Экология и производственная безопасность

Мет-Мет ки во многом аналогичен аэробному окислению органики СВ в БОС, отли­ чие лишь в том, что при анаэробном сбраживании акцептором электрона слу­ жат органические соединения и дву­ окись углерода, а не водород.) 2-я стадия. Образовавшиеся на 1-й стадии продукты неполного окисления (жирные кислоты, спирты и другие) пре­ терпевают дальнейшую деструкцию при помощи литотрофных бактерий, в резуль­ тате которой в конечном итоге образуется метан и двуокись углерода. На этой ста­ дии разрушаются органические кислоты, реакция среды становится щелочной, по­ этому 2-ю стадию сбраживания называ­ ют щелочным брожением, или стадией газообразования. Метанообразующие бактерии спо­ собны продуцировать метан или восста­ новлением углекислоты водородом (ос­ новная реакция): 4Н2 + СО2 ^ СН4 + Н2О, или распадом уксусной кислоты СНз СООН ^ СН4 + СО2. Возбудителями 1-й стадии (фазы) процесса брожения являются обычные сапрофиты анаэробы, которые широко распространены в природе, быстро раз­ множаются и могут проявлять свою жизнедеятельность при реакции среды в пределах от 5,0 до 8,0. Возбудителями 2-й фазы являются метанообразующие бактерии, которые разрушают вещества, образовавшиеся в результате жизнедея­ тельности микроорганизмов 1-й фазы; метанообразующие бактерии очень чув­ ствительны к реакции среды (оптималь­ ное значение рН = 7,0) и кислороду воз­ духа, нуждаются в присутствии углекис­ лоты и очень медленно размножаются, что объясняется небольшим количе­ ством энергии, выделяющейся при рас­ паде расщепляемых ими веществ. При нормальном ходе процесса обе группы бактерий работают энергич­ но и промежуточные продукты распада 1-й фазы брожения перерабатываются бактериями 2-й фазы. Значительное ус­ корение распада в первой фазе приво­ дит к накоплению в метантенке проме­ жуточных кислых продуктов, которые оказывают подавляющее действие на жизнедеятельность метанообразующих бактерий. В таких случаях реакция сре­ ды переходит из щелочной в кислую и в метантенке возникает кислое брожение, вызывающее нарушение нормального хода процесса. При сбраживании актив­ ного ила (без добавления осадка быто­ вых СВ) распаду подвергаются, в основ­ ном, азотосодержащие и жироподобные вещества органической части ила. При этом в составе газа увеличивается содер­ жание метана и снижается количество углекислоты. Наибольшей деструкции подвер­ жены углеводы, жиры, белки (белки - меньше), составляющие основную массу беззольного вещества осадков (до 85 %). Полного распада органики добиться невозможно. Исследования показали, что степень деструкции органики со­ ставляет в среднем около 40 %. При сбраживании выделяется около 63-64 % СН4 и 32,5-33,5% СО2, Жиры и белки продуцируют метан, уг­ леводы - углекислоту. Проведенные исследования пока­ зали, что бактериальная флора, осуще­ ствляющая деструкцию органики при мезофильном и термофильном процес­ сах, примерно одинакова, но при термо­ фильном сбраживании процесс идет быстрее и суточная нагрузка (доза за­ 348