожении тесна связана с фазой ферментации, при чем и на той и на другой стадии принимают участие гидролитические бактерии.

Участвуют ферментативные бактерии (бактерии бродильщики) и большая часть из них является строгими анаэробами. Факультативные анаэробы (дрожжи, стрептококки, кишечные бактерии). Основные продукты кислотогенной стадии – водород, углекислота, этанол, ацетат, пропеанат, бутират.

Универсальное уравнение для кислотогенной стадии:

Моносахарид или полисахарид – k1H2 + k2CO2 + k3C2H5OH + k4CH3COOH + k5C2H5COOH + k6C3H7COOH

k1=1,1-1,2

k2=1,1-1,2

k3=0,3-0,4

k4=1-1,6

k5=0,1-0,3

k6=0,1-0,2

Разложение продуктов кислотогенной стадии. Её осуществляют облигатные бактерии живущие в постоянном отсутствии кислорода. Эти бактерии расщепляют спирты и жирные кислоты, образуя уксусную кислоту, водород и углекислоту.

Метаногены являются облигатными анаэробными бактериями. Они образуют метан из углерода, причем 90-95% - метан, 5-10% - биомасса.

Т о 80-90% органического вещества преобразуется в газ.

рН – оптимальными значением является 7-8, но идет от 6-8,5.

Поддерживается самопроизвольно, за счет подкисления и подщелачивания. Подкисление происходит за счет образования летучих жирных кислот и образования угольной кислоты. Подщелачивание происходит за счет потребления жирных кислот. Длительное прибивание (более 3 суток) при рН = 5 приводит к долговременному нарушению работоспособности системы. А при рН = 9 процесс так же прекращается, но возобновляется очень быстро, при возврате к нормальным условиям.

Буферная емкость

Чем она больше, тем эффективнее среда внутри реактора противодействует внезапным изменениям рН. Для того чтобы охарактеризовать среду:

Кислотность – то количество щелочи, которое нужно добавить, чтобы довести среду до 8,3

Щелочность – то количество кислоты, которое нужно добавить, чтобы довести среду до 3.8

Температура определяет скорость процесса и производительность установки.

Рост клеток метанового биоценоза зависит от поступления питательных веществ (органические вещества и минеральные соли)

Чтобы оценить токсичность и ингибирование различных веществ используют характеристику – пороговая концентрация, та концентрация, при которой Метаногенная активность снижается на половину.

Водород настолько сильный ингибитор, что когда его концентрация достигает 0,2-0,5% процесс может остановиться полностью!

Все тяжелые металлы являются

4. адекватный массообмен

5.ликвидация локальных накоплений интермидиатов

6. быстрое распределение свежего инфлюента (то что входит в бак)

7. предотвращение нагревательных зон

8. концентрация микроорганизмов

Задание на практику

психрофильный – 20 С

мезофильный – 36 С

термофильный – 50 С

Дата добавления: 2015-05-08