Свойство каких бактерий позволяет использовать их в очистных сооружениях
Сточные воды, содержащие продукты жизнедеятельности человека, требуют очищения и возврата во внешнюю среду. При утилизации загрязненных стоков, окружающей природе может быть нанесен непоправимый ущерб.
Согласно современной классификации сточные воды подразделяются на три категории:
- Осадочные.
- Промышленные.
- Бытовые.
В любом случае причиной опасности канализационных стоков для окружающей среды являются содержащиеся в них аммиачные, кальциевые, натриевые и прочие химические соединения, переизбыток которых способен нарушить естественный баланс веществ в почве. Одним из передовых способов является биологическая очистка стоков – метод, в основу которого лег принцип разложения и преобразования химических соединений при помощи специальных микроорганизмов.
Основные разновидности бактерий для очистки сточных вод
Обилие микроорганизмов обуславливает естественные процессы фильтрации и круговорота веществ. Использование универсальных природных принципов в хозяйственной деятельности позволяет создавать экономичные и эффективные системы очистки сточных вод. Особый интерес вызывают микробы, способные расщеплять белковые соединения и бактерии, активные по отношению к аммиаку. Все микроорганизмы, используемые для очистки стоков, можно разделить на аэробные и анаэробные.
Аэробные бактерии – микроскопические организмы, жизнедеятельность которых связана с потреблением кислорода. Они отличаются высокой скоростью деления и аналогичным показателем потребления питательных веществ. При создании оптимальных условий данные микроорганизмы эффективны в отношении бытовых и промышленных стоков. Используются в биофильтрах, аэротенках и системах глубокой очистки.
Анаэробные бактерии не требуют присутствия кислорода для размножения и питания. Отличаются меньшими репродуктивными показателями и воздействием на более сложные химические соединения. Применяются данные микроорганизмы на очистных станциях, обслуживающих нефтеперерабатывающие заводы и химические предприятия. Благодаря своим особенностям анаэробы нашли применение и в быту, в том числе для разложения отходов в выгребных ямах.
Для повышения эффективности бытовой очистной системы, необходимо правильно выбирать биологический материал, основываясь на таких показателях как:
- состав сточных вод;
- кислотность;
- наличие синтетических загрязнителей;
- тип очистной установки.
Принцип работы бактерий для очистки сточных вод
Бактерии для очистных станций и бытовых септиков выращиваются в лабораторных условиях и поставляются на рынок в различных формах. В зависимости от типа используемого оборудования могут быть использованы: гелеобразные жидкости, порошки, гранулы, фильтр-пакеты, твердые кассеты и т.д. Большинство компаний, занимающихся производством биоматериала, добавляют в состав комплекса катализаторы, ускоряющие процесс развития микроорганизмов при попадании их в питательную среду.
Развивающиеся колонии бактерий начинают усиленно потреблять органику, содержащуюся в воде, увеличивая при этом свой объем. Более 60% энергии уходит на повышение численности микроорганизмов.
Согласно исследованиям, процесс разложения органики с участием аэробных бактерий проходит с потреблением кислорода, выделением углекислоты и воды, а также репродукцией новых членов бактериального сообщества. Отсюда следует, что для эффективной работы биомассы и повышения объемов очищаемой воды необходим приток кислорода и питательных веществ. Для исключения гибели всей колонии в очистных сооружениях применяется принцип рециркуляции, позволяющий держать под контролем численность микроорганизмов.
Излишки аэробных бактерий вымываются через соединительный трубопровод в предыдущий сегмент очистной установки или в анаэробный отстойник. Бактерии, функционирующие без доступа кислорода, работают по схожему принципу, но в результате их жизнедеятельности образуются иные соединения.
Анаэробные отстойники создаются для разложения высококонцентрированных стоков, где процент содержания биологических загрязнителей превышает показатели, допустимые для аэробных организмов. Бактерии, разрушающие органику без участия кислорода, вырабатывают большое количество метана. Данная особенность нашла коммерческое применение в некоторых странах. Для нормальной продуктивности анаэробов, требуется оптимальный температурный режим, поэтому добыча биогаза в условиях северных широт не является рентабельной.
Заключение
Для эффективной очистки бытовых сточных вод, рекомендуется использование систем, произведенных на заводском оборудовании в соответствии с технологическими требованиями. В качестве биоматериала также целесообразно приобретать специально подготовленные смеси для септиков, в составе которых гарантированно отсутствует патогенная микрофлора.
Бактерии для очистки сточных вод
Биомасса для очистных сооружений в заводской упаковке
Принцип расщепления органики аэробными бактериями
Прочие виды бактерий применяемые для очистки сточных вод
Схема технологического процесса очистки стоков
Источник
Автономные канализации частных домов и коттеджей отличаются используемыми сооружениями, которые могут иметь разную степень очистки сточных вод.
Сооружения, в которых используется аэробный способ переработки стоков, является самым эффективным. Подобные очистные сооружения – станции биологической очистки – очищают стоки до такого состояния, что их можно сливать прям на почву или в канаву.
Второй способ переработки хозяйственно-бытовых сточных вод – анаэробный – используется в септиках. Стоки после него нельзя сливать на грунт, не подвергнув их доочистке.
Бактерии в очистных сооружениях
В обоих способах переработки стоков применяются бактерии. Но в станциях бактерии – аэробные, а в септиках используются анаэробные бактерии.
Аэробные бактерии должны находиться в среде, насыщенной кислородом, иначе они погибнут. Анаэробным бактериям кислород для жизнедеятельности не нужен. Но кислород, помимо обеспечения жизненных условий для микроорганизмов, ускоряет процесс разложения органики в стоках. К тому же, аэробные бактерии за счет потребления кислорода перерабатывают отходы быстрее и эффективнее. Вот почему в станциях сточные воды очищаются на 97 %, когда как в септиках этот показатель достигает лишь 70%.
Выгребная яма и однокамерный септик
Помимо станции биологической очистки или септика существует ещё несколько видов очистных сооружений, хотя, по факту, они не очищают стоки, а лишь собирают их в одном месте. К таким сооружениям относится выгребная яма и накопительный (однокамерный) септик. Как только яма или однокамерный септик заполняется стоками, необходимо их опустошить. Для этого на участок приезжает ассенизационная машина, откачивающая отходы из очистного сооружения.
Микроорганизмы, которые используются для многокамерных септиков, частично разлагают органическую часть загрязнений, расщепляют жиры, осветляют стоки, но, всё же, качество переработки хозяйственно-бытовых стоков будет не идеальной. Тем не менее, ассенизационную машину нужно будет вызывать не так часто, потому что отходы, которые не разложились до конца, будут скапливаться в специальном отсеке септика достаточно долгое время (от года до 3-х в зависимости от загруженности канализационной системы).
В однокамерных же септиках микроорганизмы всего лишь уменьшает неприятный запах, сопровождающий процесс гниения отходов. Т. к. камера всего одна и сточные воды не разделяются на жидкую и твердую фракции, их переработка не осуществляется. По принципу действия такой септик полностью копирует выгребную яму.
Очевидно, что стоимость автономной канализации частного дома, в основе которой выгребная яма или однокамерный септик, будет очень низкой, но и удобств при её эксплуатации и обслуживании не будет практически никаких.
Вредные вещества для бактерий
Бактерии для очистного сооружения – живые организмы, и их можно запросто уничтожить каким-либо химическим соединением или ядовитым веществом. Перечень таких опасных для бактерий соединений и веществ указывается в руководстве по эксплуатации очистного сооружения и в инструкциях по применению на упаковке самих бактерий.
Минимальный перечень опасных веществ такой:
- бытовая химия с содержанием хлора;
- удобрения;
- растворитель;
- бензин, мазут;
- антибактериальные вещества.
Данный перечень запрещённых для слива в очистные сооружения веществ справедлив как для простых септиков, так и для станций биологической очистки типа АСТРА 4 или ТОПАС 5.
Типы бактерий
Бактерии, применяемые в автономных канализациях, могут быть предназначены для очистного сооружения конкретного типа, например, бактерии только для выгребной ямы или биотуалета.
Помимо самих бактерий в порошок или жидкость, в виде которых выпускаются, могут входить специальные добавки, улучшающие качество работы бактерий. Например, практически все бактерии для очистных сооружений живут при температуре окружающей среды от +4 до +30 градусов С, но в нашей стране температура существенно меняется в зависимости от времени года. Поэтому имеются специальные добавки, позволяющие работать микроорганизмам при низких температурах.
Также существуют добавки, позволяющие расщеплять мыло, моющие средства и т. п.
Принцип работы бактерий для септика
Бактерии, находящиеся в упаковке, пребывают в состоянии спячки. Вместе с ними в упаковке содержаться все необходимые для их жизнедеятельности микроэлементы. Попадая в камеру септика, бактерии в течение нескольких часов начинают свою деятельность по переработке органической части сточных вод. Часть таких загрязнений преобразуется в жидкость, часть – выпадает в осадок. Эффективность микроорганизмов в септике напрямую зависит от постоянства пользования канализацией. Если воды поступает мало, то бактерии могут погибнуть. Идеально, чтобы над твердым осадком в септике было не меньше 2 см жидкости. То же самое касается и органических загрязнений – если они перестанут поступать в септик, то бактериям будет нечем питаться, и они станут менее эффективными.
В зависимости от формы выпуска биопрепарата (так называют бактерии с добавками и без них), его необходимо подготавливать к использованию. Биопрепарат в жидком виде взбалтывают, а в виде порошка или гранул разводят в воде. В любом случае необходимо руководствоваться инструкциями, указанным на упаковке.
Перерыв в работе септика
Если вы не планируете пользоваться септиком какое-то продолжительное время, то есть риск, что бактерии могут погибнуть или снова уйти в режим спячки. Чтобы септик снова заработал, недостаточно просто добавить новую порцию биопрепарата в него. Для начала в септик надо добавить чистую воду и только потом биопрепарат. Такая же процедура возобновления работы септика в случае гибели всех бактерий от попавших в очистное сооружение хлорсодержащих и других веществ, опасных для микроорганизмов.
Процесс активации бактерий займет определенное время, но существуют специальные вещества, так называемые биоактиваторы, которые ускоряют процесс размножения микроорганизмов в септике, быстро доводя их до уровня, необходимого для его эффективного функционирования.
Эффективность бактерий для септиков и станций очистки
Многие владельцы загородных участков, дач и коттеджей считают, что бактерии, добавленные в септик или выгребную яму, позволяют перерабатывать сточные воды не хуже станций биологической очистки, но это очень большое заблуждение, ведь в станциях работу по очистке стоков выполняют не только бактерии, но и кислород. К тому же, конструкция таких станций предполагает многоэтапный процесс очистки, включающих в себя отстаивание, аэрацию, переливы и др.
Только станция очистки с помощью аэробных бактерий может обеспечить переработку канализационных стоков почти полностью – до 97%. Полученную очищенную воду можно без риска для окружающей среды использовать в хозяйстве – поливать грядки, заполнять ею пруд – или просто сливать в канаву. А заканчивающие свою жизнедеятельность бактерии после извлечения из станции и сушки становятся отличным удобрением.
В станциях также, как и в септике образуется осадок, но он настолько незначительный и скапливается в маленьком резервуаре, очистить который может любой собственник такой станции вручную.
Источник
1
Задание по Биологии
4 ответа:
5
0
Уникальное свойство бактерий поглощать неорганические вещества и превращать их в органические позволяет использовать их в очистных сооружениях. Несмотря на то, что бактерии (анаэробные и аэробные) “работают” по разному, результатом их деятельности является разложение загрязняющих веществ в сточных водах.
__
Аэробным бактериям для роста и размножения необходим растворенный кислород: в процессе разложения загрязняющих веществ они вырабатывают энергию, которую используют для синтезирования пищи.
Анаэробные бактерии обычно получают кислород, необходимый для дыхания, непосредственно из источника пищи. Этот процесс называется ферментацией.
В процессе анаэробного сбраживания образуется газообразный метан, который может использоваться, например, в качестве альтернативного источника энергии.
0
0
Наверное расщепляться органические вещества сложные. На более простые. Нитраты на нитриты и т.д
0
0
Практически в любом городе существуют очистные сооружения, куда стекают все канализационные стоки со всего города. Размещают их в больших резервуарах, которые называются аэротенками. Там и происходит их очистка. Разновидностей очисток существует множество, в зависимости от состава сточных вод.
В аэротенках проводится биохимическая очистка стоков и проводится она активным илом с помощью специальных бактерий. Активный ил по существу и состоит из колоний различных микроорганизмов. Эти бактерии используют загрязняющие вещества в качестве своего питания. В процессе очистки происходит удаление органических веществ, соединений фосфора и азота.
Для усиления очистки в аэротенки постоянно подаётся кислород и проводится постоянное перемешивание активного ила. В результате, все загрязняющие органические вещества, эти бактерии превращают в углекислый газ и воду. А энергия, которая при этом выделяется, идёт на жизнеобеспечение клеток. Вот это свойство бактерий и используют для очистки. Главное в очистке, обеспечить правильные условия существования этих микроорганизмов.
0
0
Способность бактерий перерабатывать органику и разлагать вещества на минеральные составляющие.Это свойство позволяет использовать бактерии в очистных сооружениях. Бактерии разделяют на анаэробные и аэробные.
Разница между ними в том, что анаэробные могут жить без кислорода. Такие бактерии используют для очистки канализационных станций, септиков, выгребных ям. Чтобы анаэробные бактерии лучше выполняли свою работу, им нужен углерод, сульфаты или нитраты. Аэробные бактерии не могут прожить без кислорода, им для их работы требуется кислород.
Читайте также
Болезнетворные бактерии обитают везде: воздух,вода,почва,организм человека. Для человека,имеющего слабый иммунитет опасность представляет практически все с чем он соприкасается,в первую очередь деньги,места общего пользования(особенно общественный транспорт,туалет),плохо вымытые фрукты,овощи,сухофрукты,орехи. Развитие и количество опасных для организма бактерий зависит от влажности и температуры. Для размножения некоторых необходима повышенная влажность,а некоторые выдерживают низкие температуры и при потеплении просыпаются,а некоторые не гибнут даже при кипячении. В организме для них кислая среда как дом родной.
Ну, это громко сказано – “производящая электричество”!
Сразу возникает вопрос: а который конец кишечника подключать к “фазе”?
Я скептически отношусь к таким заявлениям. Они похожи на такую сцену: человек, стоя на земле, подпрыгнул и тут же сделал вывод, что он умеет летать.
В Сети гуляет эта информация. Да, были представлены результаты опытов, проведенных в Швеции и в США двумя группами исследователей независимо друг от друга. Было продемонстрировано, что фекальный энтерококк способен к переносу электронов. Вот, в общем-то и вся сенсация.
Крики о том, что эта бактерия может производить электричество, раздались позднее и, скорее, имели целью привлечь дополнительные средства в эти экспериментальные лаборатории, а не сделать открытие.
Кстати, американские исследователи обнаружили способность переносить электроны не только у энтерококков, но и у некоторых видов листерий и лактобактерий.
Однако, повторю, грандиозность выводов намного превышает результаты опытов!
Похоже, что скоро в полку “британских ученых” будет пополнение в виде американцев и шведов.
Это “существо”живет в клетке, называется органоидом клетки. Основная функция митохондрии- синтез АТФ(аденозинтрифосфорной кислоты) Митохондрии встречаются как в животных, так и в растительных клетках. Нет их только в клетках сине-зеленых водорослей и бактерий
По своей форме бактериальные клетки подразделяются на четыре основных вида, это:
- шаровидные или кокковые;
- палочкообразные или бациллы;
- извитые;
- спирохеты.
.
Фактически каждая перечисленная форма бактериальных клеток, исходя из дополнительных особенностей подразделяется на:
1).Шаровидные бактериальные клетки могут быть:
- микрококковыми, т. е. Очень мелкими и одиночными;
- диплококками, где «Ди» (два), обозначает то, что бактерии собраны попарно;
- тетракокками, это уче структуры из четырех организмов;
- стрептококками, это уде в виде колонии, собранные в единые цепочки;
- сарцинами, это когда бактерии формируют пакет из 8;12 или 19 организмов;
- стафилококками – это колонии бактерий, напоминающие виноградные грозди.
.
2). Палочкообразные бактерии, могут быть:
- правильной или неправильной формы;
- мелкими, средними или крупными по размеру;
- подразделяться но различным концевым структурам (заостренные, обрубленные, закругленные, утолщенные);
- по расположению, могут быть одиночными, диплобациллами, стрептобактериями.
.
3). Извитые бактерии, могут быть:
- вибрионами, т. е. слегка изогнутыми в полукруг;
- спириллами, характеризующиеся наличием завитков.
.
4).Спирохеды в свою очередь подразделяются на :
- лептоспиры, представляющие форму в виде буквы «S»,
- боррелии , когда в структуре имеются до 12 завитков ,
- трепонемы , это наличие мелких завитков от 12 до 17 шт.
Сходство заключается в том, что и простейшие, и бактерии состоят из одной клетки.
Различие – простейшие организмы имеют ядро, а у бактерий оно отсутствует.
Так же бактерии являются автотрофами, простейшие гетеротрофами.
Простейшие на много больше бактерий по размеру. Самые большие из них – амебы, инфузории, радиолярии. Их можно увидеть под самый обычный и дешевый микроскоп. При размножении бактерии пользуются рекомбинацией (разрывом и обменом) генетической информации. Простейшие клетки сливаются и образуют гаметы.
Источник