Изменение биоценоза активного ила при биологической очистке барды | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Биология

Опубликовано в Молодой учёный №22 (260) май 2019 г.

Дата публикации: 03.06.2019

Статья просмотрена: 43 раза

Библиографическое описание:

Зюзина О. В., Дементьева Д. В. Изменение биоценоза активного ила при биологической очистке барды // Молодой ученый. — 2019. — №22. — С. 208-211. — URL https://moluch.ru/archive/260/59962/ (дата обращения: 14.12.2019).



Биологическая очистка жидких хозяйственно-бытовых отходов с высоким содержанием органических веществ реализуется как в разных по конструкции сооружениях (аэротенки, биофильтры, пруды, поля фильтрации), так и при участии сложных по составу ассоциаций из микроорганизмов, простейших, которые осуществляют процессы биологического окисления загрязнений [технологии очистки сточных вод] [1].

Очистка сточных вод в аэротенках происходит при участии биомассы активного ила, биота которого может изменяться в зависимости, как от физических факторов, так и химических свойств, состава обрабатываемой среды. Активный ил имеет гетеротрофный биоценоз и включает разные виды бактерий, в том числе и нитевидные, особи ряда микроскопических грибов, одноклеточные и колониальные водоросли, представителей простейших и метазоа. Установлено, что в среднем около 50 % от представителей популяции работоспособного активного ила составляют микроорганизмы [водоотведение и очистка сточных вод] [2].

Доминирующими семействами считаются Pseudomonas и Alcaligenes, на долю которых приходится 5–39 % и 36–84 %, соответственно. Представители семейства Pseudomonas — грамотрицательные палочковидные бактерии, клетки которых могут синтезировать до 150 ферментов, катализирующих реакции окисления органического углерода и участвующие в реакциях нитрификации при переработке веществ стоков.

К семейству Pseudomonas относятся бактерии, окисляющие нитриты -Nitrosomonas, соединения серы — Sulfomonas, Thiobacillus, аммонификаторы — Bacterium micoides, разлагающие органические аминосодержащие соединения (белки, мочевину, аминокислоты) с образованием иона NH4+, свободного аммиака.

Бактериальный состав интенсивных илов стабилен при долговременной эксплуатации. О нарушении процесса очистки судят по изменению численности микроорганизмов- индикаторов — Bacillus, Zoogloea и факультативных анаэробов. Так при перегрузке системы быстро растет численность Zoogloea до 45 %. В илах с низкой активностью насчитывается всего 5–9 особей бактерий, а в илах неестественно работающих очистных систем всего 1–4 клетки [очистка сточных и промышленных вод] [3].

Прослеживается перемена числа простейших от нагрузки на деятельный ил. В интенсивном иле присутствуют индикаторные организмы, по состоянию которых судят о динамике протекания процессов чистки. К ним относятся инфузории — Ciliata, Paramecium, Lacrimaria, Stentor, Stilonichia, Euplofes patella, Aspidisca costata, Opercularia, Vorticella. Простейшие удаляют и переваривают свободно плавающие диспергированные бактерии и другие взвешенные частицы, тем самым улучшают прозрачность сточных вод. Среди простейших присутствуют и анаэробы, и аэробы. Незначительное влияние на очистку оказывают амебы (Amoeba proteus), они отмирают при уменьшении органических веществ в среде. Также активно окисляют органические соединения флагеляты (Flagellare).

Преобладание метазоа отмечают для систем с длительным возрастом эксплуатации. Из семейства метазоа многоклеточные организмы активного ила представлены (Metazoa) — коловратки (Rotifera), нематоды (Nematoda), тардиграды (Tardigrada), использующие для питания клетки свободноплавающих бактерий, водорослей и простейших.

К основным причинам возникновения и развития нитчатых бактерий в активном иле относят появления одного из следующих факторов: низкая концентрация кислорода, слабая нагрузка в реакторе, загнивание сточной воды, наличие соединений серы, маленькая величина pH (менее 6,5), недостаток биогенных элементов (азота и фосфора). Трихобактерии провоцируют проблемы с осаждением, препятствуя процессу и увеличивая размеры хлопьев ила. В результате набухающий ил слабо развивается и оставляет муть в воде.

Из микроводорослей в активном иле присутствуют сине-зеленые Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, диатомовые Bacillariophyta, зеленые Chlorophyta, эвгленовые Euglenophyta. Водоросли пополняют количество в жидкой среде водорастворимого кислорода в результате реакций фотосинтеза. Важная сфера деятельности водорослей синтез вторичных продуктов метаболизма — фитонцидов и других физиологически активных веществ. Водные растения относятся к фотоавтотрофам и не достаточно активные участники систем чистки сточных вод. Их наличие в системе обработки, как правило, указывает перемены рН и старение ила. Известны работы по использованию штамма микроводоросли хлореллы для биочистке, доочистке и обеззараживании всех категорий сточных вод [оценка возможности комплексного использования сточных вод для биосинтеза липидов и молочной кислоты] [4].

На состав биоценозов в процессе биологической очистки сточных вод влияет ряд факторов: температура, интенсивность аэрации, концентрация иловой жидкости или почвенного раствора, наличие ростовых веществ, бактерий-хищников и др. Условно принято разделять весь процесс очистки на два периода: период биологического созревания и период стационарного биохимического окисления.

В период биологического созревания в аэробных условиях с активным илом развивается оптимальное количество активного ила, адаптированного применительно к этому режиму работы установки, количеству и качеству сточной воды. В период стационарного процесса работы очистных установок с аэрацией обычно различают четыре фазы работы активного ила: 1)биосорбция-это процесс в котором аммонийные соли в результате биохимического окисления превращаются в азотистые соединения, 2)декарбонизация-это когда аммонийные соли в результате биохимического окисления превращаются в азотистые соединения, 3) денитрификация- это разложение азотнокислых или азотистокислых солей с выделением свободного азота, 4)эндогенное окисление-это окисление клеточного вещества в аэробных условиях.

Изучено в лабораторных условиях изменения биоценоза активного ила, который помещался органическую среду из послеспиртовой мелассной барды. Исследования показали, что в изучаемом образце наблюдался активный прирост микроорганизмов: Bdellovibrio bacteriovorus, Pseudomonas, Вас. mesentericus, Вас. mesentericus globigii, Corynebacterium, Arthrobacter, Вас. subtilis, Clorella (рисунок 1).

Рис. 1. Биоценоз биодеградированной барды

Показано, что в биологической обработанной барде имеет место феномен сукцессии-последовательной смены доминирующих видов микроорганизмов. Происходит интенсивный прирост микроорганизмов в биологической обработанной барды, а потом резкое снижение концентрации органических загрязнений.

Исследования особенностей поведения популяций бактерий в питательной среде показали, что воздействие биотических и абиотических факторов внешней среды приводит к гетероморфному росту бактерий с разнообразием морфологических проявлений, которые могут рассматриваться как один из этапов L-трансформации бактериальных клеток.

Литература:

  1. Технологии очистки сточных вод/ Д. С. Дворецкий, Е. В. Хабарова, О. В. Зюзина, М. С. Темнов, И. В. Маркин// Тамб. гос. техн. ун-та- 2017
  2. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник для вузов / Ю. В. Воронов, С. В. Яковлев. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006.
  3. Очистка сточных и промышленных вод / Л. П. Сидорова, А. Н. Снигирева// Екатеринбург 2017
  4. Оценка возможности комплексного использования сточных вод для биосинтеза липидов и молочной кислоты/ Д. С. Дворецкий, М. С. Темнов, И. В. Маркин, А. И. Бушковская, Я. В. Устинская, Р. Д. Санталов, М. А. Еськова// Тамб. гос. техн. ун-та- 2017
Основные термины (генерируются автоматически): активный ил, вод, бактерия, биологическая обработанная барда, биологическая очистка, биологическое созревание, биохимическое окисление, сточная вода.


Похожие статьи

Роль сульфатредуцирующих бактерий в очистке сточных вод...

В способе биохимической очистки сточных вод от ионов ртути сульфатвосстанавливающие бактерии в анаэробных условиях восстанавливают сульфаты до сероводорода, который осаждает ионы ртути в виде нерастворимого сульфида ртути.

Очистка сточных вод на биологических очистных сооружениях...

В результате процессов биологической очистки сточная вода может быть очищена от

Очистка сточных вод в аэротенках происходит с помощью активного ила — биоценоза

Кроме бактерий в очистных сооружениях часто развиваются и другие растительные организмы...

Инновационные подходы к очистке сточных вод от соединений...

Биологическая очистка сточных вод способствует также получению альтернативных видов топлива, поскольку во многих случаях продуктами реакции является биогаз (смесь CO2 и CН4 в соотношении 1:3). Доказано, что, в зависимости от содержащихся в сточной воде...

Глубокая очистка кислых сточных вод, в климатических условиях...

Предварительная очистка сточных вод проводиться в коллекторе (1) при помощи ВВР.

Активная реакция воды играет важнейший роль оказывая влияние на биологические

Вода не замерзнет зимние время в условиях республики и скорость окисления загрязнение не...

Прогрессивные методы очистки сточных вод | Статья в журнале...

Активный ил участвует в биологических процессах и ускоряет процесс очистки. Данное сооружение является дорогостоящим и не компактным.

Применение растений для очистки сточных вод и почвы основано на их естественной способности поглощать в процессе роста...

О гигиенической оценке работы сооружений биологической...

На станции проводилась механическая, биологическая очистка и обеззараживание сточных вод. Мы определяли количество клещей и Psychoda

Исследования проводили в лаборатории и на станции биологической очистки сточных вод самой станции аэрации Бозсу.

Виды сточных вод и основные методы анализа загрязнителей

Из-за ухудшившихся биологических и физических свойств, сточные воды пагубно влияют на

Для начала определим классификацию сточных вод и особенности отдельных их типов.

Процесс очистки сточных вод от взвешенных примесей происходит путем механических...

Исследование степени биоразлагаемости разработанных моющих...

Методика определения биологического потребления кислорода (БПК) основана на способности микроорганизмов потреблять растворенный кислород при биохимическом окислении органических и неорганических веществ в воде. БПК определено после 5 и 20 дней.

Хранение биопрепаратов на основе штаммов... | Молодой ученый

В лаборатории создания микробиологических средств защиты растений и коллекции микроорганизмов ФГБНУ ВНИИБЗР, разрабатывается биофунгицид для защиты озимой пшеницы от возбудителей фузариоза на основе двух штаммов бактерии Bacillus subtilis BZR...

Похожие статьи

Роль сульфатредуцирующих бактерий в очистке сточных вод...

В способе биохимической очистки сточных вод от ионов ртути сульфатвосстанавливающие бактерии в анаэробных условиях восстанавливают сульфаты до сероводорода, который осаждает ионы ртути в виде нерастворимого сульфида ртути.

Очистка сточных вод на биологических очистных сооружениях...

В результате процессов биологической очистки сточная вода может быть очищена от

Очистка сточных вод в аэротенках происходит с помощью активного ила — биоценоза

Кроме бактерий в очистных сооружениях часто развиваются и другие растительные организмы...

Инновационные подходы к очистке сточных вод от соединений...

Биологическая очистка сточных вод способствует также получению альтернативных видов топлива, поскольку во многих случаях продуктами реакции является биогаз (смесь CO2 и CН4 в соотношении 1:3). Доказано, что, в зависимости от содержащихся в сточной воде...

Глубокая очистка кислых сточных вод, в климатических условиях...

Предварительная очистка сточных вод проводиться в коллекторе (1) при помощи ВВР.

Активная реакция воды играет важнейший роль оказывая влияние на биологические

Вода не замерзнет зимние время в условиях республики и скорость окисления загрязнение не...

Прогрессивные методы очистки сточных вод | Статья в журнале...

Активный ил участвует в биологических процессах и ускоряет процесс очистки. Данное сооружение является дорогостоящим и не компактным.

Применение растений для очистки сточных вод и почвы основано на их естественной способности поглощать в процессе роста...

О гигиенической оценке работы сооружений биологической...

На станции проводилась механическая, биологическая очистка и обеззараживание сточных вод. Мы определяли количество клещей и Psychoda

Исследования проводили в лаборатории и на станции биологической очистки сточных вод самой станции аэрации Бозсу.

Виды сточных вод и основные методы анализа загрязнителей

Из-за ухудшившихся биологических и физических свойств, сточные воды пагубно влияют на

Для начала определим классификацию сточных вод и особенности отдельных их типов.

Процесс очистки сточных вод от взвешенных примесей происходит путем механических...

Исследование степени биоразлагаемости разработанных моющих...

Методика определения биологического потребления кислорода (БПК) основана на способности микроорганизмов потреблять растворенный кислород при биохимическом окислении органических и неорганических веществ в воде. БПК определено после 5 и 20 дней.

Хранение биопрепаратов на основе штаммов... | Молодой ученый

В лаборатории создания микробиологических средств защиты растений и коллекции микроорганизмов ФГБНУ ВНИИБЗР, разрабатывается биофунгицид для защиты озимой пшеницы от возбудителей фузариоза на основе двух штаммов бактерии Bacillus subtilis BZR...

Задать вопрос